تولید و ارزیابی ویژگی‌های رنگ، بافت، عملکردی و حسی پاستای فرمی فاقد گلوتن اصلاح شده آنزیمی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد، گروه علوم، فناوری و مهندسی صنایع غذایی دانشکده فنی و مهندسی کشاورزی پردیس کشاورزی دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 دانشیار، گروه کنترل کیفی، دانشکده علوم پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

5 استادیار، مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. کرج. ایران

چکیده

سابقه و هدف: افزایش تقاضا برای محصولات بدون گلوتن به دلیل افزایش تعداد مبتلایان به بیماری سلیاک و تمایل مصرف کنندگان برای حذف پروتئین های آلرژی زا از رژیم های غذایی افزایش یافته است. از این رو هدف این تحقیق، فرمولاسیون، تولید و ارزیابی ویژگی‌های کیفی پاستای فرمی فاقد گلوتن اصلاح شده آنزیمی بر پایه آرد برنج و شبه غلات است.
مواد و روش ها: نمونه پاستای بدون گلوتن اصلاح شده آنزیمی با استفاده از مخلوط 25 درصد آرد برنج و 75 درصد آرد شبه غلات با نسبت برابر (چیا، تف، کینوا، آمارانت و باکویت) با نسبت‌های وزنی مختلف آنزیم ترانس گلوتامیناز (0، 500، 1000، 2000 و 4000 پی-پی‌ام) و 0.5 درصد وزنی صمغ زانتان تولید شد. نمونه شاهد تجاری با استفاده از آرد گندم تولید شد. ویژگی‌های رنگی در سیستم CIELab، بافتی بر حسب میانگین سفتی، شکستگی و نسبت شکستگی به سفتی در آزمون فشار تک محوری، عملکردی با سنجش میانگین عدد لعاب و عدد پخت و ویژگی‌های حسی شامل شکل ظاهری، رنگ، عطر، طعم، بافت در آزمون هدونیک 5 امتیازی بررسی شد.
یافته ها: نتایج نشان دادند که با افزایش غلظت آنزیم شاخص روشنایی رنگ (*L) در نمونه پخته شده افزایش و شاخص‌های b* و a* بدون تغییر معنی‌دار (0.05 >p) بودند که به‌تبع آن سفیدی محصول افزایش و زردی نهایی کاهش یافت. با افزایش میزان آنزیم، سفتی و شکستگی نمونه‌ها به ترتیب افزایش و کاهش معنی‌داری (0.05>P) یافت. بیشترین میزان سفتی و شکستگی پاستاهای بدون گلوتن اصلاح شده آنزیمی به ترتیب مربوط به تیمار حاوی 4000 پی‌پی‌ام و فاقد آنزیم (صفر پی‌پی‌ام) بود. با افزایش میزان آنزیم، عدد لعاب کاهش و عدد پخت نمونه‌ها افزایش معنی‌داری (p<0.05) یافت. بیشترین میزان عدد لعاب و عدد پخت پاستاهای بدون گلوتن اصلاح شده آنزیمی پخته شده به ترتیب مربوط به تیمار فاقد آنزیم (صفر پی‌پی‌ام) و 2000 پی‌پی‌ام آنزیم بود. بالاترین مطلوبیت کلی پاستاهای بدون گلوتن اصلاح شده آنزیمی مربوط به تیمار حاوی 2000 پی‌پی‌ام آنزیم بود.
نتیجه گیری: پاستای بدون گلوتن اصلاح شده آنزیمی بر پایه مقادیر بهینه آرد شبه غلات محصولی با خصوصیات نزدیک به پاستای تجاری است. افزایش آنزیم ترانس گلوتامیناز در فرمولاسیون تأثیر مثبتی بر خواص شیمیایی-عملکردی، پخت و ویژگی‌های بافتی دارد گرچه موجب افت شاخص‌های رنگ سنجی و سفیدی بیشتر محصول می‌شود. با توجـه بـه این کـه هـیچ یـک از تیمارهـا دربرگیرنـده تمـامی آثار مثبـت مطلوب و مورد نظر نبود، در مجموع پاستای حاوی 2000 پی پی‌ام آنزیم ترانس گلوتامیناز به عنوان نمونه مطلوب انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Production and evaluation of color, texture, functional and sensory characteristics of gluten-free enzyme modified Fermi pasta

نویسندگان [English]

  • Armin Ghassemi 1
  • Zahra Emam-Djomeh 2
  • Peyman Mahasti Shotorbani 3
  • Mohammad Jouki 4
  • Homa Behmadi 5
1 1Ph.D. student, Department of Food Science and Technology, Faculty of Biological Sciences, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Islamic Republic of Iran
2 Professor, Department of Food Science, Technology and Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Associate Professor, Department of Food Quality Control and Hygiene, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Islamic Republic of Iran
4 4Assistant Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Biological Sciences, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Islamic Republic of Iran.
5 Assistant Professor, Agricultural Engineering Research Institute, Agricultural Engineering, Education and Extension (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Background: The demand for gluten-free products has increased as the number of people with celiac disease rises and consumers tend to eliminate allergenic proteins from their diet. Therefore, the aim of this study is to formulate, produce and evaluate the quality characteristics of enzyme-modified gluten-free Fermi pasta based on rice flour and pseudo-cereals.
Materials and methods: Enzyme-modified gluten-free pasta sample using a mixture of 25 % rice flour and 75 % semi-cereal flour in equal proportions (chia, teff, quinoa, amaranth and buckwheat) with different weight percentages of the enzyme transglutaminase (0, 500, 1000, 2000 and 4000 ppm) and 0.5 % by weight of xanthan gum. The commercial control sample was made from wheat flour. Color properties were examined in the CIELab system, texture based on average hardness, breakage and the ratio of breakage to hardness in the uniaxial compression test, performance by measuring average glaze count and bake count, and sensory properties including appearance, color, aroma, taste and texture in a 5-point hedonic test.
Results: The results showed that as the enzyme concentration increased, the color brightness index (L*) in the cooked sample increased and the b* and a* indices remained unchanged (p<0.05), resulting in an increase in the whiteness of the product and final yellowness. With the increase of the amount of enzyme, the hardness and breakage of the samples increased and decreased significantly (P<0.05). The highest level of hardness and breakage of enzyme-modified gluten-free pasta was related to the treatment containing 4000 ppm and without enzyme (zero ppm), respectively. By increasing the amount of enzyme, the glaze number decreased and the baking number of the samples increased significantly (P<0.05). The highest level of stiffness and breakage of gluten-free pasta modified with enzyme was related to the treatment containing 4000 ppm and without enzyme (zero ppm), respectively. By increasing the amount of enzyme, the number of glazes decreased and the number of baking samples increased significantly (P<0.05). The highest number of glazing and cooking number of gluten-free pasta modified with enzyme was related to the treatment without enzyme (zero ppm) and 2000 ppm of enzyme, respectively. The highest level of overall desirability of gluten-free pasta modified with enzyme was related to the treatment containing 2000 ppm of enzyme.
Conclusion: Enzyme-modified gluten-free pasta based on optimal amounts of pseudo cereal flour is a product with properties similar to commercial pasta. The increase of transglutaminase enzyme in the formulation has a positive effect on the chemical-functional properties, baking and texture characteristics, although it causes a drop in the colorimetric indices and whiteness of the product. Considering that none of the treatments included all the desired positive effects, pasta containing 2000 ppm transglutaminase enzyme was chosen as the ideal sample.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transglutaminase enzyme
  • Celiac disease
  • Pasta
  • Pseudocereals
  • Gluten-free

مراجع

  1. Morvaridi, M., Sadeghi, N., Alavinejad, P., Sadeghian, M., Tahvilian, N.و Behbahani, H.B. et al. 2024. Assessment of dietary patterns in celiac disease patients using factor analysis method and their relationship with dietary intakes and body mass index. BMC nutrition, 10(1):1-10.Niknam, R., Motazedian, N., Sayadi, M., Zare, F., Khademian, F. 2023. Adherence to a Gluten-free Diet and Identification of Barriers in Adult Celiac Population in Shiraz, Iran. GOVARESH, 27(4): 243-9.Culetu, A., Duta, D.E., Papageorgiou, M., Varzakas, T. 2021. The role of hydrocolloids in gluten-free bread and pasta; rheology، characteristics، staling and glycemic index. Foods. 10(12):3121.Emam‐Djomeh, Z., Ekrami, M., Ekrami, A. 2023. Overview of Types of Materials Used for Food Component Encapsulation. Materials Science and Engineering in Food Product Development, 73-92.Larretxi, I., Txurruka, I., Navarro, V., Lasa, A., Bustamante, M.Á. Fernández-Gil, M.d.P. et al. 2019. Micronutrient analysis of gluten-free products: Their low content is not involved in gluten-free diet imbalance in a cohort of celiac children and adolescent. Foods, 8(8):321.Sciarini, L., Palavecino, P.M., Ribotta, P.D. 2023. Use of additives in gluten-free formulations. designing gluten free bakery and pasta products: Springer,. p. 115-61.Ekrami, M., Ekrami, A., Esmaeily, R., Emam-Djomeh, Z. 2022. Nanotechnology-based formulation for alternative medicines and natural products: an introduction with clinical studies.Vetrani, C., Bozzetto, L., Giorgini, M., Cavagnuolo, L., Di Mattia, E., Cipriano, P. et al. Fibre-enriched buckwheat pasta modifies blood glucose response compared to corn pasta in individuals with type 1 diabetes and celiac disease: Acute randomized controlled trial. Diabetes research and clinical practice, 149:156-62.Ekrami, M., Ekrami, A., Moghadam, R.H., Joolaei-Ahranjani, P., Emam-Djomeh, Z. 2022. Food-based polymers for encapsulation and delivery of bioactive compounds.Dharmaraj, S., Choudhary, P. 2024. Biological Modification of Plant-Based Proteins. Novel Plant Protein Processing: CRC Press, p. 76-94.Aljada, B., Zohni, A., El-Matary, W. 2021. The gluten-free diet for celiac disease and beyond. Nutrients. 13(11):39-93.Cervini, M., Gruppi, A. Bassani, A., Spigno, G., Giuberti, G. 2021. Potential application of resistant starch sorghum in gluten-free pasta: Nutritional، structural and sensory evaluations. Foods, 10(5):908.Romero, H.M., Zhang, Y. 2019. Physicochemical properties and rheological behavior of flours and starches from four bean varieties for gluten-free pasta formulation. Journal of Agriculture and Food Research. 1: 100001.Ekrami, M., Shakouri, M., Nikkhou, S., Emam-Djomeh, Z. 2023. Extraction and physicochemical characterization of gum. Handbook of Natural Polymers, Volume 1: Elsevier, p. 597-630.Mohammadi, M., Zoghi, A., Mirmahdi, R.S. 2022. Impact of enzymes in development of gluten‐free cereal‐based products. Journal of Food Processing and Preservation. 46(5):e15295.Rachman, A., Brennan, M.A., Morton, J., Brennan, C.S. 2020. Gluten‐free pasta production from banana and cassava flours with egg white protein and soy protein addition. International Journal of Food Science & Technology, 55(8):3053-60.Gharibzahedi, S.M.T., Yousefi, S., Chronakis, I.S. 2019. Microbial transglutaminase in noodle and pasta processing. Critical reviews in food science and nutrition, 59(2):313-27.Ceresino, E.B., Kuktaite, R., Hedenqvist, M.S., Sato, H.H., Johansson, E. 2020. Processing conditions and transglutaminase sources to “drive” the wheat gluten dough quality. Innovative food science & emerging technologies. 65:10243.Suo, X., Dall’Asta, M., Giuberti, G., Minucciani, M., Wang, Z., Vittadini, E. 2024. Effect of “shape” on technological properties and nutritional quality of chickpea-corn-rice gluten free pasta. LWT, 192:115661.2000. Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists، 10th Ed.، Vol. 2. American Association of Cereal Chemists، St Paul، MN..2009. Macaroni - Specifications and test methods. Iranian national standard No 213. 4th edition.El-Sohaimy, S.A., Brennan, M., Darwish, A.M., Brennan, C. 2020. Physicochemical, texture and sensorial evaluation of pasta enriched with chickpea flour and protein isolate. Annals of Agricultural Sciences, 65(1):28-34.Wood, J.A. 2009. Texture, processing and organoleptic properties of chickpea-fortified spaghetti with insights to the underlying mechanisms of traditional durum pasta quality. Journal of Cereal Science, 49(1):128-33.Szydłowska-Tutaj, M., Złotek, U., Wójtowicz, A., Combrzyński, M. 2022. The effect of the addition of various species of mushrooms on the physicochemical and sensory properties of semolina pasta. Food & Function, 13(16):8425-35.Capriles, V.D., De Aguiar, E.V., Dos Santos, F., Fernández, M/E/A., De Melo, B.G. Tagliapietra, B.L et al. 2023. Current status and future prospects of sensory and consumer research approaches to gluten-free bakery and pasta products. Food Research International, 113-389.
  2. Ertaş, N., Aslan, M., Çevik, A. 2023. Improvement of structural and nutritional quality of gluten free pasta. Journal of Culinary Science & Technology, 21(6):85-867.Nguyen, S.N., Ngo, T.C.T., Tran, T.T.T., Ton, N.M.N. 2020. Pasta from cellulase-treated wheat bran and durum semolina: Effects of vital gluten addition and/or transglutaminase treatment. Food Bioscience. 38:100-782.Messia, M.C., Cuomo, F., Quiquero, M., Verardo, V., Marconi, E. 2023. Assessment of nutritional value and Maillard reaction in different gluten-free pasta. Foods, 12(6):12-21.Ungureanu-Iuga, M., Dimian, M., Mironeasa, S. 2020. Development and quality evaluation of gluten-free pasta with grape peels and whey powders. Lwt. 130:109-714.Shokri, F., Salehi Far, M., Azizi, M.H. 2016. Effect of hydroxy propyl methyl celluloseg and microbial transglutaminase enzyme on farinograph and quality characteristics of gluten-free pasta. Journal of food science and technology (Iran).13(59):123-32.Wee, M.S.M., Jeyakumar, Henry, C. 2019. Effects of transglutaminase on the protein network and in vitro starch digestibility of Asian wheat noodles. Foods, 8(12):607.
  3. E., Carcea, M., Schiavone, M., Cubadda, R. 2002. Spelt (Triticum spelta L.) pasta quality: Combined effect of flour properties and drying conditions. Cereal Chem.79(5):634-9.Weng, Z-J., Wang, B-J., Weng, Y-M. 2020. Preparation of white salted noodles using rice flour as the principal ingredient and the effects of transglutaminase on noodle qualities. Food Bioscience, 33:100-501.
نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 16، شماره 2
تیر 1403
صفحه 41-52

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار