مطالعه اثر صمغ دانه ریحان بر رئولوژی و ساختار دیسپرسیون و ژل های حاصل از پروتئین های شیر

در این پژوهش برهم کنش صمغ دانه ریحان با پروتئین های شیر شامل ایزوله پروتئین آب پنیر و پروتئین سدیم کازئینات بررسی شده است. رفتار فازی، الگوی الکتروفورز، رفتار جریانی، رفتار ویسکوالاستیک شامل سه آزمون روبش کرنش، روبش فرکانس و روبش دما، آزمون سنجش بافت و ریزساختار میکروسکوپی سیستم های مدل مطالعه شده است. اثر غلظت های مختلف صمغ دانه ریحان و پروتئین های شیر، تغییرات ph و حرارت بر روی دیسپرسیون ها بررسی شده و رفتار ژلاسیون سیستم ها در شرایط مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات در سه مرحله انجام گرفتند. در بخش اول مطالعات -که پیش آزمایشاتی برای انتخاب نوع صمغ و مشخص کردن خصوصیات صمغ دانه ریحان بود- دو روش مختلف خشک کردن صمغ دانه ریحان حاصل از استخراج یعنی روش خشک کردن در آون و خشک کردن در خشک کن انجمادی بررسی شد. رفتار رئولوژیکی نمونه های صمغ و همچنین برخی پیش آزمایشات بر روی دیسپرسیون های مخلوط دو بیوپلیمر انجام گرفت. نتایج رفتار جریانی، رفتار رقیق شوندگی با برش صمغ دانه ریحان و آزمون های دینامیک نوسانی خاصیت ژلاسیون ضعیف صمغ دانه ریحان را تأئید کردند و نشان دادند که خاصیت قوام دهندگی و پایدارکنندگی صمغ دانه ریحان حاصل از خشک کن انجمادی بیشتر است. بنابراین برای ادامه مطالعات از صمغ حاصل از خشک کن انجمادی استفاده شد. در بخش دوم مطالعات، رفتار و برهم کنش صمغ دانه ریحان با پروتئین های شیر که شامل ایزوله پروتئین آب پنیر و سدیم کازئینات می باشند، در محیط خنثی (7/6=ph و m05/0=[nacl]) مورد مطالعه قرار گرفته است. غلظت های مختلف پروتئین (5-1/0 درصد وزنی) و صمغ دانه ریحان (3/0-صفر درصد وزنی) بر روی سیستم های مدل مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج این مرحله نشان دادند که دیسپرسیون های مخلوط پروتئین و پلی ساکارید رفتار های فازی مختلفی به دلیل برهم کنش های موجود بین پروتئین ها و پلی ساکارید ها نشان می دهند که اثر تغییرات غلظت صمغ نسبت به اثر غلظت پروتئین بیشتر عامل تعیین کننده است. ناحیه یک فازی برای هیچ کدام از نمونه ها در غلظت های پائین بیوپلیمر ها مشاهده نشد. ناسازگاری ترمودینامیکی و تهی سازی تجمعی اصلی ترین مکانیسم هایی بودند که در این مرحله مشاهده شدند. علاوه بر این، رقابت بین پدیده ژلاسیون و جدایی فازی باعث بروز رفتار نهایی سیستم های مخلوط شد. سیستم های مدل در غلظت های پائین رفتار نیوتنی و در غلظت های بالای صمغ رفتار رقیق شونده با برش نشان دادند که بهترین مدل برای برازش داده ها به ترتیب اسوالد و هرشل-بالکلی بود. همچنین تغییرات معنی داری در پارامتر های آزمون های نوسانی مشاهده شد. رفتار سیستم های مخلوط ایزوله پروتئین آب پنیر و صمغ دانه ریحان با رفتار پروتئین سدیم کازئینات با صمغ دانه ریحان در غلظت های بالای پروتئین و پلی ساکارید متفاوت بود. کمترین غلظت صمغ دانه ریحان برای ایجاد پایداری در تمام مخلوط های حاوی ایزوله پروتئین آب پنیر، 1/0 درصد وزنی و برای سدیم کازئینات، 3/0 درصد وزنی بود. در بخش سوم مطالعات، اثر تغییرات ph بر روی دیسپرسیون های آبی پروتئین های شیر به صورت تکی و همراه با صمغ دانه ریحان مشخص گردیده است. بدین منظور، ابتدا شرایط و غلظت مورد نیاز برای ایجاد ژل حاصل از پروتئین ها بررسی شد. برای ایجاد ژل پروتئین های آب پنیر از نمک سدیم کلرید و برای سدیم کازئینات از کلرید کلسیم استفاده شد. سپس رفتار ژلاسیون دیسپرسیون های آبی پروتئین ها به تنهایی و همراه با صمغ دانه ریحان، به عبارتی ژل های تکی و ژل های مخلوط در ph های مختلف مطالعه شد. از غلظت 5/0 و صفر درصد وزنی صمغ دانه ریحان و شش درصد وزنی پروتئین در مطالعه ژل ها استفاده شد. نتایج نشان دادند که تغییرات ph و حرارت اثرات معنی داری روی سیستم ها نشان می دهند. در این مرحله با تغییر شرایط محیط (ph، قدرت یونی و حرارت) رفتار های جدایی فازی تفکیکی و جدایی فازی تجمعی تعیین کننده ریز ساختار و رفتار نهایی ژل ها و دیسپرسیون های تولید شده بود. این پژوهش اطلاعات مفید و بنیادی از سیستم های مدل دیسپرسیونی و ژلی صمغ دانه ریحان و پروتئین های شیر فراهم کرد که نشان داد تحت شرایط کنترل شده غلظت بیوپلیمر ها، ph، حرارت و قدرت یونی می توان از پتانسیل گسترده برهم کنش های صمغ دانه ریحان و پروتئین های شیر برای توسعه فراورده و فرایند های نوین صنعت غذا، ایجاد ساختار ها و فرمولاسیون های جدید استفاده بهینه کرد.