عنوان پایان‌نامه
تولید آب میوه های غنی شده با پروتئین آب پنیر دارای ویژگی پاد فشار خون
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4654;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51281
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- مصطفی گودرزی
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی ابراهیم زاده موسوی
- چکیده
- آب¬پنیر زیرفرآورده¬ی حاصل از فرآیندهای پنیرسازی و تولید کازئین می¬باشد که بیش از نیمی از مواد مغذی شیر را در برمی¬گیرد. پروتئین¬های آب¬پنیر به سبب دارا بودن مقادیر فراوانی از اسیدآمینه¬های ضروری با طیف وسیعی از ویژگی¬های سلامت¬بخش و همچنین دارابودن پپتیدهایی با توانایی جلوگیری از فعالیت آنزیم تبدیل¬کننده آنژیوتنسین که عامل اصلی فشارخون بالا در بیماران مبتلا می¬باشد از قابلیت بسیار بالایی در جهت تولید غذاهای سلامت¬افزا برخوردار می¬باشند. سرشارسازی آب¬میوه¬ها با پروتئین¬های آب¬پنیر به عنوان محصولاتی با عمومیت مصرف بالا، یکی از سازوکارهای کارآمد برای واردکردن این زیرفرآورده مغذی به زنجیره غذایی انسان می¬باشد که البته با چالش¬های چندی روبرو می¬باشد. ایجاد ته¬نشست به عنوان پیامدی از واسرشته¬شدن پروتئین¬ها طی فرآیند پاستوری کردن حرارتی و ویژگی¬های حسی ضعیف نوشیدنی حاصله، از عمده این چالش-ها می¬باشند. نتایج پژوهش¬ها نشان می¬دهد که با انتخاب یک فرمول¬بندی مناسب می¬توان تا حدود زیادی بر این چالش¬ها چیره شد که البته دست¬یابی به این مهم، نیازمند بررسی فرمول¬بندی¬های مختلف است که خود صرف زمان و هزینه زیادی را درپی خواهد داشت. طی سال¬های اخیر، روش سطح پاسخ (RSM) به عنوان روشی بسیار کارا در امر بهینه¬سازی فرآیندهایی همچون فرمول¬بندی محصولات جدید و آبکافت آنزیمی پروتئین¬ها توجه ویژه¬ای را به خود جلب کرده است. از این¬رو، پژوهش جاری در سه بخش و با هدف بهینه¬سازی فرمول¬بندی آب¬میوه¬های سرشارشده با پروتئین آب¬پنیر دارای ویژگی پادفشارخون انجام شد. در بخش نخست، بهینه¬سازی اجزای فرمول¬بندی سه نوع نوشیدنی آب¬سیب، آب¬انگور و آب¬انار سرشار شده با پروتئین آب¬پنیر شامل درصد جدایه پروتئین آب¬پنیر (WPI) (1، 2، 3، 4 و 5% وزنی-وزنی)، درصد ماده خشک میوه (4، 5، 6، 7 و 8% وزنی-وزنی)، درصد ساکاروز به عنوان شیرین کننده (5، 75/5، 5/6، 25/7 و 8% وزنی-وزنی) و درجه pH (5/2، 825/2، 15/3، 475/3 و 8/3) با روش RSM جهت تولید نوشیدنی¬هایی با خوشایندترین ویژگی¬های حسی و کمترین ته¬نشست انجام شد که یافته¬های آن به قرار زیر می¬باشد: نوشیدنی نوع سیب: درصد WPI: 17/2، درصد ماده خشک میوه: 83/7، درصد ساکاروز: 5 درجه pH: 05/3 با نمره مقبولیت کلی 25/21 از 27 و بدون ته¬نشست. نوشیدنی نوع انگور: درصد WPI: 1، درصد ماده خشک میوه: 97/7، درصد ساکاروز: 13/6 درجه pH: 15/3 با نمره مقبولیت کلی 21/21 از 27 بدون ته¬نشست. نوشیدنی نوع انار: درصد WPI: 1، درصد ماده خشک میوه: 11/7، درصد ساکاروز: 8 درجه pH: 17/3 با نمره مقبولیت کلی 13/21 از 27 و بدون ته¬نشست در بخش دوم، شرایط فرآیندآبکافت WPI با آنزیم فلایورزایم (پروتئازی به¬دست آمده از آسپرژیلوس اوریزا) برای تولید پپتیدهایی با بیشینه توان مهارکنندگی ACE شامل زمان فرآیند (2، 13، 24، 35 و 46 ساعت)، دمای گرم¬خانه گذاری (40، 45، 50، 55 و 60 درجه سلسیوس) و درجه pH محلول WPI همراه با دور هم¬زنی ثابت 200 دور در دقیقه با استفاده از روش RSM بهینه¬سازی شد. نتایج نشان دادند که شرایط آبکافت بهینه WPI برای تولید پپتیدهایی با توان مهارکنندگی 14/73% از فعالیت ACE بدین قرار می¬باشند: زمان فرآیند: 89/3 ساعت، دمای فرآیند: 54/56 درجه سلسیوس، درجه pH محلول پروتئین: 04/6 در بخش پایانی و بر پایه یافته¬های بخش¬های پیشین، اجزای فرمول¬بندی¬های نوشیدنی آب¬سیب سرشار شده با 6% (وزنی-وزنی) از WPI آبکافت شده تحت شرایط بهینه، شامل درصد ماده خشک سیب (4، 5، 6، 7 و 8% وزنی-وزنی)، درصد شربت ذرت به عنوان شیرین¬کننده (5، 75/5، 5/6، 25/7 و 8% وزنی-وزنی) و درجه pH (5/2، 825/2، 15/3، 475/3 و 8/3) با روش RSM جهت تولید نوشیدنی¬هایی با خوشایندترین ویژگی¬های حسی و کمترین ته¬نشست انجام شد. یافته¬ها حکایت از آن داشتند که فرمول¬بندی بهینه آب¬سیب سرشار شده با WPI آبکافت¬شده دارای ویژگی پادفشارخون با اهداف یادشده بدین¬گونه می¬باشد: درصد ماده خشک میوه: 65/6، درصد شیرین¬کننده: 3/7 درجه pH: 47/3 با نمره مقبولیت کلی 49/16 از 27 و بدون ته¬نشست
- Abstract
- Whey is a by-product of cheese-making and casein manufacture in the dairy industry that retains about 55% of the milk nutrients. High nutritional quality, potent biological activity and unique functional properties are the foremost attributes of whey proteins that help sustain interest in their utilization, not only in the food industry but also in allied areas such as the pharmaceutical and biomedical fields. For instance, whey proteins posses encrypted bioactive peptides within their sequences among which antihypertensive peptides that show Angiotensin converting enzyme (ACE)-inhibitory activity are of utmost importance in therapeutic approaches for high blood pressure. Numerous efforts have thus been done to formulate whey in human foods. Incorporation of whey protein into beverages such as fruit juices and nectars is one of the most efficient approaches resulting in beverages with higher nutritional value. Fruit juices fortified with whey proteins suffer from unpleasant organoleptic characteristics and precipitate formation. The researches have shown that these problems can be overcome by selecting an optimum formulation. Optimization of various parameters in formulation of whey protein fortified fruit juice beverages is usually performed by one variable at a time technique which is a cost and time-consuming process. Response surface methodology (RSM) have been found to be a useful approach for optimizing the formulation of the new products and hydrolysis conditions of proteins by saving cost and time. Thus, the present study was conducted in three sections to optimize the formulation of whey protein fortified fruit juices with antihypertensive properties using RSM. At the first section, the ingredients of whey protein fortified fruit juices (apple, grape and pomegranate) including whey protein isolate (WPI) concentration (1, 2, 3, 4 & 5% w/w), dry matter of fruit juice (4, 5, 6. 7 & 8), concentration of sucrose as sweetener (5, 5.75, 6.5, 7.25 & 8) and pH value (2.5, 2.825, 3.15, 3.475 & 3.8) were optimized by a RSM approach to obtain the best sensory perception scores and the least sedimentation. The optimum formulations were found to be as follow: beverage type apple: WPI concentration: 2.17, dry matter of fruit: 7.83, sucrose concentration: 5 and pH value: 3.05 with total acceptability score of 21.25 from 27 and having no sediment. Beverage type grape: WPI concentration: 1, dry matter of fruit: 7.97, sucrose concentration: 6.13 and pH value: 3.15 with total acceptability score of 21.21 from 27 and having no sediment. Beverage type pomegranate: WPI concentration: 1, dry matter of fruit: 7.11, sucrose concentration: 8 and pH value: 3.17 with total acceptability score of 21.13 from 27 and having no sediment. At the second section, the hydrolysis conditions of WPI with Flavourzyme (a protease preparation from Aspegilus oryzae) were optimized through RSM approach. Time (2, 13, 24, 35 & 46 h), temperature (40, 45, 50, 55 & 60 ?C) and pH of hydrolysis (6, 6.5, 7, 7.5 & 8) were independent variables to obtain the highest ACE-inhibitory activity for WPI solution. Hydrolysis time at 3.89 h, pH at 6.04 and temperature at 56.5 ?C were found to be the optimal conditions to obtain high ACE inhibition close to 74%. Finally at the third section, on the basis of results of pervious sections, the ingredients of apple juice fortified with 6% hydrolyzed
