بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی کیک اسفنجی فاقد گلوتن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• علی مهربان شندی ¹
• مهران اعلمی ¹
• شبنم مختاری ²

¹ گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

² گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه ارومیه.

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v1395i0.45057

چکیده

سلیاک رایج‌ترین بیماری است که در اثر مصرف گلوتن بروز می‌کند و تنها راه درمان آن استفاده از یک رژیم غذایی فاقد گلوتن در تمام طول عمر بیمار است. هدف از این پژوهش، تولید کیک اسفنجی بدون گلوتن به کمک صمغ گوار و آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی (MTG) و بررسی تاثیر آن‌ها بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی کیک تهیه شده از مخلوط آردی بدون گلوتن (0% ارزن- 100% برنج، 50% ارزن- 50% برنج و 100% ارزن- 0% برنج) بود. بدین منظور صمغ گوار در دو سطح 1و 2% و آنزیم MTG در سطوح 25/0 و 5/0% به فرمولاسیون اضافه شدند. به‌منظور افزایش میزان اسیدآمینه لایزین به‌عنوان سوبسترای آنزیم، ایزوله پروتئینی سویا (SPI) به میزان 2% به نمونه‌های حاوی MTG افزوده شد. نتایج نشان داد که افزودن گوار و MTG سبب کاهش حجم مخصوص کیک می‌شوند. اختلاط دو نوع آرد برنج و ارزن تأثیر معنی‌داری بر میزان رطوبت نمونه‌های تولیدی داشت. افزودن آنزیم و صمغ، افزایش معنی‌داری در میزان رطوبت کیک نشان داد. نتایج نشان داد که نمونه حاوی 100 درصد آرد برنج نسبت به دو نمونه دیگر دارای تخلخل کمتری می‌باشد. همچنین با افزایش سطح آنزیم در فرمولاسیون، افزایش معنی‌داری در میزان تخلخل مشاهده شد. در حالی که افزایش صمغ، اختلاف معنی‌داری در میزان تخلخل نمونه‌های تولیدی ایجاد ننمود. در مرحله دوم پژوهش، مقایسه‌ای بین بهترین نمونه تولیدی در مرحله اول با نمونه شاهد حاوی 100% آرد گندم و نمونه بدون گلوتن که فاقد آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی و صمغ گوار بود، انجام گرفت. نتایج مرحله دوم به وضوح، برابری بهترین نمونه مرحله اول با نمونه حاوی 100 % آرد گندم را نشان داد و در میزان هر یک از پارامترهای ارزیابی شده (رطوبت، حجم مخصوص، تخلخل) این دو نمونه اختلاف معنی‌داری در سطح 5 درصد مشاهده نگردید.

کلیدواژه‌ها

• کیک بدون گلوتن
• گوار
• MTG
• وزن مخصوص

عنوان مقاله [English]

Study on physicochemical properties of gluten-free sponge cake

نویسندگان [English]

• Ali Mehraban Shendi ¹
• Mehran Alami ¹
• Shabnam Mokhtari ²

¹ Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Agriculture and Natural Resources University of Gorgan, Iran.

² Department of Food Science and Technology, Urmia University, Urmia, Iran.

چکیده [English]

Introduction: Cakes are usually formulated including wheat flour, sugar, egg and some liquids such as milk, water and oil. The textural properties of gluten in dough such as tensile, expansion and tolerance capability during mixing are major factors in baking industry. In fact, the structural protein to produce bread, cakes, muffins and biscuits is called gluten and the absence of gluten due to production of bakery products caused delicate texture, poor color, low size and porosity. The use of gluten-free flours such as corn, potatoes and rice, millet, Cassava, maize and sorghum in this category is inevitable. Therefore, the use of gluten alternatives such as hydrocolloids, enzymes and proteins, are essential in providing this products. MTG is transferase enzyme that can be made connection between glutamine and lysine. Result of this reaction improve nutritional and functional properties of the proteins. Covalent links generated by MTG has unique effects on gelation capacity, thermal stability and water holding capacities of products. Albumin and globulin do not have any effect on shaping of dough, but MTG connects the albumin and globulin to each other and then they become sedimented. This has beneficial effect on product quality. MTG has repairing ability on damaged wheat grains with binding protein. In this study, we try to contribute production of gluten-free sponge cake with guar gum, millet and rice flour, and MTG.

Materials and methods: TAROM rice flour purchase from local market and keep refrigerated until use it. Polyethylene bags with dimensions 15*25cm and thickness 40 microns were used. Guar gum (MEYPROTM GUAR, E412), vanilla (RHOVANILLA of RODYA company) and soy protein isolate (SPI) was prepared from China. Because of hygroscopic property of MTG, it was purchased in packages of 100 g, and stored at -15 ° C for further tests. For this purpose (0% millet-100% rice, 50%millet -50% rice, 100% millet-0%rice), guar gum (1, 2%) and MTG (0.25, 0.5%) were added. In order to increase the amino acid lysine as a substrate for the enzyme, soy protein isolate (SPI) was added to MTG containing samples. After baking (170 °C, 20 min) and cooling, each of the samples packed in polyethylene bags to evaluate characteristics. Moisture content Base on standard AACC, 2000, measured. For Size Measuring, a piece of cake weighed and placed into the container with the specific volume (Vt), The remaining space of container was filled with canola crops (Vs) and then volume of cakes calculated (Vt-Vs). For Evaluation of brain porous, cake was cubed in size 2*2 cm and Scanned by the scanner with a resolution of 1200 pixels (model: HP Scanjet G3010). Statistical analyze base on factorial design were prepared in triplicate. Duncan test at 5% level (P

کلیدواژه‌ها [English]

• cake without gluten
• Guar
• MTG
• specific gravity

مراجع

ایوبی، ا.، حبیبی نجفی، م. ب.، کریمی، م. 1390. بررسی اثر سطوح مختلف کنسانتره پروتئین آب پنیر (WPC) بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی کیک روغنی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، دوره 8، شماره 29: 88-81.

پوراسماعیل، ن.، عزیزی، م. ح.، عباسی، س. و محمدی، م. 1390. فرمولاسیون نان بدون گلوتن با استفاده از گوآر و آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی. مجله پژوهش‌های صنایع غذایی، جلد 21، شماره 1، 81-70.

پیغمبر دوست، ه. 1386. تکنولوژی تولید بیسکوئیت، کوکی و کراکر. جلد اول. چاپ اول انتشارات کتاب ایران (آییژ)، تهران.

ترابی زاده.،1381، امولسیون های غذایی و امولسیفایرها.چاپ اول انتشارات کتاب ایران(آییژ)، تهران.

نقی پور، ف.، حبیبی نجفی، م. ب.، کریمی، م.، حداد خداپرست، م. ح.، شیخ الاسلامی، ز. و صحرائیان، ب. 1391 الف. تولید کیک سورگوم بدون گلوتن با استفاده از صمغ های گوار و گزانتان جهت مصرف بیماران سیلیاکی. مجموعه مقالات نخستین همایش ملی بیوتکنولوژی، بیوشیمی و مهندسی زیستی، 22-20 اردیبهشت. یزد.

نقی پور، ف.، حبیبی نجفی، م. ب.، کریمی، م.، حداد خداپرست، م. ح.، شیخ الاسلامی، ز. و صحرائیان، ب. 1391 ب. کاربرد آرد سورگوم در تولید کیک بدون گلوتن. مجموعه مقالات نخستین همایش ملی پژوهش های راهبردی کشاورزی ایران، 22 تیر، تاکستان.

AACC. 2000. Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists, 10th Ed., Vol. 2. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.

Arozarena, I., Bertholo, M, M., Empise, J., Bunger, A., and Sousa, I. D. 2001.Study of the total replacement of egg by white lupine protein, emulsifiers and xanthan gum in yellow cake.Europe Research Technology, 213: 312-316.

Demirkesen, I.Mert B.Sumnu G. and Sahin S. 2010a.Rheological properties of gluten-free bread formulation.Journal of Food Engineering 96: 295-303.

Demirkesen, I.Mert, B., Summu, G., and Sahin, S. 2010b. Utilization of chest nut flour in gluten – free bread formulation.Journal of Food Engineering, 101: 329-336.

Dhingra, S., and Jood,S. 2001. Organoleptic and nutritional evaluation of wheat breads supplemented with soybean and barley flour. Food Chemistry, 77: 479-488.

Gallagher, E., Gormleya, T. R., and Arendtb, E. K. 2004. Recent advances in the formulation of gluten free cereal based. Food Science and Technology, 15: 143-152.

Gerrard JA, Fayle SE, Wilson AJ, Newberry MP, Ross M, and Kavale S, 1998.The effect of microbial transglutaminase on dough properties and crumb strength of white pan bread.Journal of Food Science, 63: 472- 475.

Haralick, R. M., K. Shanmugam., and Dinstein, I. 1973. Textural features for image classification. IEEE Transactions of ASAE, 45(6): 1995-2005.

Kuraishi, C., Yamazaki, K., and Susa, Y. 2001. Transglutaminase: its utilizationin in the food industry. Food Reviews International, 17(2):221-246.

Lopez, A. C. B., Pereira, A. J. G., Junqueira, R. G. 2004. Flour mixture of rice flour, corn and cassava starch in the production of gluten free white bread.Braz Arch Biol Technology, 47: 63-70.

Moor, M. M., Schober, T. J., Dockery, P., Arendt, E. K. 2004. Textural comparisons of gluten free and wheatbaseddoughs, batters and bread.Cereal Chemistry, 84: 567-575.

Motoki, M., and Segaro, K. 1998.Transglutaminase and its use for food processing. Trends in Food Science and Technology, 9: 204-210

Renzetti S, Dal Bello F, and Arendt EK. 2007. Impact of transglutaminase on the microstructure, fundamental rheology and baking characteristics of batters and breads made from different gluten-free flours. Journal of Cereal Science, 48(1): 33-45.

Sahi, S. S., and Alava, J. M. 2003.Functionality of emulsifiers in spong cake production.Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(11): 1419-1429.

Sahi, S. S., and Alava, J. M. 2003.Functionality of emulsifiers in spong cake production.Journal of the Science of Food and Agriculture, 83(11): 1419-1429.

Voysey, P.A., Legan, J.D. and Richard, K.R 1999. In Encyclopedia of Food Microbiology. Elsevier, 474-480.

Ziobro, R., Korus, J., Witczak, M., and Juszczak, L. 2012. Influence of modified starches on properties of gluten free dough and bread. Part II: Quality and staling of gluten free bread. Food Hydrocolloids, 29(1): 68-74.