بررسی اثرترکیبی صمغ دانه مرو و پروتئیین آب پنیر بر پایداری امولسیون روغن در آب با استفاده از روش سطح پاسخ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار، گروه صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

مرو یکی از دانه‌های بومی ایران است که به علت دارا بودن موسیلاژ فراوان می‌تواند به عنوان یکی از منابع جدید هیدروکلوئیدی در پایداری امولسیون‌ها مورد استفاده قرار گیرد. از طرفی پروتئین آب پنیر هم به عنوان یکی از امولسیفایرهای مناسب در صنعت غذا، مطرح می‌باشد. این مطالعه با هدف، بررسی اثر ترکیبی صمغ دانه مرو و پروتئیین آب پنیر بر پایداری امولسیون روغن در آب با استفاده از روش سطح پاسخ انجام گرفت. به این منظور امولسیون با غلظت‌های مختلف صمغ (gr2/0-75/0)، پروتئین (gr5/0-5/1) و روغن (cc20- 40) در cc80 آب تهیه گردید. ویژگی‌های امولسیون نظیر اندازه قطرات، اندیس پایداری، ویسکوزیته و خاصیت امولسیون کندگی اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش میزان غلظت صمغ و پروتئین، اندازه قطرات کاهش یافته افزایش غلظت پروتئین از 5/0 به 1 درصد تأثیر بیشتری بر کاهش اندازه داشت در حالی که افزایش میزان روغن منجربه افزایش اندازه قطرات گردید. همچنین با افزایش غلظت صمغ خاصیت امولسیون کنندگی افزایش می‌یابد. ضمن اینکه با افزایش میزان غلظت پروتئین تا 25/1 درصد خاصیت امولسیون کنندگی افزایش یافت اما در غلظت‌های بالاتر تأثیر معناداری را نشان نداد. نتایج ویسکومتری نشان داد که رفتار جریانی کلیه نمونه‌ها غیر نیتونی از نوع رقیق شونده با برش بوده و بهترین مدل برای توصیف داده‌ها هرشل‌بالکلی می‌باشد و تغییرات ویسکوزیته ظاهری در نقاط ابتدایی و کمتر از 100 (معکوس ثانیه) شدیدتر بود. افزایش صمغ به امولسیون به طور معناداری ویسکوزیته را افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of sage seed gum and whey- protein on the stability of the Oil-water emulsion with using response surface methodology (RSM)

نویسندگان [English]

  • Ehsan Akbari 1
  • Mohammad Ghorbani 2
  • Alireza Sadeghi Mahonak 2
  • Mehran Alami 2
  • Mahdi Kashaninejad 2
  • Ahmad Nasrollahzadeh 1
1 MSc. in Food Chemistry, Department of Food Science and Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources, Gorgan
2 Associate Professor. Department of Food Science and Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences & Natural Resources, Gorgan
چکیده [English]

Sage, an Iranian seed, can be used as a source of hydrocolloid in the stability of emulsions due to its high content of mucilage. On the other hand, whey-proteins have been recently introduced to the food industry as suitable emulsifiers. The aim of the present study was to investigate the interactive effects of sage seed gum and whey proteins on the stability of oil-in-water emulsions using response surface methodology. Emulsions were prepared with different concentrations of gum (0.2 -0.75 gr), protein (0.5-1.5 gr) and Sunflower oil (20-40 gr) in 80 ml water. Emulsion parameters including size, stability index, viscosity and emulsification properties were measured based on reference methods. The results showed that the droplet size decreased with increase in the concentration of the gum and the proteins, while increasing the amount of oil led to increase in the droplets size. Emulsification properties were also improved with increasing in the concentration of gum. The results also revealed that the emulsification properties improved with increasing the amount of protein; however no significant effect was detected at higher concentrations. The results of viscometery characteristics showed that flow behavior in all samples was non-Newtonian shear thinning and the Herschel-Bulkley was the best model for describing data. Addition of gum to the emulsions increased the viscosity significantly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sage seed gum
  • Whey –protein
  • Oil in water emulsion
  • Stability index
[1]Dickinson, E., (1997). Properties of emulsions stabilized with milk proteins: Overview of some recent developments, J. Dairy Sci., 80, 2607–2619.

[2]Schmitt, C., Sanchez, C., Desobry-Banon, S., Hardy, J., )1998 .(Structure and technofunctional properties of protein–polysaccharide complexes: A review. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 38, 689–753.

[3]Papalamprou, E. M., Makri, E. A., Kiosseoglou, V. D., Doxastakis, G. I., )2005.( Effect of medium molecular weight xanthan gum in rheology and stability of oil-in-water emulsion stabilized with legume proteins. J. Sci. Food Agric., 85, 1967-1973.

[4]Ye, A., Singh, H., )2006.( Heat stability of oil-in-water emulsions formed with intact or hydrolysed whey proteins: influence of polysaccharides, Food Hydrocolloids., 20, 269–276.

[5] علی­پور، آ.؛ کوچکی، آ.؛ کدخدایی، ر.؛ وریدی، م. (1394) بررسی اثر مخلوط صمغ قدومه شیرازی–پروتئین آب پنیر تغلیظ شده بر پایداری امولسیون روغن ذرت در آب، فصلنامه علوم صنایع غذایی، جلد 12، شماره 48، ص 174-163.

[6] یوسفی، ف.؛ عباسی، س.؛ عزت پناه، ح. (1391) تأثیر میزان صمغ فارسی، روغن، پروتئین و پ هاش بر پایداری امولسیون تهیه شده با فراصوت، نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، جلد 1 ، شماره 3، ص 218-199.

[7] حسینی، و.س.؛ نجف نجفی، م.؛ محمدی ثانی، ع.؛ کوچکی، آ. (1392) بررسی اثر صمغ دانه بالنگو شیرازی و پروتئین آب‌پنیر بر پایداری امولسیون روغن در آب، نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، جلد2، شماره 2، ص 120-109.

[8]رزمخواه شربیانی،؛ س. رضوی، س.م.ع.؛ بهزاد، خ.؛ مظاهری تهرانی، م. (1389) بررسی تاثیر استفاده از پکتین، صمغ دانه­های مرو و ریحان بر خصوصیات فیزیک و شیمیایی و حسی ماست چکیده بدون چربی، نشریه پژوهش­های علوم و صنایع غذایی ایران، جلد 6، شماره 1، ص36-27.

[9] نیک نیا، س.؛ رضوی، س.م.ع.؛ کوچکی، آ.؛ نایب­زاده، ک. (1389) تأثیر کاربرد صمغ دانه ریحان و دانه مرو بر ویژگی‌های حسی و پایداری سس مایونز، مجله فراوری و نگه‌داری مواد غذایی، جلد 2، شماره2، ص 80-61.

[10]Razavi, S. M. A., Cui, S. W., Guo, Q., Ding, H, )2014.( Some physicochemical properties of sage (Salvia macrosiphon) seed gum, Food Hydrocolloids., 35, 453-462

[11]Bostan, A., Razavi, S. M., & Farhoosh, R., )2010.( Optimization of hydrocolloid extraction from wild sage seed (Salvia macrosiphon) using response surface, Int. J. Food Prop., 13(6), 1380-1392.

[12]Chen, L., Subirade, M., )2006.(  Alginate–whey protein granular microspheres as oral delivery vehicles for bioactive compounds, Biomaterials., 27(26), 4646-4654.

[13]Mohammadzadeh, H., Koocheki, A., Kadkhodaee, R.,  Razavi, S., )2013.(  Physical and flow properties of d-limonene-in-water emulsions stabilized with whey protein concentrate and wild sage (Salvia macrosiphon) seed gum, Food Res. Int., 53(1), 312-318.

[14]Mishra, S., Mann, B. and Joshi, V. K., )2001.(  Functional improvement of whey protein concentrate on interaction with pectin, Food Hydrocolloids., 15, 9-15.

[15]McClements, D. J., )2005.(  Food emulsions: Principles, practice, and techniques. Boca Raton, FL: CRC Press, 235-239.

[16]Ye, A., )2008.(  Interfacial composition and stability of emulsions made with mixtures of commercial sodium caseinate and whey protein concentrate, Food Chem., 110, 946- 952.

[17]Dickinson, E., Stainsby, G., )1988.(  Emulsion stability. In E. Dickinson & G. Stainsby (Eds.), Adv. food emul. foams. Lon: Els. Applied Sci., 344-385.

 [18]Huang, X., )2001.(  Hydrocolloids in emulsions: particle size distribution and interfacial activity, Food Hydrocolloids., 15 (4–6), 533-542

[19]Soleimanpour, M., Koocheki, A., Kadkhodaee, R., )2013.(  Influence of main emulsion components on the physical properties of corn oil in water emulsion: Effect of oil volume fraction, whey protein concentrate and Lepidium perfoliatum seed gum, Food Res. Int., 50(1), 457-466

[20] Maskan, M., Gogus, F., )2000.(  Effect of sugar on the rheological properties of sunflower oil–water emulsions, J. Food Eng., 43, 173–177.

[21]Khalloufi, S., Alexander, M., Douglas Goff, H., Corredig, M., )2008.(  Physicochemical properties of whey protein isolate stabilized oil-in-water emulsions when mixed with flaxseed gum at neutral pH, Food Res. Int., 41, 964–972.

[22]Khalloufi, S., Corredig, M., Douglas Goff, H., Alexander, M., )2009.(  Flaxseed gums and their adsorption on whey protein-stabilized oil-in-water emulsions, Food Hydrocolloids., 23, 611–618