بهينه سازي شرايط اوليه توليد رب

بهينه سازي شرايط حرارت دهی اوليه گوجه فرنگي در توليد رب گوجه فرنگی

خلاصه این مقاله:

تولید رب گوجه فرنگی از عمده ترين فرآوردهاي حاصل از گوجه فرنگي است و بهبود ويژگيهاي آن اهميت بسزايي دارد. لذا در اين پژوهش اثر درجه حرارت و فرم فيزيکی گوجه فرنگی در مرحله حرارت دادن اوليه بر قوام و ساير ويژگي هاي رب گوجه فرنگی بررسي شده است. نتايج نشان دادكه اثر تيمارها در بهبود قوام و رنگ رب گوجه فرنگی معني دار است، بطوريكه حرارت دادن اوليه گوجه فرنگي درسته در ۸۵ درجه سانتي گراد باعث حفظ بهتر پكتين گوجه فرنگی، بهبود قوام و حفظ کيفيت رنگ رب گوجه فرنگی می شود. اما در روش معمول حرارت دهي با افزايش درجه حرارت گوجه فرنگي هاي خرد شده به بالاي ۱۰۰ درجه سانتي گراد مي توان درصد پكتين گوجه فرنگی را بيشتر حفظ و قوام را بهبود بخشيد ولي در اين درجه حرارت ضرايب رنگ كاهش معني داري را نشان مي دهد.

واژه هاي كليدي:

رب گوجه فرنگی ، حرارت دادن اوليه، گوجه فرنگي درسته و قوام

مقدمه:

رب گوجه فرنگي حاوي مخلوطی از سلولهاي منفك شده پريكارپ در سرم شفاف است كه دست يافتن به قوام مناسب و پايداري آن بستگي به عوامل متعدد بخصوص واريته، موقعيت جغرافيايي، رسيدگي و شرايط فرآوري دارد. ‏‏تاكور و همكاران ( ۱۹۹۶ ) دريافتندكه در طي خردكردن آنزيمهاي پكتولتيك آزاد شده و به سرعت عمل مي كنند، لذا حتي در بهترين شرايط حرارت دهي محصول خرد شده ابقاي ۱۰۰درصد مواد پكتيكي حاصل نمي شود و مقدار پكتين گوجه فرنگي حدود ۲۰ تا ۳۰ درصدكاهش مي يابد(بارت، ۱۹۸۸ وتاکادا، ۱۹۸۳).
آنزيم هاي پكتيكي شامل پكتين متيل استراز (PME) و پلي گالاكتوروناز (‍PG) هستند كه درسطح و نزديك سطح ميوه گوجه فرنگي بيشترين مقدار را دارند. اين آنزيم ها عمدتاً در لايه هاي اپيدرم و اپي كارپ ديواره خارجي يا پري كارپ ديواره خارجي يا پري كارپ قرار دارند وتا عمق ۱٫۶ تا ۶٫۴ ميلي متر زير سطح ميوه گوجه فرنگي پراكنده اند(بارت، ۱۹۸۸وگولد،۱۹۸۳).

چيانگ و همكاران ( ۱۹۹۵ ) در فرآيندحرارت دهي اوليه گوجه فرنگي هاي درسته را در آب ۸۵ درجه سانتي گراد به مدت دو دقيقه قرار دادند. به دليل نفوذ محدود حرارتي آنزيمهاي موجود در پريكارپ غير فعال نمي شوند(حرارت مركز گوجه فرنگي دراين حالت به ۲۴ درجه سانتي گراد رسيد). لذا در ادامه براي حذف كامل آنزيم ها ازفرآيند خردكردن داغ در۸۵ درجه سانتي گراد استفاده شد.

فرخ شركت (۱۹۷۶) اثردماهاي۹/۸۲، ۸/۹۵، ۷/۱۱۸ و ۱۲۳ درجةسانتی گراد در مرحله حرارت دهي اوليه گوجه فرنگی های خردشده را بر ويژگي‌هاي كيفي رب گوجه فرنگي مورد بررسي قرار داد. با كاهش دما از ۱۲۳به ۹/۸۲ درجةسانتی گراد، پكتين گوجه فرنگی باقيمانده كاهش يافت. در دماهاي ۱۲۳درجةسانتی گراد، رب گوجه فرنگي حاصل داراي اسيديته كمتر و pH بالاتري بودكه مي تواند به دليل تشكيل اسيدهاي پكتيك باشد.

شي- يانگ و همكاران (۱۹۸۶) اثر درجة حرارت اوليه ۸۵، ۹۶ و ۱۰۷ درجة سانتي را بر خصوصيات رئولوژي و ساختمان ميكروسكوپي عصاره و رب گوجه فرنگي مورد بررسي قرار دادند. نتايج نشان داد كه دمای ۱۰۷ درجة سانتي محصولي با ويسكوزيتة بالا ايجاد مي كند.
لاراتا و همكاران (۱۹۹۵) اثر حرارت را بر غير فعال كردن پكتين متيل استراز در پورة گوجه فرنگي در ۵ واريته بررسي کردند. نتايج نشان داد كه در يكي از ۵ واريته گوجه فرنگي فعاليت پكتين متيل استراز هنوز حفظ شده است.
درنتيجه بنظر می رسد با بررسي حرارت دادن درسته گوجه فرنگی در مقايسه با حرارت دادن گوجه فرنگی های خرد شده در اين تحقيق بتوان کنترل بهتری را در حفظ بيشتر پکتين گوجه فرنگی در درجه حرارت های پايين داشت و باعث بهبود کيفيت قوام و در نتيجه رنگ رب گوجه فرنگي شد.

مواد و روش ها:

تولید رب گوجه فرنگي :

۳۵۰ كيلوگرم گوجه فرنگي از واريته كال. جي. ان-۳ در مرحله رسيدگي قرمز از مزرعه دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد برداشت شد و براي به حداقل رساندن تغييرات در در دماي ۱تا ۳ درجه سانتي گرادحداكثر به مدت ۲ روز نگهداري گرديد و براي تهيه هر نمونه ۱۰ كيلوگرم گوجه فرنگي سالم كاملاً با آب شستشو شد. جهت اعمال تيمارها از يك خردكن دو جداره متناسب با ظرفيت نمونه استفاده شد، بطوري كه به راحتي بتوان در يك شرايط قابل كنترل و ثابت عمل حرارت دادن كامل و يا حرارت دهي پس از خردكردن را با سطوح زير انجام داد.

۱-فرم فيزيکی حرارت دادن اوليه گوجه فرنگی در دو سطح: (حرارت دادن درسته گوجه فرنگي(HB) و حرارت دادن گوجه فرنگی های خرد شده (BH ) ).
۲-دمای حرارت دادن اوليه در سه سطح: ( ۶۵، ۸۵ و ۱۰۵ درجه سانتي گراد)

پس از اعمال تيمارها نمونه ها خردشده و توسط فيلتر پرس (با مش ۵/۰ ميلي متر) صاف و در ادامه توسط کانتی نیوس درخلاء ۲ بار تا بريكس ۲۸ تغليظ و در ظروف شيشه ايي ۵۰۰ گرمي بسته بندي شد وجهت اندازه گيري صفات ذيل در ۱ تا ۳ درجه سانتي گراد نگهداري شد.

رنگ:

قبل از اندازه گيري رنگ، نمونه هاي رب توسط آب مقطر تا بريكس۱۲ رقيق شدند وپس از خارج كردن كامل حبابهاي هوا رنگ نمونه ها توسط دستگاه رنگ سنج هانتر لب مدل D25-PC28 اندازه گيري شد.

درصد نسبت وزني رسوب :

مقدار ۳۰ گرم نمونه رب گوجه فرنگی در داخل لوله هاي سانتريفوژ با دقت يك صدم گرم وزن شد، به طوري كه كاملاً عاري از هوا شود. سپس عمل سانتريفوژ كردن با سرعت ۱۵۰۰۰ دور در دقيقه به مدت ۳۵ دقيقه در دما ي ۴ درجه سانتي گراد انجام شد. در ادامه با دقت سرم جدا شده از لوله سانتريفوژ خارج گرديد(با وارونه قرار دادن لوله هاي سانتريفوژ به مدت ۵ دقيقه) ولوله ها به همراه رسوب با دقت يك صدم گرم وزن شد و درصد نسبت وزني رسوب از معادله زير بدست آمد.

۱۰۰ * وزن نمونه / ( وزن لوله – وزن لوله با رسوب ) = درصد نسبت وزني رسوب

قوام رب گوجه فرنگی:

جهت اندازه گيري قوام رب گوجه فرنگی، نمونه هاي رب توسط آب مقطر تا بريكس ۱۲ رقيق شد و در ۲۰ درجه سانتي گراد توسط قوام سنج بوستو يك قوام نمونه ها اندازه گيري شد و نتايج حاصل به صورت مسافت طي شده به سانتيمتر در طي ۳۰ ثانيه گزارش شد.

پكتين گوجه فرنگی :

درصدپكتين نمونه هاي رب با استفاده از روش ورسنس- پکتيناز اندازه گيري شد و نتايج حاصل به صورت درصد كل پكتين گزارش گرديد.

طرح آماري:

آناليزآماری نمونه ها با استفاده از نرم افزارMstatc ازطريق طرح بلوك هاي كاملا تصادفي ومقايسه ميانگين ها با استفاده از آزمون دانکن درسطح ۵%= α انجام گرفت. رسم منحني ها نيز با استفاده از نرم افزارExcel انجام شد.

نتايج و بحث:

نتايج حاصل از بررسي اثر درجه حرارت و فرم فيزيکی حرارت دادن اوليه گوجه فرنگی به صورت درسته وخرد شده بر ويژگي‌هاي رب گوجه فرنگی به شرح زير است.

۱-قوام

قوام معيار مقاومت سيال به جريان و يكي از ويژگي‌هاي مهم در پذيرش بسياري ازفراورده‌هاي غذايي به خصوص رب گوجه فرنگي مي باشد.

بهينه سازي شرايط حرارت دهی اوليه گوجه فرنگي در توليد رب گوجه فرنگی

شكل۱ اثر درجه حرارت و فرم فيزيکی حرارت دادن اوليه گوجه فرنگی را بر قوام رب گوجه فرنگی نشان مي دهد. همانطور كه مشاهده مي شود حرارت دادن درسته گوجه فرنگي بخصوص در دمای ۶۵ درجه سانتي گراد اثر بسيار معني داري(۵%= α) در بهبود قوام داشته است. اين اثر در ۸۵ درجه سانتي گراد نيز مشاهده مي شود ولي در بالاي ۱۰۰ درجه سانتي گراد تفاوت معني داري بين دو روش حرارت دهي وجود ندارد. در نتيجه با بكار گيري روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در دماهای پايين مي توان قوامي بهتر از دماهای بالاي حرارت دهی اوليه گوجه فرنگی بدست آورد.

۲-درصد پكتين گوجه فرنگی

شكل ۲ اثر درجه حرارت و فرم فيزيکی حرارت دادن اوليه گوجه فرنگی بر درصد پكتين رب گوجه فرنگي نشان مي دهد. همانطوركه مشاهده مي شود، در روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي (HB) بر خلاف روش حرارت دادن گوجه فرنگي هاي خرد شده(BH) با افزايش دما درصد پكتين رب گوجه فرنگی به طور قابل توجهي كاهش مي يابد و در واقع تأييدي بر افزايش قوام رب گوجه فرنگی در روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي بخصوص در دماهاي پايين تر از ۸۵ درجه سانتي گراد است.

به عبارت ديگر در اين روش مي توان در دمای پايين پكتين گوجه فرنگي را حفظ نمود و به قوام مطلوب رسيد. اين اثر در روش حرارت دادن گوجه فرنگي هاي خرد شده در دما هاي بالاتر از ۸۵ درجه سانتی گراد مشاهده مي شود ولي علاوه بر صرف انرژي زياد و كنترل سخت باعث كاهش كيفيت رنگ مي شود. لذا بكارگيري روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در دمای پايين تر از ۸۵ درجه سانتي گراد بجاي روش هاي معمول حرارت دادن توصيه مي شود.

بهينه سازي شرايط حرارت دهی اوليه گوجه فرنگي در توليد رب گوجه فرنگی

۳-درصد نسبت وزني رسوب

درصد نسبت وزني رسوب نيز از شاخص ها ي مهم در ارزيابي قوام رب گوجه فرنگی است و تحقيقات نشان داده است كه همبستگي زيادي بين اين شاخص وقوام بوستويك وجود دارد.

بهينه سازي شرايط حرارت دهی اوليه گوجه فرنگي در توليد رب گوجه فرنگی

شكل ۳ اثر درجه حرارت و فرم فيزيکی حرارت دادن اوليه گوجه فرنگی بر درصد نسبت و زني رسوب نمونه هاي رب گوجه فرنگی را نشان مي دهد. همانطوركه مشاهده مي شود حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در پايين تر از ۸۵ درجه سانتي گراد با عث افزايش درصد نسبت وزني رسوب رب گوجه فرنگی و در نتيجه افزايش ظرفيت نگهداري آب در نمونه هاي رب گوجه فرنگی شده است و تأييدي بر بهبود قوام رب گوجه فرنگی در روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در دماهای پايين ۸۵ درجه سانتي گراد است.

درحاليكه با افزايش دما به بالاي ۸۵ درجه سانتي گراد به دليل افزايش مدت حرارت دهي به بيش ۱۵ دقيقه در روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي درصد نسبت وزني رسوب نمونه هاي رب گوجه فرنگی به دليل شكستن پكتين گوجه فرنگی و از بين رفتن كمپلكس بين پروتئين و پكتين كاهش معني داري(۵%= α) را نشان مي دهد(۱۲) ولي در روش حرارت دادن گوجه فرنگی های خرد شده در بالاي ۸۵ درجه سانتي گراد افزايش درصد نسبت وزني رسوب مشاهده مي شود كه تقريباً معادل با حالت حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در ۶۵ درجه سانتي گراد مي باشد. لذا با توجه به شاخص بهبود رنگ دردمای پايين مي توان روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي را در پايين تر از ۸۵ درجه سانتي گراد توصيه نمود.

۴-رنگ گوجه فرنگی

رنگ نيز يكي از معيارهاي مهم كيفي گوجه فرنگي وفراورده هاي آن است. لذا داشتن رنگ قابل قبول ومطابق استانداردكه مورد در خواست وانتظار مصرف كننده نيز باشد، ازاهميت زيادي برخورداراست. رنگ گوجه فرنگي به علت وجود كاروتنوئيدها است كه تقريباً ۸۳ درصدآن را ليكوپن ها تشكيل مي دهند(۲). با تغيير شرايط فراوري بخصوص افزايش دما و زمان حرارت دهي كاروتنوئيدها تخريب مي شوند كه دليل عمده آن را افزايش عمل اكسيداسيون مي دانند(۲و۴). لذا دراين تحقيق اثر تغيير شرايط فراوري درتغييرهاي رنگ نيز يررسي شده است . ضرايب رنگ اندازه گيري شده ضريب a/b يعني نسبت قرمزي به زردي و ضريب L ميزان روشني نمونه هاي رب گوجه فرنگی بود. حداقل قابل قبول ضرايب L و a/b براي نمونه هاي رب گوجه فرنگي كه تا بريكس ۱۲ رقيق شده اند به ترتيب برابر با ۵/۲۳ و ۱۵/۲ مي باشد(پروتوس۳ ۱۹۹۶).

براين اساس مي توان اثردما و فرم فيزيکی حرارت دادن اوليه گوجه فرنگی را بر ضرايب رنگ نمونه هاي رب مورد بررسي قرارداد.
شكل ۴ اثر درجه حرارت و فرم فيزيکی گوجه فرنگی حرارت دادن اوليه را بر ضرايب رنگ نشان مي دهد. همانطوركه مشاهده مي شود، دماهای بالاي ۸۵ درجه سانتي گراد در هر دو فرم حرارت دهی اثر معني داري در كاهش ضرايب رنگ رب دارد و اين اثر در فرم حرارت دادن درسته گوجه فرنگي بيشتر است كه مي تواند به دليل افزايش زمان حرارت دهي به بيش از ۱۵ دقيقه براي رسيدن به دمای مورد نظر باشد. درحاليكه با كاهش دما به زير ۸۵ درجه سانتي گراد بخصوص در ۶۵ درجه سانتي گراد در هر دو حالت ضرايب رنگ L و a/b رب تفاوت معني داري (۵%= α) را نشان نمي دهند و مقدار آنها درحد استاندارد مي باشد. لذا ثابت مي شود كه با بكارگيري روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در دمای پايين مي توان علاوه بهبود قوام كيفيت رنگ گوجه فرنگي را حفظ نمود.

بهينه سازي شرايط حرارت دهی اوليه گوجه فرنگي در توليد رب گوجه فرنگی

بهينه سازي شرايط حرارت دهی اوليه گوجه فرنگي در توليد رب گوجه فرنگی

نتيجه گيري:

در روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در ۸۵ درجه سانتي گراد درصد پكتين بيشتری حفظ  و قوام رب بهبود می يابد ولي به دليل افزايش زمان حرارت دهي(بيش از ۱۵ دقيقه) براي رسيدن مركز گوجه فرنگي به ۸۵ درجه سانتي گراد ضرايب رنگ بخصوص نسبت a/b كاهش يافته و تأثير معني داري(۵%= α) برضريب رنگ L هانترلب ندارد.

افزايش دمای گوجه فرنگي هاي خرد شده به بالاي ۱۰۰ درجه سانتي گراد درصد پكتين گوجه فرنگی بيشتري را حفظ و قوام را بهبود می بخشيد ولي باعث کاهش معنی داری(۵%= α) در ضرايب رنگ می شود.

در روش حرارت دادن درسته گوجه فرنگي در دماهای زير ۸۵ درجه سانتي گراد علاوه بر بهبود قوام كيفيت رنگ طبيعي گوجه فرنگي نيز درحد بسيار مطلوبي حفظ می شود.


منابع:

  • مصطفي مظاهري تهراني و  سيد علي مرتضوي   (اعضاء هيئت علمي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد)
  • مصطفي مظاهري تهراني وهمكاران.۱۳۸۱٫اصلاح روش اندازه گيري قوام بوستويك رب گوجه فرنگي. سال نهم. شماره يک. ۱۵۸-۱۵۳٫

D.M., E. Garcia, and J.E. Wayne. 1988. Textural modification of processing tomatoes. Critical Reviews in Food Science & Nutrition. 38(3). 173-258.

Bradley, M.1987. Method for consistency control of manufactured tomato pulp.U.S.Patent. 4, 670, 281.

Chiang, G.H. 1995. Process for products of improved flavor. United States 5, 436,022.

Gold, A.A. 1983. Tomato Production, Processing and Quality Evaluation, 2nd ed., West port, Connecticut: AVI Publishing.

Goose, P.G. 1973. Tomato Paste. Food Trade Presses LTD.

Hayes, W.A., P.G. Smith, and A.E.J. Morris, 1998. The Production and quality of tomato concentrates. Critical Reviews in Food Science & Nutrition. 38(7): 537-564.

K, 1987. Method for rapid extraction of pectic substances from plant materials. Food Chemistery, 26, 109-118.

Lang, C. 1993. Tomato processing method. S. Patent. 5.229-160.

Mersfelder, B and et al. 1985. Gel formation in tomato products. U. S. Patent. 49547, 375.

Takada, N and P.E. Nelson, 1983. A new consistency method for tomato products: The precipitate weight ratio. J. Food Science, 48, 1460-1462.

Thakur, B.R., R.K. Singh, and P.E. Nelson, 1996. Quality attributes of processed tomato products. A review, Food Rev. Int., 12(3): 357- 401.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص راه اندازی خطوط تولید صنایع غذایی از طریق شماره های زیر با ما در ارتباط باشید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *