پایان نامه ارشد: بررسی اثر pH و غلظت نمک و دمای پاستوریزاسیون بر پدیده دوفاز شدن دوغ

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : مهندسی کشاورزی

گرایش : صنایع غذایی

عنوان : بررسی اثر pH و غلظت نمک و دمای پاستوریزاسیون بر پدیده دوفاز شدن دوغ

دانشگاه فردوسی مشهد

دانشکده کشاورزی

گروه آموزشی علوم و صنایع غذایی

پایان نامه کارشناسی ارشد

عنوان:

بررسی اثر pH، غلظت نمک و دمای پاستوریزاسیون بر پدیده دوفاز شدن دوغ

استادان راهنما:

دکتر محمد جواد وریدی

دکتر مهدی وریدی

استاد مشاور:

دکتر محبت محبی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه ………………………………………………………………………………… 1

1- مقدمه ………………………………………………………………………………………..  1

فصل دوم: بررسی منابع ………………………………………………………………………… 4

2-1- سوسپانسیون­های کلوئیدی ……………………………………………………………… 4

2-2- نوشیدنی­های لبنی اسیدی ……………………………………………………………….. 5

2-3- نوشیدنی دوغ …………………………………………………………………………….. 5

2-3-1- ارزش تغذیه ای دوغ…………………………………………………………………….. 6

2-3-2- خواص فیزیکی دوغ …………………………………………………………………… 9

2-3-3- عیوب فیزیکی دوغ …………………………………………………………………… 10

2-3-3-1- دوفاز شدن ……………………………………………………………………….. 10

2-3-3-2- ویسکوزیته پائین ………………………………………………………………….. 12

2-3-3-3- ویسکوزیته زیاد …………………………………………………………………… 13

2-3-4- جلوگیری از دوفاز شدن دوغ ……………………………………………………… 13

2-4- پروتئین های آب پنیر …………………………………………………………………… 20

2-4-1- پایداری پروتئین­های آب پنیر …………………………………………………………. 23

2-4-1-1- pH …………………………………………………………………………………

2-4-1-2- حرارت ……………………………………………………………………………… 25

2-4-1-3- نمک ……………………………………………………………………………….. 28

2-5- کازئین …………………………………………………………………………………… 30

2-5-1- پایداری کلوئیدی میسل­ها ………………………………………………………….. 33

2-5-1-1- pH ………………………………………………………………………………….

2-5-1-2-حرارت …………………………………………………………………………….. 35

2-5-1-3- نمک ………………………………………………………………………………. 38

فصل سوم: مواد و روش­ها ………………………………………………………………….. 27

3-1- تولید دوغ ……………………………………………………………………………… 42

3-2- آزمون­های شیمیایی …………………………………………………………………… 42

3-2-1- تعیین pH و اسیدیته ………………………………………………………………… 43

3-2-2- تعیین مقدار پروتئین، چربی و ماده خشک ………………………………………. 43

3-3- تعیین ویسکوزیته ………………………………………………………………………. 43

3-4- بررسی ساختار ……………………………………………………………………….. 44

3-5- تعیین اندازه ذرات …………………………………………………………………… 43

3-6- بررسی پایداری فیزیکی ………………………………………………………………. 44

3-7- اندازه گیری پتانسیل زتا ……………………………………………………………….. 45

3-8- طرح آماری و تجزیه و تحلیل نتایج ………………………………………………… 45

فصل چهارم: نتایج و بحث ………………………………………………………………….. 46

4-1- نتایج آزمایش­ها ………………………………………………………………………… 46

4-1-1- برازش مدل …………………………………………………………………………. 46

4-1-2- تاثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ ویسکوزیته ……………………………………….. 51

4-1-3- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ پتانسیل زتا ……………………………………… 55

4-1-4- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ بعد برخال ………………………………………. 58

4-1-5- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ پهنای توزیع ذرات …………………………….. 62

4-1-6- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ قطر متوسط ذرات ………………………………… 66

4-1-7- تأثیر متغیرهای فرآیند بر پاسخ پایداری (دوفاز شدن) ……………………………. 70

4-2- تعیین شرایط بهینه پایداری دوغ ………………………………………………………. 74

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ………………………………………………………. 76

5-1- نتیجه گیری کلی …………………………………………………………………………. 76

5-2- پیشنهاد پژوهش­های آتی ………………………………………………………………. 77

فهرست منابع …………………………………………………………………………………. 88

پیوست …………………………………………………………………………………………… 86

پیوست 1. فهرست اسامی لاتین …………………………………………………………87

چکیده:

دوغ یکی از فرآورده­های لبنی است که در طی زمان نگهداری، ناپایدار می­گردد. از مهم­ترین عوامل مؤثر بر پایداری دوغ می­توان به pH، درصد نمک و تیمار حرارتی اشاره کرد. هدف از این مطالعه تعیین شرایط بهینه pH دوغ، میزان نمک حل شده و دمای فرآیند حرارتی است. در این تحقیق از سه غلظت (4/0%، 6/0، 8/0)، سه pH (5/3، 4 و 5/4) و سه دما (°C 65، 75 و 85) استفاده شد. تأثیر این فاکتور بر میزان دو فاز شدن، ویسکوزیته، توزیع اندازه ذرات، ریز ساختار، پتانسیل زتا و بعد برخال با استفاده از طرح RSM بررسی شد. میزان دو فاز شدن با کاهش pH و افزایش اولیه غلظت نمک و دمای حرارتی ، کاهش یافت اما در سطح بالای غلظت نمک و دما، دو فاز شدن افزایش یافت. اثر سه فاکتور بر ویسکوزیته مشابه اثر آن­ها بر میزان دو فاز شدن بود. دما اثر مثبتی بر قطر متوسط داشت و افزایش غلظت نمک ابتدا موجب افزایش قطر متوسط و سپس کاهش آن شد. همچنین کاهش pH موجب کاهش اندازه ذرات کلوئیدی گردید. مقادیر بهینه برای pH، غلطت نمک و دما جهت بیشترین پایداری به ترتیب برابر با 6/3، 59/0 درصد و 35/76 درجه سانتیگراد بود.

فصل اول: مقدمه

شیرهای تخمیری از مهم­ترین ابداعات تمدن بشری هستند. از لحاظ تاریخی، این مواد غذایی در نجات مردم از قحطی سهم بسزایی داشته­اند و از لحاظ تغذیه، ضمن تأمین مواد لازم برای زندگی، در مطبوع ساختن غذای روزانه موثرند. از نظر جغرافیایی در کشورهای در حال توسعه، این محصولات مواد غذایی اساسی را تشکیل می­دهند. منشأ و محل اولیه تولید فرآورده­های تخمیری در دنیا، کشورهای خاور نزدیک است. همچنین نشانه­هایی از وجود شیر­های تخمیر شده در حدود 10 تا 15 هزار سال پیش وجود دارد. تهیه این محصولات بعدها در اروپای مرکزی و شرقی نیز مورد توجه و محبوبیت قرار گرفت. احتمالاً اولین بار نحوه تولید شیر های تخمیری به طور تصادفی برای انسان شناخته شد. به طوری که میکروارگانیسم­های مولد اسید لاکتیک با تأثیر بر شیر و لخته نمودن آن، سبب شناسایی فرآورده­های تخمیری گردیدند. در ابتدای قرن بیستم، الی مچنیکوف[1] (برنده روسی جایزه نوبل) متوسط عمر بالای مردم بلغار را به مصرف فرآورده­های تخمیری شیر مربوط دانست. انواع مختلفی از شیر­های تخمیر شده در سرتاسر دنیا تولید می­شوند که در این میان، ماست محبوبیت بالایی دارد (پورهیت، 2008).

کلمه دوغ از واژه فارسی دوشیدن اقتباس شده است و در لغت به معنای ماده حاصل از دوشیدن است. این فرآورده یکی از انواع شیر­های تخمیری و نوشیدنی سنتی ایرانیان و برخی ملل دیگر در اروپای شرقی، خاورمیانه و آسیا به شمار می­آید و ارزش غذایی مشابه با سایر فرآورده­های لبنی به ویژه ماست دارد. دوغ ایرانی از اختلاط ماست، آب، نمک و گیاهان معطر تهیه می­­گردد. در حال حاضر، دوغ در بین نوشیدنی­های مرسوم جایگاهی ویژه دارد و حجم تولیدات صنعتی این محصول به میزان زیادی افزایش یافته است؛ به طوری که میزان مصرف سرانه و تولید صنعتی آن در سال­های اخیر رشد قابل توجهی داشته است. طبق آمار وزارت جهاد کشاورزی، تولید دوغ در سال­های 1381، 1382 و 1385 به ترتیب 12، 48 و 120 هزار تن بوده است (قربانی گرجی و همکاران، 1390؛ میرچولی برازق و صداقت، 1389؛ نصیرپور و همکاران، 1390)

در حال حاضر دوغ از فرآورده­های مهم و اقتصادی کارخانه­های لبنی می­باشد. همچنین در چند سال اخیر­­، تمایل جامعه به نوشابه­های طبیعی و سالم افزایش یافته است. همین مسئله، لزوم توجه به جنبه­های کیفی این محصول، ایجاد ثبات در خواص آن و انجام تحقیقات کاربردی در این زمینه را نشان می­دهد.

یک نوشیدنی به لحاظ کیفیت و بازار­پسندی، از جنبه­های مختلف مانند عطر و طعم و ویژگی­های حسی مورد ارزیابی مصرف­کننده قرار می­­گیرد. یکی از این ویژگی­ها، ظاهر نوشیدنی است. مشکلی که در ارتباط با نوشیدنی دوغ وجود دارد، دو­فاز شدن طی مدت نگهداری است که مرتبط با خواص جریانی این فرآورده می­­باشد. در فرآیند تولید دوغ، لخته ماست توسط نیروی برشی با آب مخلوط شده و تکه های بزرگ پروتئینی تشکیل می­گردد. به دلیل ویسکوزیته پائین دوغ، دوفاز شدن در طی زمان رخ می­دهد.

دو­فاز شدن دوغ، ارزش غذایی آن را کاهش نمی­دهد ولی ظاهر طبیعی آن را نامطلوب می­­سازد. افزودن هیدروکلوئید­ها از جمله روش­های جلوگیری از دو­فاز شدن در فرآورده­های لبنی تخمیری است. هیدروکلوئید­ها با افزایش ویسکوزیته دوغ یا ایجاد دافعه فضایی بین ذرات کلوئیدی، سبب پایداری نوشیدنی تخمیری می­­شوند (سماواتی، 2011). با این حال، استفاده از هیدروکلوئید­ها علاوه بر افزایش قیمت تمام شده محصول، بر طعم و احساس دهانی ما تأثیر نامطلوب داشته و پذیرش نوشیدنی را کاهش می­دهد. همچنین استفاده از پایدارکننده­ها در برخی کشورها با محدودیت قانونی روبرو است. لذا اصلاح فرآیند تولید این فرآورده­ جهت رسیدن به بیشترین پایداری، در اولویت قرار دارد (کیانی و همکاران، 1388؛ فروغی­نیا و همکاران، 1388؛ ازدمیر و کلیک، 2004).

عوامل متعددی مانند نوع استارتر مورد استفاده در تولید ماست، غلظت ماده خشک (به ویژه کازئین)، نسبت رقیق سازی آب با ماست، مقدار نمک اضافه شده، pH فرآورده، دما و زمان پاستوریزاسیون و شرایط هموژنیزاسیون در فرآیند تولید این نوشیدنی دخیل هستند که با یافتن شرایط بهینه برای این عوامل، می­توان به بالاترین پایداری با حداقل نیاز به افزودن پایدارکننده­ها دست یافت. با توجه به ماهیت پروتئینی این فرآورده، بررسی عوامل بر ساختار پروتئین از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مورد می­توان به قدرت یونی، دما و pH اشاره کرد. این عوامل با تأثیر بر بارهای سطحی و تشکیل پیوندهای جدید، در نهایت بر ساختار و پایداری پروتئین مؤثر هستند (حامدی، 1387).

هدف از این مطالعه بهینه­سازی دمای پاستوریزاسیون، pH نهایی فرآورده و درصد نمک افزوده شده جهت تولید نوشیدنی دوغ با بیشترین پایداری و بررسی تأثیر هر یک از این مولفه­ها بر ویژگی­های فیزیکوشیمیایی مانند رفتار جریان، اندازه ذرات، بعد برخال، پتانسیل زتا، پهنای توزیع ذرات (اسپان) و پایداری فیزیکی در طی 30 روز نگهداری این فرآورده می­باشد.

فصل دوم: بررسی منابع

1-2- سوسپانسیون­های کلوئیدی

به پراکندگی یک یا چند جزء در یک جزء دیگر دیسپرسیون می گویند. دیسپرسیون­های غذایی بر اساس اندازه ذرات به سه گروه محلول­های حقیقی (اندازه ذرات کوچک­تر از 001/0 میکرون)، محلول­های کلوئیدی (اندازه ذرات بین 5/0-001/0 میکرون) و محلو­ل­های درشت یا سوسپانسیون ها (اندازه ذرات بزرگ­تر از 5/0 میکرون) تقسیم می­شوند. محلول های حقیقی عمدتاً پایدار هستند و با مرور زمان رسوب چندانی در آن­ها رخ نمی­دهد. کلوئید­ها برخی پایدار و برخی در اثر تجمع ذرات، اندازه ذرات آن­ها افزایش یافته، ناپایدار شده و در اثر نیروهای جاذبه رسوب می­کنند. محلول های درشت یا سوسپانسیون­ها نیز ناپایدارند و به مرور زمان دچار رسوب می­شوند (میرزاپور و رضایی، 1392).

سوسپانسیون­ها به دو صورت کلوئیدی (1-5/0 میکرون) و درشت (10-1/0 میلی متر) تقسیم بندی می­گردند. پایداری سوسپانسیون­ها نتیجه نیروهای الکتروشیمیایی و فیزیکی است که در صورت عدم تعادل این نیروها، سیستم سوسپانسیونی ناپایدار می­گردد (لارسون و همکاران، 2012). از    مکانیسم­های عمده ناپایداری در سوسپانسیون ها می­توان به خامه ای شدن، فلوکولاسیون[1]، انعقاد[2] و به دنبال آن رسوب کردن اشاره کرد .

در افزایش پایداری سوسپانسیون­ها می­توان عواملی چون غلظت و بار ذرات، نوع و غلظت پایدارکننده، pH، قدرت یونی، انجام فرآیندهای مختلف مانند هموژنیزاسیون و تیمار حرارتی و در مواردی حضور عواملی چون آنزیم­ها را در نظر گرفت. این عوامل برهمنش های بین ذرات را تحت تأثیر قرار        می­دهند. در هر سیستم غذایی باید با توجه به غلظت و نوع بار ذرات، غلظت، بار و نوع هیدروکلوئیدها را به نحوی انتخاب کرد که در pH و قدرت یونی بهینه با مکانیسم­­های پایداری فضایی و الکترواستاتیک پایداری سیستم را به حداکثر رساند. شدت فرآیندهایی چون تیمار حرارتی که باعث تخریب (از طریق دناتوره شدن) پروتئین شده و یا هموژنیزاسیون که با افزایش سطح ذرات همراه است و در مواقعی اثر مثبت یا منفی دارند (میرزاپور و رضایی، 1392).

2-2- نوشیدنی­های لبنی اسیدی

نوشیدنی­های لبنی اسیدی، گروهی از نوشیدنی­ها هستند که فرآیند اسیدی شدن از طریق تخمیر با میکروارگانیسم­ها یا اسیدی کردن مستقیم با استفاده از اسید یا عصاره میوه­ها، روی آن صورت گرفته و همراه یا بدون مواد افزودنی دیگر مانند شکر مصرف می­گردند (کیانی و همکارن، 1388؛ جنسن و همکاران، 2010؛ ناکامورا و همکاران، 2006). این گروه از نوشیدنی­ها شامل انواع ماست نوشیدنی و نوشیدنی­های مخلوط شیر و عصاره میوه­ها می­باشند و متشکل از یک سیستم پروتئینی مایع با ویسکوزیته و پایداری مشابه شیر هستند (کیانی و همکاران، 1388؛ دو و همکاران، 2009).

3-2- نوشیدنی دوغ

دوغ یک نوشیدنی حاصل از تخمیر لاکتیکی شیر و از فرآورده­های قدیمی ایران است که می­توان آن را جزو ماست­های نوشیدنی با ویسکوزیته پائین محسوب نمود (استاندارد ملی ایران، 2453؛ تمیم و رابینسون، 2007). ماده خشک این فرآورده به سه روش قابل استانداردسازی است؛ روش اول که روش سنتی تولید دوغ نیز می­باشد؛ شامل رقیق کردن ماست با آب، سپس جدا کردن چربی با استفاده از هم زدن با دستگاه چرن است (کیانی و همکاران، 1388). ماست را می­توان با آب آشامیدنی، آب معدنی، آب پنیر تخمیر شده و یا دوغ کره رقیق کرد (فروغی نیا و همکاران، 1388). در روش دوم چربی شیر برای تولید ماست، تنظیم شده و دوغ با اختلاط و همگن کردن آب و ماست تولید می­گردد که این روش در صنعت کاربرد بیشتری دارد. در روش سوم عمل تخمیر بر شیر مورد استفاده برای دوغ که دارای ترکیب استاندارد است، صورت می پذیرد (کوکسوی و کلیک، 2003؛ کیانی و همکاران، 1388). 

بر اساس استاندارد ملی ایران، این فرآورده به دو صورت گازدار و بدون گاز (گرمادیده و گرما ندیده) تولید می­شود. حداکثر pH دوغ 5/4 و حداکثر مقدار نمک مجاز 1 درصد می­باشد. این فرآورده به صورت با چربی (بیشتر از 5/0 درصد وزنی/ حجمی) و بدون چربی (کمتر از 5/0 درصد وزنی/ حجمی) طبقه بندی می­گردد. استفاده از ترکیبات طبیعی طعم دهنده به شکل عصاره، اسانس­های روغنی یا ذرات طبیعی گیاهان رایحه دار خوراکی مانند نعناع، پونه و کاکوتی در دوغ مجاز است. همچنین گلبرگ­های خشک و خرد شده نوعی گل سرخ معطر موسوم به گل محمدی استفاده می­شود. می­توان از اجزای شیر یا فرآورده­های لبنی شامل پروتئین ­های شیر، کره و خامه هم در فرآورده دوغ استفاده نمود (استاندارد ملی ایران، 2453). دوغ ایرانی نسبت به سایر فرآورده ­های مشابه مانند دوغ بلغاری یا دوغ کره تخمیر شده دارای درصد چربی بشتری است (کریم، 1374)

1 Flocculation

 2 Coagulation

1 Elie Metchnikoff

تعداد صفحه : 103

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید