ارزیابی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، بافتی و حسی شکلات و پوشش های شکلاتی شیری سینبیوتیک رژیمی

STUDENT

DEGREE

YEAR

The importance of public health, nutrition and consumer demand issues have been lead to allocate a large part of the market to functional and low calorie foods such as foods containing probiotic microorganisms and prebiotic compounds. Chocolate one of the non-dairy food products is very popular among all age groups, especially children and adolescents, which can be used as an appropriate vehicle to deliver probiotic microorganisms to consumer. Since chocolate formulation is containing sucrose which is a fast metabolism compound with high amount of calori promotion which can be led to obesity, high blood pressure and so on. With replacement of sucrose with some carbohydrates with a low glycemic index the level of calori can be reduced and the health problems such as obesity, diabetes and tooth decay can be prevented. In this study, sucrose was replaced with inulin and maltitol in the milk chocolate and milk chocolate coating compounds. Inulin is a prebiotic dietary fiber and can provide a suitable bed for the growth of probiotic microorganisms in the colon. Heat treatments and rubbing in the production process of chocolate are the most important technological barriers which reduce the survival of probiotic microorganisms. So to increase the viability of Lactobacillus plantarum A7 as a probiotic microorganism microencapsulation technique using spray dryer was used.Skimmed milk together with inulin in the ratio of 0, 25, 50, 75 and 100 %, respectively were used for the production of microcapsules. The physicochemical properties and the viability of encapsulated strain were then examined. After determination of optimal treatment for microcapsules preparation, the conditions were used for the manufacture of probiotic and synbiotic milk chocolate and also milk chocolate coating compounds. The probiotic and synbiotic samples, were thean kept at 18?c for three months. To determine the viability of the cells and also the organoleptic properties products manufactured were determined. The results of hysicochemical characterization of the microcapsules showed that with increasing the proportion of inulin to skimmed milk in the structure of microcapsuls the water activity and moisture content of them were decreased (p 0.05). The results of viability survey revald, that in all five treatments the number of viable cells were over 9 Log cfu/g and survival efficiency was more than 85%. Colorimetric analysis using Hunter Lab equipment showed that by increasing the ratio of inulin in the microcapsules, index L (brightness) and b (tends to yellowing) were reduced, and index a was rose (p 0.05 ). Treatment containing 50 % inulin, 50 % skimmed milk due to having the highest survival rate (9.84 Log cfu/g) was used for producing probiotic and synbiotic milk chocolates and also milk chocolate coating compounds. The results of the viability of probiotics showed that were immediately after manufacturing, probiotics population in the context of milk chocolate and milk chocolate coating compounds containing encapsulated cells as well as samples containing lyophilized cells (free cells) was over 8 Log cfu/g respectively. At the end of the storage period both sampels, probiotic and synbiotic milk chocolate and milk chocolate coating compounds had acceptable number of cells ( 7 log cfu/g). The results of Colorimetric analysis showed, replacement of sugar with maltitol and inulin reduced the indices L, a and b in the samples (p 0.05). Samples of milk chocolate and milk chocolate coating compounds containing inulin and maltitol had a low water activity than the control sample (p 0.05). The hardness in the samples with sugar substitutions (inulin and maltitol) was lower than the control sample, In general the samples containing inulin and maltitol had a softer texture. Addition of probiotic strain to milk chocolate and milk chocolate coating compounds made no changes in their sensory properties. The taste of the samples containing inulin and maltitol were acceptable in comparison to the ordinery sample containing sucrose, hence there is no need to use artificial sweeteners in the formulation. Keywords: Chocolate, Probiotic, Prebiotic, Synbiotic, Inulin, Maltitol, Lactobacillus plantarum A7, Microencapsulation

امروزه، اهمیت مسائل مربوط به‌سلامت و تغذیه و تقاضای عمومی مصرف‌کنندگان، سبب اختصاص بخش عظیمی از بازار غذا به غذاهای فراسودمند و کم کالری شده است، که در این بین غذاهای فراسودمند حاوی میکروارگانیسم های پروبیوتیک و ترکیبات عملگرا مانند پری بیوتیک ها سهم عمده ای دارند. شکلات یکی از فرآورده های غذایی غیرلبنی و پرمصرف در بین تمامی گروه های سنی مخصوصاً کودکان و نوجوانان است، که می توان از آن به عنوان بستری مناسب برای انتقال میکروارگانیسم های پروبیوتیک استفاده کرد. از آنجا که شکلات یک فرآورده غذایی با سوخت و ساز سریع و تولید کالری زیاد محسوب می شود؛ می توان از طریق جایگزینی ساکارز با کربوهیدرات های با قابلیت هضم اندک، باعث کاهش کالری و نمایه گلایسمی و درنتیجه جلوگیری از چاقی و افزایش چربی خون و همچنین پیشگیری از بیماری دیابت و فساد دندان ها شد. از این رو در پژوهش حاضر، در فرمولاسیون نمونه های شکلات و پوشش های شکلاتی شیری از اینولین و مالتیتول به عنوان جایگزین ساکارز و همچنین از لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 به عنوان سویه پروبیوتیک استفاده گردید. اینولین یک فیبر رژیمی پری بیوتیکی محسوب می شود و می تواند بستری مناسب برای رشد میکروارگانیسم های پروبیوتیک در محیط کلون فراهم کند. وجود تیمارهای حرارتی و سایشی در فرآیند تولید شکلات، از مهم ترین موانع تکنولوژیکی در کاهش میزان بقا میکروارگانیسم های پروبیوتیک می باشد، به همین دلیل برای افزایش مقاومت سلول های زنده لاکتوباسیلوس پلانتاروم A7 از تکنیک ریزپوشانی با دستگاه خشک کن پاششی استفاده گردید. برای تولید ریزپوشینه ها از شیرخشک بدون چربی و اینولین به عنوان عوامل ریزپوشانی کننده با نسبت های 0، 25، 50، 75 و 100 درصد استفاده شد، و سپس ریزپوشینه های تولیدی در فریزر ?C18- نگهداری و از لحاظ خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میزان زنده مانی مورد بررسی قرار گرفتند؛ سپس از بهترین بستر ریزپوشانی، برای تولید شکلات شیری و پوشش های شکلاتی شیری پروبیوتیک و سین بیوتیک استفاد گردید. نمونه های شکلات شیری و پوشش شکلاتی شیری پروبیوتیک و سین بیوتیک تولیدی، به مدت سه ماه و در دمای ?C18 نگهداری و علاوه بر تعیین زنده مانی در طول دوره انبارمانی، از لحاظ خصوصیات فیزیکوشیمیایی، بافتی و حسی نیز مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی های انجام گرفته بر روی ریزپوشینه های تولیدی نشان داد، با افزایش نسبت اینولین در ساختار ریزپوشینه ها میزان فعالیت آبی و محتوی رطوبت کاهش یافت(05/0 p). نتایج حاصل از بررسی زنده مانی ریزپوشینه ها نشان داد، هر پنج تیمار از زنده مانی بیش از 9 سیکل لگاریتمی و همچنین راندمان بقا بیش از 85% برخوردار بودند. بررسی های رنگ سنجی با استفاده از دستگاه Hunter Lab نشان داد، با افزایش میزان اینولین در ساختار ریزپوشینه ها شاخص های L (درخشندگی) و b (تمایل به زردی) کاهش و شاخص a افزایش یافت(05/0 p). از بین ریزپوشینه های تولیدی، از تیمار سه (50 % اینولین، 50 % شیرخشک بدون چربی) با توجه به دارا بودن بالاترین میزان زنده مانی (Log cfu/g84/9) برای تولید نمونه های شکلات شیری و پوشش های شکلاتی شیری پروبیوتیک و سین بیوتیک استفاده شد. نتایج بررسی زنده مانی پروبیوتیک ها نشان داد، بلافاصله پس از تولید، جمعیت پروبیوتیک ها در بستر نمونه های شکلات و پوشش های شکلاتی حاوی سلول های لیوفلیزه ی ریزپوشانی شده و همچنین نمونه های حاوی سلول های لیوفلیزه (آزاد) بیش از Log cfu/g 8 بود. در انتهای دوره انبارمانی 3 ماهه، جمعیت پروبیوتیک ها در نمونه های شکلات پروبیوتیک حاوی سلول های لیوفلیزه و سلول های لیوفلیزه ی ریزپوشانی شده به ترتیب 14/1 و 36/0 سیکل لگاریتمی و در نمونه های شکلات سین بیوتیک حاوی سلول های لیوفلیزه و سلول های لیوفلیزه ی ریزپوشانی شده به ترتیب 05/1 و 45/0 سیکل لگاریتمی کاهش یافت؛ همچنین این میزان کاهش در نمونه های پوشش شکلاتی پروبیوتیک حاوی سلول های لیوفلیزه و سلول های لیوفلیزه ی ریزپوشانی شده به ترتیب 92/0 و 27/0 سیکل لگاریتمی و برای نمونه های پوشش شکلاتی سین بیوتیک حاوی سلول های لیوفلیزه و سلول های لیوفلیزه ی ریزپوشانی شده به ترتیب 13/1 و 32/0 سیکل لگاریتمی گزارش گردید. به طور کلی در پایان دوره انبارمانی تمامی نمونه های شکلات شیری و پوشش شکلاتی شیری پروبیوتیک و سین بیوتیک از زنده مانی قابل قبول بیش از 7 سیکل لگاریتمی برخوردار بودند. نتایج حاصل از رنگ سنجی نمونه ها نشان داد، جایگزینی شکر با اینولین و مالتیتول باعث کاهش شاخص های L، a و b در نمونه های شکلات و پوشش شکلاتی می شود(05/0 p). با توجه به خاصیت رطوبت پذیری اینولین و همچنین رطوبت پذیری ملایم مالتیتول، نمونه های شکلات و پوشش شکلاتی حاوی اینولین و مالتیتول از فعالیت آبی کم تری نسبت به نمونه شاهد برخوردار بودند(05/0 p). سختی نمونه های شکلات حاوی جایگزین شکر (اینولین و مالتیتول) کم تر از شکلات شاهد گزارش شد، در واقع نمونه های حاوی اینولین و مالتیتول دارای بافت نرم تری بودند. افزودن سوش پروبیوتیک به نمونه های شکلات شیری و پوشش شکلاتی شیری تغیری در خصوصیات حسی آن ها ایجاد نکرد، همچنین نمونه های حاوی اینولین و مالتیول نسبت به نمونه شاهد، از شیرینی قابل قبول برخوردار بودند، ازاین رو نیازی به استفاده از شیرین کننده های مصنوعی در فرمولاسیون نمونه های حاوی جایگزین شکر نبود. به طور کلی فراسودمندسازی شکلات و پوشش های شکلاتی شیری با استفاده از سویه پروبیوتیک ریزپوشانی شده حاضر، و همچنین جایگزینی ساکارز با اینولین و مالتیتول، علاوه بر تولید محصولی با ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و حسی مناسب، می تواند زنده مانی این پروبیوتیک ها را در طی دوره انبارمانی و نیز عبور از معده افزایش دهد.