بهینه‌سازی و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی، حسی و میکروبی نوشیدنی پروبیوتیک لیمویی تولید شده بر پایه تراوه

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 39، دوره 13، شماره 5 - شماره پیاپی 47، آذر و دی 1396، صفحه 830-843   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1395i0.51593

نویسندگان

رضا امیر خمیریان¹؛ حسین جوینده^{* 1}؛ جواد حصاری²؛ حسن برزگر¹

¹گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین خوزستان، ملاثانی، خوزستان.

²گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز.

چکیده

امروزه به‌دلیل تقاضای روبه‌رشد فراورده‌های آب‌پنیر بویژه کنسانتره پروتئینی آب‌پنیر (WPC) و پروتئین ایزوله آب‌پنیر (WPI)، مقدار قابل توجهی تراوه تولید می‌گردد که دفع آن آلودگی محیط‌زیست را به‌دنبال دارد. تولید نوشیدنی‌های پروبیوتیک از تراوه می‌تواند به‌عنوان راه‌حلی مناسب برای جلوگیری از هدر رفتن تراوه و تولید نوشیدنی‌های ارزان قیمت با خواص تغذیه‌ای مناسب مورد توجه قرار گیرد. هدف از این مطالعه بهینه‌یابی فرمولاسیون نوشیدنی لیمویی تولید شده برپایه تراوه با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) در قالب طرح مرکب مرکزی و تولید نوشیدنی پروبیوتیک از نوشیدنی بهینه می‌باشد. مطابق نتایج آزمون‌های ابتدایی، مقادیر تراوه (ml 04/97-95/12)، آب (ml 22/70-77/19) و کنسانتره لیمو‌ (g 04/16-59/5) به‌عنوان متغیرهای ثابت آزمایش تعیین و تأثیر آن‌ها بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی (pH، اسیدیته، ماده خشک و بریکس) و حسی (مزه، رنگ، بو، پس مزه و پذیرش کلی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بهینه‌سازی نشان داد که بهترین خصوصیات زمانی حاصل می‌شود که فرمولاسیون نوشیدنی شامل ml 63/50 آب، ml 30 تراوه و g 67/10 کنسانتره لیمو باشد. در ادامه، نوشیدنی بهینه پس از پاستوریزاسیون با باکتری لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس تلقیح شد و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، آنتی‌اکسیدانی، حسی و میکروبی آن در مدت 28 روز نگهداری در دمای °C4 بررسی گردید. نتایج نشان داد که طی نگهداری امتیازات حسی و pH محصول کاهش یافت درحالی‌که تغییرات ماده خشک و بریکس نوشیدنی معنی‌دار نگردید. تعداد باکتری‌های پروبیوتیک در پایان مدت نگهداری log cfu/ml 95/6 و مقادیر فنل کل (برحسب اسید گالیک) g100 mg/98/12، خواص آنتی‌اکسیدانی µmol/g 82/0 برحسب ترولکس و µmol/g 79/1 برحسب آهن II و مقدار ویتامینC نوشیدنی g100 mg/32/8 تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها

تراوه؛ باکتری های پروبیوتیک؛ نوشیدنی آب لیمو؛ روش سطح پاسخ

مراجع

جوکار، ا.، گلمکانی، م.، کرباسی، ا.، 1385، نوشیدنی شکلاتی تهیه شده از شیر، تراوه شیر فراپالیده و شهد خرما. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 10(4)، 433-427.

محبی، م.، و نجفی، م. ب. ح.، 1383، بهینه سازی شرایط تولید، ماندگاری و کیفیت نوشیدنی‌ میوه ای آب پنیر، مجله علوم و صنایع کشاورزی، 18(2)، 1-10.

AOAC., 2005, Official Methods of Anaiysis. 14th ed., Association of Official Analytical Chemists.

Bayarri, S., Calvo, C., Costell, E. & Duran, L., 2001, Influence of storage on sensory evaluation of fruit drinks. Food Science and Technology International, 7(5), 399-404.

Beucler J., Drake, M. & Foegeding, E.A., 2005, Design of a beverage from whey permeate. Journal of Food Science, 70(4), S277-S285.

Bylund, G., 2003, Dairy processing handbook, Lund: Tetra Pak Processing Systems AB, 9-12.

Cesar, R.S., Jose, A.S., Carol, H.C. & Pedro, L.O., 1999, Ascorbic Acid as a Standard for Iodometric Titrations. An Analytical Experiment for General Chemistry. Journal of Chemistry Education, 76 (10), 121-125.

Cliff, M.A., Fan, L., Sanford, K., Stanich, K., Doucette, C. & Raymond, N., 2013, Descriptive analysis and early-stage consumer acceptance of yogurts fermented with carrot juice. Journal of Dairy Science, 96(7), 4160-4172.

Di Lena, M., Quero, G. M., Santovito, E., Verran, J., De Angelis, M., & Fusco, V., 2015, A selective medium for isolation and accurate enumeration of Lactobacillus casei-group members in probiotic milks and dairy products. International Dairy Journal, 47, 27-36.

Dragalic,I.,Tratnik, L., & Bozanic, R., 2005, Growth and survival of probiotic bacteria in reconstituted whey. Lait INRA, EDP Sciences, 85(1), 171-179.

Floch MH, 2014, Recommendations for Probiotic Use in Humans. Pharmaceuticals, 7(10), 999-1007.

Garcia, H., Hernandez, A., Robles, V., Angulo, J. O., & De La Cruz-Medina, J., 2002, Preparation of a whey-based probiotic product with Lactobacillus reuteri and Bifidobacterium bifidum. In 2002 Annual Meeting and Food Expo-Anaheim, California.

Girones-Vilaplana, A., Mena, P., Garcia-Viguera, C., & Moreno, D. A., 2012a, A novel beverage rich in antioxidant phenolics: Maqui berry (Aristotelia chilensis) and lemon juice. LWT-Food Science and Technology, 47(2), 279-286.

Girones-Vilaplana, A., Valentão, P., Andrade, P. B., Ferreres, F., Moreno, D. A., & Garcia-Viguera, C., 2012b, Phytochemical profile of a blend of black chokeberry and lemon juice with cholinesterase inhibitory effect and antioxidant potential. Food chemistry, 134(4), 2090-2096.

Holsinger, V. H., Posati, L. P., & DeVilbiss, E.D., 1974, Whey beverages: A review. Journal of Dairy Science, 57(8), 849-859.

İçier, F., Gündüz, G. T., Yılmaz, B., & Memeli, Z., 2015, Changes on some quality characteristics of fermented soy milk beverage with added apple juice. LWT-Food Science and Technology, 63(1), 57-64.

Jaworska, G., Pogoń, K., Klimek, M. & Gwożdź, E., 2014, Quality changes of blackcurrant nectar under different storage conditions. Journal of Life Sciences Research, 1(1), 16-20.

Kabasakalis, V., Siopidou, D. & Moshatou, E., 2000, Ascorbic acid content of commercial fruit juices and its rate of loss upon storage. Food Chemistry, 70(3), 325-328.

Klimczak, I., Małecka, M., Szlachta, M. & Gliszczyńska-Świgło, A., 2007, Effect of storage on the content of polyphenols, vitamin C and the antioxidant activity of lemon juices. Journal of Food Composition and Analysis, 20(3), 313-322.

Koca, N., Burdurlu, H.S. & Karadeniz, F., 2003, Kinetics of nonenzymatic browning reaction in citrus juice concentrates during storage. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27, 353–360.

Kop-Hoolihan, L., 2001, Prophylactic and therapeutic role of probiotics: A review. Journal of the American Dietetic Association, 101(2), 229-41.

Krishnaiah, N., Reddy, C.R., Sastry, P.M. & Rao, M.R., 1989, Studies on the keeping quality of whey beverage. Asian Journal of Dairy Research, 42(1), 97-102.

Leiva, M.H.L. & Guzman, M., 1995, Formation of oligosaccharides during enzymic hydrolysis of milk whey permeates. Process Biochemistry, 30(8), 757-762.

Majumdar, T.K., Wadikar, D.D., Vasudish, C.R., Premavalli, K.S. & Bawa, A.S., 2011, Effect of storage on physico-chemical, microbiological and sensory quality of bottlegourd-basil leaves juice. American Journal of Food Technology, 6(3), 226-234.

Marhamatizadeh, M , H., Ehsandoost, E., Gholami, P., Moshiri, H., & Nazemi, M., 2012, Effect of permeate on growth and survival of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum for production of probiotic nutritive beverages. World Applied Sciences Journal, 18(10), 1389-1393.

Martin-Diana, A.B., Rico, D., Barat, J.M. & Barry-Ryan, C., 2009, Orange juices enriched with chitosan: Optimisation for extending the shelf-life. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 10(4), 590-600.

Meilgaard, M.C., Carr, B.T., & Civille, G.V., 2006, Sensory Evaluation Techniques. CRC press.

Miller, N.J. & Rice-Evans, C.A., 1997, The relative contributions of ascorbic acid and phenolic antioxidants to the total antioxidant activity of orange and apple fruit juices and blackcurrant drink. Food Chemistry, 60, 331–337.

Mohamed, A.G., Abbas, H.M. & Zayan, A.F., 2014, Physicochemical and Microbiological Properties of Papaya Functional Beverages Based on Sweet Cheese Whey. Life Science Journal, 11(3), 257-263.

Mortazavian, A.M., Ehsani, M.R., Mousavi, S.M., Rezaei, K., Sohrabvandi, S. & Reinheimer, J.A., 2007, Effect of refrigerated storage temperature on the viability of probiotic micro‐organisms in yogurt. International Journal of Dairy Technology, 60(2), 123-127.

Özkan, M., Kırca, A. & Cemeroǧlu, B., 2004, Effects of hydrogen peroxide on the stability of ascorbic acid during storage in various fruit juices. Food chemistry, 88(4), 591-597.

Panesar, P.S., Kennedy, J.F., Gandhi, D.N. & Bunko, K., 2007, Bioutilisation of permeat for lactic acid production. Food Chemistry, 105(1), 1-14.

Pescuma, M., Hebert, E.M., Mozzi, F. & De Valdez, G.F., 2010, Functional fermented whey-based beverage using lactic acid bacteria. International Journal of Food Microbiology, 141(1), 73-81.

Piljac-Žegarac, J., Valek, L., Martinez, S. & Belščak, A., 2009, Fluctuations in the phenolic content and antioxidant capacity of dark fruit juices in refrigerated storage. Food Chemistry, 113(2), 394-400.

Prasanna, P.H.P., Grandison, A.S. & Charalampopoulos, D., 2014, Bifidobacteria in milk products: An overview of physiological and biochemical properties, exopolysaccharide production, selection criteria of milk products and health benefits. Food Research International, 55, 247-262.

Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M. & Rice-Evans, C., 1999, Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, 26(9), 1231-1237.

Rybka, S. & Kailasapathy, K., 1997, Effect of freeze drying and storage on the microbiological and physical properties of AB-yoghurt. Milchwissenschaft, 52(7), 390-394.

Saccaro, D.M., Tamime, A.Y., Pilleggi, A.L.O. & Oliveira, M.N., 2009, The viability of three probiotic organisms grown with yoghurt starter cultures during storage for 21 days at 4 C. International Journal of Dairy Technology, 62(3), 397-404.

Sampedro, F., Geveke, D.J., Fan, X., Rodrigo, D. & Zhang, Q.H., 2009, Shelf-life study of an orange juice–milk based beverage after PEF and thermal processing. Journal of Food Science, 74(2), 107-112.

Sanders, M.E., 2003, Probiotics: considerations for human health. Nutrition Reviews-Washington, 61(3), 91-100.

Sharma, S.K., Kausha, B.B.L. & Sharma, P.C., 2004, Effect of temperature and removal of amino acids on non-enzymatic browning of lemon juice concentrates during storage. Journal of Scientific and Industrial Research, 63, 444-451.

Shivanna, N., Naika, M., Khanum, F. & Kaul, V.K., 2013, Antioxidant, anti-diabetic and renal protective properties of Stevia rebaudiana. Journal of Diabetes and its Complications, 27(2), 103-113.

Singleton, V.L. & Rossi, J.A., 1965, Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144-158.

Sinha, R., Radha, C., Prakash, J. & Kaul, P., 2007, Whey protein hydrolysate: Functional properties, nutritional quality and utilization in beverage formulation. Food Chemistry, 101(4), 1484-1491.

Sodini, I., Mattas, J. & Tong, P.S., 2006, Influence of pH and heat treatment of whey on the functional properties of whey protein concentrates in yoghurt. International Dairy Journal, 16(12), 1464-1469.

Song, F.L., Gan, R.Y., Zhang, Y., Xiao, Q., Kuang, L. & Li, H.B., 2010, Total phenolic contents and antioxidant capacities of selected Chinese medicinal plants. International Journal of Molecular Sciences, 11(6), 2362-2372.

Su, M.S. & Chien, P.J., 2007, Antioxidant activity, anthocyanins, and phenolics of rabbiteye blueberry (Vaccinium ashei) fluid products as affected by fermentation. Food Chemistry, 104(1), 182-187.

Wojdyło, A., 2009, Effects of blackcurrant and apple mash blending on the phenolic contents, antioxidant capacity, and colour of juices. Czech Journal of Food Sciences, 27(5), 338-351.

Yam, K.L. & Papadakis, S.E., 2004, A simple digital imaging method for measuring and analyzing color of food surfaces. Journal of Food Engineering, 61(1), 137-142.

Ye, A., Edwards, P.J.B, Gilliland, J., Jameson, G.B. & Singh, H., 2012, Temperature-dependent complexation between sodium caseinate and gum Arabic. Food Hydrocolloids, 26, 82-88