شیر و فرآورده‌های لبنی تخمیری به دلیل محتوای بالای لیپیدها، پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها و مواد معدنی از ارزش غذایی بالایی برخوردار هستند. ماست یکی از قدیمی‌ترین و مهم‌ترین محصولات لبنی تخمیر شده، با فواید بسیاری برای سلامتی از جمله کاهش خطر سرطان روده بزرگ می‌باشد. تصور می‌شود که این فواید سلامتی از طریق حفظ تعادل مناسب میکروبیوتای روده انجام می‌شود. برای تولید ماست، شیر با استفاده از کشت اولیه باکتری‌های اسید لاکتیک مثل استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس تخمیر می‌شود. باکتری‌های LAB منجر به اسیدی شدن شیر (تولید اسید لاکتیک از لاکتوز در شیر) می‌شود که میسل‌های کازئین را که به طور معمول به عنوان امولسیفایر در شیر عمل می‌کنند، دناتوره می‌کند. این فرآیند منجر به ژلی شدن بافت ماست می‌شود.
تعامل سودمند بین S. thermophilus و L. bulgaricus یک عامل کلیدی تعیین کننده فرآیند تخمیر و تاثیرگذار بر کیفیت نهایی ماست است. این تعامل منجر به افزایش جمعیت هر دو گونه، اسیدی شدن سریع شیر و فراوانی قابل توجهی از مواد فرار معطر و متابولیت‌های غیرفرار می شود که برای کیفیت ارگانولپتیک ماست مطلوب هستند. علاوه بر این، چندین واکنش شیمیایی که چربی‌های شیر، پروتئین‌ها و قندها را از طریق تخریب آنزیمی و اکسیداسیون مورد هدف قرار می‌دهند، در طی تخمیر رخ می‌دهند و ترکیبات فرار کلیدی را در ماست تولید می‌کنند.
واکنش‌های شیمیایی اصلی که چربی‌ها، پروتئین‌ها و قندها را از طریق تجزیه آنزیمی، اکسیداسیون و تخمیر مورد هدف قرار می‌دهند، منجر به تولید ترکیبات فرار کلیدی در ماست از طریق تأثیر باکتری‌های اسید لاکتیک از سه جزء اصلی شیر می‌شود.
با تخمیر شیر، باکتری‌های اسید لاکتیک فوق بیش از ٤٠٠ ترکیب فرار تولید می‌کنند که این ترکیبات و سایر مواد غیر فرار باعث ایجاد طعم متمایز ماست می‌شوند. تولید این مواد فرار به عوامل زیادی از جمله نوع شیر و ترکیب آن، نوع و نسبت باکتری‌های اسید لاکتیک در کشت استارتر، و شرایط فرآوری بستگی دارد. ترکیبات طعم دهنده ماست به چند گروه طبقه‌بندی می‌شوند:
١. کربوکسیلیک اسیدهای غیر فرار مانند، اسیدهای لاکتیک و پیروویک
٢. اسیدهای کربوکسیلیک فرار مانند، اسیدهای بوتیریک و استیک
٣. ترکیبات کربونیل مانند، استالدئید
٤. دیکتونها مانند، دی استیل
٥. سایر ترکیبات آلی متفرقه مانند، اسیدهای آمینه و محصولات جانبی که در اثر تخریب حرارتی ایجاد می‌شوند
۶. ترکیبات آلی فرار که باعث ایجاد طعم در ماست معمولی مانند، ترکیبات کربونیل (استالدئید، استون، دی استیل و اتیل استات)
علاوه بر ترکیبات اصلی و باکتری‌های اسید لاکتیک کشت استارتر مورد استفاده در تولید صنعتی ماست، پروبیوتیک‌های مکمل نیز اغلب در کنار افزودنی‌های مختلف به محصولات ماست اضافه می‌شوند. افزودن پروبیوتیک‌ها می‌تواند بر ویژگی‌های حسی ماست تأثیر بگذارد. در این مقاله، انواع مختلف شیر را باهم مقایسه کرده و تاثیر پروبیوتیک‌های مکمل در کشت استارتر و مکمل‌های مختلف افزودنی بر ویژگی‌های ماست از جمله ترکیبات فرار و ویژگی‌های حسی و فیزیکوشیمیایی ماست را برسی می‌کنیم.
تأثیر انواع مختلف شیر، کالچرهای پروبیوتیک و افزودنی‌ها بر ترکیب شیمیایی، خواص فیزیکوشیمیایی و حسی ماست
ماست تهیه شده از منابع مختلف شیر
انواع مختلف شیر بر ویژگی‌های فیزیکی ماست تاثیر دارد. اخیراً به دلیل افزایش شیوع آلرژی به شیر گاو، علاقه به محصولات شیر غیر گاوی افزایش یافته است. در زیر نمونه‌هایی از این محصولات آورده شده است:
١. شیر بز
افزودن شیر بز به شیر گاو در نسبت‌های مختلف در طول فرآوری ماست، ویژگی‌های متمایزی را در pH، سفتی و قوام ژل، ویسکوزیته و رنگ ایجاد می‌کند.
از آنجاییکه شیر بز دارای محتوای چربی بالاتری است، افزودن آن به طور قابل توجهی استحکام ژل ماست را کاهش می‌دهد. در همین حال، قوام ژل با افزودن شیر بز به ماست تولید شده از شیر گاو کاهش می‌یابد و در نتیجه بافت کلی ضعیف‌تر می‌شود. بر خلاف قوام و سفتی، ویسکوزیته در طول ذخیره سازی به دلیل تجمع میسل‌های کازئین افزایش می‌یابد. با این حال، پس از هم زدن در محصولات شیر بز، ویسکوزیته با نسبت بالایی کمتر می‌شود.
Syneresis (سینرسیس یا آب‌اندازی) به عنوان یک نقص فنی در ماست‌ها در نظر گرفته می‌شود. با این وجود، افزودن شیر بز به ماست گاو باعث کاهش سینرسیس در تمام زمان‌های نگهداری می‌شود.
تغییرات رنگ پس از افزودن شیر بز در طول تولید ماست به سطوح مختلف کدورت ژل بستگی دارد. این مسئله به دلیل نسبت کازئین و تجمع آن‌ها و همچنین افزایش شاخص سینرسیس در طول ذخیره‌سازی است. در همین حال، محتوای کمتر بتاکاروتن و و بیشتر گلبول‌های ریز چربی در شیر بز نسبت به شیر گاو دلیلی بر افزایش شاخص سفیدی در ماست حاصل است، علاوه بر این ماست تولید شده از شیر بز دارای درخشندگی بیشتر و رنگ کمتر است.
ماست تولید شده از شیر بز اسیدیته بالاتری نسبت به شیر گاو دارد.
یک اشکال مهم استفاده از شیر بز در محصولات لبنی، طعم “بزی” آن است که استقبال مصرف کنندگان از چنین محصولاتی را کاهش می‌دهد. این طعم بزی نتیجه سطوح بالای اسیدهای چرب کاپروئیک، کاپریلیک و کاپریک شیر است. چندین رویکرد برای کاهش این موضوع وجود دارد، مانند افزودن پروبیوتیک‌ها، میوه‌ها یا عسل.
٢. شیر گوسفند
افزودن شیر گوسفند به عنوان یک افزودنی تقویتی به شیر گاو در تولید ماست در نظر گرفته می‌شود. شیر گوسفند سرشار از پروتئین به خصوص میسل‌های کازئین است که می‌تواند خواص حسی ماست را از طریق بهبود بافت در سفتی و ویسکوزیته بهبود بخشد. همچنین افزایش اسیدیته به دلیل ظرفیت بافری بیشتر، مشهود است. شیر گوسفند در مقایسه با شیر گاو دارای ارزش غذایی غنی‌تری است زیرا حاوی سطوح بالاتری از پروتئین، کازئین، چربی، ویتامین‌ها و کلسیم است که منجر به سفت تر شدن ماست و طعم ترش خامه‌ای مطبوع می‌شود.
مخلوطی از شیر گاو و شیر گوسفند به نسبت ١ به ٣ منجر به افزایش سفتی، ظرفیت نگهداری آب، ویسکوزیته و کاهش سینرسیس به دلیل ترکیبات بالاتر مواد جامد، پروتئین و لیپیدها، که تراکم ماتریکسی را تقویت می‌کنند، می‌شوند. این مسئله به عنوان یک اشکال قابل مشاهده مهم در هنگام ذخیره سازی در نظر گرفته می‌شود و منجر به کاهش پذیرش کلی محصول خواهد شد.
محتوای پروتئین شیر تأثیر زیادی بر خواص بافتی ماست دارد. هرچه محتوای پروتئین شیر بیشتر باشد، ظرفیت نگهداری آب و سفتی ژل بیشتر خواهد بود. این ممکن است بیشتر بودن سفتی ماست شیر گوسفند را نسبت به ماست شیر بز توضیح دهد زیرا محتوای پروتئین در شیر گوسفند از شیر بز بیشتر است. در نتیجه می‌توان استنباط کرد که برخلاف ماست ساخته شده با شیر بز، شیر گوسفند به طور کلی سفتی بیشتری دارد، اگرچه هر دو دارای محتوای جامد و چربی بالاتری نسبت به ماست‌های شیر گاو هستند.
٣. شیر شتر
استفاده از شیر شتر در تولید ماست زیاد رایج نیست و بیشتر در مناطق دوردست عربستان سعودی رخ می‌دهد. شیر شتر ایمنی طبیعی را تقویت می کند زیرا سرشار از اجزای ضد میکروبی مانند لیزوزیم‌ها، لاکتوفرین و ایمونوگلوبولین‌ها است. با این حال، فراوانی این اجزای ضد میکروبی مانع انعقاد شیر شتر در طول تولید ماست می‌شود.
به دلیل کمتر بودن محتوای مواد جامد کل و پروتئین در شیر شتر نسبت به شیر گاو، تولید ماست به خوبی انجام نمی‌شود. ماست حاصل قوام مناسب را ندارد و حتی با وجود استابیلایزرها شیر شتر منعقد نمی‌شود و محصول بافت نیمه مایع غیرقابل قبول و طعم نامطلوبی دارد.
تأثیر کشت‌های استارتر ماست و پروبیوتیک‌های اضافی بر آنالیزهای حسی
ترکیبات فرار تولید شده توسط باکتری‌های اسید لاکتیک به طور قابل توجهی بر طعم محصولات تأثیر می‌گذارد. این طعم‌ها مخلوطی از انواع ترکیبات فرار مانند اسیدها، آلدئیدها، الکل‌ها، کتون‌ها، استرها و هیدروکربن‌های معطر است که هر کلاس ویژگی‌های ارگانولپتیکی متمایز خود را نشان می‌دهد. جدول ١ ترکیبات شیمیایی اصلی ماست و درک طعم آن‌ها را فهرست می‌کند. به عنوان مثال، اسیدهای لاکتیک و استیک باعث ایجاد طعم اسیدی می‌شوند، استالدئید به دلیل بوی خاص سیب سبز یا آجیل ماست شناخته می‌شود، اتیل استرها رایحه‌های میوه‌ای شیرین را ایجاد می‌کنند، دی استیل، مشتق تخمیر سیترات، مسئول طعم خامه‌ای و کره‌ای ماست است، استون نت میوه‌ای می‌دهد و متیل کتون‌ها که از اسیدهای چرب از طریق اکسیداسیون بتا اسیدهای اکتانوئیک یا دکانوئیک به دست می‌آیند، به عطر و طعم میوه‌ای ماست کمک می‌کنند.
|
طعم |
نام |
نوع ماده |
|
سرکه‌ای، اسیدی رنسید، گلی اسیدی |
استیک اسید
هگزانوئیک اسید لاکتیک اسید |
اسید |
| تازه، آجیلی
تازه تازه، شیرین |
استالدئید
هگزانال هپتانال |
آلدئید |
|
خامه‌ای، کره‌ای کره‌ای میوه‌ای خامه‌ای، تازه خامه‌ای، تازه |
دی استیل استوئین استون هپتانون نونانون |
کتون |
| شیرین، میوه‌ای
میوه‌ای، گلی میوه‌ای، گلی |
اتیل استر
وینیل فرمات وینیل استات |
استر |
| الکلی، گلی | ٣-هگزیل بوتانول |
الکل |
جدول ١
طعم‌ها و مواد افزودنی که می‌توانیم به ماست اضافه کنیم
١.فیبر
افزودن فیبر به ماست یک راه جایگزین برای افزایش مصرف فیبر رژیمی است. مطالعات متعددی فواید سلامتی غنی سازی ماست توسط فیبرهای غذایی را گزارش کرده‌اند. به عنوان مثال، محتوای فیبر بالا در ماست ممکن است از اختلالات متعددی از جمله اختلالات متابولیک، اختلالات گوارشی و بیماری های قلبی محافظت کند. محتوای فیبر بالا همچنین می‌تواند میکروبیوتای روده و ایمنی دستگاه گوارش را افزایش دهد. فیبرهایی مانند اینولین و بتا گلوکان در جو دوسر، حفظ سرم و ویسکوالاستیسیته ماست را بهبود می‌بخشند. اینولین برای جایگزینی چربی در ماست بدون چربی استفاده می‌شود و بافتی مشابه ماست پرچرب می‌دهد.
افزودن انواع مختلف فیبر بر ویژگی‌های رئولوژیکی، فیزیکوشیمیایی و حسی ماست تأثیر متفاوتی دارد.
٢. ریز مغذی‌ها
ویتامین‌هایی مانند تیامین (ویتامین B12)، ریبوفلاوین (ویتامین B2)، نیاسین (ویتامین B3) و اسید فولیک (ویتامین B9) و همچنین مواد معدنی (به عنوان مثال، کلسیم و منیزیم) از مواد مغذی ضروری برای داشتن قلبی سالم هستند. مصرف آن‌ها در رژیم غذایی خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی را کاهش می‌دهد. به طور کلی محصولی سالم برای قلب را می توان با حداقل تداخل در تجزیه و تحلیل حسی ماست تولید کرد.
٣. سبزیجات و ادویه‌ها
ریحان، گیاهی معطر است که برای طعم دادن به غذا استفاده می شود. ماست‌های حاوی ریحان، از نظر رنگ و ظاهر با ماست معمولی تفاوت دارند. این امر تاکید می‌کند که تعادل بین طعم و ظاهر یک عامل مهم است که باید در هنگام افزودن هر ماده مغذی به ماست در نظر گرفته شود. ادویه‌ها به دلیل دارا بودن خواص آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی، ضدالتهابی و ضدسرطانی، طعم‌دهنده‌های فراسودمند در نظر گرفته می‌شوند. ماست‌های غنی شده با ادویه‌جات، محصولاتی جدید به حساب می‌آیند. بنابراین، در آینده تحقیقات می‌توانند به سمت بررسی مشخصات شیمیایی ماست‌های حاوی ادویه، به ویژه اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه فرار (مثلا بوتیرات) هدایت شود.
٤. آرد کینوآ
کینوآ یک محصول شبه غلات بومی کوه‌های آند است که حاوی ارزش غذایی بالایی به عنوان منبع اسیدهای چرب غیر اشباع، پروتئین، ویتامین و مواد معدنی است. آرد کینوا یک ماده جایگزین برای بیماران مبتلا به سلیاک مزمن است، زیرا گلوتن ندارد یا میزان گلوتن آن کم است. همچنین نوشیدنی‌های ماست حاوی کینوآ برای دیابت و فشار خون بالا مفید است.
٥. میوه‌ها
معمولاً برای بهبود طعم ماست به آن میوه‌هایی نظیر توت فرنگی، زردآلو، موز، هلو و … اضافه می‌کنند که محصول ایجاد شده در مقایسه با ماست ساده، تفاوت معنی داری در صفات مختلف دارد. به عنوان مثال، اسیدیته در پایان دوره ذخیره‌سازی در ماست توت فرنگی بیشترین مقدار بود، در حالی که ماست زردآلو کمترین اسیدیته را داشت. در نتیجه، افزودنی‌های میوه بر اسیدیته ماست موثرند و به روش‌های مختلفی بر توسعه استارتر کالچر تأثیر می‌گذارند که ماندگاری محصول را تحت تأثیر قرار می‌دهد. علاوه بر این، خواص حسی ماست با افزودن میوه تغییر می کند. به عنوان مثال، پکتین و شکر موجود در ماست‌های حاوی میوه منجر به افزایش قوام و ویسکوزیته آن می‌شود که احساس دهانی را بهبود می‌بخشد. به طور کلی کیفیت و خواص فیزیکوشیمیایی، ارگانولپتیکی و میکروبیولوژیکی ماست با افزودنی‌های میوه‌های مختلف هنوز حوزه تحقیقاتی است که نیاز به بررسی بیشتر دارد.
افزایش مقبولیت مصرف کننده و پیشرفت در فواید ارزش غذایی از اهداف اصلی برای بهبود هر محصول غذایی است. ماست به عنوان یکی از محبوب ترین محصولات لبنی به طور مداوم در معرض توسعه است. به طوری که در سال های اخیر شاهد معرفی مواد افزودنی مختلف به محصولات ماست بوده ایم که بسیاری از انواع آن هم در حال حاضر در بازار موجود است. این افزودنی‌ها ارزش غذایی را نشان می‌دهند و طعم و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی محصول را بهبود می‌بخشند. این مقاله بر روی پیامدهای چنین افزودنی‌هایی (مانند پروبیوتیک‌ها، ادویه‌ها یا فیبرها) بر مشخصات فرار ماست تمرکز داشت. علاوه بر این، نتایج مثبت شامل منابع مختلف شیر یا افزودنی‌های خاص (مانند آرد کینوا) را بر روی پایداری و قوام ژل را بررسی کرد.
منبع:
