استفاده از چربي حيواني به‌عنوان تركيب ژل‌كننده در توليد اولئوفوم و كاربرد آن در توليد فراورده كاكائويي كم چرب

اولئوفوم يا كف روغني، كف غيرآبي است كه در آن حباب‌هاي هوا در يك فاز روغني پيوسته حاوي ذرات بلوري عوامل ساختاردهنده پراكنده مي‌شوند. اين سيستم نوآورانه براي طراحي محصولات غذايي سالم‌ مبتني بر ليپيد با محتواي چربي كم و خواص بافتي بهبود يافته ارزشمند است. با اين حال، گزينه‌هاي ساختاردهنده براي تثبيت كف‌هاي غيرآبي به دليل كشش سطحي كم فاز روغني محدود است. در كشور ايران ظرفيت زيادي براي توليد چربي حيواني وجود دارد كه البته ميزان كمي از آن در صنايع غذايي به‌كار برده مي‌شود. استفاده از بخش استئارين چربي‌هاي دنبه گوسفندي و شترمرغ به عنوان فرآورده‌هاي جانبي كشتارگاه، گزينه‌هاي مناسبي براي ساختاردهي روغن به نظر مي‌رسند. از اين رو در مرحله اول تحقيق، چربي‌ها با روش حرارت‌دهي مرطوب استخراج شدند و تحت فرايند جزءبه‌جزسازي خشك دو مرحله‌اي قرار گرفتند و سپس تركيب اسيدهاي چرب و خواص فيزيكوشيميايي آن‌ها اندازه‌گيري شد. نتايج كروماتوگرافي گازي نشان داد اولئيك اسيد، پالمتيك اسيد و استئاريك اسيد، اسيدهاي چرب اصلي تشكيل دهنده چربي دنبه و اولئيك اسيد، پالمتيك اسيد، پالميتولئيك اسيد و لينولئيك اسيد، اسيدهاي چرب غالب در ساختار چربي شترمرغ بودند. پس از جزء به جزءسازي، با افزايش ميزان اشباعيت در بخش‌هاي استئارين و استئارين نرم در هر دو نوع چربي، نقطه ذوب افزايش يافت. در بخش دوم مطالعه، استئارين چربي‌هاي دنبه گوسفندي (STS) و شترمرغ (OSS) در غلظت 35 درصد براي ساختاردهي روغن‌هاي مختلف (روغن‌هاي كانولا، كنجد، آفتابگردان و بزرك) استفاده شد. اولئوژل‌هاي STS، بلورهاي سوزني شكل βʹ، زمان تشكيل ژل طولاني‌تر (7/24-1/19 دقيقه) و ساختار قوي‌تري (1/2-6/1 نيوتن) با مدول ذخيره بيشتر (Gʹ) و افت روغن كمتر (<‎11 درصد) در مقايسه با اولئوژل‌هاي OSS حاوي بلورهاي β كروي بزرگ‌تر نشان دادند. علاوه بر اين، روغن‌هاي غيراشباع‌تر با ويسكوزيته كمتر سرعت تبلور را تسريع كرده و سفتي و نگهداري روغن را بهبود بخشيدند. از اين رو، اولئوژل حاوي STS و روغن بزرك به عنوان بهترين اولئوژل براي توليد اولئوفوم در بخش بعدي اين تحقيق انتخاب شد. در بخش سوم، فرمولاسيون اولئوفوم با تنظيم غلظت STS (35-15 درصد)، گليسرول مونواستئارات (GMS؛ 10-0 درصد) و سوربيتان مونواستئارات (SMS؛ 10-0 درصد) با استفاده از طراحي مختلط بهينه شد. سه فرمولاسيون بهينه حاوي 27 درصد وزني STS و 8 درصد وزني GMS/SMS و يا تركيب آن‌ها منجر به توليد اولئوژل‌هايي با حداكثر نگهداري روغن (‎>4/93 درصد) و سفتي متوسط (4/9-3 نيوتون) و اولئوفوم‌هايي با محتواي هواي زياد (4/92-7/56 درصد) و پايدار (4/99-5/95 درصد) شد. در ادامه، ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي سيستم‌هاي بهينه و نمونه شاهد (حاوي STS تنها) ارزيابي گرديد. بررسي خواص حرارتي نشان داد GMS و SMS به عنوان هسته‌هاي اوليه باعث القاي هسته‌زايي متعاقب شدند. نيروهاي واندروالس و پيوند هيدروژني در سيستم‌هاي مخلوط منجر به GʹLVR و تنش بحراني بيشتري در مقايسه با نمونه شاهد شدند. پس از هوادهي، اولئوفوم حاوي STS و GMS حباب‌هاي هواي كوچك‌تري (42/30 ميكرومتر) را نشان داد كه به طور يكنواخت در شبكه پيوسته روغن پراكنده شده بودند و پايداري قابل توجهي در برابر حرارت تا 50 درجه سلسيوس داشت. با گذشت زمان، اولئوفوم مبتني بر STS-GMS پايداري زياد (‎> 97 درصد) خود را حفظ كرد و و بنابراين به منظور توليد فراورده كاكائويي كم كالري مورد استفاده قرار گرفت. از اين رو، بخشي از جانشين كره كاكائو با اولئوفوم انتخابي در نسبت‌هاي 25، 50 و 75 درصد جايگزين و خصوصيات فراورده كاكائويي به دست آمده با نمونه شاهد مقايسه شد. جايگزيني جانشين كره كاكائو با اولئوفوم در فرمولاسيون محتواي اسيدهاي چرب اشباع، چگالي و انرژي توليدي فراورده كاكائويي را كاهش داد (05/0 ‎> p)، در حالي كه تانژانت اتلافي (203/0-197/0) را نسبت به نمونه شاهد (157/0) افزايش داد. همچنين، ميزان نشت روغن نمونه‌هاي حاوي 25 و 50 درصد جايگزيني تفاوت معناداري با نمونه شاهد پس از 45 روز انبارماني نداشت. بنابر نتايج بدست آمده، اولئوفوم حاصل مي‌تواند به عنوان جايگزيني براي چربي جامد در محصولات غذايي كم كالري مورد استفاده قرار بگيرد.

233434

فناوري مواد غذايي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان