بررسی تشکیل طعم توسط لاکتیک اسید باکتری ها و طعم بیوشیمیایی در محصولات پنیری
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته کشاورزی و محیط زیست (آموزش_و_پژوهش)
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:80
پایان نامه کارشناسی مهندسی کشاورزی - علوم و صنایع غذایی
فهرست مطالب :
چکیده 1
1- مقدمه ای بر طعم 2
2- روش های بیوشیمیایی هدایت پروتئین ها به سمت طعم 8
2-1- پروتئولیز و پپتیدولیز 13
2-2- روش ترانس آمیناز 15
2-2-1- ترانس آمینازها 16
2-2-2- هیدروکسی اسید دهیدروژناز 20
2-2-3- استرازها و آسیل ترانسفرازها 22
2-2-4- دکربوکسیلاز 24
2-2-5- دهیدروژنازهای الکل، آلدهید و کتواسید 29
2-3- روش لیاز 32
2-4- تبدیل های غیر آنزیمی 36
2-5- تنظیم AACEs و نقش لیزیس 40
2-6- گوناگونی زیستی طبیعی 45
2-7- کاربرد نژادهایی با فعالیت آنزیمی انتخاب شده برای بهبود طعم پنیر 47
3- نتیجه گیری 53
منابع 56
چکیده :
توسعه ی عطر و طعم در تخمیرهای لبنی و به طور قابل ملاحظه ای در پنیرها، حاصل از یک سری از فرآیندهای «بیو» شیمیایی است که در آنها استارتر کالچرها «کشت های آغازگر» آنزیم ها را تولید می کنند. مخصوصاً که کاهش یافتن پروتئین ها توسط آنزیم ها، پروتئین ها «کازئین ها» را به سمت تشکیل ترکیبات طعم زا که به درک حسی بهتر محصولات لبنی سوق می دهد. به ویژه که کازئین ها با تبدیل شدن به پپتیدها و آمینواسیدها که مورد دوم پیشروی بیشتری دارد منجر به تولید ترکیبات آرومایی فرار می شوند.
در خصوص تبدیل از متیونین ، آمینواسیدهای آروماتیک و شاخه دار قاطع هستند. پژوهش های بسیاری در مورد تنزل کازئین ها به سمت پپتیدها و اسیدهای آمینه ی آزاد انجام شده است و اخیراً نیز آنزیم ها در مورد تبدیل آمینواسیدها مورد بحث قرار گرفته اند. بیشتر اطلاعات بدست آمده در مورد لاکتوکوکوس لاکتیس است که ارگانیسم غالب در استارتر کالچر «مایه» مورد استفاده برای ساختن پنیر می باشد.
ولی علاوه بر آن لاكتوكوكوس ، استرپتوکوکوس، پروپیونی باکتریوم و انواع دیگر برای رسانیدن سطحی پنیرها استفاده می شوند که عطر و طعم ایجاد شده توسط آنها ویژه است. در این مقاله، آنزیم های مختلف و روش های موجود برای شکل گیری طعم مشخص شده اند بکارگیری این یافته ها برای توسعه ی استارتر کالچرهای صنعتی مورد بحث قرار خواهند گرفت.
1- مقدمه ای بر طعم
کیفیت محصولات لبنی تخمیر شده بیشتر به وسیله ی مشاهدات حسی تعیین می شوند. مشاهدات حسی فرآیندهایی ترکیبی هستند که توسط فاکتورهای زیادی از قبیل ترکیبات طعم زا ، بافت و ظاهر تحت تاثیر قرار می گیرند. درک طعم به صورت احساس برخاسته از اثر تکمیلی یا اثر متقابل سیگنال های تولید شده توسط مواد شیمیایی به وسیله ی بوکشیدن ، چشیدن و در کل تحریک شدن توسط غذا و نوشیدنی می باشد. [1]
درباره ی طعم در داخل دهان 5 اختلاف اساسی در طعم نظیر شیرینی، تلخی، شوری، ترشی و umami «مزه ی حساس به گلوتامات» وجود دارد که به وسیله ی سلول های دریافت کننده ی مزه دریافت می شوند و علاوه بر آنها بخش درک گرما و سرما نیز وجود دارد. [2]
در بینی دریافت کننده های بیشتری (400-3 عدد) وجود دارند و قادرند نسبت به گونه های زیادی از ترکیبات طعم زای فرار پاسخ نشان دهند [1.3]
این دریافت کننده ها برای کشف مزه و بو، شناسایی هویت و صفت خاص آن مزه و بو وارد عمل می شوند. « برای اطلاعاتی دقیق تر به [4] Buck and Axel که در سال 2004 موفق به دریافت جایزه ی نوبل شدند مراجعه شود».
هر چند که وارد شدن و تفسیر مزه و بو و تحریکات دهانی در مغز برای تمایل یا عدم تمایل نهایی به یک محصول غذایی به طور ناقص فهمیده شده است ولی تعادل ترکیبات طعم زا در یک محصول غذایی معین چه به آن محصول غذایی تمایل داشته باشیم یا نداشته باشیم به طور وسیعی تعیین شده اند. نزدیکتر به واقعیت آن است که بسیاری از مولکول های طعم زا را توانسته اند در یک محصول غذایی تخمیر شده مانند پنیر بیابند [7-5]
در مورد مصرف محصولات غذایی تخمیری، به این دلیل که این محصولات به عنوان محصولاتی با کیفیت بیشتر شناخته شده اند، اهمیت بیشتری پیدا کرده اند.
معمولاً برای تعیین ترکیبات مهمی که ترکیبات طعم زای کلیدی نامیده می شوند از Gas Chromatography-Olfactometry (GC-O) می توان استفاده کرد که مخلوطی از جداسازی ترکیبات به وسیله ی کروماتوگرافی گازی و شناسایی آنالیزی به وسیله ی بینی انسان « olfactometry » است. همین طور برای چشیدن یک ترکیب بین مرحله ی جداسازی (LC) و چشیدن اجزا (LC-taste) به کار برده شده است.
برای آنالیز GC-O ترکیبات فرار تعدادی از روش ها شرح داده شده است. به طور کلی رقت های مختلفی از یک ماده ی استخراج شده یا یک محصول آماده شده توسط GC و به وسیله ی تعدادی از اجزای ترکیباتی که ساکن هستند آنالیز می شود و در رقت های بالاتر
«-FD= فاکتور» به عنوان ترکیبات طعم زای کلیدی مورد توجه قرار می گیرند. همچنین در مشاهدات حسی Grosch و همکاران [11] ، این امر شامل اهمیت قالب محصول طی مدت ارزش فعالیت بوی خوش (OAV) معرفی شده است. OAV «عدد فعالیت بو» نسبت میان غلظت ترکیبات در یک محصول و آستانه ی واکنش یا عدم واکنش بینی به ترکیباتی که در قالب محصول یا در قالبی دقیقاً شبیه به این محصول است، می باشد.
در این روش همچنین قالب اثر متقابل در تعیین ترکیبات طعم زای کلیدی گنجانده شده است. این دستاورد هنوز درباره ی اثر متقابل بین ترکیبات فرار که ممکن است باعث شود که تاثیر احساس آنها پایین تر از آستانه ی تحریک مخصوص آنها به خصوص در عصاره ها باشد وارد بحث نشده است.[12] هر چند تعیین ترکیبات طعم زای کلیدی نقص هایی نیز دارد. زیرا تعیین ترکیب مواد طعم زای کلیدی در محصول مورد مطالعه قرار گرفته یک تقلب خوب را منجر خواهد شد. هر چند مخلوطی از یک مجموعه ی محدود از ترکیبات ممکن است به بعضی تغییرات در عصاره ای از عصاره ی اختصاصی ترکیباتی شبیه محصول اصلی منجر شود.
چندین ترکیب طعم زای مهم انواع مختلف پنیر در جدول 1 نشان داده شده است. نظر به اینکه همه ی محصولات به وسیله GC-O آنالیز نشده اند، بنابراین ممکن است همه ی ترکیبات طعم زا به عنوان ترکیبات معطر کلیدی خوانده نشوند. ترکیبات طعم زا توسط روش مصرف شدن مواد اولیه ی تولید کننده ی آنها طبقه بندی شده اند و این روش ها تا حدودی در فصل های بعد مورد بحث قرار خواهند گرفت.
برای آشنایی بیشتر با موضوعات زیر، منابع مورد نیاز داده شده اند. لیمبورگر (15-13)، گرویر (16.17) ، گورگونزولا (18) ، موزارلا (19) ، پارمی جیانو (5.20) ، گراناپادانو (21) ، ماهون ، فونتینا، کومته، بیوفرت و آپنزلر (5).
در جدول 2 تعدادی از ترکیبات طعم زای مهم و آستانه ی آنها در آب و روغن داده شده است. به غیر از ترکیبات خاص، تعادل بین این ترکیبات نیز در احساس نهایی مصرف کننده بسیار مهم است. برای موثر واقع شدن، توصیف مفاهیم مهم در قسمت های بعدی از این مقاله آمده است.
کاربر روی کنترل کردن شکل گیری طعم در محصولات لبنی از قبیل پنیر می تواند روی دو جنبه متمرکز شود. یکی شا مل افزایش همه ی ترکیبات طعم زای کلیدی مهم «بهبود دهنده / سرعت دهنده به رسیدگی پنیر» و دیگری افزایش در بعضی از ترکیبات هدف. جنبه ی دوم ممکن است در یک گونه ی پنیر جدید، با ایجاد تنوع در طعم منجر به افزایش فروش گردد اما همچنین ممکن است به یک مشاهده ی غیرتعادلی از طعم که بی طعمی نامیده می شود، منجر شود. [23-22]
برای کنترل طعم مطلوب روش های عمده ای شناسایی شده اند. در فصل بعدی از این مقاله ما می خواهیم دانش موجود خود را از روش های بیوشیمیایی و همچنین بعضی از مثال ها برای کاربرد این علم مورد بحث قرار دهیم.
2- روش های بیوشیمیایی هدایت پروتئین ها به سمت طعم
در فصل قبل طعم به عنوان یک محصول مهم خاص محصولات لبنی تخمیر شده از قبیل پنیر معرفی شد. ترکیبات طعم زای پنیر از فعالیت آنزیم های رنت، شیر، استارترهای ثانویه و باکتری های غیراستارتر به اضافه ی تبدیل های غیرآنزیماتیک ایجاد می شوند [27-24]
در مورد رسیدگی پنیر، شکل گیری طعم ها یک فرآیند نسبتاً آهسته است که دچار تبدیل های شیمیایی و بیوشیمیایی مختلف ترکیبات شیر می باشد. سه روش عمده شناخته شده است :
- تبدیل های لاکتوز «گلیکولیز»
- تبدیل های چربی «لیپولیز»
- تبدیل های کازئین «پروتئولیز»
کشت آغازگر استفاده شده در این شکل گیری ها منبع مهمی از آنزیم های دخالت کننده در این روش ها می باشد. ارگانیسم های غالب در این آغازگرها لاکتیک اسید باکتری ها (LAB) از قبیل : لاکتوکوکوس لاکتیس، گونه های لاكتوكوكوس ، استرپتوکوکوس ترموفیلوس، لوکونوستوک مزنتروئیدس می باشند.
هر چند کشت های دیگر نیز مانند پروپیونی باکتریوم در مورد پنیرهای نوع سوئیسی و نوع ماسدامر و کشت های هوازی مختلف «از قبیل برروی باکتریوم، آرتروباکتور، استافیلوکوکوس، پنسیلیوم، دبارومایسس» برای رسانیدن سطحی پنیرها مورد استفاده قرار می گیرند [30-28]
علاوه بر این ارگانیسم های استارتر، لاکتوباسیل های مزوفیل که از محیط شیر سرچشمه می گیرند ممکن است در محصولات لبنی رشد کرده و بدین وسیله یک منبع فعالیت های آنزیمی عمده برای شکل گیری طعم باشند.
در مورد تخمیر لاکتوز، تبدیل اصلی به طور آشکار به سمت شکل گیری لاکتات به وسیله ی LAB هدایت می شود. اما مقدار کمی از پیروات واسطه می تواند به گونه ای دیگر به ترکیبات طعم زای مختلف از قبیل دی استیل ، استوئین، استالدهید، یا استیک اسید که برخی از طعم ها در ایجاد طعم های ماست واقعی شرکت می کنند تبدیل شود.
و...