شكلات پروبیوتیک و بررسی خصوصیات آن

شكلات پروبیوتیک

پایان نامه بررسي خصوصيات فيزيكوشيميايي – رئولوژيكي و حسي شكلات پروبیوتیک

فصل  اول : کلیات.. 1

1-1- مقدمه و اهميت موضوع. 2

1-2- اهداف و فرضيات طرح. 4

1-2-1- هدف كلي طرح. 4

1-2-2- اهداف اختصاصي طرح. 4

1-2-3- هدف كاربردي طرح. 4

1-2-4- فرضيات طرح. 4

فصل دوم : مروري بر منابع 5

2- مروری بر منابع. 5

2-1- تاريخچة پيدايش شكلات.. 5

2-1-1- شكلات نوشيدني. 5

2-1-2- شكلات جامد. 6

2-2- مراكز توليد كاكائو. 7

2-3- مصرف سرانة شكلات در جهان. 8

2-4- تعريف شكلات.. 9

2- 5- انواع شكلات.. 9

2-5-1- انواع شكلات از نظر تركيبات.. 9

2-5-2- انواع شكلات از نظر شكل. 9

2-6- ويژگي‌هاي تغذيه‌اي شكلات.. 10

2-6-1- مواد معدني. 10

2-6-2- فلاوانول‌ها 10

2-6-3- ریز مغذیهای موجود در شکلات.. 11

2-6-3-1- چربي‌ها 11

2-7- تعریف انواع شكلات.. 12

2-7-1- شكلات ساده (شيرين) 12

2-7-2- شكلات پوششي. 12

2-7-3- شكلات شيري. 12

2-7-4- شكلات سفيد. 12

2-8- تركيبات شكلات.. 13

2-9- درخت و دانه كاكائو. 13

2-9-1- غلاف كاكائو. 14

2-10- عمليات آماده‌سازي دانه كاكائو. 15

2-10-1- تخمير دانة كاكائو. 15

2-10-2- خشك كردن دانه کاکائو. 16

2-10-3- تميز كردن دانه 16

2-10-4- بودادن يا برشته كردن. 16

2-10-5- پوست‌گيري. 17

2-10-6-آسياب كردن و تهيه لیکور 17

2-10-7- فرايند آلكاليزاسيون. 18

2-11- جدا كردن پودر كاكائو از كره كاكائو. 18

2-12- كره كاكائو. 18

2-13- جايگزين‌هاي كره كاكائو. 19

1- معادل كره كاكائو CBE 19

2- جانشين كره كاكائو. 19

3- جايگزين كره كاكائو. 20

2-14- قند و جایگزینهای قند. 20

2-14-1- ساکارز 20

2-14-2- لاكتوز 20

2-14-3- گلوكز و فروكتوز 21

2-14-4- قندهاي الكلي. 21

2-15- مواد فعال سطحي. 21

2-16- فرايند توليد شكلات.. 23

2-16-1- آماده سازي مواد اوليه و مخلوط كردن آنها 24

2-16-2- كاهش اندازه ذرات.. 24

2-16-3- ورز دادن. 26

2-16-4- مشروط كردن شكلات.. 26

2-16-5- قالب‌گيري. 29

2-16-5-1- قالب‌گيري شكلات معمولي. 29

2-16-5-2- قالب‌گيري شكلات‌هاي مغز‌دار 29

2-16-5-3- پوشش‌هاي شكلاتي. 30

2-17- ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي شكلات.. 30

2-17-1- گرانروي(ويسكوزيته) 31

2-17-1-1- تأثير اندازة ذرات بر روي ويسكوزيته 31

2-17-1-2- اثر چربي بر روي ويسكوزيته 32

2-17-1-3- تأثير افزودن قند بر روي ويسكوزيته 32

2-17-1-4- تأثير رطوبت بر روي ويسكوزيته 33

2-17-1-5- نقش امولسيفايرها بر ويسكوزيته 33

2-18- درجه اختلاط. 33

2-19- توليد فراورده‌های پروبيوتيك‌ و خواص آن. 34

2-19-1- پروبيوتيك‌ها 34

2-19-2- تاريخچة پروبيوتيك‌ 35

2-20- انواع پروبيوتيك‌ 36

2-21- اثرات سلامت بخش پروبيوتيك‌ها 36

2-22- كشت‌هاي آغازگر پروبيوتيك‌ها 37

2-23- انتخاب گونة پروبيوتيك مناسب براي كاربرد در شكلات.. 37

2-24- فرايند توليد شكلات پروبیوتیک .. 38

فصل سوم : مواد و روش ها در بررسی خصوصیات شكلات پروبیوتیک 39

3-1- محل و زمان اجراي آزمايش.. 39

3-2- نوع مطالعه 39

3-3- مواد و دستگاه‌هاي مورد استفاده در اجراي تحقيق. 39

3-4- گونه‌های پروبیوتیکی مورد استفاده در تحقیق. 40

3-5- روش تولید شکلات در کارخانه 41

3-6- چگونگي افزودن باكتري پروبيوتيك به نمونه‌ها 41

3-7- آزمايش‌هاي انجام گرفته در اين تحقیق. 43

3-7-1- آزمون تعيين pH. 43

3-7-2- آزمون تعيين اسيديته 43

3-7-3- اندازه‌گيري فعاليت آبي (a_w) 43

3-7-4- اندازه‌گيري محتواي مواد جامد كل. 44

3-7-6-  ويژگي‌هاي رئولوژيك.. 44

3-7-7-  آزمون حسي. 45

3-7-8- آناليز ميكروبي نمونه‌ها 45

3-7-9- روش‌هاي آماري و تجزيه و تحليل داده‌ها 45

فصل چهارم : نتايج و بحث.. 46

4-1- بخش اول: بررسي خصوصيات فيزيكوشيميايي، در شكلات پروبيوتيك و معمولي. 46

4-1-1- مقايسه تفاوت در ميزان محتواي مواد جامد كل در شكلات پروبيوتيك و معمولي. 46

4-1-2- بررسي تفاوت در محتوای مواد جامد کل بين دو گروه شكلات پروبيوتيك و معمولي. 48

4-1-2-1- بررسي تفاوت كلي ميان دو گروه پروبيوتيك و معمولي در محتواي مواد جامد كل به تفکیک نوع شکلات.. 48

4-1-2-2- بررسي ميزان تفاوت در محتواي مواد جامد كل در شكلات در طي روزهاي مختلف به تفكيك دما(جدول4-3). 49

4-2- بررسي تفاوت در مقدار a_w در شكلات پروبیوتیک و معمولي. 49

4-2-1- مقايسه ميزان تغييرات در شاخص a_w (فعاليت آبي) در شكلات پروبیوتیک و معمولي (جدول 4-4). 50

4-2-2- بررسي تفاوت در مقدار a_w در هر دو گروه شكلات پروبیوتیک و معمولي(جدول 4-5). 51

4-2-3- مقايسة تفاوت بين دو گروه شكلات پروبیوتیک و معمولي دو فاكتور a_w به تفكيك روزها. 51

4-2-4- ارزيابي اثر دما بر روي ميزان  a_wدر شکلات. 52

4-2-4-1- ارزيابي اثر دما بر ميزان a_w به تفكيك در دماي C˚4 و C˚22. 52

-2-4-3- بررسي اثر دما در ميزان a_w ، در طي روزهاي مختلف (جدول 4-2). 53

4-4- اثر سه فاكتور گروه (شکلات پروبیوتیک و معمولی)، دما و زمان در خصوصیات رئولوژیک بافت شكلات. 54

4-4-1- بررسي اثر گروه(شکلات معمولی و پروبیوتیک)، دما و زمان در ميزان سختي بافت شكلات معمولي پروبیوتیک . 54

4-4-2- بررسي تفاوت در سختي بافت در شكلات پروبیوتیک و معمولي. 55

4-4-2-1- بررسي تفاوت كلي در ميزان سختي بافت شكلات در دو گروه شكلات پروبیوتیک و معمولي(جدول 4-4). 55

4-4-3- بررسي كلي اثر دما بر روي سختي بافت در شكلات معمولي و پروبیوتیک (جدول 4-5). 55

4-4-3-2- بررسي اثر دما بر ميزان سختي بافت در شكلات پروبیوتیک  و معمولي(جدول 4-6). 56

4-5- تأثير فاكتورهاي مختلف بر ويسكوزيته‌ شكلات. 56

4-5-1- تأثير اثر همزمان سه فاكتور گروه، دما و زمان بر ميزان ويسكوزيتة شكلات. 57

4-5-2- بررسي ويسكوزيتة شكلات معمولي و پروبیوتیک  . 58

4-5-2-1- بررسي كلي ويسكوزيتة شكلات معمولي و پروبیوتیک  . 58

4-5-2-2- بررسي اثر دما بر روي ويسكوزيته شكلات معمولي و پروبیوتیک  .. 58

4-5-4- بررسي اثر زمان بر روي ويسكوزيته شكلات. 58

4-6- بررسي تأثير عوامل مختلف بر روي اسيديته شكلات.. 59

4-6-1- بررسي اثر همزمان سه فاكتور گروه، دما و زمان در اسيديته شكلات. 59

4-5-3- بررسي اثر دما بر روي اسيديتة شكلات. 60

4-5-3-1- بررسي كلي اثر دما بر روي اسيديته شكلات. 60

4-6- بررسي تأثير عوامل مختلف بر روي pH شكلات. 60

4-6-1- اثر همزمان 3 فاكتور گروه، دما و زمان بر روي pH شكلات.. 61

4-7- ارزيابي ميكروبي شکلات پروبیوتیک.. 61

4-8-ارزیابی حسی. 63

منابع و ماخذ. 68

مقدمه و اهميت موضوع

شكلات به عنوان يك غذاي منحصر به فرد و خوشمزه، يكي از منابع مهم مواد فعال بيولوژيكي است كه اثر آنتي‌اكسيداني ويژه‌اي را در بدن انسان نشان داده و بر سلامت اعضای مختلف بدن به ويژه  قلب و عروق تأثير مثبت دارد (نبسنی و همکاران، 2005) و آنتي‌اكسيدان‌هاي موجود در غذا بدن را در برابر راديكال‌هاي آزاد محافظت می‌کنند. كاكائو یکی از منابع شناخته شده آنتي‌اكسيدان هاست و كاتچين[1] موجود در شكلات كه از خانواده فلاونوئيدها مي‌باشد، جزء قويترين آنتي‌اكسيدان‌هاست.

محققان دريافته‌اند كه در 100 گرم از شكلات تلخ، 3/5 ميلي گرم كاتچين وجود دارد كه اين مقدار چهار برابر مقدار آن در چاي است. دانة كاكائو حاوي تيرآمين و فنيل اتيل آمين مي‌باشد كه هر دو اين مواد باعث افزایش درجه هوشياري مي‌گردند. کره کاکائو چربی عمده موجود در شکلات است (هایلوک،1999). برخي چربي‌های غذائی، كلسترول خون را افزايش مي‌دهند ولي كرة كاكائو به دليل ساختمان تري گليسيريدی فاقد چنین خصوصیتی است (بکت، 2000).

پروبیوتیک  ها ميكروارگانيسم‌هائي هستند كه اگر به تعداد كافي و به صورت زنده مورد استفاده قرار بگيرند، اثرات سلامت بخش در ميزبان از خود بروز مي‌دهند. امروزه نشان داده شده است كه برخي از بيماريهاي انسان به فعاليت باكتري‌هاي روده مربوط است. رشد بيش از حد باكتري­هاي بيماري‌زا و چسبيدن آنها به ديواره روده بزرگ منجر به اسهال حاد، اختلالات روده‌اي، سرطان روده و كوليت روده مي‌گردد (کونز و رودولف،2002; همایونی،2008).

از آنجا كه رشد ميكروب‌هاي روده به رژيم غذايي انسان وابسته است، مي‌توان با انتخاب رژيم‌ غذايي سالم مثل غذاهاي فراسودمند پروبیوتیک ، ميكروفلور روده را به نفع باكتري‌هاي سلامت بخش تغيير داد و از اين طريق برخي از بيماريهاي انسان را درمان و يا پيشگيري كرد (گیبسون و همکاران،2004; گیونچتی و همکاران،2005; همایونی و همکاران،2008; همایونی و همکاران،2006; لی بلای و همکاران،2003; کیرجاوانین و همکاران،2005 ;کیوق،2005).

مهمترين گونه‌هاي پروبيوتيكي كه اغلب استفاده انساني دارند به دسته باكتري‌هاي اسيد لاكتيك به ویژه دو جنس لاكتوباسيلوس و بيفيدوباكتريوم تعلق دارند (گومز،1999; گومز،1998; کیم و همکاران،2003; کلینهامر و کولن،1999). غذاهاي حاوي پروبيوتيك‌ها، غذاهاي فراسودمندي محسوب مي‌شوند كه علاوه بر ارزش تغذيه‌اي داراي يك يا چند اثر سلامت بخش در بدن انسان باشد و يا خطر ابتلا به بيماري را كاهش دهد (همايوني، 1387).

تا به حال چندين نوع آزمايش و مطالعه بر روي افراد داراي هايپركلسترول انجام شده و نتايج نشان داده كه سطح كلسترول خون (LDL) در اثر مصرف ماست پروبیوتیک كاهش پيدا می­کند. همچنين مصرف شير تخميري بيفيدوباكتريومي، غلظت كلسترول خون را كاهش مي‌دهد (اگون و الرو،2007; احمد،2006). پروبیوتیک ها مي‌توانند دورة بيماري و شدت اسهال را در بيماران كاهش داده و جايگزين روش‌هاي درماني ديگر مانند روش درمان با آب دهي مجدد[2] شوند.

به عنوان مثال زمانی که از لاكتوباسيلوس جي جي براي درمان اسهال استفاده مي‌شود، ميزان ايمنوگلوبولين‌ها و تعداد سلولهاي سازندة آنتي‌بادي افزايش مي‌يابد. بنابراين برخي از گونه‌هاي پروبیوتیک سيستم ايمني بدن را در مقابل روتاويروس تقويت مي‌كنند. پروبيوتيك‌ها از تماس عوامل آلرژي‌زا با سلول‌هاي روده و ورود آنها به جريان خون جلوگيري مي‌كنند. در ژاپن براي جلوگيري از حساسيت به شيرگاو در بزرگسالان كاربرد پروبیوتیک ها توصيه شده است (کلیر و همکاران،2003 ;همایونی و احسانی،2007; همایونی و همکاران، 2006).

در سال 2005 ، مطالعه‌اي در خصوص شكلات تلخ غني شده با گونه‌هاي لاكتوباسيلوس صورت گرفت. در اين مطالعه، نشان داده شد كه در دماي 4 درجه سانتيگراد زنده ماني لاكتوباسيلوس‌ها بيشتر بوده وبا افزايش دما به 18 و 36 درجه سانتيگراد به ترتيب زنده‌ماني باكتري‌هاي پروبیوتیک و در نتيجه اثرات موثر اين باكتري‌ بر روي بدن نيز كاهش یافته است(نبسنی و همکاران،2005).

بنابراين با توجه به اهميت  پروبیوتیک و غذاهاي فراسودمند در بدن انسان و نبود مطالعات گسترده در زمينة شكلات  پروبیوتیک و خصوصيات آن، مطالعة حاضر با هدف بررسي خصوصيات فيزيكوشيميايي، رئولوژيكي و حسي شكلات پروبيوتيك طراحي شده است. چنانچه نتايج اين مطالعه مثبت باشد مي‌توان از شكلات  پروبیوتیک همانند ماست و ساير غذاهاي فراسودمند پروبيوتيكي در جهت افزايش بهداشت تغذيه‌اي و سلامت انسان بهره جست.

انواع  پروبیوتیک

 پروبیوتیک ها ميكروب‌هاي زنده غيربيماريزايي مثل باكتري‌هاي اسيد لاكتيك و مخمرهاي مورد استفاده در فرآورده‌هاي تخميري هستند كه به صورت زنده و تكي و يا تركيب در دوز كافي به مصرف انسان مي‌رسد و باعث افزايش نسبت باكتري‌هاي مفيد روده مي‌گردند(گوبتی و همکاران،1998; گوئین و همکاران،1998; گرگر،1999 ;هاینس،2002). از مهمترين گونه‌هاي پروبيوتيكي كه اغلب مصرف انساني دارند مي‌توان به چهار دسته باكتري‌هاي اسيد لاكتيك متعلق به جنس لاكتوباسيلوس، باكتري اسيدلاكتيك متعلق به جنس بيفيدوباكتريوم، ساير باكتري‌هاي اسيدلاكتيك و باكتري‌هاي غيرلاكتيك اشاره كرد. اغلب پروبيوتيك‌ها به دو جنس لاكتوباسيلوس و بيفيدوباكتريوم تعلق دارند (همایونی و احسانی، 2005 ;کولیوماکی و همکاران، 2003; کاناموری و همکاران، 2003).

ويژگي‌هاي مورد نظر در انتخاب گونة  پروبیوتیکی مناسب

1- در انتخاب  پروبیوتیک ها، ايمني ميكروب از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.

2- مقاومت  پروبیوتیک ها در جوار تنش‌هاي ناشي از شرايط دستگاه گوارش.

3- مقاومت  پروبیوتیک ها در برابر پادزيست‌ها (آنتي‌بيوتيك‌ها)

4- مقاومت اين باكتري‌ها در برابر تنش‌هاي ناشي از شرايط مادة غذايي در حين توليد و انبارداري (همایونی و موسوی، 2003; همایونی و همکاران، 2007; هوی، 2004).

اثرات سلامت بخش  پروبیوتیک ها

براي اينكه پروبيوتكي‌ها داراي اثرات سلامت بخش بر ميزبان باشند بايستي ايمني و كارايي هر گونه پروبيوتيكي به صورت علمي در هر محصول بررسي گردد.  پروبیوتیک ها در پيشگيري و درمان بسياري از بيماري‌هاي دستگاه گوارش شامل انواع اسهال، يبوست، بيماري التهابي روده، زخم معده به سرطان و عدم تحمل لاكتوز موثر مي‌باشد (ایزولوری و همکاران، 2000; ایزولوری و همکاران، 2002 ;کایلاچاپاتی و چین، 2000; کایلاچاپاتی و ریبکا، 1997).

پروبيوتيك‌ها از تماس عوامل آلرژي‌زا با سلول‌هاي روده و ورود آنها به جريان خون جلوگيري مي‌كنند (آکین و همکاران، 2007; آکین و همکاران، 2007; آنال و سینگ، 2007). پروبيوتيك‌ها در زمينه ا فزايش ميزان جذب ريز مغذي‌ها و كاهش كلسترول نقش مؤثري ايفا مي‌كنند (اجتهد و همکاران، 2012). پروبيوتيك‌ها در زمينه ا فزايش ميزان جذب ريز مغذي‌ها و كاهش كلسترول نقش مؤثري ايفا مي‌كنند (اجتهد و همکاران، 2012).

كشت‌هاي آغازگر  پروبیوتیک ها

با توجه به استفاده گسترده از فرآورده‌هاي پروبيوتيكي و استفاده از سوش‌هاي ميكروبي مناسب جهت توليد غذاها و فرآورده‌هاي پروبيوتيكي با كيفيت بالا و در نتيجه بهره‌مندي از خواص متعدد اين فرآورده‌ها دقت در انتخاب كشت آغازگر از اهميت ويژه‌اي برخوردار مي‌باشد(چمپ، 2004; چامپاگن و همکاران، 2005; چارتریس و همکاران، 1998; چونان، 2011).

امروزه محيط‌هاي كشت مختلفي براي توليد انواع مختلف شكلات و فرآورده‌هاي مختلف استفاده مي‌شود. در صنايع شكلات‌سازي بر اساس تحقيقات انجام شده از ماست به عنوان كشت آغازگر استفاده مي‌شود به  اينصورت كه ابتدا ماست را توليد كرده سپس به آن انواع باكتري‌هاي اسيدلاكتيك مثل لاكتوباسيلوس دلبروكي و استرپتوكوكوس ترموفيلوس به آن اضافه مي‌‌شود و سپس توسط روش خشك كردن پاششی خشك شده و به حالت پودر در مي‌آيند و سپس در محيط كشت MRS آگار، جهت بررسي تعداد باكتري‌ها كشت داده مي‌شوند. اخيراً از كشت‌هاي آغازگر حاوي دو باكتري بيفيدوباكتريوم لاكتيس و لاكتوباسيلوس اسيدوفيلوس با نسبت 1:1 در شير استفاده مي‌شود(همایونی و همکاران، 2008).

فرايند توليد شکلات پروبیوتیک

پودر شكر و پودر كاكائو به اندازة ذرات 30 ميكرون جهت توليد نمونه انتخاب شدند. مواد  اوليه پس از توزين در داخل بالميل آزمايشگاهي ريخته شدند و عمل كاهش اندازه ذرات و عمل ورز دادن به طور همزمان انجام پذيرفت و دماي اين مرحله حدود 60 مي‌باشد سپس در دماي 45 لسيتين به مخلوط اضافه شد. سلول‌هاي زنده لاكتيك اسيد باكتري L. كازئي و L. پاراكازئي در دماي 30 به مغزي شكلات اضافه شد و در طي مدت زماني هم زده شد(زیزلویک و همکاران، 2009).

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

نمونه ای از منابع و ماخذ

• A.O.A.C., 2000. Association of Official Analytical Chemists Official Methods of Analysis, 17th ed. Gaithersburg, Maryland, USA.
• Aeschlimmann, J.M., Beckett, S.T., 2000. International inter-laboratory trials to determine the factors affecting the measurement of chocolate viscosity. Journal of Texture Studies 31 (5), 541-567.
• 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, 290-298.
• Afoakwa, E.O., Paterson, A., Fowler, M., 2008c. Effects of particle size distribution and composition on rheological properties of dark chocolate. European Food Research and Technology 226, 1259-1268.
• Afoakwa, E.O., Paterson, A., Fowler, M., Ryan, A., 2008a. Flavor formation and character in cocoa and chocolate: a critical review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 48, 1–18.
• Afoakwa, E.O., Paterson, A., Fowler, M., Vieira, J., 2008b. Particle size distribution and compositional effects on textural properties and appearance of dark chocolates. Journal of Food Engineering 87, 181-190.
• Agon-Alegro, L.C. Alarcon-Alegro, J.H. Cardarclli, H.R. Chiu. M. and Isay-Saad, S.M. (2007). LWT-Food Science and Technology, 40: 669-675.
• Aguilar, C., and Ziegler, G. R. (1995). Viscosity of molten milk chocolate with lactose from spray-dried-milk powders. Journal of Food Science, 60(1), 120-124.
• Aguilar, C., Rizvi, S. S. H., Ramirez, J. F., and Inda, A. (1991). Rheological behaviour of processed mustard I: effect of milling treatment. Journal of Texture Studies, 22, 59-84.
• Ahmed,  F.E.  (2006).  Genetically  Modified  Probiotics. In:Probiotics in Food Safety and Human Health. Goktepe, 1., Juneja.V. K. and Ahmedna M. (lids.). Taylor & Francis Group, CRC Press, New York, pp: 229-250.
• Akin, M.B., Akin, M.S. and Kirmaci, Z. (2007). Food Chemistry. 100: 788-793.
• Akin,M.B.G. and Akin, M.S.(2006). Food Chemistry, doi:l0. 1016/j. foodchem. 2005. 10. 038
• …
• …