بهینه سازی فرمولاسیون کره کم چرب با استفاده از نسبت های مختلف فاز آبی، پایدارکننده ها و امولسیفایرها

کره کم چرب امولسیون آب در روغنی است که از یک فاز پیوسته روغنی شامل کره، امولسیفایرها و ترکیبات رنگی و نیز یک فاز پراکنده آبی شامل آب، پایدارکننده ها و ترکیبات پروتئینی تشکیل شده است. در این پژوهش با تاکید بر کاربرد فراورده های پروتئینی خصوصا آرد کامل سویا، فراورده ای تولید شد که جدا از شباهت بسیار زیاد به کره، دارای خصوصیات حسی خوبی نیز بود. مرحله اول این پژوهش بهینه یابی میزان فاز آبی، فاز روغنی و امولسیفایرها بود و لذا نسبت آب به کره، نسبت آرد سویا به کازئینات سدیم و میزان امولسیفایر به عنوان فاکتورهای اصلی انتخاب شدند. برای بررسی فاکتورهای آزمایشی از روش سطح پاسخ در قالب طرح آزمایشی مرکب مرکزی استفاده شد و تاثیر آنها بر ویژگی های بافتی و رئولوژیکی کره کم چرب نظیر سختی، گسترش پذیری، چسبندگی، الاستیسیته و قوام، ویژگی های حسی شامل نرمی، گسترش پذیری، خرد شدن، سختی، چسبندگی، پیوستگی، سرعت ذوب، پوشش دهانی، حالت شنی، حالت صمغی، آرومای کره ای، عطر و طعم سویا و پذیرش کلی و نیز خصوصیات ذوبی مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش نسبت آب به کره به عنوان فاکتور اصلی تاثیرگذار بر خصوصیات محصول، میزان سختی، چسبندگی، الاستیسیته، قوام و گسترش پذیری کاهش یافتند. در نهایت با ارزیابی نتایج، فرمول بهینه ای که دارای نسبت آب به کره برابر با 03/1 (50 درصد آب و 5/48 درصد کره)، نسبت آرد سویا به کازئینات سدیم برابر با 57/1 (5 درصد آرد سویا و 2/3 درصد کازئینات سدیم) و میزان امولسیفایر برابر با 66/0 بود تعیین شد. در مرحله بعد به منظور بهینه یابی میزان پایدارکننده ها، سه نوع پایدارکننده شامل صمغ کاراجینان، صمغ لوبیای لوکاست و آلژینات سدیم انتخاب شدند و در طی زمان نگهداری 80 روزه، نمونه های کره کم چرب مورد آزمون قرار گرفتند. برای بررسی تاثیر میزان پایدارکننده ها بر خصوصیات حسی، بافتی، رئولوژیکی و نیز پایداری محصول از طرح مخلوط سه جزئی سادک مرکزی استفاده شد. نتایج نشان داد که نوع و میزان پایدارکننده ها و نیز زمان نگهداری دارای تاثیر معنی داری بر نرمی، گسترش پذیری، خرد شدن، پیوستگی، سرعت ذوب، آرومای کره ای و پذیرش کلی بوده اند (05/0 > p). در بررسی توزیع اندازه ذرات مشخص شد که میانگین اندازه ذرات در دامنه 930/474 – 585/170 نانومتر قرار دارد. همچنین نتایج حاصل از بررسی پتانسیل زتا بیانگر پایداری خوب نمونه های کره کم چرب بود. برای بررسی تاثیر امولسیفایرها و پروتئین ها در کاهش کشش بین سطحی و بالطبع پایداری امولسیون، کشش سطحی و بین سطحی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی مقادیر کشش بین سطحی نشان داد که پروتئین ها و امولسیفایرها نیز دارای اثر سینرژیستی بر یکدیگر هستند و در شرایط حضور همزمان آنها، کشش بین سطحی در حد بیشتری کاهش یافت. در نهایت با بررسی نتایج آزمون های انجام شده فرمولاسیون بهینه ای توسط نرم افزار پیشنهاد شد که شامل صمغ کاراجینان به میزان 33/0 درصد، صمغ لوبیای لوکاست به میزان 36/0 درصد و صمغ آلژینات سدیم به میزان 31/0 درصد بود. طبق داده های حاصل از نرم افزار، با بکارگیری مقادیر فوق در فرمولاسیون محصول بهینه، با ضریب اطمینان حدود 92 درصد می توان به محصولی با خصوصیات مورد قبول دست یافت. محصول نهایی جدا از اثرات خوب تغذیه ای ناشی از محتوای پروتئینی و کاهش چربی، در دماهای پایین قابل گستردن بوده و خصوصیات پلاستیک کره در دمای محیط را نیز دارا بود.