کاربرد ترکیبات هیدروکلوئیدی (زانتان و کربوکسی‌متیل سلولز) در فرمولاسیون دونات با هدف کاهش جذب روغن

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 18، دوره 17، شماره 5 - شماره پیاپی 71، آذر و دی 1400، صفحه 919-940   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v18i1.87648

نویسنده

حسن صباغی^*

گروه مواد و طراحی صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

چکیده

کاربرد افزودنی‌ها به‌ویژه ترکیبات هیدروکلوئیدی در کاهش جذب روغن در دونات یک روش کاربردی است؛ زیرا نیاز به ایجاد تغییرات در طراحی صنعتی تجهیزات نمی‌باشد. بنابراین، در این پژوهش تأثیر صمغ زانتان و کربوکسی‌متیل سلولز در خصوصیات کیفی دونات با هدف کاهش جذب روغن مطالعه شد. برای این منظور، در فرمولاسیون خمیر دونات از صمغ‌های زانتان، کربوکسی‌متیل سلولز و نسبت ترکیبی این دو صمغ (50:50) به‌میزان 5/0، 1 و 5/1 درصد براساس وزن ماده خشکِ خمیر استفاده شد. خمیر دونات آماده شد و قالب‌گیری انجام ‌گرفت. تخمیر در شرایط مشابه صنعتی (دمای 40 درجه سانتی‌گراد و رطوبت 40 درصد) به‌مدت 30 دقیقه صورت پذیرفت. سپس به‌ترتیب فرآیند سرخ‌کردن در دمای 180 درجه سانتی‌گراد، قرار دادن آیسینگ و بسته‌بندی انجام شد. محتوی رطوبت خمیر و دونات، جذب روغن دونات، دانسیته، رنگ و نسبت تخلخل نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. همچنین، خصوصیات کیفی ماندگاری شامل ارزیابی نرمی بافت، عدم جذب آیسینگ و عدم رشد کپک طی 14 روز بررسی گردید. تجزیه و تحلیل‌های آماری در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد (05/0>p). نتایج نشان داد که رطوبت نمونه‌ها با افزایش درصد ترکیبات هیدروکلوئیدی همواره افزایش یافت. جذب روغن با افزایش درصد صمغ کاهش یافت و کمترین محتوی روغن در نمونه‌های حاوی میزان 5/1 درصد صمغ زانتان مشاهده شد (محتوی روغن برابر با 174/0 گرم روغن بر گرم ماده خشک). برخلاف زانتان، با افزایش درصد صمغ کربوکسی‌متیل سلولز دانسیته کاهش یافت و بیشترین دانسیته معادل با 610/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب بود که در میزان 5/1 درصد صمغ زانتان مشاهده شد. بنابراین بیشترین تخلخل و نرمی بافت نیز در نمونه‌های حاوی کربوکسی‌متیل سلولز با توجه به افزایش حجم یافت شد. عدم جذب آیسینگ در نمونه‌های حاوی زانتان کمتر بود. رشد کپک در هیچ تیماری مشاهده نشد. درمجموع، بهترین نسبت افزودنی صمغ زانتان از نظر کاهش جذب روغن، کاربرد آن به‌میزان 5/0 درصد بود. زانتان به‌دلیل خصوصیات تشکیل ژل حرارتی و غلیظ شوندگی بیشترین کاهش جذب روغن را نشان داد.

کلیدواژه‌ها

جذب روغن؛ دونات؛ سرخ‌کردن؛ زانتان؛ کربوکسی‌متیل سلولز

مراجع

Akdeniz, N., Sahin, S., and Sumnu, G. (2005). Effects of different batter formulations on the quality of deep-fat-fried carrot slices. European Food Research and Technology, 221(1-2), 99-105.

AOAC. (1995). Official methods of analysis. 16th ed. Association of Official Analytical Chemists. Washington, DC, Unites States.

Ashwini, A., Jyotsna, R., and Indrani, D. (2009). Effect of hydrocolloids and emulsifiers on the rheological, microstructural and quality characteristics of eggless cake. Food Hydrocolloids, 23(3), 700-707.

Bennion, E. B., and Bamford, G. S. T. (1997). The technology of cake making. Springer Science and Business Media.

Bingol, G., Zhang, A., Pan, Z., and McHugh, T. H. (2012). Producing lower-calorie deep fat fried French fries using infrared dry-blanching as pretreatment. Food chemistry, 132(2), 686-692.

Blumenthal, M.M. (1991). A new look at the chemistry and physics of deep fat frying. Journal of Food Technology. 45: 68-71.

Blumenthal, M.M. (2001). A New Look at Frying Science. Cereals Foods World. 46: 352–354.

Bouchon, P. B., Aguilera, J. M., and Pyle, D. L. (2003). Structure oil absorption relationships during deep fat frying. Journal of Food science, 68(9), 2711-2716.

Dadali, G., Kılıç Apar, D., and Özbek, B. (2007). Color change kinetics of okra undergoing microwave drying. Drying Technology, 25(5), 925-936.

Dobarganes, C., Márquez‐Ruiz, G., and Velasco, J. (2000). Interactions between fat and food during deep‐frying. European Journal of Lipid Science and Technology, 102(8‐9), 521-528.

Dueik, V., Robert, P., and Bouchon, P. (2010). Vacuum frying reduces oil uptake and improves the quality parameters of carrot crisps. Food Chemistry, 119(3), 1143-1149.

Dueik, V., Sobukola, O., and Bouchon, P. (2014). Development of low-fat gluten and starch fried matrices with high fiber content. LWT-Food Science and Technology, 59(1), 6-11.

Funami, T., Funami, M., Tawada, T., and Nakao, Y. (1999). Decreasing oil uptake of doughnuts during deep‐fat frying using curdlan. Journal of Food Science, 64(5), 883-888.

Gamble, M. H., Rice, P., and Selman, J. D. (1987). Relationship between oil uptake and moisture loss during frying of potato slices from cv Record UK tubers. International Journal of Food Science and Technology, 22(3), 233-241.

Kante-Traore, H., Sawadogo-Lingani, H., Parkouda, C., Samadoulougou–Kafando, J. P., and Dicko, M. H. (2018). Mango doughnuts technology process for innovative prevention of post-harvest loss of mango fruits in Burkina Faso. African Journal of Food Science, 12(4), 63-72.

Kim, B. K., Chun, Y. G., Cho, A. R., and Park, D. J. (2012). Reduction in fat uptake of doughnut by microparticulated wheat bran. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 63(8), 987-995.

Kohajdová, Z., and Karovičová, J. (2009). Application of hydrocolloids as baking improvers. Chemical Papers, 63(1), 26-38.

Kohajdová, Z., Karovičová, J., and Schmidt, Š. (2009). Significance of emulsifiers and hydrocolloids in bakery industry. Acta Chimica Slovaca, 2(1), 46-61.

Kwinda, O., Onipe, O. O., and Jideani, A. I. (2018). The effect of oat bran and psyllium husk fibre on oil reduction and some physicochemical properties of magwinya–a deep-fried dough. CyTA-Journal of Food, 16(1), 247-254.

Lee, J. S., Kim, B. K., Kim, K. H., and Park, D. J. (2008). Preparation of low‐fat uptake doughnut by dry particle coating technique. Journal of Food Science, 73(3), E137-E142.

Lim, S. M., Kim, J., Shim, J. Y., Imm, B. Y., Sung, M. H., and Imm, J. Y. (2012). Effect of poly-γ-glutamic acids (PGA) on oil uptake and sensory quality in doughnuts. Food Science and Biotechnology, 21(1), 247-252.

Maskan, M. (2001). Kinetics of colour change of kiwifruits during hot air and microwave drying. Journal of Food Engineering, 48(2), 169-175.

Melito, H., and Farkas, B. E. (2013). Physical properties of gluten‐free donuts. Journal of Food Quality, 36(1), 32-40.

Mellema, M. (2003). Mechanism and reduction of fat uptake in deep-fat fried foods. Trends in food science and technology, 14(9), 364-373.

Moreira, R. G., and Barrufet, M. A. (1996). Spatial distribution of oil after deep-fat frying of tortilla chips from a stochastic model. Journal of Food Engineering, 27(3), 279-290.

Moreno, M. C., Brown, C. A., and Bouchon, P. (2010). Effect of food surface roughness on oil uptake by deep-fat fried products. Journal of Food Engineering, 101(2), 179-186.

Nsabimana, P., Powers, J. R., Chew, B., Mattinson, S., and Baik, B. K. (2018). Effects of deep‐fat frying temperature on antioxidant properties of whole wheat doughnuts. International Journal of Food Science and Technology, 53(3), 665-675.

Priya, R., Singhal, R. S., and Kulkarni, P. R. (1996). Carboxymethylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose as additives in reduction of oil content in batter based deep-fat fried boondis. Carbohydrate Polymers, 29(4), 333-335.

Rodge, A. B., Sonkamble, S. M., Salve, R. V., and Hashmi, S. I. (2012). Effect of hydrocolloid (guar gum) incorporation on the quality characteristics of bread. Journal of Food Process Technol, 3(2), 133-120.

Romani, S., Rocculi, P., Mendoza, F., and Dalla Rosa, M. (2009). Image characterization of potato chip appearance during frying. Journal of Food Engineering, 93(4), 487-494.

Ross, K. A., and Scanlon, M. G. (2004). A fracture mechanics analysis of the texture of fried potato crust. Journal of food engineering, 62(4), 417-423.

Sabbaghi, H. (2021). Production of sugar-free doughnut by replacing sugar with dietary sweeteners of stevia, erythritol and maltodextrin. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 17(4), 451-472.

Sabbaghi, H., Ziaiifar, A. M., and Kashaninejad, M. (2018). Fractional conversion modeling of color changes in apple during simultaneous dry-blanching and dehydration process using intermittent infrared irradiation. Iranian Journal Food Science and Technology Research, 14(2), 383-397.

Sabbaghi, H., Ziaiifar, A. M., and Kashaninejad, M. (2019). Design of fuzzy system for sensory evaluation of dried apple slices using infrared radiation. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 50(1), 77-89.

Sabbaghi, H., Ziaiifar, A. M., Sadeghi Mahoonak, A., Kashaninejad,M., and Mirzaei, H. (2014). Estimation of convective heat transfer coefficient as function of the water loss rate during frying process. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 1394(11), 473-484.

Sabbaghi, H., Ziaiifar, A. M., Sadeghi, A. R., Kashaninejad, M., and Mirzaei, H. (2016). Kinetic modeling of color changes in french fries during frying process. Journal of Food Technology and Nutrition, 14(1), 65-76.

Saguy, I. S., and Pinthus, E. J. (1995). Oil uptake during deep-fat frying: factors and mechanism. Food technology (Chicago), 49(4), 142-145.

Sahin, S., Sumnu, G., and Altunakar, B. (2005). Effects of batters containing different gum types on the quality of deep‐fat fried chicken nuggets. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85(14), 2375-2379.

Sakhale, B. K., Badgujar, J. B., Pawar, V. D., and Sananse, S. L. (2011). Effect of hydrocolloids incorporation in casing of samosa on reduction of oil uptake. Journal of Food Science and Technology, 48(6), 769.

Sarraf, M., Sani, A. M., and Atash, M. M. S. (2017). Physicochemical, organoleptic characteristics and image analysis of the doughnut enriched with oleaster flour. Journal of Food Processing and Preservation, 41(4), e13021.

Shih, F. F., Daigle, K. W., and Clawson, E. L. (2001). Development of low oil‐uptake donuts. Journal of Food Science, 66(1), 141-144.

Suárez, R. B., Campanone, L. A., Garcia, M. A., and Zaritzky, N. E. (2008). Comparison of the deep frying process in coated and uncoated dough systems. Journal of Food Engineering, 84(3), 383-393.

Varela, P., & Fiszman, S. M. (2011). Hydrocolloids in fried foods. A review. Food Hydrocolloids, 25(8), 1801-1812.

Vélez‐Ruiz, J. F., and Sosa‐Morales, M. E. (2003). Evaluation of physical properties of dough of donuts during deep‐fat frying at different temperatures. International Journal of Food Properties, 6(2), 341-353.

Wojdyło, A., Figiel, A., and Oszmiański, J. (2009). Effect of drying methods with the application of vacuum microwaves on the bioactive compounds, color, and antioxidant activity of strawberry fruits. Journal of agricultural and food chemistry, 57(4), 1337-1343.

Ziaiifar, A. M. and Sabbaghi, H. (2018). Frying process engineering, chapter 7: oil uptake reduction in frying process. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources Press.