بهینه یابی فرمولاسیون پرمیکس جایگزین چربی به روش سطح پاسخ و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمایی کیک با چربی کاهش یافته

نویسندگان
زهرا نظری 1
رضا کاراژیان 2
معصومه مهربان سنگ آتش 3
احمد احتیاطی 1
1 عضو گروه پژوهشی کیفیت و ایمنی مواد غذایی، پژوهشکده علوم و فناوری مواد غذایی. جهاد دانشگاهی خراسان رضوی
2 استادیار، گروه بیوتکنولوژی صنعتی میکروارگانیسم ها، پژوهشکده بیوتکنولوژی صنعتی. جهاد دانشگاهی خراسان رضوی
3 استادیار، گروه پژوهشی کیفیت و ایمنی مواد غذایی، پژوهشکده علوم و فناوری مواد غذایی. جهاد دانشگاهی خراسان
10.22034/FSCT.19.133.187
چکیده
یکی از مشکلات شایع در جوامع امروزی، میزان کالری دریافتی و افزایش وزن به علت مصرف طولانی محصولات پرکالری است. از این رو هدف از این تحقیق تولید کیک کم کالری، با کاهش میزان چربی و بهینه سازی فرمولاسیون آن توسط WPC، مالتودکسترین و اینولین به منظور کاهش کالری بود. در این پژوهش از متدولوژی سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی صاف به منظور بررسی و بهینه سازی متغیرهای مستقل شامل WPC (13-3 درصد)، مالتودکسترین (3/0-0 درصد) و اینولین (1-0 درصد) بر ویژگی های محصول نهایی استفاده شد. نتایج مرحله بهینه سازی نشان داد که با کاهش چربی فرمولاسیون و افزودن مالتودکسترین و اینولین میزان رطوبت و فعالیت آبی نمونه های کیک بهتر حفظ شده که منجر به کاهش سفتی و همچنین افزایش پیوستگی بافت نمونه های کیک و در نتیجه محصولی نرم تر با بیاتی کمتر تولید گردید. همچنین کاربرد این ترکیبات در فرمولاسیون کیک اثر منفی ناشی از حذف بخشی از چربی بر کاهش تخلخل و حجم کیک را تا حد زیادی جبران نمود. شرایط بهینه فرمولاسیون جهت به حداقل رساندن سفتی و همچنین به حداکثر رساندن حجم و پیوستگی کیک که در آزمایش های عملی مورد تایید قرار گرفت، برای پارامترهای مستقل شامل میزان WPC، مالتودکسترین و اینولین به ترتیب 6/6 %، 3/0 % و 1 % بدست آمد. در این نقطه بهینه مقادیر پاسخ ها شامل رطوبت، aw، سفتی، پیوستگی بافت و حجم نمونه ها به ترتیب برابر 07/18 درصد، 78/0، 18/0 نیوتن، 26/1 و 96 سانتی متر مکعب بود.
کلیدواژه‌ها
کیک کم کالری
مالتودکسترین
اینولین
خصوصیات بافتی
متدولوژی سطح پاسخ

موضوعات

عنوان مقاله English

Optimization of fat substitute permix formulation by response surface method and investigation of physicochemical properties of reduced fat cake

نویسندگان English

Zahra Nazari 1
reza karazhyan 2
Masoumeh Mehraban Sang Atash 3
Ahmad Ehtiati 1
1 Member of faculty, Department of Food quality and safety, Iranian Academic Center for Education Culture and Research (ACECR), Mashhad, Iran
2 2- Assistant Professor, Department of industrial biotechnology on microorganisms, Iranian Academic Center for Education Culture and Research (ACECR), Mashhad, Iran
3 3- Assistant Professor, Department of Food quality and safety, Iranian Academic Center for Education Culture and Research (ACECR), Mashhad, Iran
چکیده English

One of the most common problems in modern communities is long-term high energy intakes due to consumption of high energy foods, resulting in overweight and obesity. Therefore the aim of this study was to produce low calorie cake, by reducing fat and optimization of formulation with WPC, Maltodextrin and Inulin to calorie reducing. In this study, response surface methodology and central composite design In order to evaluate and optimization of the independent variables including WPC (1:3-13%), Maltodextrin (2: 0-0.3%) and Inulin (3:0-1%) on the characteristics of the final product were used. The results of optimization showed that with reduced fat and add Maltodextrin and Inulin, moisture content and water activity of the cake, better preserved which leads to reduced stiffness and increases the cohesiveness, therefore softer cake with a longer s shelf-life was produced. The uses of these compounds in the cake formulation can offset the negative effect from the fat reducing results in reduce the porosity and volume of the cake. Formulation optimization done to minimize stiffness as well as to maximize the volume and cohesiveness of cake that was confirmed in practical tests for Independent parameters of the WPC, Maltodextrin and Inulin 6.6%, 0.3% and 1% respectively. At this point, the optimal response levels include humidity, aw, stiffness, the cohesiveness and volume of samples was 18.07 %, 0.78, 0.18 N, 1.26 and 96 cm3 respectively.

کلیدواژه‌ها English

Low-calorie cake
Maltodextrin
Inulin
Textural Characteristics
Response surface
[1]Anonymous. 2010. Dictionary of food science and technology, 2nd ed. International food information service. Wiley-Blackwell.
[2]Hui, Y.H. 2007. Bakery products: science and technology, Wiley-Blackwell.
[3]Rusinek, M. 2012. Cake: The centerpiece of celebrations. In: McWilliams, M. Editor. Celebration Proceedings of the Oxford Symposium on Food and Cookery 2011. Jellyfish Solutions. 308.
[4]Jia, C. Kim, Y.S. Huang, G. (2008). Sensory and instrumental assessment of Chinese.
[5]Laneuville, S. Paquin, P. Sylvie, L.2005 Formula Optimization of a Low-fat Food System Containing Whey Protein Isolate– Xanthan Gum Complexes as Fat Replacer. Journal of food science. Vol. 70, Nr. 8, 2005.
[6]Kalinga D.N. 2010. Delivering β–glucan via selected bakery systems: cake. MS Thesis, School of Biomedical and Health Sciences Faculty of Health, Engineering and Science Victoria University, Blacksburg, Montgomery County, Virginia, USA.
[7]Bath, D. Shelke, K. Hoseney, R. (1992). Fat replacers in high ratio layer cakes. Cereals Foods Word, 37.
[8]Hesso, N. Le-Bail, A. Loisel, C. Chevallier, S. Pontoire, B. Queveau, D. and Le-Bail, P. 2015. Monitoring the crystallization of starch and lipid components of the cake crumb during staling. Carbohydrate polymers, 133: 533-534.
[9]Psimouli, V. Oreopoulou, V. The Effect of Fat Replacers on Batter and Cake Properties. Journal of Food Science. Vol. 78. No. 10. 2013
[10]Rodríguez-García, j. Sahi, S. Hernando, I. Functionality of lipase and emulsifiers in low-fat cakes with inulin. LWT - Food Science and Technology. 58 (2014) 173-182.
[11]Sanders, S.W.1993. Dried Plums: A Multi-Functional Bakery Ingredient. Bulletin, 228:1-2.
[12]Seyhun, N. Sumnu, G. Sahin, S. 2005. Effects of different starch types on retrogradation of staling of microwave baked cakes, Food and Bioproducts Processing, 83(C1): 1–5.
[13]AACC, 1991, Approved methods of the AACC. Method 10-91. American Association of Cereal Chemists, St Paul, MN.
[14]AACC.2000. Approved methods of the American of Cereal Chemists, 10th Ed., Vol. 2. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.
[15]Roa, V and Tapia, D.D. 1991. Evaluation of water activity measurement with a dew point electronic humidity meter. Lebensmwiss. Technol., 24(3): 208-213.
[16]Ronda, F., Gomez, M., Blanco, C. A., & Caballero, P. A. 2005. Effects of polyols and nondigestible oligosaccharides on the quality of sugar-free sponge cakes. Food Chemistry, 90(4), 549–555.
[17]Theleriti, P. 2003. Replacement of fat and sugar in cakes. Diploma thesis. Athens, Greece: National Technical University Athenes. Cited in Hui, Y.H. 2007. Bakery products: Science and Technology: Wiley-Blackwell.
[18]Cauvain, S.P. Young, L.S. (2006). Baked products: Science, technology and practice Wiley on line library.
[19]O’Sullivan, M. G. (2019). Nutritional optimisation through reductions of salt, fat and sugar using sensory and consumer driven techniques. In R. Vasilios (Ed.)
[20]Perovic, J. Saponjac, V. Kojic, J .Chicory (Cichorium intybus L.) as a food ingredient – nutritional composition, bioactivity, safety, and health claims: A Review. Journal of Food Chemistry. Journal pre proofs.2020.