تأثیر هیدروکلوئید دانه های اسفرزه و ریحان بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و حسی سس کچاپ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سمیرا شکیبا ¹
• مرتضی خمیری ²
• زید احمدی ¹
• سهیل امیری ³

¹ گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آزاد شهر.

² گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

³ گروه علوم و صنایع غذایی، موسسه آموزش عالی بهاران، گرگان.

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v1395i0.49472

چکیده

در پژوهش حاضر، قابلیت استفاده از هیدروکلوئید دانه های اسفرزه و ریحان به‌عنوان جایگزین صمغ های وارداتی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی و حسی سس کچاپ مورد بررسی قرار گرفت. به‌منظور بهینه یابی فرمولاسیون و تعیین تیمارهای سس کچاپ از طرح آماری مخلوط استفاده شد. تیمارها بر اساس استفاده ترکیبی از صمغ زانتان و هیدروکلوئید دانه های اسفرزه و ریحان در مقادیر صفر تا یک درصد با استفاده از نرم‌افزار Design Expert تعیین شد. نتایج نشان داد، استفاده از هیدروکلوئید دانه های اسفرزه و ریحان تأثیر معنی داری بر pH نمونه ها نداشت. به لحاظ آب اندازی به استثناء نمونه-های K2 (حاوی یک درصد موسیلاژ اسفرزه) و K4 (حاوی یک درصد موسیلاژ ریحان) سایر نمونه ها پایدار بوده و هیچ گونه آب‌اندازی در آن ها مشاهده نشد. از نظر ویسکوزیته بیشترین و کمترین مقدار به‌ترتیب در نمونه های K4 (حاوی یک درصد موسیلاژ ریحان) و K10 (5/0 درصد صمغ زانتان و 5/0 درصد موسیلاژ اسفرزه) مشاهده شد. به‌لحاظ پذیرش کلی بیشترین امتیاز از نظر ارزیابان متعلق به نمونه K4 (حاوی یک درصد موسیلاژ ریحان) بود. با توجه به بهینه یابی انجام شده در فرمولاسیون مشخص شد، استفاده ترکیبی از هیدروکلوئید دانه های اسفرزه 58/0 درصد و ریحان 42/0 درصد به‌عنوان پایدارکننده در سس کچاپ، جایگزین مناسبی برای صمغ های تجاری وارداتی است.

کلیدواژه‌ها

• هیدروکلوئید اسفرزه و ریحان
• آب اندازی
• کچاپ

عنوان مقاله [English]

Effects of Ispharzeh hydrocolloids seeds (Plantago ovata L.) and basil gum (Ocimum basilicum) on physicochemical and sensory properties of ketchup sauce

نویسندگان [English]

• Samira Shakiba ¹
• Morteza Khomeiri ²
• Zeid Ahmadi ¹
• Soheil Amiri ³

¹ Department of Food Science and Technology, Islamic Azad University, Azadshahr Branch, Iran.

² Department of Food Science and Technology, Gorgan University of Agriculture and Natural Resources, Iran.

³ Department of Food Science, Baharan Institute of Higher Education, Gorgan, Iran.

چکیده [English]

Introduction: Ispharzeh is a plant from genus Plantago whose seeds are used commercially for the production of mucilage. The plant is mainly cultivated in Iran and Middle East. Psyllium is mainly used as a dietary fiber to relieve symptoms of both constipation and mild diarrhea and occasionally as a food thickener. Research has also shown benefits in reducing cholesterol levels. Basil seed gum is a novel hydrocolloid extracted from Ocimum basilicum L. seeds. It has shown promising stabilizing and emulsifying properties, which makes it a potential functional ingredient for the food industry. Previous works pointed out that these gums can be used successfully for food industry. However, a detailed study on Ispharzeh hydrocolloids seeds and basil gum has not yet been done. Therefore, the objective of this study was to evaluate the ability of using Ispharzeh hydrocolloids seed and basil gum as replacing with imported gums as well as to evaluate physicochemical, and sensory properties of ketchup sauce contain these gum were evaluated.

Materials and methods: Mixture design was employed to investigate the variation of ketchup properties with respect to operating parameters including xanthan, Ispharzeh seeds and basil gum in the range of 0 to 0.1 % using design expert software. Experiments were randomized in order to minimize the effects of unexplained variability in the observed responses due to extraneous factors. The treatments were selected regarding combination of xanthan, Ispharzeh seeds and basil gum in the range of 0 to 0.1 % using Design expert software. After extraction of gums, ketchup formulation was prepared with the treatments contain Ispharzeh hydrocolloids seeds and basil gum. Control sample contained ketchup formulation without gums. pH, apparent viscosity, syneresis, color and sensory properties of produced ketchup were evaluated.

Results and discussion: The impact of Ispharzeh seeds and basil gum addition on the pH of ketchup showed that all the treatments were in the standard pH range (3.67-3.74) according to the Iran national standard of ketchup. In addition, the results showed that addition of these gum were not significantly effect on pH. The regression coefficients were calculated according to the multiple regression coefficients and a polynomial regression model equation was fitted as quadratic equation. Regarding syneresis, all the treatments were stable with no syneresis except K2 (1% Ispharzeh) and K4 (1% basil gum). Addition of Ispharzeh and basil alone, were not significantly effect on synersis but when they used in combination and with xanthan, prevent syneresis significantly. The highest and the lowest viscosity were related to K4 (1% basil gum) and K10 (0.5 % xanthan+ 0.5% Ispharzeh), respectively. The regression coefficients were calculated according to the multiple regression coefficients and a polynomial regression model equation was fitted as quadratic equation. Hunter Lab colorimeter analyzing L*, a* and b* showed that K2 and K5 (1% xanthan) had the lowest and highest L* index. Variance analysis showed that quadratic model was fitted for L* value and coefficient correlation (0.9943) was satisfactory. In addition of effects of single gums, interaction of gums also had significant effect on lightness of ketchup. According to the results obtained from the sensory analysis, overall acceptability of K4 (1% basil gum) gained the highest scores. K2 (1% Ispharzeh) had the highest firmness so, led to unpleasant mouth feel in panelists. In addition, the presence of impurities in Ispharzeh seeds which not removed in centrifuge may darkening the produced ketchup hence got lower scores by panelists. Optimization evaluation by RSM evaluated the effects and interactions of the Ispharzeh hydrocolloids seeds and basil gum concentration to optimize ketchup properties. Optimized treatments were 0.42% Ispharzeh hydrocolloids seeds gum and 0.58% basil gum. Therefore, the values for stability tests are very close to the experimental values demonstrating that the model are applicable, which showed determination coefficient (R2) of 0.99. The formulation optimization showed that combination of 0.58% Ispharzeh and 0.42% basil gum as stabilizing agents in ketchup sauce, was a suitable replacer for imported commercial gums. Future studies on the Ispharzeh seeds and basil gum in other foods as well as the stabilization of these systems during the digestion process may help to understand the mechanism behind the functionality of these gums in food products.

کلیدواژه‌ها [English]

• Ispharzeh and Basil hydrocolloid's
• syneresis
• ketchup

مراجع

استاندارد سس گوجه فرنگی، ویژگی‌ها و روش‌های آزمون، شماره 2550، 1364.

امیدبخش، ه؛ نایب زاده ،ک؛ محمدی فر ،م؛امیری ، ز. 1392، بررسی اثر استفاده توام نشاسته اصلاح شده و صمغ زانتان بر ویژگی های پایداری، حسی و رئولوژیک سس گوجه فرنگی، مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 8: 145-155.

امیری عقدایی، س.س.، اعلمی، م.، رضایی، ر.، دادپور، م.، خمیری، م. 1391، تاثیر موسیلاژ دانه‌های ریحان و اسفرزه بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، رئولوژکی و حسی بستنی نرم، نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 1(1):38-23.

امیری عقدایی، س.س.، اعلمی، م. خمیری، م.، رضایی، ر. ( 1389 ). تأثیر استفاده از موسیلاژ دانه ریحان بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، رئولوژیکی و حسی ماست کم چرب، نشریه الکترونیک فرآوری و نگهداری مواد غذایی، جلد 2، شماره 4، ص 1-17.

امیری عقدایی، س.س.، اعلمی، م. و رضایی، ر. ( 1388 ). بررسی تاثیر هیدروکلویید دانه اسفرزه بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و حسی ماست کم چرب. نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران، جلد 6، شماره 3، ص 201 تا 209.

امیری عقدایی، س.س.، اعلمی، م.(1390)، تأثیر موسیلاژ دانه ریحان بر ویژگی های رئولوژیکی و پایداری دوغ. نشریه علوم و فناوری غذایی، جلد 3، شماره 3.

داراب زاده، ن.، فرحناکی، ع.، مجذوبی، م.، مصباحی، غ. 1391، مقایسه رفتار صمغ دانه خرنوب محلی ایران با صمغ دانه خرنوب تجاری و کتیرا در فرمولاسیون سس کچاپ. نشریه پژوهش‌های صنایع غذایی ایران، 22(2): 121-113.

رزمخواه شربیانی، س.، رضوی، س.م.ع.، بهزاد، خ. و مظاهری تهرانی، م. ( 1389 ). بررسی تاثیر استفاده از پکتین، صمغ دانه های مرو و ریحان بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی ماست چکیده بدون چربی. نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران، جلد 6، شماره 1، ص 27 تا 36.

عربشاهی، س.، اعلمی، م.، امیری عقدایی، س.س. (1393)، تأثیر استفاده از موسیلاژ دانه ریحان به عنوان جایگزین چربی بر ویژگی های فیزیکی – شیمیایی، رئولوژیکی، بافتی و حسی سس مایونز کم چرب، نشریه پژوهش های صنایع غذایی، جلد 24، شماره 2، 249-265.

عسکری، م.، فرحناکی، ع.، امین لاری، م.، مجذوبی، م و مصباحی، غ.، 1387 ، استخراج هیدروکلوئید پوسته دانه اسفرزه و بررسی ویژگی های رئولوژیکی آن، هجدهمین کنگره ملی علوم و صنایع غذایی.

مصباحی، غ.، عباسی، ا.، جلالیان، ج.، فرحناکی، ع. (1388)، افزودن پوست و دانه گوجه فرنگی به سس کچاپ به منظور بهبود ارزش غذایی و خصوصیات رئولوژیک آن، علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، شماره 48 ، ص 69-82.

مصباحی، غ. نیاکوثری، م. سوادکوهی، س. فرحناکی، ع. پاییز(1389). ارزیابی ویژگی های عملکردی کربوکسی متیل سلولز تولیدی ازتفاله چغندرقند در مقایسه با سایر قوام دهنده ها در سس کچاپ. دوره 7 , شماره 3; صفحه 62 تا صفحه 73.

یوسفی، م.، میزانی، م.، علیمی، م. و گرامی، ع. (1388). تأثیر غلظت های مختلف خردل بر ویژگی های شیمیایی، میکروبی و حسی سس کچاپ. مجله علوم غذایی و تغذیه، سال ششم، شماره 4.

Alexander R. 1999. Hydrocolloid gum: part I: Natural products. Cereal foods world;44(9): 684-6.

Amiri Aghdaei, S. S., Aalami, M., Babaei Geefan, S. & Ranjbar, A. 2012, Application of Isfarzeh seed (Plantago ovate L.) mucilage as a fat mimetic in mayonnaise. Association of Food Scientists & Technologists (India).

Bayoda, E.; Willers, E. and Tornberg, E. (2008): Rheological and structural characterization of tomato paste and its influence on the quality of ketchup. LWT 41 (2008) 1289–1300.

chakraborty mk, patel kv.chemical composition of isabgol(plantago ovata fork.) 1992 seed.j.food sci;:389-90.

Craeyveld, V.V., Delcour, J.A., Courtin, C.M., 2009. Extractability, chemical and enzymic degradation of psyllium (Plantago ovata Forsk) seed husk arabinoxylans. Food Chemistry 112, 812–819.

Farahnaky, A., Bakhshizadeh-Shirazi, S., Mesbahi, G., Majzoobi, M., Rezvani, E., & Schleining, G. (2013). Ultrasound-assisted isolation of mucilaginous hydrocolloids from< Salvia macrosiphon > seeds and studying their functional properties. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 20, 182-190.

Gujral HS, Sharma A, Singh N. Effect of hydrocolloids, storage temperature, and duration on the consistency of tomato ketchup. International Journal of Food Properties. 2002; 5(1):179-191.

Guo, Q., Cui, S. W., Wang, Q., Goff, H. D., & Smith, A. (2009). Microstructure and rheological properties of psyllium polysaccharide gel. Food Hydrocolloids, 23(6), 1542-1547.

Juszczak, L., Fortuna, T. & Kosla, A. 2003, Sensory and rheological properties of polish commercial mayonnaise. Nahrung/food,47, (4), 232-235.

Juszczak, L., Oczadły, Z., Gałkowska, D. 2013, Effect of Modified Starches on Rheological Properties of Ketchup, Food Bioprocess Technology, 6:1251–1260

McCredie, R.j., and Whistler, R. L., 1965.Quince seed, psyllium seed and flaxseed gums, p. 433−457.

Mesbahi, G., Niakoosari, M., Savadkoohi, S., F, Farahany. 2010. a Comparitive Study on the Functional Properties of Carboxymethyle Cellolose Produced from Sugar-beet Pulp and other THickeners in Tomato Ketchup Iranian Journal of Food Science and Technology., 7:62-74.

Rani, U., & Bains, G. S (1987). Flow behavior of tomato ketchups. Journal of Texure Studies, 18, 125-135.

Razavi, S.M.A., Mortazavi, S.A., Matia- Mrino, L., Hosseini- Parvar, S,H. Motamedzadegan, A. and Khanipour, E. (2009). Optimization study of gum extraction from Basil seeds ( Ocimum basilicum L.) International Journal Food Science and Technology, 44: 1755-1762.

Sahin H, Ozdemir F. 2007. Effect of some hydrocolloids on the serum separation of different formulated ketchup. Journal of Food Engineering.; 81(2)437-446.

Sharoba, A, M, Senge, B.,El-mansy, H. A., Bahlol, H. E., & Blochwitz R. (2005). Chemical, sensory and rheological properties of some commercial German and Egyptian tomato ketchups. European Food Research and Technology, 220, 142-151.

Sidhu Js, Bawa A, Singh N. Studies on the effect of hydrocollids on the consistency of tomato ketchup. J food Sci teach 1997: 34(5):423-4.

Singh, B., N. Sharma and N. Chauhan. (2007). Synthesis, haracterization and swelling studies of pH responsive psyllium and methacrylamide based hydrogels for the use in colon specific drug delivery. Carbohydrate Polymers. 69: 631–643.

Smith AF.(1996). Pure ketchup: a history of America'c national condiment, with recipes: Univ of South Carolina Pr, 3-12 p.

Stoforos NG, Reid DS, A test for evaluation of the erum separation potential of tomato ketchup. J food Sci 1990; 55(6), 1626-9.

Tabibloghmani F, Hojjatoleslamy M, Farhadian F.(2013). Ehsandoost, E. Effect of Linseed (Linum usitatissimum L.) hydrocolloid as edible coating on decreasing oil absorption in potato chips during Deep-fat frying. International Journal of Agriculture and Crop Sciences.6 (2) 63-69