محمــد 4,415 اشتراک گذاری ارسال شده در 25 بهمن، ۱۳۸۹ بنام خداوند جان و خرد استفاده از فرایند فشار بالا در صنعت شیر و فراورده های لبنی تهیه کننده: سمیه علایی طباطبایی کارشناسی شیر و فرآورده های لبنی دانشگاه شهید زمانپور تهران پاییز 1388 چکیده فناوری فشار بالا یک فناوری جدید غیر حرارتي است که در آن مواد غذایی در دمای معمولاَ پايين در معرض فشار بالا ،عموماً در گسترۀ 100 تا 800 مگاپاسکال ، قرار می گیرد. درست همان طور که دمای بالا باعث غیر فعال شدن میکروارگانیسم ها می شود،فشار بالا (HPH)یا فشار بسیار بالا(UHPH)چه همراه با افزایش یا کاهش دما و چه به تنهایی باعث غیر فعال شدن میکروارگانیسم های ،اسپورها،آنزیم ها می شود،به این ترتیب می توان عمر نگهداری فرآورده های لبنی را فزونی بخشید.دمای شیر در طول فرایند فشار بالا کمتر از دماهایی است که به طور متداول در فرایند حرارتی استفاده می شوند.بنابراین کاهش کیفیتی از جمله تغییرمواد مولد طعم و رنگ ، کاهش ویتامین و مواد مغذی و... که در نتیجه استفاده از دماهای بالا به وجود می آید، در فرایندهای غیر حرارتی به حداقل انتظار می رسد. فرایند فشار بالا(800مگاپاسکال همچنین در طی آزمون هایی که روی پنیر چدار اجراشد،متوجه شدند با اعمال فشار می توان زمان رسیدن پنیر را کاهش داد ،بدون آنکه از خصوصیات حسی و کیفیتی آن کاسته شود،در اصل فرایند فشار بالا ،بدون آنکه مسیر پروتئولیز را تغییر دهد سرعت آن را بهبود می بخشد و پنیر از نظر عطر و طعم و بافت مشابه پنیر سنتی که تحت فشار زیاد قرار نگرفته ،می باشد و این امر می تواند قسمت قابل ملاحظه ای از هزینه های انبارداری پنیر چدار(12 تا-4 ماه زمان رسیدن پنیر چدار طول می کشد) را کاهش دهد. کلید واژه: نگهداری غیر حرارتی ، فشار بالا، فرآوردهای لبنی ، UHPH ، HPH مقدمه پژوهشهای بسیار زیادی در مورد روشهای غیرحرارتی نگهداری مواد غذایی به منظور بررسی امکان استفاده از آنها به عنوان یک روش جایگزین و یا مکمل روشهای مرسوم انجام شده است.به طور معمول اکثر مواد غذایی به کمک حرارت با قرار گرفتن در دامنه حرارتی 60- 100 درجه سانتیگراد به مدت چند ثانیه تا چند دقیقه فرآوری می شوند.در طول زمان فرآیند حرارتی مقدار زیادی انرژی به ماده غذایی منتقل می شود.این انرژی ممکن است واکنشهای ناخواسته ای در ماده غذایی به وجود آورد وسبب ایجاد تغییرات نا مطلوب یا تشکیل ترکیبات جانبی شود. به عنوان مثال شیری که به روش حرارتی فرآوری شده،ممکن است دارای طعم پختگی باشد که به دنبال آن ویتامینها،مواد مغذی ضروری ومواد مولد طعم از بین می روند.این حقیقت که علاوه برعمرانباری،کیفیت غذا نیز از نظرمصرف کننده اهمیت دارد،سبب پیدایش روش های غیر حرارتی نگهداری مواد غذایی شده است. به منظور حذف ( یا به حداقل رساندن) عوامل کاهش دهنده کیفیت مواد غذایی که از فرآیندهای حرارتی ناشی می شوند،استفاده از روشهای غیر حرارتی نگهداری مواد غذایی در حال گسترش است.در حال حاضر صنایع اروپایی،ژاپنی و آمریکایی بخش بزرگی از پژوهشهای خود را صرف این فناوری نوین کرده اند. از جمله روشهایی که در سالهای اخیر مورد توجه بیشتری نسبت به دیگر روشها قرار گرفته است ،فناوری فشار بالا می باشد.پژوهشهای مربوط به کاربرد فشار بالا برای فراوری فرآورده های لبنی به اواخر قرن 19 برمی گردد.در حال حاضر هیچ گونه فرآورده لبنی فراوری شده با فشار بالا در بازار موادغذایی اروپا عرضه نشده است.نظر به هزینه های کنونی این فناوری و محدودیتهای آن از نظر ظرفیت،بدون شک می توان گفت فشار بالا نمی تواند در آینده ای نزدیک برای مواد غذایی حجیم (نظیر فراورده های لبنی)جایگزین فناوری سنتی حفظ و فراوری مواد غذایی شود.ولی انتظار می رود فشار بالا را بتوان به عنوان راهکار دیگری به جای فناوری کنونی به کار برد و در بازار مواد غذایی با کیفیت بالا و گران قیمت جایی برای آن یافت.در این مقاله وضیعت کنونی فناوری فشار بالا در فراوری فراورده های لبنی مخصوصاً تاثیر آن بر روی تولید پنیر را مورد تحقیق و بررسی قرار داده ايم. تعریف فناوری فشار بالا فرایند فشار بالا (HPH)یا فشار خیلی بالا(UHPH) عبارت است از اعمال فشار بر مواد غذایی جامد یا مایع در مقیاس 100تا800 مگا پاسکال. درجه حرارت فرایند می تواند کمتر از صفر یا بالاتر از100 درجه سانتیگراد باشد. زمان اعمال فشار در مقیاس تجاری می تواند با پالس های کسری از ثانیه (بوسیله پمپ های نوسانی یا ضربه ای به دست می آید) تا حدود 1200 ثانیه (20دقیقه) باشد. اعمال فشار به دو صورت فشار بالا(بالاتر از 400 مگا پاسکال) و فشار خیلی بالا می باشد که محدوده فشار بین فشار بالا و خیلی بالا هنوز مشخص نشده است. استفاده ازفرایند فشار بالا در صنعت شیر و فرآورده های لبنی در سالهای اخیر صنعت غذا کوشیده است تا روشهای نگهداری جدید را جایگزین روشهای نگهداری قدیمی مواد غذایی کنند. از جمله روشهایی که در سالهای اخیر مورد بررسی قرار گرفته است،فناوری فشار بالا می باشد.استفاده از فرایند فشار بالا در شیر باعث اصلاح خصوصیات تشکیل ژل و همچنین کاهش بارمیکروبی آن می شود.امروز با وجودی که بهداشت غذایی از اهمیت زیادی برای مصرف کنندگان برخوردار است ولی عمده مصرف کنندگان، غذاهایی را ترجیح می دهند که دارای ظاهر ،عطر و طعم مناسب بوده و عاری از مواد نگهدارنده باشند. با استفاده از تکنولوژی فرایند فشار بالا می توان به این دو هدف رسید زیرا این تکنولوژی می تواند بدون این که اثر سویی بر کیفیت غذایی و خواص حسی فرآورده مورد نظر داشته باشد، بارمیکروبی آن را کاهش دهد. فرایند فشار بالا می تواند باعث اصلاح ساختار اجزاء شیر بخصوص پروتئین های آن شده که این موضوع امکان حفظ ارزش غذایی آن را نیز فراهم می آورد. شرح فرایند فرایند فشار بالا را به دو روش می توان بر روی فرآورده های لبنی اعمال نمود: در روش اول كه اساس عملیات شبیه هموژن مرسوم در صنعت لبنیات می باشد ،فقط میزان فشار اعمال شده بیشتر می باشد.برای این کار شیر را با فشار بالا از میان یک گذر گاه بسیار باریک و با سرعت بالا عبور داده می شود.در نتیجه این عمل گویچه های چربی شکسته شده،و با کوچکتر شدن ذرات چربی،از رویه بستن چربی جلوگیری می شود و دوام و عمر پایداری چربی های شیر بیشتر می شود.امروزه صنعت لبنیات کوشیده است دستگاههای هموژن با فشار بالا (>350 مگا پاسکال)را طراحی کند که به موفقیت هایی هم دست یافته اند. در روش دوم (مخزن فشار بالا) ابتدا ماده غذایی در یک ظرف استریل پر می شود وپس از محکم شدن درب آن در مخزن فشار قرار می گیرد تا فشار مورد نظر اعمال گردد. لفافی که برای بسته بندی مواد غذایی فرآوری شده در فشار بالا توصیه می شود کوپلیمر اتیلن وینیل الکل و پلی وینیل الکل می باشد. از آنجا که فشار اعمال شده یکنواخت است،بسته بندی تغییر شکل پیدا نمی کند. پس از آنکه مخزن از مواد غذایی بسته بندی شده پر شد ودرب آن مسدود گردید ماده ناقل به داخل آن تزریق می شود. دراغلب سیستمهای متداول ماده ناقل فشار آب می باشد که به منظور ایجاد حالت لغزندگی وضد خورندگی آن را با مقدار کمی روغن مخلوط می کنند. اساس استفاده از فشارهای بالا در فرآوری مواد غذایی متراکم نمودن آب اطراف آنها می باشد. در دمای اتاق حجم آب در فشار 1000 اتمسفر تا 4%، در فشار 2000 اتمسفر تا 7%، درفشار4000 اتمسفر تا 11.5%و در فشار 6000 اتمسفر تا 15% کاهش می یابد.از آنجا که متراکم کردن مایعات تغییرات حجمی کمی در آنها ایجاد می کند، خطرات ناشی از مخازن فشار بالایی که در آنها از آب استفاده می شود کمتر از مخازنی است که در آنها از گاز متراکم استفاده می گردد. در این روش ماده غذایی به مدت مشخصی تحت فشار بالا قرار می گیرد. زمان نگهداری ماده غذایی در مخزن تحت فشار به نوع ماده غذایی و درجه حرارت فرآیند بستگی دارد. در پایان زمان فرآوری، فشار داخل مخزن حذف می شود تا مواد فرآوری شده خارج گردند. سپس بخش دیگری از ماده غذایی در مخزن فشار قرار می گیرد و این چرخه تکرار می گردد. اثرات بیولوژیکی فشار بالا مطالعه اثر فشار بر موجودات زنده ، بیولوژی فشار(باربیولوژی) نامیده می شود.همچنین به فشارهای بالاتر از فشار اتمسفر فشار بالا گفته می شود.فشار بالا تغییرات زیادی در سیستمهای بیولوژیکی،غشای سلولی و دیواره سلولی میکروارگانیسمها به وجود می آورد. به طور کلی باکتریهای گرم منفی نسبت به باکتریهای گرم مثبت در فشارهای پایین تری غیر فعال می شوند. الف)تغییرات مرفولوژیکی اکثر باکتریها می توانند تا فشارهای 300-200 اتمسفر رشد کنند.میکروارگانیسمهایی که قادرند در فشار های بالاتر از400-500 اتمسفر رشد کنند" باروفیل"، میکروارگانیسمهایی که بالاتر از 300-400 اتمسفر قادر به رشد نبوده ویا رشد کمی دارند" باروفوب" نامیده می شوند. اکثر باکتریهای اگر به مدت طولانی در معرض فشار 400 - 200 اتمسفر قرار گیرند ، قابلیت خود را از دست می دهند.Escherichia coli ،Vibrio ،Pseudomonas در فشار 100 اتمسفر فلاژلهای خود را حفظ می کنند.اما در فشار 400 اتمسفر آنها را از دست می دهند. از بین رفتن تحرک در بعضی از باکتریها برگشت پذیر است. ب) غیر فعال شدن میکروارگانیسمها و اسپورها درفرآیند فشار بالا غیر فعال کردن میکروارگانیسمهای رویشی بدون تخریب عطر،طعم،بافت،رنگ و ترکیبات مغذی صورت می گیرد و فشار به تمام قسمتهای فرآورده غذایی به طور یکسان منتقل می شود. اگر فشار به کار برده شده به اندازه کافی باشد ، تمام سلولهای رویشی میکروارگانیسم و اسپورها غیرفعال می شوند. اثرات شیمیایی و میکروبیولوژیکی فشار بالا به فاکتورهایی وابسته است، مهمترین آنها مربوط به دما و زمان است. باکتریها در مقابل فشارمقاومتهای متفاوتی از خود نشان می دهند. معمولا باکتریهای گرم منفی مقاومت کمتری نسبت به باکتریهای گرم مثبت در برابر فشار دارند . Staphylococcus aureus مقاومت بسیار زیادی نسبت به فشار بالا دارد ، همچنین"اسپورهای کلستریدیوم" مقاومت زیادی به فشار دارند. ترکیب روش فشار بالا با حرارت ملایم،به عنوان مثال فشار 500- 700 اتمسفر و دمای 110- 90 درجه سانتیگراد اسپورهای Cl.botulinu را غیرفعال می کند ، همچنین فشار بالا در غیرفعال کردن میکروارگانیسم درPH اسیدی موثرتر است. کپک و مخمرهای مولد فساد ، در کمتر از چند دقیقه تحت فشار 400 اتمسفر غیرفعال می شود، هر چند این فرآیند برای کاهش مایکوتوکسین هایی مثل پاتولین کافی نیست . اسپورها در فشار بالا جوانه زده و به سلول رویشی تبدیل می شوند و در مرحله بعد سلولهای رویشی غیر فعال می گردند. در درجه حرارتهای پایین، فشار کم باعث جوانه زنی و حساس شدن به حرارت می شود ، اما اسپورهای جوانه زده در حد ناچیزی غیرفعال خواهند شد . پدیده غیرفعال شدن اسپورها در فشارهای زیاد به شدت تحت تاثیر درجه حرارت و به میزان کمتری تحت تاثیر pH ، فعالیت آبی و قدرت یونی قرار دارد. درجه حرارت بهینه برای آغاز جوانه زنی اسپورها در فشارهای مختلف متفاوت است. شرایط بهینه جوانه زنی اسپورها در اثر فشار در حدود pH خنثی است. حلالهای غیر یونی با فعالیت آبی کم اثر کمی بر میزان غیرفعال شدن اسپورها به وسیله فشار دارند اکثر اسپورها در غیاب یونهای غیر آلی در اثر فشار جوانه نمی زنند. یونها ممکن است بر تجزیه آنزیمی پپتیدوگلیکان در حین جوانه زنی اثر بگذارند. اثر یونهای هیدروژن ، پتاسیم ، منگنز، کلسیم ، منیزیم ، سدیم بر جوانه زنی تحت فشار به ترتیب کاهش میابد. همچنین ، حضور یونها سبب افزایش حساسیت حرارتی اسپورها در محلول های بافر نسبت به محلولهای آب مقطر در همان فشار و دما می شود. تاثیرات فشار بالا بر سلولهای باکتری به خوبی شناخته نشده است،اما بعضی بررسی ها(ازجملهvanniniو vachonدر این رابطه تحقیقاتی انجام داد ه اند)در این زمینه نشان داده است که تغییراتی که در ساختار سلول باکتری روی می دهد و باعث دو نیم شدن غشاء سیتوپلاسمی می شود.با افزایش فشار محتوای سیتوپلاسمی کاهش می یابد و با افزایش ناگهانی جذب غشاءسلول باکتری،باعث مرگ سلول می شود. عوامل موثر بر غیر فعال شدن میکروارگانیسمها در فشار بالا غیر فعال شدن میکروارگانیسم ها در فشار بالا بهpH ، ترکیب ، فشار اسمزی و درجه حرارت محیط بستگی دارد. فشار بالا pH محیط را تغییر می دهد که عامل تشدید کننده غیرفعال شدن میکروارگانیسمها می شود . حساسیت باکتریها به فشاربالا درمحلول نمکهای معدنی و محیطهای مغذی بیشترمی شود. باافزایش فشارحساسیت باکتریهای باروفیل به فشاراسمزی بالا زیاد می شود. فشار بالا در درجه حرارت متوسط اثر سینرژیستی دارد. افزایش فشار غیرفعال شدن میکروارگانیسمها در دمای بالا به تاخیر می اندازد. در دمای 46.9 درجه سانتیگراد سرعت غیرفعال شدن سلولهایE.coli در فشار 400 اتمسفر کمتر ازفشار 1 اتمسفر است. اسپورها هنگامی که در دمای 30 درجه سانتیگراد در فشارهای 1000-600 اتمسفر قرار می گیرند طی چند دقیقه یا چند ساعت غیرفعال می شوند،اما در درجه حرارت پایین تر وتحت همان فشار به مدت چندین ماه زنده می مانند. ولی در کل فشار مورد نیاز برای کشتن میکروارگانیسم ها نسبتاً زیاداست واین موضوع مشکلات کاربرد آن در صنعت را نمایان می سازد. تاثیر فشار بالا برآنزیم های طبیعی شیر به عنوان تکنولوژی سودمندی برای غیر فعال کردن آنزیمها استفاده می شود. Kelly و heyes با انجام آزمونهایی به این نتیجه رسیدند ،فعالیت آنزیم های طبیعی شیر(لاکتوپراکسیداز،پلاسمین، الکالین فسفاتاز) با افزایش فشار کاهش می یابد. ایزوآنزیمهای مقاوم به فشار عامل فعالیتهای پس از فرآیند فشار هستند. غیر فعال کردن آنزیمها در این روش برگشت ناپذیر است وآنزیمها دردوره نگهداری نمی توانند دوباره فعال شوند. با اعمال فشار بالاتر از 400 اتمسفر همراه با حرارت ملایم کمتر از 50 درجه سانتیگراد می توان غیرفعال کردن آنزیمها را تسریع کرد. فسفاتاز قلیایی نسبتاً به فشار مقاوم است و در اثر اعمال فشار 800 مگا پاسکال به مدت 8 دقیقه تا 100 درصد این آنزیم غیر فعال می شود.اعمال فشار بالا بر روی شیر در دماهای بالاتر باعث افزایش غیر فعال شدن فسفاتاز قلیایی می شود و بااعمال فشار400 مگا پاسکال بر روی شیر خام،فعالیت پلاسمین کاهش می يابد که این کاهش با افزایش دما بیشتر می شودو در نتیجه با کاهش فعالیت پلاسمین ،سرعت پروتئولیز کمتر می شود. تاثیر فشار بالا در سرعت و میزان دناتوراسیون برگشت ناپذیر آنزیمها به ترکیب وساختار آنزیم، pH، فشارودما بستگی دارد. تاثیر فشار بالا بر پروتئینهای شیر فشار بالا مولکولهای پروتئین را دناتوره می کند.دناتوراسیون پروتئین ها در اثر فشار پدیده پیچیده ای است که به ساختار پروتئین، مقدار فشار ،درجه حرارت ، pH،و ترکیب حلال بستگی دارد. پروتئین های چند زنجیره ای در فشار نسبتاً پایین (200 مگا پاسکال) تجزیه می شوند در حالی که دناتوراسیون پروتئینهای تک زنجیره ای در فشار بالاتر از 300 مگا پاسکال صورت می گیرد.گاهی اوقات دناتوراسیون ناشی از فشار ،برگشت پذیر است اما بعد از حذف فشار برای بازگشت به حالت اولیه زمان زیادی لازم می باشد. دناتوراسیون پروتئین ها در اثر فشار با دناتوراسیون حرارتی آنها متفاوت است .فشار بالا پیوندهای یونی و هیدروفوبیک مولکولهای پروتئین را تخریب می کند.باز شدن مولکولهای پروتئین،حجم پروتئین را 2 درصد کاهش می دهد. دناتوراسیون حرارتی بر روی پیوندهای کووالانسی اثر می گذارد. خواص کاری پروتئین ها در اثر باز شدن ساختمان آنها تغییر می کند.دناتوره شدن پروتئین باعث افزایش انعطاف پذیری پروتئین می شود و وکنشهای آب گریزی را افزایش می دهد و این عمل تحت تاثیر نیروی زیادی مثل اصطکاک ،گرما،فشردگی و کاهش سریع فشار که در فرایند هموژنیزاسیون شیر زیاد رخ می دهد ،ایجاد می شود. تاثیر فشار بالا بر دیگر ترکیبات شیر اثر فشار بالا بر آب که ترکیب اصلی شیر می باشد ، باعث کاهش نقطه انجماد شیر می شود.آب در اثر اعمال فشار به طور قابل ملاحظه ای فشرده شده و حجم آن کاهش می یابد ، که این مقدار در فشار 100 مگا پاسکال تا حدود 4 درصد و در فشار 600 مگا پاسکال تا 15 درصد می باشد. با اعمال فشار بیشتر در اثر افزایش تجزیه مولکولهای آب باعث کاهش pH آب می شود.(به ازائ هر 1000 مگا پاسکال ، یک واحد pH کاهش می یابد). با اعمال فشار زیاد بر روی شیر ، اندازه گلبول های چربی کاهش می یابد.در اثر فشار بالا گویچه های چربی به اندازه های کوچکتر می شود،متعاقب این عمل ،رویه (خامه)بستن چربی در سطح شیر کاهش یافته و تمایل گویچه ها به توده شدن و به هم چسبیدن از بین می رود. کاهش اندازه گلبول ها باعث به تاخیر افتادن کریستالیزاسیون چربی شیر در هر دو حالت تحت فشار و عادی می شود. کریستالیزاسیون چربی شیر در اثر فشار بالا احتمالاً بدین دلیل است که دماهایی که در آن فاز مایع / جامد چربی به هم تبدیل می شوند ، در اثر اعمال فشار افزایش می یابد. کاهش کریستالیزاسیون چربی شیر در فشارهای بالاتر از 350 مگا پاسکال احتمالاً به دلیل کاهش رشد کریستال در اثر کاهش حرکت مولکولها در فشارهای بالاتر باشد، و در فشارهای بالاتر چون هیچ افزایشی در لیپولیز فرآورده مشاهده نمی شود ، می توان نتیجه گرفت که فشار بالا هیچ گونه اثر تخریبی روی غشائ گلبول چربی شیر ندارد. اعمال فشارهای بالاتر یا اعمال فشار در دماهای پایین تر باعث افزایش در تغییرات pH می شود.این تغییرات در شیر خام یا پاستوریزه بسیار کمتر از شیر استریل می باشد که این امر احتمالاً به دلیل نا محلول شدن فسفات کلسیم کلوئیدی است. تغییرات pHدر اثر فشار روی شیر پاستوریزه شده پس از 4 ساعت در فشار و دمای محدود کاملاً قابل برگشت است،البته،50/0 واحد از این تغییراتدر شیر استریل باقی مانده که این امر احتمالاً به دلیل حضور فسفات کلسیم کلوئیدی که به طور غیرقابل برگشت در اثر اعمال فشار بالا از میسل های کازئین جدا شده و در اثر حرارت رسوب کرده است ،می باشد. اعمال فشار100 مگا پاسکال تاثیر مختصری بر روی کدورت شیر داشته در حالی که فشارهای200-300 مگا پاسکال باعث کاهش کدورت مي شود که این کاهش در فشارهای بالاتر 400-500 مگا پاسکال بیشتر مي شود.استفاده از حرارت قبل از اعمال فشار بالا،بر میزان اثر فشار بالا روی میسل های کازئین تاثیر می گذارد.اعمال فشارهای بالا(100-500 مگا پاسکال)بر روی شیر استریل(UHT)باعث کاهش کدورت آن می شود ولی این مقدار کمتر از حالتی است که فشار بر روی شیر تازه یا پاستوریزه اعمال می شود.می توان اینگونه نتیجه گیری کرد که میسل های کازئین در شیر تازه یا پاستوریزه نسبت به فشار حساس تر از زمانی هستند که تحت تاثیر دمای بالای استریلیزاسیون (UHT)به شکل کمپلکس کازئین- پروتئین آب پنیر در آمده اند.میزان کدورت در اثر اعمال فشار بر روی شیر خام یا پاستوریزه نسبت به شیر استریل بیشتر است و این امر احتمالاً به دلیل این است که اتصال بین قطعات میسل های کازئین و پروتئین های آب پنیر که در اثر فشار بالا ایجاد می شود در شیر UHT زیاد نیست و در این نوع شیر پروتئین های آب پنیر قبل از اعمال فشار دناتوره شده اند. بر خلاف شیر UHT،تغییرات کدورت در اثر فشار بالا در شیر پاستوریزه در طی نگهداری قابل برگشت نیست که این امر احتمالاًبه دلیل این است که در نمونه های شیر پاستوریزه که قبل از اعمال فشار بالا،دما نسبتاًپایین است پروتئین های آب پنیر با قطعات میسل ها که در طی اعمال فشار بالا به وجود آمده اند اتصال برقرار می کنند،از این رو سطح موجود برای تجدید ساختار قطعات میسل محدود می شود.البته ،در شیر UHT، پروتئین های آب پنیر دناتوره شده قبل از این که تجزیه میسل های کازئین به وقوع بپیوندد به صورت کووالانت به میسل کازئین متصل می شوند و از وقوع چنین واکنشی جلوگیری می نمایند. تاثیر فشار بالا روی پنیر شیری که برای تولید پنیر مورد استفاده قرار می گیرد در روشهای حرارتی،در دمای 72درجه سانتیگراد و به مدت 15تا 35 ثانیه مورد فرآوری قرار می گیرد.دمای بالا تاثیر معکوس بر تولید پنیر دارد از جمله،افزایش رطوبت،افزایش زمان انعقاد ،تشکیل ژل ضعیف ، دناتوره شدن پروتئین ها می توان اشاره نمود. بکار گیری فشار بالا در صنایع پنیر سازی در مطالعات مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است.تحقیقات اخیر حاکی از آن است که فرایند فشار بالا می تواند باعث تسریع در رسیدن پنیر شود. قسمت عمده پنیری که در ایرلند تولید می شود پنیر چدار است که زمان رسیدگی آن بین 12-4 ماه یا بیشتر از آن (بسته به نوع پنیر) می باشد.بنابراین قسمت قابل ملاحظه ای از هزینه های ساخت پنیر چدار مربوط به انبارداری در شرایط تحت کنترل به هنگام رسیدگی آن می باشد.بدین ترتیب هر نوع تکنولوژی که بتواند باعث تسریع رسیدن درپنیر چدار شود و همزمان توازنی بین عطر طعم و بافت آن ایجاد نماید از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار است.اگرچه دناتوراسیون بتالاکتوگلوبولین در فشار 200 مگاپاسکال مشاهده می شود ولی اعمال فشارهای معادل یا کمتر از 200 مگاپاسکال تاثیری بر عملکرد لخته تازه ندارد.فشارهای 300-400 مگاپاسکال باعث افزایش قابل توجه در عملکرد لخته تازه تا 20درصد می شود و به هدر رفتن پروتئین در آب پنیر را نیز کاهش می دهد.افزایش طول دوره اعمال فشار 400 مگاپاسکال تا 60 دقیقه باعث افزایش عملکرد لخته تازه و کاهش هدر رفتن پروتئین آب پنیر می شود،تغییرات در 20دقیقه اولیه اعمال فشار بسیار چشمگیرتر است. عملکرد لخته تازه برای شیرگاو تحت فشار400 مگاپاسکال در 40 درجه سانتیگراد حدوداً 15 درصد بیشتر از حالتی است که از دمای 25 درجه سانتیگراد استفاده می شود،در حالی که گزارش شده است که عملکرد لخته تازه و رطوبت باقی مانده در لخته با افزایش pH شیر در محدوده 7-5/5 برای شیرهای تحت فشار 400 مگاپاسکال افزایش می یابد.افزایش عملکرد پنیر نشان دهنده رطوبت باقیمانده بیشتر و نیز اتصال برخی بتالاکتوگلوبولین های دناتوره شده است.این فاکتورها با یکدیگر ارتباط دارند.اتصال بتالاکتوگلوبولین های دناتوره شده در لخته باعث افزایش بار منفی شده و در نتیجه باعث افزایش حلالیت می شود. فشار بالا ممکن است باعث افزایش حلالیت از طریق میسل های کازئین به قطعات کوچک تر گردد.علاوه بر این میسل های کازئین و گلبول های چربی در شیر تحت فشار ممکن است همانند شیر معمولی تجمع نیابند و خیلی به هم نزدیک نشوند و در نتیجه رطوبت بیشتری درون پنیر به دام می افتد. دارک و همکاران (1997)هیچ تغییری در طعم پنیرهای چدار تهیه شده از شیر پاستوریزه یا شیر تحت فشار مشاهده نکردند ولی شیری که تحت فشار قرار گرفته است دارای بافت ضعیف و چسبناکی می باشد که این امر احتمالاً به دلیل مقدار رطوبت بیشتر در آن است.از نظر کیفیت حسی پنیر حاصله از شیر پاستوریزه با پنیر حاصله از شیر تحت فشار در یک سطح قرار گرفته بودند. اثرات فشار بالا بر مقدار نمک پنیر تازه احتمالاً به دلیل تفاوت در مقدار رطوبت است زیرا مقدار نمک جذب شده توسط پنیر تازه احتمالاً به دلیل تفاوت در مقدار رطوبت است زیرا مقدار نمک جذب شده توسط پنیر در طی نمک زنی با مقدار رطوبت آن رابطه دارد. مقدار چربی در پنیر تحت فشار کمتر است ،علت آن بخاطر تغییر در خصوصیات تشکیل ژل مي باشد. و همچنین میزان نیتروژن محلول در آب پنیر تحت فشار بالا قرار گرفته است حکایت ازآن دارد که هنگامی پنیر تجاری تازه چدار در معرض فرایند فشار بالا قرار می گیرد ،پروتئولیز نسبت به پنیر معمولی افزايش پیدا می کند.این بدین معنی است که فرایند فشار بالا بیشترین اثر خود را زمانی می گذارد که پنیر چدار تازه باشد.توزیع پپتیدها درپنیر معمولی و تحت فشار خیلی شبیه به هم است ولی از نظر کیفیت اختلافاتی در تعداد بعضی از پپتیدها مشاهده می شود. این امر به این دلیل می باشد که فرایند فشار بالا، سرعت پروتئولیز را بهبود می بخشد ولی مسیر پروتئولیز را تغییر نمی دهد. این موضوع بسیار مهم است زیرا تغییر مسیر پروتئولیز میتواند منجر به تولید عطر و طعم و بافت غیر عادی شود که برای صنایع پنیر چدار مطلوب نیست.پس می توان چنیین نتیجه گرفت که پنیر تحت فشار بالا از نظر توزیع پپتیدها در نیتروژن محلول در آب خود مشابه پنیر سنتی که تحت فشار زیاد نیست ،می باشند. ولی به طور کلی در پنیر تحت فشار ، پروتئولیز در حالت پیشرفته تری انجام می شود. در همین رابطه بر روی پنیر انبار شده ،آزمون بافت نیز انجام شد و نتایج نشان داد که فرایند فشار بالا اثری بر روی بافت ندارد. بحث آخر فناوری فشاربالا به صنایع غذایی فرصتی منحصر به فرد برای توسعه مواد غذایی جدید با کیفیت تغذیه ای و طعم بالا ،بافت جدید،ایمنی بیشتر و طول عمر بیشتر می دهد.وضعیت فناوری فشاربالا امروزه به صورتی است که ظرفیت،راه اندازی ،کنترل فرایند و مقررات ایمنی برای فرآوری مواد غذایی در فشار بالا را به سهولت می توان برآورده ساخت. دشوارترین چالش یر سر راه کاربرد تجاری فرآوری موا د غذایی در فشار بالا احتمالاًبه بازار نامطمئن آن مربوط می شود،یعنی شناسایی فرصتهای خالی برای کاربردهای جدید که در آنها هزینه فرآوری فشاربالا ،توجیه کننده باشند. فرآیند فشار بالا ،علاوه بر هزینه زیادی که دارد،در مورد تأمین سلامت فرآورده لبنی قابل رقابت با فرآیند حرارتی نیست. فرآیند فشار بالا بیشتر در فرآوری پنیر،اصلاح حالت کف کنندگی،امولسیفیه کردن و اصلاح خصوصیات ژله ای شدن پروتینهای شیر استفاده می شود. به لحاظ مهندسی، معایب استفاده از فشار بالا در صنایع لبنی به طور عمده مربوط به ساخت مخازن تحت فشار جهت فرآوری مقادیر زیاد شیر و نیز تحمل فشار بالا می باشند. تمیزکردن دستگاه باید ساده و کار کردن با آن بدون خطر باشد. همچنین،دستگاه باید مجهز به سیستمهای کنترلی دقیق باشد. بسیاری از محققین پیشنهاد کرده اند که می توان فرایند فشار بالا به همراه پاستوریزاسیون و هموژنیزاسیون در صنعت شیر مورد استفاده قرار داد و یافته هایی در زمینه تاثیرات فشار بالا بر افزایش ماندگار محصولات لبنی کافی نیست. در انتها برای ارزیابی فناوری فشار بالا می توان گفت؛ مزیت عمده این روش غیر فعال شدن آنزیمها بدون تخریب مواد مغذی و تغییر طعم وبافت مواد غذایی می باشد،همچنین همراه با برخی اثرات مطلوب می باشد. واز محدودیت های آن،مشکل فنی نصب لوله های مقاوم به فشار بسیار بالا ،نیاز به سرمایه گذاری بالا و عدم کفایت این روش برای غیر فعال کردن برخی اسپورها می باشد. منابع منابع فارسی 1- فناوری های نوین صنایع غذایی-تالیف:دکتر سید علی مرتضوی و همکاران- انتشارات واژگان خرد 2- روش های نوین نگهداری مواد غذایی-تالیف:دبلیو.گلد-ترجمه:دکتر حمید بهادر قدوسی/مهندس شهره نیک خواه-انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد شماره494 منابع لاتین 1- Effects of Ultra-High Pressure Homogenization on Microbial and Physicochemical Shelf Life of Milk / J. Pereda, V. Ferragut, J. M. Quevedo, B. Guamis, and A. J. Trujillo 2- Effects of Ultra-High Pressure Homogenization on the Cheese-Making Properties of Milk/ A. Zamora, V. Ferragut, P. D. Jaramillo, B. Guamis, and A. J. Trujillo1 3- Effect of High Pressure Homogenization on Microbial and Chemico-Physical Characteristics of Goat Cheeses / M. E. GUERZONI,* L. VANNINI,* C. CHAVES LOPEZ,* R. LANCIOTTI,† G. SUZZI,‡ and A. GIANOTTI- 4- Inactivation of two strains of Escherichia coli inoculated into whole and skim milk by ultrahigh-pressure homogenization / Wilfido José BRIÑEZ, Artur X. ROIG-SAGUÉS*, M. Manuela HERNÁNDEZ-HERRERO, Buenaventura GUAMIS-LÓPEZ 5- Functional Properties of Milk Proteins after Thermal Treatment and High Pressure Homogenization/ Giulia Marchesini (giulia.marchesini@uniud.it) Dept. of Food Science and Technology, University of Udine, Udine, Italy Tutor: Prof. Nadia Innocente منبع :http://fdo.mui.ac.ir/ 2 نقل قول لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده
به گفتگو بپیوندید
هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .