بهینه‌یابی فرآورده شکلاتی تلخ بدون شکر سازگار با رژیم کتوژنیک و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، بافتی، حرارتی و حسی آن

نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

دوره 18، شماره 6 - شماره پیاپی 78، بهمن و اسفند 1401، صفحه 99-112   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی لاتین

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.2022.74665.1135

نویسندگان

امینه عوامی¹؛ مصطفی مظاهری طهرانی^{* 2}؛ محبت محبی³؛ فاطمه پورحاجی³

¹دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

²گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

³دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

یکی از چالش‌های طراحی رژیم کتوژنیک، حفظ مقدار کالری عمده هر وعده از چربی و همچنین حفظ مقدار پروتئین مناسب جهت حس سیری می‌باشد. این تحقیق جهت امکان‌سنجی تولید شکلات بدون شکر و با مقدار چربی و پروتئین بالا در مقدار ثابت فیبر سویا و پودر استویا برای افراد ملزم به رژیم کتوژنیک صورت گرفت. پودر کاکائو توسط جایگزین کره کاکائو و سدیم کازئینات هر کدام در سطوح (صفر، 5 و 10 درصد) جایگزین شد. نتایج نشان داد که جایگزینی پودر کاکائو به‌طور معنی‌داری (05/0 p<) موجب افزایش رطوبت، فعالیت آبی، مقدار چربی و پروتئین کل شد اما مقدار خاکستر و کربوهیدرات کاهش یافت. همچنین افزایش مقدار جایگزین کره کاکائو و سدیم کازئینات به‌طور معنی‌داری (05/0 p<) موجب شد تا همزمان سختی و دمای ذوب نمونه‌های شکلات کاهش یابد. نتایج آزمون هدونیک نشان داد که نمونه‌های با چربی و پروتئین بیشتر، امتیاز بالاتری را کسب کردند. همچنین تجزیه به روش مولفه‌های اصلی نشان داد که دو مولفه اصلی اول 81 درصد کل واریانس داده‌های حسی را تشکیل می‌دهند. در نهایت، با توجه به نتایج آزمون‌های حسی و دستگاهی، بهترین ترکیب شکلات انتخاب شد. این ترکیب حاوی 35 درصد جایگزین کره کاکائو و 5 درصد سدیم کازئینات بود. مقدار قند کل و کالری نمونه بهینه به‌ترتیب 17/2 درصد و 41/547 کیلوکالری به ازای 100 گرم بود. مقدار اندیس پراکسید 1 روز پس از تولید 5/0 میلی‌اکی‌والان در کیلوگرم بود که پس از 60 روز این مقدار به 13/1 میلی‌اکی‌والان در کیلوگرم افزایش یافت. مصرف 100 گرم نمونه بهینه می‌تواند 27 درصد کالری روزانه یک فرد بزرگسال را تامین کند. این نتایج نشان داد که فرمولاسیون بهینه، حداقل شرایط رژیم کتوژنیک را داراست و می‌تواند یک میان وعده مناسب برای افراد ملزم به این رژیم باشد.

کلیدواژه‌ها

شکلات؛ بدون شکر؛ رژیم کتوژنیک؛ استویا

مراجع

1. Afoakwa, E. O., Paterson, A., & Fowler, M. (2007). Factors influencing rheological and textural qualities in chocolate - a review. Trends in Food Science and Technology, 18(6), 290–298. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2007.02.002
2. Afoakwa, E. O., Paterson, A., & Fowler, M. (2008). Effects of particle size distribution and composition on rheological properties of dark chocolate. European Food Research and Technology, 226(6), 1259–1268. https://doi.org/10.1007/s00217-007-0652-6
3. Afoakwa, Emmanuel Ohene. (2010) Chocolate science and technology,(First edition), Wiley-Blackwell publishing;15(1), 125-135. DOI:10.1002/9781444319880
4. Aidoo, R. P., Afoakwa, E. O., & Dewettinck, K. (2015). Rheological properties, melting behaviours and physical quality characteristics of sugar-free chocolates processed using inulin/polydextrose bulking mixtures sweetened with stevia and thaumatin extracts. LWT- Food Science and Technology, 62(1), 592–597. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.08.043
5. Aidoo, R. P., Appah, E., Van Dewalle, D., Afoakwa, E. O., & Dewettinck, K. (2017). Functionality of inulin and polydextrose as sucrose replacers in sugar-free dark chocolate manufacture– effect of fat content and bulk mixture concentration on rheological, mechanical and melting properties. International Journal of Food Science and Technology, 52(1), 282–290. https://doi.org/10.1111/ijfs.13281
6. Aidoo, R. P., Depypere, F., Afoakwa, E. O., & Dewettinck, K. (2013). Industrial manufacture of sugar-free chocolates – Applicability of alternative sweeteners and carbohydrate polymers as raw materials in product development. Trends in Food Science & Technology, 32(2), 84–96. http://dx.doi.org/10.1016/j.tifs.2013.05.008
7. AOAC (2000) Official Methods of Analysis; Association of Official Analitycal Chemist: Maryland USA.
8. Ashrafie, N. T., Azizi, M. H., Taslimi, A., Mohammadi, M., Neyestani, T. R., & Mohammadifar, M. A. (2014). Development of reduced-fat and reduced-energy dark chocolate using collagen hydrolysate as cocoa butter replacement agent. Journal of Food and Nutrition Research, 53(1), 13–21.
9. Azevedo, B. M., Morais-Ferreira, J. M., Luccas, V., & Bolini, H. M. A. (2017). Bittersweet chocolates containing prebiotic and sweetened with stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) with different Rebaudioside A contents: multiple time–intensity analysis and physicochemical characteristics. International Journal of Food Science and Technology, 52(8), 1731–1738. https://doi.org/10.1111/ijfs.13470
10. Beckett T. (2009). Industrial chocolate manufacture and use, 4th ed., Blackwell Publishing Ltd.
11. Clanton, R. M., Wu, G., Akabani, G., & Aramayo, R. (2017). Control of seizures by ketogenic diet-induced modulation of metabolic pathways. Amino Acids, 49(1). https://doi.org/10.1007/s00726-016-2336-7
12. Dewi, A. K., Saputro, A. D., Kusumadevi, Z., Irmandharu, F., Oetama, T., Setiowati, A. D., Rahayoe, S., & Karyadi, J. N. W. (2021). Physical properties of red velvet compound chocolates sweetened with stevia and inulin as alternative sweeteners. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 653(1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/653/1/012037
13. Do, T. A. L., Hargreaves, J. M., Wolf, B., Hort, J., & Mitchell, J. R. (2007). Impact of particle size distribution on rheological and textural properties of chocolate models with reduced fat content. Journal of Food Science, 72(9), 541–552. https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2007.00572.x
14. Farzanmehr, H., & Abbasi, S. (2009). Effects of inulin and bulking agents on some physicochemical, textural and sensory properties of milk chocolate. Journal of Texture Studies, 40(5), 536–553. https://doi.org/10.1111/j.1745-4603.2009.00196.x
15. Genc Polat, D., Durmaz, Y., Konar, N., Toker, O. S., Palabiyik, I., & Tasan, M. (2020). Using encapsulated Nannochloropsis oculata in white chocolate as coloring agent. Journal of Applied Phycology, 32(5), 3077–3088. https://doi.org/10.1007/s10811-020-02205-1
16. Gerstein, D. E., Woodward-Lopez, G., Evans, A. E., Kelsey, K., & Drewnowski, A. (2004). Clarifying concepts about macronutrients’ effects on satiation and satiety. Journal of the American Dietetic Association, 104(7), 1151–1153. https://doi.org/10.1016/j.jada.2004.04.027
17. Glicerina, V., Balestra, F., Rosa, M. D., & Romani, S. (2013). Rheological, textural and calorimetric modifications of dark chocolate during process. Journal of Food Engineering, 119(1), 173–179. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2013.05.012
18. Guinard, J. X., & Mazzucchelli, R. (1999). Effects of sugar and fat on the sensory properties of milk chocolate: Descriptive analysis and instrumental measurements. Journal of the Science of Food and Agriculture, 79(11), 1331–1339. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0010(199908)79:11<1331::AID-JSFA365>3.0.CO;2-4
19. Holt, S. H., Brand Miller, J. C., Petocz, P., & Farmakalidis, E. (1995). A satiety index of common foods. European journal of clinical nutrition, 49(9), 675-690.
20. Kalra, S., Singla, R., Rosha, R., Dhawan, M., Khandelwal, D., & Kalra, B. (2018). The ketogenic diet. US Endocrinology, 14(2), 62–64. https://doi.org/10.17925/USE.2018.14.2.62
21. Mahdavian, H and Mazahri Tehrani, M. (2014). The Effect of Replacing the Cocoa Powder with Coffee Silver Skin on Physical, Textural and Sensory Properties of Dark Chocolate, JFST No. 10, Vol. 2
22. Modler, H. W. (1985). Functional Properties of Nonfat Dairy Ingredients- A Review. Modification of Products Containing Casein. Journal of Dairy Science, 68(9), 2195–2205. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(85)81091-2
23. Onwuka, U. N., & Abasiekong, K. S. (2006). Production and evaluation of chocolate bars from roasted and unroasted African breadfruit, and. 30, 534–548.
24. Pandey, A., & Singh, G. (2011). Development and storage study of reduced sugar soy containing compound chocolate. Journal of Food Science and Technology, 48(1), 76–82. https://doi.org/10.1007/s13197-010-0136-8
25. Poore, M. H., Johns, J. T., & Burris, W. R. (2002). Soybean hulls, wheat middlings, and corn gluten feed as supplements for cattle on forage-based diets. Veterinary Clinics of North America- Food Animal Practice, 18(2), 213–231. https://doi.org/10.1016/S0749-0720(02)00021-X
26. Post, A. E., Arnold, B., Weiss, J., & Hinrichs, J. (2012). Effect of temperature and pH on the solubility of caseins: Environmental influences on the dissociation of α S- and β-casein. Journal of Dairy Science, 95(4), 1603–1616. https://doi.org/10.3168/jds.2011-4641
27. Puchol-Miquel, M., Palomares, C., Barat, J. M., & Perez-Esteve, É. (2021). Formulation and physico-chemical and sensory characterisation of chocolate made from reconstituted cocoa liquor and high cocoa content. Lwt, 137, 110492. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110492
28. Rezende, N. V., Benassi, M. T., Vissotto, F. Z., Augusto, P. P. C., & Grossmann, M. V. E. (2015). Effects of fat replacement and fibre addition on the texture, sensory acceptance and structure of sucrose-free chocolate. International Journal of Food Science and Technology, 50(6), 1413–1420. https://doi.org/10.1111/ijfs.12791
29. 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. DOI: 10.22067/ifstrj.v17i4.87575
30. Sai, R. P., Bapanapalle, S., & Praveen, K. (2016). Pedometer and Calorie Calculator for Fitness. Ieee, 1, 1–6.
31. Selamat, J., Hussin, N., Mohd Zain, A., & Che Man, Y. B. (1998). Effects of soy protein isolates on quality of chocolates during storage. Journal of Food Processing and Preservation, 22(3), 185–197. https://doi.org/10.1111/j.1745-4549.1998.tb00344.x
32. Shah, A. B., Jones, G. P., & Vasiljevic, T. (2010). Sucrose-free chocolate sweetened with Stevia rebaudiana extract and containing different bulking agents- effects on physicochemical and sensory properties. International Journal of Food Science and Technology, 45(7), 1426–1435. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02283.x
33. Torbica, A., Jambrec, D., Tomic, J., Pajin, B., Petrovic, J., Kravic, S., & Loncarevic, I. (2016). Solid fat content, pre-crystallization conditions, and sensory quality of chocolate with addition of cocoa butter analogues. International Journal of Food Properties, 19(5), 1029–1043. https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1052881
34. Watanabe, M., Tozzi, R., Risi, R., Tuccinardi, D., Mariani, S., Basciani, S., Spera, G., Lubrano, C., & Gnessi, L. (2020). Beneficial effects of the ketogenic diet on nonalcoholic fatty liver disease: A comprehensive review of the literature. Obesity Reviews, 21(8), 1–11. https://doi.org/10.1111/obr.13024
35. Williamson, S., 1998, Detection of rancidity in peanuts, Honours (BSc) research project, Edith Cowan university
36. Yeganeh Zad, S. (2012). Optimization of Formulation and Production of Probiotic Milk Chocolate Fortified with Soy Protein. Ph.D. Dissertation, Ferdowsi University of Mashhad
37. Zarić, D. B., Pajin, B. S., Lončarević, I. S., Petrović, J. S., & Stamenković Doković, M. M. (2015). Effects of the amount of soy milk on thermorheological, thermal and textural properties of chocolate with soy milk. Acta Periodica Technologica, 46, 115–127. https://doi.org/10.2298/APT1546115Z
38. Zugravu, C., & Otelea, M. R. (2019). Dark chocolate: To eat or not to eat? A review. Journal of AOAC International, 102(5), 1388–1396. https://doi.org/10.5740/jaoacint.19-0132