شیرهای تخمیری از مهم­ترین ابداعات تمدن بشری هستند. از لحاظ تاریخی، این مواد غذایی در نجات مردم از قحطی سهم بسزایی داشته­اند و از لحاظ تغذیه، ضمن تأمین مواد لازم برای زندگی، در مطبوع ساختن غذای روزانه موثرند. از نظر جغرافیایی در کشورهای در حال توسعه، این محصولات مواد غذایی اساسی را تشکیل می­دهند. منشأ و محل اولیه تولید فرآورده­های تخمیری در دنیا، کشورهای خاور نزدیک است. همچنین نشانه­هایی از وجود شیر­های تخمیر شده در حدود 10 تا 15 هزار سال پیش وجود دارد. تهیه این محصولات بعدها در اروپای مرکزی و شرقی نیز مورد توجه و محبوبیت قرار گرفت. احتمالاً اولین بار نحوه تولید شیر های تخمیری به طور تصادفی برای انسان شناخته شد. به طوری که میکروارگانیسم­های مولد اسید لاکتیک با تأثیر بر شیر و لخته نمودن آن، سبب شناسایی فرآورده­های تخمیری گردیدند. در ابتدای قرن بیستم، الی مچنیکوف[1] (برنده روسی جایزه نوبل) متوسط عمر بالای مردم بلغار را به مصرف فرآورده­های تخمیری شیر مربوط دانست. انواع مختلفی از شیر­های تخمیر شده در سرتاسر دنیا تولید می­شوند که در این میان، ماست محبوبیت بالایی دارد (پورهیت، 2008).

كلمه دوغ از واژه فارسی دوشیدن اقتباس شده است و در لغت به معنای ماده حاصل از دوشیدن است. این فرآورده یکی از انواع شیر­های تخمیری و نوشیدنی سنتی ایرانیان و برخی ملل دیگر در اروپای شرقی، خاورمیانه و آسیا به شمار می­آید و ارزش غذایی مشابه با سایر فرآورده­های لبنی به ویژه ماست دارد. دوغ ایرانی از اختلاط ماست، آب، نمک و گیاهان معطر تهیه می­­گردد. در حال حاضر، دوغ در بین نوشیدنی­های مرسوم جایگاهی ویژه دارد و حجم تولیدات صنعتی این محصول به میزان زیادی افزایش یافته است؛ به طوری که میزان مصرف سرانه و تولید صنعتی آن در سال­های اخیر رشد قابل توجهی داشته است. طبق آمار وزارت جهاد کشاورزی، تولید دوغ در سال­های 1381، 1382 و 1385 به ترتیب 12، 48 و 120 هزار تن بوده است (قربانی گرجی و همکاران، 1390؛ میرچولی برازق و صداقت، 1389؛ نصیرپور و همکاران، 1390)

در حال حاضر دوغ از فرآورده­های مهم و اقتصادی کارخانه­های لبنی می­باشد. همچنین در چند سال اخیر­­، تمایل جامعه به نوشابه­های طبیعی و سالم افزایش یافته است. همین مسئله، لزوم توجه به جنبه­های کیفی این محصول، ایجاد ثبات در خواص آن و انجام تحقیقات کاربردی در این زمینه را نشان می­دهد.

یک نوشیدنی به لحاظ کیفیت و بازار­پسندی، از جنبه­های مختلف مانند عطر و طعم و ویژگی­های حسی مورد ارزیابی مصرف­کننده قرار می­­گیرد. یکی از این ویژگی­ها، ظاهر نوشیدنی است. مشکلی که در ارتباط با نوشیدنی دوغ وجود دارد، دو­فاز شدن طی مدت نگهداری است که مرتبط با خواص جریانی این فرآورده می­­باشد. در فرآیند تولید دوغ، لخته ماست توسط نیروی برشی با آب مخلوط شده و تکه های بزرگ پروتئینی تشکیل می­گردد. به دلیل ویسکوزیته پائین دوغ، دوفاز شدن در طی زمان رخ می­دهد.

دو­فاز شدن دوغ، ارزش غذایی آن را کاهش نمی­دهد ولی ظاهر طبیعی آن را نامطلوب می­­سازد. افزودن هیدروکلوئید­ها از جمله روش­های 

خرید متن کامل این پایان نامه در سایت nefo.ir

  جلوگیری از دو­فاز شدن در فرآورده­های لبنی تخمیری است. هیدروکلوئید­ها با افزایش ویسکوزیته دوغ یا ایجاد دافعه فضایی بین ذرات کلوئیدی، سبب پایداری نوشیدنی تخمیری می­­شوند (سماواتی، 2011). با این حال، استفاده از هیدروکلوئید­ها علاوه بر افزایش قیمت تمام شده محصول، بر طعم و احساس دهانی ما تأثیر نامطلوب داشته و پذیرش نوشیدنی را کاهش می­دهد. همچنین استفاده از پایدارکننده­ها در برخی کشورها با محدودیت قانونی روبرو است. لذا اصلاح فرآیند تولید این فرآورده­ جهت رسیدن به بیشترین پایداری، در اولویت قرار دارد (کیانی و همکاران، 1388؛ فروغی­نیا و همکاران، 1388؛ ازدمیر و کلیک، 2004).

عوامل متعددی مانند نوع استارتر مورد استفاده در تولید ماست، غلظت ماده خشک (به ویژه کازئین)، نسبت رقیق سازی آب با ماست، مقدار نمک اضافه شده، pH فرآورده، دما و زمان پاستوریزاسیون و شرایط هموژنیزاسیون در فرآیند تولید این نوشیدنی دخیل هستند که با یافتن شرایط بهینه برای این عوامل، می­توان به بالاترین پایداری با حداقل نیاز به افزودن پایدارکننده­ها دست یافت. با توجه به ماهیت پروتئینی این فرآورده، بررسی عوامل بر ساختار پروتئین از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مورد می­توان به قدرت یونی، دما و pH اشاره کرد. این عوامل با تأثیر بر بارهای سطحی و تشکیل پیوندهای جدید، در نهایت بر ساختار و پایداری پروتئین مؤثر هستند (حامدی، 1387).

هدف از این مطالعه بهینه­سازی دمای پاستوریزاسیون، pH نهایی فرآورده و درصد نمک افزوده شده جهت تولید نوشیدنی دوغ با بیشترین پایداری و بررسی تأثیر هر یک از این مولفه­ها بر ویژگی­های فیزیکوشیمیایی مانند رفتار جریان، اندازه ذرات، بعد برخال، پتانسیل زتا، پهنای توزیع ذرات (اسپان) و پایداری فیزیکی در طی 30 روز نگهداری این فرآورده می­باشد.

فصل دوم: بررسی منابع

1-2- سوسپانسیون­های کلوئیدی

به پراکندگی یک یا چند جزء در یک جزء دیگر دیسپرسیون می گویند. دیسپرسیون­های غذایی بر اساس اندازه ذرات به سه گروه محلول­های حقیقی (اندازه ذرات کوچک­تر از 001/0 میکرون)، محلول­های کلوئیدی (اندازه ذرات بین 5/0-001/0 میکرون) و محلو­ل­های درشت یا سوسپانسیون ها (اندازه ذرات بزرگ­تر از 5/0 میکرون) تقسیم می­شوند. محلول های حقیقی عمدتاً پایدار هستند و با مرور زمان رسوب چندانی در آن­ها رخ نمی­دهد. کلوئید­ها برخی پایدار و برخی در اثر تجمع ذرات، اندازه ذرات آن­ها افزایش یافته، ناپایدار شده و در اثر نیروهای جاذبه رسوب می­کنند. محلول های درشت یا سوسپانسیون­ها نیز ناپایدارند و به مرور زمان دچار رسوب می­شوند (میرزاپور و رضایی، 1392).

سوسپانسیون­ها به دو صورت کلوئیدی (1-5/0 میکرون) و درشت (10-1/0 میلی متر) تقسیم بندی می­گردند. پایداری سوسپانسیون­ها نتیجه نیروهای الکتروشیمیایی و فیزیکی است که در صورت عدم تعادل این نیروها، سیستم سوسپانسیونی ناپایدار می­گردد (لارسون و همکاران، 2012). از    مکانیسم­های عمده ناپایداری در سوسپانسیون ها می­توان به خامه ای شدن، فلوکولاسیون[1]، انعقاد[2] و به دنبال آن رسوب کردن اشاره کرد .

در افزایش پایداری سوسپانسیون­ها می­توان عواملی چون غلظت و بار ذرات، نوع و غلظت پایدارکننده، pH، قدرت یونی، انجام فرآیندهای مختلف مانند هموژنیزاسیون و تیمار حرارتی و در مواردی حضور عواملی چون آنزیم­ها را در نظر گرفت. این عوامل برهمنش های بین ذرات را تحت تأثیر قرار        می­دهند. در هر سیستم غذایی باید با توجه به غلظت و نوع بار ذرات، غلظت، بار و نوع هیدروکلوئیدها را به نحوی انتخاب کرد که در pH و قدرت یونی بهینه با مکانیسم­­های پایداری فضایی و الکترواستاتیک پایداری سیستم را به حداکثر رساند. شدت فرآیندهایی چون تیمار حرارتی که باعث تخریب (از طریق دناتوره شدن) پروتئین شده و یا هموژنیزاسیون که با افزایش سطح ذرات همراه است و در مواقعی اثر مثبت یا منفی دارند (میرزاپور و رضایی، 1392).

2-2- نوشیدنی­های لبنی اسیدی

نوشیدنی­های لبنی اسیدی، گروهی از نوشیدنی­ها هستند که فرآیند اسیدی شدن از طریق تخمیر با میکروارگانیسم­ها یا اسیدی کردن مستقیم با استفاده از اسید یا عصاره میوه­ها، روی آن صورت گرفته و همراه یا بدون مواد افزودنی دیگر مانند شکر مصرف می­گردند (کیانی و همکارن، 1388؛ جنسن و همکاران، 2010؛ ناکامورا و همکاران، 2006). این گروه از نوشیدنی­ها شامل انواع ماست نوشیدنی و نوشیدنی­های مخلوط شیر و عصاره میوه­ها می­باشند و متشکل از یک سیستم پروتئینی مایع با ویسکوزیته و پایداری مشابه شیر هستند (کیانی و همکاران، 1388؛ دو و همکاران، 2009).

3-2- نوشیدنی دوغ

دوغ یک نوشیدنی حاصل از تخمیر لاکتیکی شیر و از فرآورده­های قدیمی ایران است که می­توان آن را جزو ماست­های نوشیدنی با ویسکوزیته پائین محسوب نمود (استاندارد ملی ایران، 2453؛ تمیم و رابینسون، 2007). ماده خشک این فرآورده به سه روش قابل استانداردسازی است؛ روش اول که روش سنتی تولید دوغ نیز می­باشد؛ شامل رقیق کردن ماست با آب، سپس جدا کردن چربی با استفاده از هم زدن با دستگاه چرن است (کیانی و همکاران، 1388). ماست را می­توان با آب آشامیدنی، آب معدنی، آب پنیر تخمیر شده و یا دوغ کره رقیق کرد (فروغی نیا و همکاران، 1388). در روش دوم چربی شیر برای تولید ماست، تنظیم شده و دوغ با اختلاط و همگن کردن آب و ماست تولید می­گردد که این روش در صنعت کاربرد بیشتری دارد. در روش سوم عمل تخمیر بر شیر مورد استفاده برای دوغ که دارای ترکیب استاندارد است، صورت می پذیرد (کوکسوی و کلیک، 2003؛ کیانی و همکاران، 1388). 

بر اساس استاندارد ملی ایران، این فرآورده به دو صورت گازدار و بدون گاز (گرمادیده و گرما ندیده) تولید می­شود. حداکثر pH دوغ 5/4 و حداکثر مقدار نمک مجاز 1 درصد می­باشد. این فرآورده به صورت با چربی (بیشتر از 5/0 درصد وزنی/ حجمی) و بدون چربی (کمتر از 5/0 درصد وزنی/ حجمی) طبقه بندی می­گردد. استفاده از ترکیبات طبیعی طعم دهنده به شکل عصاره، اسانس­های روغنی یا ذرات طبیعی گیاهان رایحه دار خوراکی مانند نعناع، پونه و کاکوتی در دوغ مجاز است. همچنین گلبرگ­های خشک و خرد شده نوعی گل سرخ معطر موسوم به گل محمدی استفاده می­شود. می­توان از اجزای شیر یا فرآورده­های لبنی شامل پروتئین ­های شیر، کره و خامه هم در فرآورده دوغ استفاده نمود (استاندارد ملی ایران، 2453). دوغ ایرانی نسبت به سایر فرآورده ­های مشابه مانند دوغ بلغاری یا دوغ کره تخمیر شده دارای درصد چربی بشتری است (کریم، 1374)

1 Flocculation