بررسی اثرات میکروبی اسانس آویشن و نعنا بر روی پنیر

  آویشن و نعنا بر روی پنیر

پایان نامه بررسی اثرات میکروبی اسانس آویشن و نعنا بر روی پنیر

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                 صفحه

فصل اول : مقدمه

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………..1

فصل دوم : مروری بر مطالعات یشین

2-1-  شیر………………………………………………………………………………………………………………………………………………4

2-1-1- ترکیبات شیر……………………………………………………………………………………………………………………………4

2-1-2- ویژگی های شیر………………………………………………………………………………………………………………………6

3-1-2- لیپیدهای شیر………………………………………………………………………………………………………………………….6

2-1-4- پروتئین های شیر……………………………………………………………………………………………………………………8

2-1-5-. کازئین………………………………………………………………………………………………………………………………9

2-1-5-1- کازئین……………………………………………………………………………………………………………………….10

2-1-5-2-. کازئین………………………………………………………………………………………………………………………10

2-1-5-3-.-k کازئین………………………………………………………………………………………………………………………….10

2-1-5-4-. پروتئین های آب پنیر……………………………………………………………………………………………………..11

2-1-5-5-. قند شیر……………………………………………………………………………………………………………………………12

2-1-6- نمک‌های شیر………………………………………………………………………………………………………………………..12

2-1-6-2- آنزیم‌ها………………………………………………………………………………………………………………………………13

2-1-6-3- مواد معدنی……………………………………………………………………………………………………………………….13

2-1-7- ویتامین های شیر…………………………………………………………………………………………………………………13

2-2- پنیر…………………………………………………………………………………………………………………………………………….15

2-2-1- تاریخچه پنير ……………………………………………………………………………………………………………………….15

2-2-2 -تعریف پنير …………………………………………………………………………………………………………………………..16

2-2-3- تعریف پنير بر اساس استاندارد FAO………………………………………………………………………………… 17

2-2-1-1- طبقه بندی پنير ……………………………………………………………………………………………………………….17

2-2-1-2- طبقه بندی پنیرهای آب نمکی……………………………………………………………………………………..17

2-2-1-3- پنیرهای نرم (رطوبت 65-55 درصد) ………………………………………………………………………….18

2-2-1-4-پنیرهای نیمه سخت (رطوبت 55-45 درصد) ……………………………………………………………..19

2-2-1-5-تعریف پنير سفید آب نمکی در استاندارد ایران……………………………………………………………..19

2-3-فرآیند تولید پنير …………………………………………………………………………………………………………………….19

2-3-1 ماهیت فرآیندهای تهیه پنير ………………………………………………………………………………………………..19

2-3-2 -فازهای اولیه و ثانویه ی انعقاد شیر در تولید پنیر ……………………………………………………………20

2-3-3 مراحل کلی تولید پنير ………………………………………………………………………………………………………….21

2-3- 4 پنیرهای رایج مصرفی در کشور ایران ………………………………………………………………………………..28

2-2-3-پنیر سفید آب نمکی…………………………………………………………………………………………………………..29

2-2-4- میکروفلور پنير سفید نمکی………………………………………………………………………………………………30

2-2-5- استارترها…………………………………………………………………………………………………………………………….30

2-2-6-عوامل موثر در سرعت بخشیدن به فرایند رسیدن……………………………………………………………..31

2-3-معایب پنير سفید آب نمکی…………………………………………………………………………………………………….32

2-4-کپکها………………………………………………………………………………………………………………………………………..33

2-4-1- لاکتوباسیلاسه ها……………………………………………………………………………………………………………….33

2-4-1-1- پاتوژنها…………………………………………………………………………………………………………………………..33

2-4-1-2- وجود پاتوژنها در نمک………………………………………………………………………………………………….34

2-5- نمک زنی………………………………………………………………………………………………………………………………..35

2-6- نقش نمک در رسیدن پنير ……………………………………………………………………………………………………35

2-5- عوامل موثر بر جذب نمک……………………………………………………………………………………………………..36

2-6- اثر نمک و استارتر بر pH پنير ……………………………………………………………………………………………….37

2-6-1- نمک و اثر آن بر سفتی بافت پنير …………………………………………………………………………………….37

2-7-اسانسهای گیاهی……………………………………………………………………………………………………………………..38

2-7-1- خواص و کاربرد اسانسها…………………………………………………………………………………………………….38

2-7-2- استخراج اسانسها………………………………………………………………………………………………………………..39

2-7-3-1- روش تقطیر (Distillation) ………………………………………………………………………………………….39

2-7-3-1- روش فشار، خراش و تیغ زدن (Scarification and Expression) ………………………………40

2-7-3-1-1- استخراج با حلال (Extraetion With Solvents) …………………………………………………… 40

2-7-3-1-2-ترکیبهای شیمیایی موجود در اسانسها و طبقه بندی آنها…………………………………………..40

2-7-3-1-3- خاصیت ضد باکتریایی اسانسها……………………………………………………………………………………43

2-7-3-2- ترکیبات ضد میکروبی موجود در اسانسها………………………………………………………………………..43

2-7-3-3- مکانیسم ضدباکتریایی اسانسها…………………………………………………………………………………………45

2-8- خاصیت آنتی مایکوتوکسیک……………………………………………………………………………………………………..47

فصل سوم :  مواد و روشها

3-1- طرح آزمایش……………………………………………………………………………………………………………………………50

3-2- روش تهیه اسانس…………………………………………………………………………………………………………………….50

3-3- روش تهیه پنیر………………………………………………………………………………………………………………………..50

3-4- تهیه محلول ……………………………………………………………………………………………………………………………52

3-4-1-محلول آب نمک…………………………………………………………………………………………………………………..53

3-4-2-تهیه معرف فریک آلومینیوم سولفات…………………………………………………………………………………..53

3-4-3-استاندارد کردن چربی شیر………………………………………………………………………………………………….53

3-4-4- مواد……………………………………………………………………………………………………………………………………..53

3-4-5- آزمایشات میکروبی، شیمیای و حسی………………………………………………………………………………..55

3-4-6- آزمایش میکروبی توتال کانت …………………………………………………………………………………………….55

3-4-7- اساس آزمایش……………………………………………………………………………………………………………………..55

3-5- نمونه برداری……………………………………………………………………………………………………………………………55

3-6- آماده‌سازی نمونه‌ها و تهیه رقت‌ها ………………………………………………………………………………………….55

3-7- تهیه محلول رقیق کننده…………………………………………………………………………………………………………55

3-8- تهیه محیط کشت……………………………………………………………………………………………………………………56

4- آزمایشات شیمیایی………………………………………………………………………………………………………………………57

1-4- آزمایش اندازه‌گیری میزان جذب نمک (آزمایش ولهارد) ……………………………………………………….57

4-1-1- ارزیابی حسی………………………………………………………………………………………………………………………..58

4-1-2- وضع ظاهری………………………………………………………………………………………………………………………….58

4-1-3- بو……………………………………………………………………………………………………………………………………………58

4-1-4- بافت……………………………………………………………………………………………………………………………………….58

4-1-5- طعم………………………………………………………………………………………………………………………………………..59

4-2- انتخاب و آموزش داورها ……………………………………………………………………………………………………………..59

4-2-1- اجرای آزمون حسی…………………………………………………………………………………………………………………59

فصل چهارم : نتایج……………………………………………………………………………………………………………….60

فصل پنجم : بحث وپیشنهادات………………………………………………………………………………….73

پیوست……………………………………………………………………………………………………….77

منابع………………………………………………………………………………………………………….80

چكيده

از مباحث عمده در صنایع تولیدی حذف عوامل بیماری زایی و فساد میکروبی است. صنایع تولیدی به منظور حفظ سلامت مصرف کننده و خاصیت طعم دهندگی برخی از این اسانس ها به دنبال جایگزین کردن عوامل ضد میکروبی طبیعی به جای تیمارهای شیمیایی می باشند . با توجه به تأثیر سوء نگهدارندهای شیمیایی مورد استفاده در محصولات غذایی بر سلامت انسان ضروری است از نگهدارنده‌های با منشاء گیاهی استفاده کرد.

با توجه به اینکه شیر مایع مغذی و مستعدی جهت رشد و نمو انواع میکروارگانیسم‌ها می‌باشد از طرفی در تهیه پنیر به روش سنتی در مقایسه با روش­های مدرن امروزی اصول بهداشتی شاید کمتر مراعات گردد و کنترل آلودگی نیز دشوارتر از روشهای مدرن ساخت پنیر بصورت صنعتی می‌باشد، لذا در این تحقیق سعی شده اثرات ضد میکروبی اسانس­ها در این نوع پنیر بررسی گردد.

طرح آزمایش

پنیرهای تولیدی در آزمایشگاه گروه صنایع غذایی مطابق با طرح Mixture- Amount برای دو فاکتور فرآوری و دو فاکتور فرمولاسیون مورد مطالعه قرار گرفتند. فاکتورهای مورد مطالعه عبارت بودند از: 1- میزان اسانس افزوده شده در سه سطح در جریان تولید پنیر، شامل: 200، 600 و 1000 ppm به ازای یک لیتر شیر2-زمان رسانیدن: 1و 4 و 7 هفته پس از تولید3- ترکیب اسانس4- نوع اسانس شامل آویشن و نعنا

نتایج

آزمایش میکروبی توتال کانت: در غلظت های اولیه اسانس یعنی ppm200، بار میکروبی در کوتاه ترین مدت زمان نگهداری از6/962  به 5/212 در طولانی ترین مدت زمان نگهداری کاهش یافت، همچنین در بالاترین غلظت اسانس یعنی ppm1000 میزان بار میکروبی از 6/525 در هفته اول نگهداری به 4/775 در هفته هفتم نگهداری کاهش یافته است.

آزمایش اندازه‌گیری میزان جذب نمک (آزمایش ولهارد): بکارگیری درصد بیشتری ازاسانس نعنا نسبت به اسانس آویشن در نمونه های پنیر، میزان جذب نمک کاهش یافته است ولی بطور کلی در تمامی نمونه ها با گذشت زمان از هفته اول به هفته هفتم افزایش جذب نمک را با سرعت ثابتی داریم.

ارزیابی حسی: بکارگیری درصد بیشتری از اسانس نعناع نسبت به اسانس آویشن در مقادیر بالاتر از ppm400 منجر به بهبود کیفیت حسی پنیر سفید شده است. در واقع اسانس نعناع در مقادیر بالا هم اثر منفی بر کیفیت حسی و مقبولیت عمومی ندارد ولی این امر برای اسانس آویشن صادق نمی باشد.

پروتئین‌های آب پنیر

پروتئین‌های محلول در آب پنیر:

1-  لاکتوگلوبولین

2-  لاکتالبومین

3-ایمونوگلوبولین‌ها

4-سرم آلبومین

5-پروتئوز پپتونها

6-لاکتوفرین می‌باشد (4).

پروتئینهای آب پنیر در هنگام تهیه پنیر ابتدا در داخل لخته محصور هستند و قسمت عمده آنها به هنگام بریده شدن لخته همراه آب پنیر دفع می‌شوند و مقدار کمی از آنها در داخل لخته باقی می‌مانند و در تشکیل پپتیدها و اسیدهای آمینه موثرند. و بدین ترتیب در گسترش طعم و آروما در پنیر نقش دارند (7).

تعریف پنیر

پنیر نوعی شیر غلیط شده است که عمده مواد جامد آن را عموماً پروتئین (خصوصاً کازئین) و چربی تشکیل می‌دهد. مایع باقیمانده در پنیرسازی را آب پنیر می‌نامند. مقدار کازئین و چربی موجود در پنیرهای سخت و نیمه سخت تقریباً 10 بار بیشتر از شیر است (9).

محتوای رطوبت موجود در پنیر، اساس یک نوع طبقه بندی را پدید آورده که در آن پنیرها را بصورت پنیر سخت (با رطوبت پایین)، نیمه سخت و نرم دسته بندی می‌نمایند. این نوع طبقه بندی توسط FAO/WHO در استاندارد شماره 6A بیان شده است.

هر دسته دارای ویژگی‌های خاصی می‌باشد. مانند ساختمان (بافت و بدنه) مزه و ظاهر که نتیجه عمل باکتری آغازگر و فن تولید می‌باشد.

دلیل اصلی تولید پنیر در روزگاران قدیم دست یابی به محصولی با قابلیت نگهداری بهتر نسبت به شیر بوده است. گرچه طعم و آروما و بافت پنیر بعنوان مثال در عصر بوکاسیو (قرن چهارم) و یا در دوران رومی به اندازه کافی شناخته شده بود (15).

تعریف پنیر بر اساس استاندارد FAO:

طبق تعریف FAO/WHO استاندارد شماره 6A پنیر محصولی است تازه یا رسیده، جامد یا نیمه جامد که در آن نسبت پروتئین آب پنیر به کازئین نباید بیشتر از شیری که از آن بدست آمده است باشد و از روش‌های زیر حاصل شده باشد.(9)

الف) بوسیله ایجاد لخته (کامل یا قسمتی) در مواد اولیه‌ای مانند: شیر، شیر پس چرخ، شیر کم چرب، خامه، سرم خامه (whey cream) یا دوغ کره، در اثر عمل مایه پنیر یا دیگر مواد لخته ساز، همراه با خروج آب پنیر از لخته تولید شده باشد(9).

ب) به وسیله کاربرد روش ‌ها و فرایندهای خاص، که در آن شیر یا مواد حاصله از شیر لخته شده، خواص فیزیکی، شیمیایی و مشخصات ارگانولپتیکی همانند فراورده‌هایی که تحت طبقه‌بندی پنیر قرار دارند، در آن موجود ‌باشد (9).

طبقه بندی پنیر

بر اساس میزان رطوبت پنیر می‌توان، پنیرها را بصورت زیر طبقه بندی کرد:‌

1-پنیر خیلی سخت

2-پنیر سخت

3-پنیر نیمه سخت

4-پنیر نیمه نرم

5-پنیر نرم

طبقه بندی پنیرهای آب نمکی

طبقه بندی روشن و تعریف شده‌ای برای این نوع پنیرها وجود ندارد و فقدان یک چنین طبقه‌بندی و تعریفی منجر به سردرگمی و اشتباه در مطالعات و کارهای تحقیقاتی می‌گردد. بعضی اوقات طبقه بندی ارائه شده با روش بکار رفته در تولید آنها هم خوانی ندارد.

عموماً یک واژه کلی تحت عنوان پنیرهای سفید آب نمکی برای این نوع پنیرها بکار برده می‌شود. طبقه بندی زیر را می‌توان برای انواع مختلف پنیرهای آب نمکی بکار برد (7).

پنیرهای نرم (رطوبت 65-55 درصد)

انعقاد اسیدی

پنیر مش[1] تولید شده در کشور مصر شاخص چنین پنیرهایی می‌باشد. این نوع پنیر از شیر تخمیر شده بطور طبیعی و تا حدی چربی گیری شده، باقیمانده پس از جدا کردن خامه ترش تهیه می‌گردد.

بر روی شیر منعقد شده آب نمک پاشیده و لخته بوسیله ملاقه بر روی پارچه مخصوص پنیر ریخته می‌شود. بعد از بریدن لخته به قطعات مناسب، آنها را در ظروف سفالی حاوی آب نمک بیش از یک سال نگهداری می‌نمایند (7)

انعقاد بوسیله مایه پنیر

بر اساس استفاده از نمک، این پنیرها را به انواع زیر تقسیم می‌نمایند:

الف) نمک زدن به لخته (انواع پنیر فتا)

1-فتا تهیه شده در یونان

2-پنیر سفید بلغاری تهیه شده در بلغارستان

3-پنیر تلما[2] تهیه شده در یونان و رومانی

4-برینزا[3] تهیه شده در بلغارستان و کشورهای مشترک المنافع

5-سالامورا[4] تهیه شده در ترکیه

6-استامبولی[5] تهیه شده در ترکیه (7).

ب) نمک زده به شیر پنیرسازی

1-پنیر دمیاتی تهیه شده در مصر

2-پنیر دانی[6]، تهیه شده در مصر،‌ نوعی از پنیر دمیاتی است که از شیر گوسفند تهیه می‌شود.

پنیرهای نیمه سخت (رطوبت 55-45 درصد)

1-2-هالومی[7]، تهیه شده در قبرس

2-2-مدافارا[8]،‌ ماگادولا[9] و شین کالیش[10] در سوریه و سودان

3-2-عرب[11] تهیه شده در عراق

4-2-بالادی[12] و مونتانیان[13] تهیه شده در لبنان (7).

-تعریف پنیر سفید آب نمکی در استاندارد ایران

در استاندارد ایران پنیر رسیده در آب نمک بصورت زیر تعریف شده است. عبارت است از فراورده‌ای نرم تا نیمه سخت[14] که دارای رنگی سفید تا سفید خامه‌ای، با بافتی منسجم و مناسب قطعه کردن می‌باشد. این فراورده در آب نمک رسیده و تا زمان عرضه در آب نمک نگهداری می‌شود.

در این تعریف تاکید شده است که فرایند رسیدن بدلیل انجام واکنشهای لیپولیز، پروتئولیز و گلیکولیز موجب ایجاد عطر و طعم و بافت مناسب در پنیر می‌گردد. و همچنین عنوان شده است که منظور از مرحله رسیدن، نگهداری پنیر در آب نمک پاستوریزه با غلظت مطلوب و در دمای مشخص و در مدت زمانی (حداقل 3 هفته) می‌باشد.

که بتواند ویژگیهای خاص و موردنظر پنیر رسیده در آب نمک را ایجاد کند (7).

نتیجه

در حال حاضر استفاده از عصاره های گیاهی جهت حفظ مواد غذایی در برابر فساد توسط عوامل بیماری زا مورد توجه قرار گرفته است. همچنین خاصیت طعم دهندگی برخی از این عصاره ها مورد توجه مصرف کنندگان این گونه مواد غذایی قرار گرفته است.

اثر اسانس های گیاهی نعناع و آویشن بر روی بار کلی میکروبی در یک مدل غذایی مثل پنیر سفید ایرانی مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. گیاه آویشن از منطقه ابر شاهرود  و نعناع  تهیه شد و اسانس گیری گردید. و فعالیت ضد میکروبی آنها در پنیر سفید ایرانی مورد بررسی قرار گرفت. ضمن استفاده از غلظت های مختلف اسانس، نمونه های مورد بررسی از نظر مدت زمان دوره ی رسیدن به سه گروه هفته اول، چهارم و هفتم تقسیم شدند. بطورکلی معلوم شد اسانس نعناع و آویشن از نظر قدرت میکروب کشی عملکرد مشابه ی دارند.

اثر بخشی هر دو مناسب و تقریباً در یک حد می باشد اما نتایج نشان داد این ویژگی در اسانس ها با گذشت زمان تابع غلظت نمی باشد، در واقع خاصیت آنتی میکروبی آنها در طول هفته های اول تا هفتم تابع غلظت اولیه اسانس ها نبود از طرفی نظر به اینکه جهت تکمیل مراحل رسیدن، پنیر در آب نمک 14% نگهداری شده بود، میزان جذب نمک در حضور این دو اسانس و ترکیبهایی از آنها مورد بررسی قرار گرفت و معلوم شد که در حضور اسانس های گیاهی میزان جذب نمک در پنیرهای که فقط از اسانس نعناع استفاده شده بود نسبت به پنیرهایی که به همان نسبت از اسانس آویشن استفاده شده بود به طور معنی داری کمتر بوده و از طرفی دیگر به طور کلی در غلظتهای بالای اسانس جذب نمک توسط پنیر بیشتر است.

این نشان می دهد که جهت تولید پنیرهای با درصد نمک پایین برای ذائقه های مختلف و بیماران قلبی می توان از مقادیر پایین اسانس نعناع در حدود ppm200 استفاده کرد، که از طرفی هم خاصیت نگهدارندگی دارد و هم جذب نمک در پنیر، در حضور این اسانس کمتر می باشد و می توان پنیر با مزه ی شوری پایین تری تولید کرد.

نتایج آماری در ارزیابی های حسی نشان می دهد بکارگیری اسانس نعناع، نسبت به اسانس اویشن از مقبولیت حسی بالاتری برخوردار است. واین بهبود کیفیت با گذشت زمان بیشتر هم می شود.

نمودارهای آماری نشان می دهد که اسانس نعناع در مقادیر بالا و پایین اثر مثبتی در کیفیت حسی پنیر دارد ولی در مورد آویشن استفاده از غلظتهای پایین این اسانس بهبود کیفیت را بدنبال دارد و در غلظتهای بالا از مقبولیت حسی برخوردار نبود.

با توجه به اثرات مخربی که نگهدارندهای شیمیایی بر سلامتی مصرف کنندگان دارند جهت تولید پنیری که از طرفی بر پایه نگهدارنده های طبیعی ساخته شده و نیز از مقبولیت حسی بالای در بین مصرف کنندگان برخوردار باشد و از طرفی مناسب برای افرادی باشد که با مقادیر بالای نمک موجود در پنیر به دلیل وجود بیماری های قلبی عروقی مشکل دارند می توان از مقادیر پایین اسانس نعناع به عنوان مثال چیزی در حدود ppm200 در جریان تهیه و ساخت پنیر سفید ایرانی استفاده کرد.

جهت مشاهده نمونه های دیگر از ادبیات ، پیشینه تحقیق و مبانی نظری پایان نامه های صنایع غذایی کلیک کنید.

نمونه ای از منابع

• 16- A. smith- Palmer, J.Stewart and L.Fyfe (2001).Thepotential application of plant essential oil as nutural food preservatives in soft cheese. Food microbiology 18, 463-470.
• 17- Abd EI- Salam, M. H. 1993. Domiati and feta type cheeses. Pages 304, 318 in cheese: Chemistry, physics and microbiology Vol.2.P.F.FOX, ed. chapman & Hall. NewYork, NY.
• 18- Agrawal, K. K., Khanuja, S.P.S., Ateeque, A., Santha kumar, T.R., Gupta, V.K. and kumar, S., 2002. Antimicrobial activity profiles of the two enantiomers of limonene and carvone isolated from the oils of Mentha Spicata and Anthum sowa. Flavour and Fragrance Journal, 17(1):59- 63.
• 19- Alzorelcy, N.S, Nakahara, k., 2002. Antimicrobial activity of extracts from some edible plants commonly consumed in Asia. Int. J. Food Microbiol. 80, 223- 230.
• 20- Amiam zollo, P. H., Biyiti, L., Tchoum bougnang, F., Menut, C., Lamaty, G., Bouchet,P. H., 1998. Aromatic plants of ropical central Africa part xxxii. Chemical composition and anti fungal activity of thirteen essential oils from aromatic plants of Cameroon. Flave. Frag. J. 13, 107- 114.
• 21- Baydar, H., Sandic, o.,Ozkan, G. and karadogan, T. 2004. Antibacterial activity and composition of essential oils from origanum, Thymbra and saturega species with commercial importance in Turkey. food control, 15:169-172.
• 22- Bousman- Marrok., Atik- Bekkara, F., Tomi, F. and Casanova, J. 2007. chemical composition and anti bacterial activity of  the essential of Thymus ciliatus (Desf). Benth. ssp. eu- ciliatus Maire from Algeria. Journal of Essential oil Research, Seploct: 490- 494.
• 23- Carid A. Micari P, cappara p, Cufari A and Sarullo V, 2003. ripening and seasonal changes in microbial groups and in physico- chemical properties of the ewe s cheese pecorino delporo. International dairy Journal., 13: 191- 200.
• 24- Corredig M and Dalgleish DG, 1996. Effect of different heat treatments on the strong binding interactions between whey proteins and milk fat globules in whole milk. Jurnal of dairy Research., 63: 441- 449.
• 25- Cowan, M.M., 1999. plant products as antimicrobial agents. Clin. Microbiol.            Rev. 12(4), 564- 582.
• 26- Cox, S. D., Mann, C. M., Markham .J. L., Bell, H. C., Gusta fson, J. E., Warmington, T.R., Wyllie, S.G., 2000. The mode of antimicrobial action of the essential oil of melaleuca alter nafolia (tea tree oil). J. Apple. Microbiol. 88, 170- 175.
• 27- Creamer, I. K. and N.F, olson. 1982. Rheological evaluation of maturing cheddar cheese. Journal of food Science, 41: 631- 636.
• 28- Daferera, D. J., Ziogas, N., Polissiou, M. G., 2000. GC- MS analysis of essential oils from some Greek aromatic plants their fungitoxicity on penicillium digitatum.J. Agric. food chem. 48, 2576- 2581.
• 29- Davidson, P. M., Naidu, A. S., 2000. Phyto- phenols. In: Naidu, A. S. (Ed), Natural food antimicrobial systems. CRC press, Boca raton, FL, pp. 265- 294.
• …
• …