بررسی خصوصیات رئولوژیکی و پایداری دوغ حاوی موسیلاژ دانه چیا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی بهداشت مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 دکتری علوم و صنایع غذایی ،گروه علوم صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار، سبزوار، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 کارشناس ارشد علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

5 دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

6 دانش آموخته کارشناسی ارشد اپیدمیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی تهران، تهران، ایران

10.22034/fr.2024.57973.1893

چکیده

زمینه مطالعاتی: یکی از مسایل قابل توجه در دوغ، قوام آن است که نقش بسیار مهمی در بازار پسندی آن دارد. از طرفی امروزه تمایل مصرف کنندگان برای استفاده از مواد ضد میکروبی طبیعی به جای نگهدارنده های شیمیایی افزایش پیدا کرده است. هیدروکلوئیـدهـا بـه طـور وسیعی برای ایجاد پایداری بافت در محصولات تخمیری اسیدی استفاده می شود. روش کار: در ایـن پـژوهش اثـر موسـیلاژ دانه چیا در پایداری دوغ در مدت زمان ٢٨ روز نگهداری در دمای یخچال ٥ درجه سانتی گراد مورد بررسـی قرار گرفت. موسیلاژ دانه چیا در قالب طرح کاملاً تصادفی با تیمارهای شـامل غلظـت هـای 0.01، 0.1، 0.3، 0.5 درصد به دوغ اضافه و دوغ بدون صمغ به عنوان نمونه شاهد در نظـر گرفتـه شـد. سـپس ویسـکوزیته، مقدار پتانسیل زتا، پایداری، ویژگی های حسی و شیمیایی دوغ مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج: آنـالیز آمـاری نتـایج نشان داد که نمونه های دوغ در غلظت 0.5درصد صمغ، در نرخ برش های پایین نسـبت بـه نمونـه شـاهد و نمونـه هـای دیگـر، گرانروی ظاهری بالاتری داشت. افـزودن موسیلاژ دانه چیا موجب تغییرات معنی داری بر اسیدیته قابل تیتراسیون نمونه های دوغ گردیـد. نتیجه گیری نهایی: نمونـه هـای دوغ با غلظت 0.3 و 0.5 درصد بیشترین پایداری را در طی زمان نگهداری نشـان داد. بـر اسـاس نتـایج ارزیابی حسی، امتیاز مطلوبیت قوام نمونه ها با افزایش مقدار صمغ تـا 0.3 درصد نسـبت بـه نمونـه شـاهد افـزایش یافـت امـا اختلاف غلظت 0.5درصد با شاهد معنی دار نبود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating the rheological properties and stability of Doogh containing chia seed mucilage

نویسندگان [English]

  • Mahmoud kohneh poushi 1
  • Elham Azadfar 2
  • Dabir Sharifi 3
  • Ahmad Tamroosi 4
  • Edris Partovi 5
  • Negar Piri 6
1 PhD student in Food hygiene, Faculty of Veterinary Medicine, Urmia University, Urmia, Iran.
2 PHD in Food Science and Technology, Department of Food Science, Islamic Azad University, Sabzevar Branch
3 MSc. Graduate of hygiene and quality control, Faculty of Veterinary Medicine, University of Urmia, Urmia, Iran.
4 MSc. Graduate of Animal Science, Faculty of Agriculture, Zabul University, Zabol, Iran
5 MSc, Graduate of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
6 MSc. Graduate of Epidemiology, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction: Doogh is one of the native drinks of Iran and some other nations including Eastern Europe, the Middle East, Asia (Afghanistan, Azerbaijan, Armenia, Iraq, Syria, Georgia, and Turkey), and the Balkan Islands, whose consumption is It has a lot of history. According to the definition of Iran's national standard, simple doogh is a lactic drink obtained from milk fermentation, the dry matter of which is adjusted by diluting yogurt or milk in the doogh-making process. And due to the low pH, doogh is susceptible to contamination by molds and yeasts, and some bacteria, which causes the quality of doogh to decrease and its shelf life to decrease. Among the nutritional properties of doogh, we can mention the increase of vitamins and nutritious metabolites, the improvement of calcium absorption, and the digestibility compared to raw milk. Rheological behavior in macro and micro scales is one of the properties influencing the quality of food. Food flow behavior for a number of purposes such as quality control, as well as the final properties of the product such as stability, texture, and appearance, directly depends on the food microstructure. One of the major problems is the biphasic of doogh during storage, which is due to its low viscosity, low pH, and their effect on the precipitation of proteins. Types of stabilizers are used to increase the stability of the doogh product, which has satisfactory results. Hydrocolloids are widely used to create tissue stability in acid fermentation products. One of the significant issues in doogh is its consistency, which plays a very important role in its marketability. On the other hand, today, the desire of consumers to use natural antimicrobial substances such as chia seeds, which are considered a rich source of protein and dietary fiber, instead of chemical preservatives, has increased. Hydrocolloids are widely used to create texture stability in acid fermentation products. Chia seed with the scientific name Salvia hispanica L. is an annual summer plant belonging to the mint family. Chia seeds are considered as a rich source of protein (18-25%) and dietary fiber (20-37%). Also, chia seeds contain (21 to 33%) oil, of which (60 to 63%) is related to the essential fatty acid alpha-linolenic acid. These seeds also contain significant concentrations of natural antioxidants such as chlorogenic acid, caffeic acid, myristin, quercetin and kaempferol. Chia seeds contain large amounts of phytosterols that help prevent cardiovascular diseases and have anti-cancer, antioxidant, bactericidal and antifungal effects, which are excellent nutritional properties. The technological advantages of chia have led to its innovative use in food products. The concentration of mucilage, the amount of viscosity increases, and the highest and lowest levels of stability were observed in the samples containing 0.05% of mucilage (85%) and the control sample (52%), respectively.
Materials and methods: An optimization method was used to extract the mucilage of chia seeds. After dissolving the mucilage in deionized water, salt was added so that the amount of salt in the final product was 7%. In the next step, 40% of the doogh formulation was added to the stabilizer and salt mixture to prepare the doogh samples. Then, the effect of chia seed mucilage on the stability of doogh during 28 days of storage at 5°C refrigerator temperature was investigated. Chia seed mucilage was considered in a completely randomized design with treatments including concentrations of 0.01, 0.1, 0.3, 0.5% added to doogh and doogh without gum as a control sample. Then viscosity, zeta potential value, stability, sensory and chemical properties of doogh were measured. In this research, analysis and analysis of the results were done in the form of a completely random design and all the tests were done in 3 repetitions. To compare the mean of the treatments, Duncan's test was used using one-way analysis of variance (ANOVA) and SPSS version 16 software at a significance level of 0.05, and graphs were drawn using Excel software version 2016.
Results and discussion: Acidity and pH are one of the most important chemical factors in the stability and taste of doogh. The statistical analysis of the chemical analysis of doogh mixed with chia seed mucilage in comparison with the control sample after the preparation process shows that the Regarding the findings of this research, the acidity and pH of chia seed mucilage were investigated in the values of (0, 0.01, 0.1, 0.3 and 0.5 percent), the results show that the acidity of doogh samples is reduced with chia seed mucilage. But pH changes were not significant. The sample containing 0.5% chia mucilage had a higher apparent viscosity at low cutting rates than the control sample (without mucilage) and other samples. Also, this figure shows that the apparent viscosity of the doogh samples decreases with the increase of the shear speed, which in fact indicates non-Newtonian behavior (shear thinning). And in addition, it can be found that the degree of stability increased with the increase in mucilage concentration. Also, The evaluation of the obtained results does not show a significant difference between the sensory attributes of smell, taste, texture and mouthfeel (tenderness, uniformity or homogeneity, oral viscosity and mouth coating) and overall acceptance. The present study showed that in evaluating the mouth feel of doogh samples, no significant difference was observed between the samples and the control, because in addition to the oral viscosity, the uniformity and homogeneity of the samples were also considered. Therefore, it can be concluded that adding more than the appropriate amount of gum causes the samples to become undesired viscous and makes it unpleasant from the point of view of the consumer, because the presence of high amounts of hydrocolloid from the sample's psyche, which is one of the characteristics of desirability It reduces. In similar researches, the use of high amounts of hydrocolloids have been introduced as reducing the desirability and reported that depending on the type of hydrocolloid used, its appropriate amount to increase the consistency is different. The results also show that by increasing the concentration of chia seed gum compared to the control sample, the desirability of the consistency of the samples increases, but this effect decreases at a concentration of 0.5%. The results of the present study show that adding hydrocolloids to doogh causes the zeta potential of the doogh sample to become negative. Due to its anionic nature, chia seed gum has a negative zeta potential. Probably, chia seed mucilage as an anionic hydrocolloid has been absorbed on the surface of caseins and as a result, spatial and electrostatic repulsion has prevented the particles from approaching each other. Colloids containing particles with a low zeta potential (positive or negative), in the absence of other inhibiting factors such as high viscosity and spatial hindrance, will have a great ability to clot and aggregate. The larger numerical value of the zeta potential in the formulation containing gum means the presence of more repulsive force between the droplets and their less tendency to stick together, which in this case repels each other and makes the system stable. Therefore, by increasing the concentration of gum in the samples, the intensity of the charged ions of the samples increased. As a result, the spatial and electrostatic repulsion forces of these samples have shown an important role in stabilization. It could be obtained by increasing the concentration of mucilage, the amount of stability increased, so that there was a significant difference (P<0.05) between the samples and the control sample (without chia seed mucilage). The samples containing 0.3% and 0.5% concentration of chia seed mucilage resulted in 100% stability and the least stability (30%) related to the control treatment at the end of the 28th day. Our findings results are probably due to the polyelectrolyte nature of chia seed gum in 0.5% weight-volume solution; Because the chia seed gum polymer consists of carbohydrates with carboxyl and hydroxyl functional groups. It should also be added that chia seed mucilage did not change much in dry matter, fat and doogh protein content. And as the apparent viscosity of doogh samples containing chia seed mucilage shows, the sample containing 0.5% chia mucilage had a higher apparent viscosity than other samples, and the apparent viscosity of doogh samples decreased with increasing shear rate.
Conclusion: The results showed that the addition of chia seed mucilage up to a concentration of 0.1% on the 28th day of storage time resulted in a remarkable increase in the stability of doogh samples (62%), and concentrations of 0.3% and 0.5% resulted in complete stability of the samples. became The highest apparent viscosity in the samples containing chia seed mucilage is related to the concentration of 0.5 and then 0.3%. Since the highest consistency score in the sensory evaluation of doogh samples and its complete stability compared to the control sample was observed in the sample containing 0.3% chia seed mucilage, this concentration is suggested as the optimal concentration.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Doogh
  • Chia seeds
  • Rheological properties
  • Stability
احتیاطی ع، شهیدی ف، محبی م و یاورمنش م. 1393 ارزیابی تاثیر کشت های آغازگر تولید کننده WPC و EPS بر برخی خواص فیزیکی دوغ مجله تحقیقات علوم و صنایع غذایی ایران، 9(4)، 303-295.
آذری کیا ف، عباسی س و عزیزی م ح، 1387، بررسی کارایی و سازوکار برخی ترکیبات هیدروکلوئیدی در جلوگیری از دو فاز شدن دوغ، 4(1)، 22-11.
امیری عقدایی س س و اعلمی م، 1389، تاثیر موسیلاژ دانه ریحان بر ویژگی های رئولوژیکی و پایداری دوغ، 3 (3)، 24-17.
بهنیا ع، کراژیان ح، نیازمند ر، و محمدی نافچی ع ر، 1393، تأثیر صمغ بذر شاهی بر خواص رئولوژیکی و بافتی ماست کم‌چرب تحقیق و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 3(3)، 266-255.
چهاردولی م، اسداللهی س و خورشیدپور ب، 2019، تأثیر جایگزینی چربی با موسیلاژ چیا (Salvia hispanica L) بر ویژگی های رئولوژیکی، فیزیکوشیمیایی و حسی کیک روغنی مجله علوم و صنایع غذایی ایران، 15(85)، 303-291.
حسن پور ف، حسینی س ه، مطلبی ع و درویش ف 1391 تأثیر کنسانتره پروتئین سویا و صمغ زانتان بر خواص فیزیکی ماهی کپور نقره ای سوریمی (Hypophthalmichthys molitrix) مجله علوم شیلات ایران، 11(3)، 530-518.
خوش منظر م، قنبرزاده ب، همیشه کار ح، سویتی م، و رضایی مکرم ر 1392 بررسی پارامترهای موثر بر اندازه ذرات، پتانسیل زتا و خواص رئولوژیکی پایدار سیستم کلوئیدی بر اساس کاراژینان-کازئینات نانو ذرات مجله پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 1(4)، 272-255.
سازمان ملی استاندارد ایران 1386 دوغ-مشخصات و آزمایش http://wwwisiriorg/portal/files/std/2453.
عباسی ا، شیرازی ن و فرشادفر ش، 1388، اثر صمغ گوار بر بافت و فراریت اسانس های اضافه شده به دوغ ایرانی‎ 1 (3)، 39-31.
فروغی نیا، س، عباسی، س و حمیدی اصفهانی، ز 1386 تأثیر افزودن انفرادی و ترکیبی صمغ های سالپ، کتیرا و گوار بر تثبیت دوغ ایرانی مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 2(2)، 25-15.
قربانی گرجی ا، محمدی فر م ع، عزت پناه ح، و مرتضویان ع ر. 1390 تأثیر سه نوع کتیرا صمغ ایرانی بر خواص رئولوژیکی و تثبیت دوغ بدون چربی، نوشیدنی ماست ایرانی مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 6(2)، 42-31.
کارآموز، ن، محمدی ثانی، ع، و رشیدی، ح 1395 تأثیر افزودن ژلان، کتیرا و پکتین با متوکسیل بالا بر تثبیت دوغ، فصلنامه علوم و صنایع غذایی، 52(13)، 99-91.
کرجیان ح. 1389 ماهیت پلی الکترولیت صمغ دانه شاهی مجله تحقیقات علوم و صنایع غذایی ایران، 6(1)، 43-37.
کرمی م. 1395 تأثیر پکتین، AMD و صمغ لوبیا ملخ بر پایداری و کدورت دوغ با طعم دودی مجله علوم و صنایع غذایی ایران، 63(14)، 249-243.
گرجیان ح و رفتانی امیری ز. 2019 تأثیر موسیلاژ دانه شاهی بر تثبیت و خواص رئولوژیکی دوغ بدون چربی مجله پژوهشی صنایع غذایی، 29(3)، 156-145.
لقایی ل، و زمردی ش. 1394 تأثیر برخی صمغ ها بر پایداری و خواص کیفی دوغ تولید شده با فناوری ژل سیال با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) مجله تحقیقات صنایع غذایی، 26(1)، 35-23.
معینی فیض آبادی ع، کراژیان ح و مهدیان ه. 1392 ویژگی های رئولوژیکی و بافتی سس مایونز از جمله صمغ بذر شاهی مجله نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 5(3)، 64-56.
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران 1370 اندازه گیری چربی شیر استاندارد ملی ایران، 384، 3-1.
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران 1387 شیر و فرآورده های آن، تعیین اسیدیته و pH استاندارد ملی ایران، 2852، 13-1.
موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران 1389 تعیین ماده خشک استاندارد ملی ایران، 637، 3-1.
میرزا علیزاده ع، تاجکی ج، ساطی ن، زمانی ع ع، و حجازی جلال. 1396 ارزیابی خصوصیات شیمیایی و میکروبی نوشیدنی و شیر فرآورده های ماست پاستوریزه در استان زنجان طی سال های 1391 تا 1393 فناوری و تغذیه، 14(2)، 122-115.
میرمجیدی ع، عباسی س، حمیدی اصفهانی ز، عزیزی م ح. 1396 تأثیر امولسیفایرها و صمغ های موضعی بر تشکیل، برخی خواص فیزیکی و رئولوژیکی نانوامولسیون های اسانس پوست پرتقال مجله علوم و صنایع غذایی ایران، 60(13)، 24-11.
نبی زاده ف، خسروشاهی اصل ع و زمردی ش. 1393 بررسی تأثیر استفاده از تراوای حاصل از غلظت شیر ​​به روش اولترافیلتراسیون و صمغ زدایی بر خصوصیات کیفی دوغ مجله تحقیقات صنایع غذایی، 4(23)، 580-567.
Alonso Calderón A, Chávez Bravo E, Rivera A, Montalvo Paquini C, Arroyo Tapia R, Monterrosas Santamaria  M, Jiménez Salgado T, and Tapia Hernández A 2013, Characterization of black chia seed (Salvia hispanica L) and oil and quantification of β –sitosterol International Research Journal of Biological Sciences, 2(1), 70-72.
AOAC 2005 Official methods of analysis of the association of official analytical chemists, Arlington Association of Official Analytical Chemists 2, 802-833.
Ayerza R and Coates W, 2005 Chia: rediscovering a forgotten crop of the Aztecs University of Arizona Press, 63 -72.
Behrouzian F, Razavi S M A and Phillips GO, 2014 Cress seed (Lepidium sativum) mucilage, an overview Bioactive carbohydrates and dietary fibre, 3(1), 17-28.
Ciftci ON, Przybylski R and Rudzińska M, 2012 Lipid components of flax, perilla, and chia seeds European Journal of Lipid Science and Technology, 114 (7): 794 -800.
Di Sapio O, Bueno M, Busilacchi H, Quiroga M and Severin C, 2012 Morphoanatomical characterization of Salvia hispanica L (LAMIACEAE) leaf, stem, fruit and seed Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas, 11(3), 249-268.
Kiani H, Mousavi S M A and Emam-Djomeh Z, 2008 Rheological properties of Iranian yoghurt drink, Doogh International Journal of Dairy Science, 3(2), 71-78.
Koksoy A & Kilic M, 2004 Use of hydrocolloids in textural stabilization of a yoghurt drink, ayran Food hydrocolloids, 18(4), 593-600.
Naji S, Razavi S MA and Karazhiyan H, 2012 Effect of thermal treatments on functional properties of cress seed (Lepidium sativum) and xanthan gums: A comparative study Food Hydrocolloids, 28(1), 75-81 .
Nilsson L E, Lyck S and Tamime A Y, 2006 Production of rinking products In: Tamime, A, Ed, Fermented Milks, Blackwell Science, Oxford, Vol 5, 96-98.
Soltani M, Dilek S A Y and Güzeler N, 2012 Production and quality characteristics of “Doogh” Akademik Gıda, 10(4), 50-53.
Syrbe A, Bauer WJ and Klostermeyer HJ, 1998 Polymer science concepts in dairy systems—an overview of milk protein and food hydrocolloid interaction International dairy journal, 8(3), 179-93.
Taga MS, Miller EE and Pratt DE, 1984 Chia seeds as a source of natural lipid antioxidants Journal of the American Oil Chemists’ Society, 61(5), 928 -31.
Uresti R M, López-Arias N, Ramirez J A and Vazquez M 2003, Effect of amidated low methoxyl pectin on the mechanical properties and colour attributes of fish mince Food Technology and Biotechnology, 41(2), 131-136.
USDA, 2004 National Nutrient Database for Standard Reference Nutrient Data Laboratory Home Page, Ed US Department of Agriculture, Agricultural Research Service https://plantsusdagov.