تأثیر جایگزینی نسبی فسفات با نشاستۀ اصلاح شدۀ سیبزمینی در فرمولاسیون سوسیس کوکتل

فسفاتها در بسیاری از مواد غذایی فرایندشده به عنوان پایدارکننده و امولسیفایر به کار می روند . از فسفات ها در بیش از ۶۵ درصد فرآورده هایگوشتی استفاده میشود. با توجه به مخاطرات احتمالی مصرف فسفات ها براس سلامتی و نیز باتوجه به تمایل مصرف کنندگان به خرید فرآورده های فاقد فسفات یا با فسفات کاهش یافته ، در سال های اخیر مطالعات متعددی برای جایگزینی فسفات در فرآورده های گوشتی شده است. به دلیل ویژگی های عملکردی منحصر به فرد فسفات ها، از لحاظ تکنولوژی حذف کامل آنها چالش برانگیز است . هدف از پژوهش حاضر، جایگزینی نسبی فسفات به میزان ۵۰ درصد اولیه ، در سوسیس کوکتل با نشاسته اصلاح شده سیب زمینی است. اثر افزودن سه نوع نشاسته بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی سوسی شامل pH ، افت پخت ، سفتی بافت ، ویژگی های میکروبی (کلی فرم ، اشریشیاکلی ، استافیلو کوکوس اورنوس ، کلستریدیوم پرفرینژنز، سالمونلا و کپک و مخمر ) ویژگی های حسی (رنگ ، مزه ، عطر و بو ، بافت و پذیرش کلی ) در سیستم هیدونیک ۵ امتیازی و طی سی روز نگهداری (زمان های صفر ، ۱۵ و ۳۰ روز بعد از تولید ) بررسی شد. این سه نوع نشاسته عبارت اند از : استیلیتد دی استارچ آدیپات (Acetylated distarch adiphate ) ، هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات (Hydroxypropyl distarch phosphate ) و اکتیل سوکسینات (Starch sodium octenyl succinate) در دو سطح ۳۵/۱ و ۷/۲ درصد در مقایسه با نمونه های سوسیس تولید شده با فسفات تجاری ( نمونه شاهد – فاقد نشاسته اصلاح شده ) . جایگزین کردن فسفات با نشاسته اصلاح شده تفاوت معنی داری در pH نمونه ها با شاهد ایجاد نکرد. تفاوت معنی داری (p<0.05) در میزان افت پخت نمونه های حاوی ۳۵/۱ درصد نشاسته اصلاح شده ، با نمونه شاهد مشاهده نشد. افت پخت در سوسیس های حاوی ۷/۲ درصد نشاسته اصلاح شده که میزان رطوبت بالاتری داشتند ، به صورت معنی داری بیشتر بود. تمامی نمونه ها از نظر میکروبی مطابق استاندارد های ملی ایران بودند. نمونه های سوسیس فرموله شده ، در زمان صفر تفاوت معنی داری (p<0.05) با شاهد نداشتند. پس از ۳۰ روز نگهداری ، بار میکروبی تیمارهای حاوی ۳۵/۱ درصد استیلیتد دی استارچ آدیپات و هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات کمتر از بار میکروبی شاهد بود. افزایش مقدار نشاسته به ۷/۲ درصد ، صرف نظر از نوع آنها ، باعث افزایش بار میکروبی شد. در این تحقیق مطلوب ترین فرمول از نظر کیفی سوسیس های حاوی ۳۵/۱ درصد نشاسته اصلاح شده هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات بودند. سوسیس های حاوی ۷/۲ درصد نشاسته اصلاح شده استارچ سدیم اکتنیل سوکسینات در مقایسه با سایر فرمولاسیون ها مطلوبیت کمتری داشتند.

مقدمه

فسفات ها برای سلامتی انسان از جنبه های مختلف ضروری هستند; برای رشد ، بقای سلامتی ، ترمیم سلول ها و بافت ها ، انتقال پیام های عصبی در بدن ، انتقال انرژی و سایر عملکردهای حیاتی با اهمیت اند. این موارد در بسیاری از مسیر های متابولیکی نقش دارند و به طور طبیعی به صورت استرهای آلی در مواد غذایی مانند تخم مرغ ، گوشت ، سیب زمینی و غلات وجود دارند. به طور کلی ، مقدار توصیه شده برای دریافت روزانه فسفر در رژیم غذایی (RDA) برای بزرگسالان سالم ۷۰۰ میلی گرم در روز است. معمولا مقدار فسفر دریافتی بیشتر از این میزان است (Razzaque ,2020). فسفات به راحتی از طریق کلیه دفع می شود . با این حال ، افرادی که عملکرد کلیه آنها ضعیف است ، مانند بیماران مبتلا به بیماری مزمن کلیه (CKD) باید از لحاظ دریافت فسفر در رژیم غذایی تحت نظارت باشند تا از وقوع هایپر فسفاتمیا جلوگیری شود. (Bacchetta et al , 2020) علت اصلی دریافت بیش از حد نیاز در بدن ، وجود فسفر غیر آلی مانند فسفات) (P2O5 به صورت افزودنی غذایی در مواد غذایی فرایند شده است.فسفات معدنی به طور کلی بی خطر (GRAS) در نظر گرفته می شود و افزودنی غذایی موثری در بسیاری از مواد غذایی فرایند شده مانند فرآورده های گوشتی ، ژامبون، پنیر ، ماهی کنسرو شده ، نوشیدنی ها و محصولات نانوایی به شمار می رود.اداره غذا و داروی آمریکا (FDA) برای افزودن فسفات در مواد غذایی مقادیر بیشینه تعیین کرده است (Dykes et al , 2019) . مطالعات نشان می دهد در فاصله ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۰ ، به دلیل افزایش مصرف مواد غذایی فرایند شده ، دریافت فسفر دو برابر شده و از ۵۰۰ میلی گرم در روز به ۱۰۰ میلی گرم در روز افزایش یافته است(Kalantar -zadeh et al, 2013). تحقیقات لئون و همکاران (Leon et al, 2013) نشان می دهد که بالغ بر ۸۰۰-۷۰۰ میلی گرم از فسفر های دریافتی روزانه در ایالت متحده از طریق غذاهای فرایند شده است و ۴۴ درصد از پر فروش ترین مواد غذایی حاوی افزودنی های فسفاته هستند .

ادعاهایی مبنی بر افزایش نگران کننده مقدار فسفر دریافتی در نوزادان ، کودکان نوجوانان دارای رژیم های غذایی با فسفات بالا گزارش شده است (Wyres, 2019). حضور مقادیر بیش از حد مجاز فسفر در رژیم غذایی می تواند بر تعادل کلسیم و منیزیم در بدن اثر گذار باشد و ریسک ابتلا به بیماری های مرتبط با استخوان را افزایش دهد (Ciosek et al, 2021). افزایش مصرف فسفات به صورت افزودنی در مواد غذایی ، به دلیل ویژگی های عملکردی منحصر به فرد این ماده در بهبود کیفیت محصول است. فسفات ها به عنوان بافر ، کلاته کننده ، اسیدی / باز کننده ، تسریع کننده ژل ، پراکنده کننده مواد در ماتریکس اصلی ، رسوب دهنده و تبادل کننده یون کاربرد دارند. در گوشت و فرآورده های گوشتی ، فسفات ها به دلایل مختلف از جمله به عنوان تثبیت کننده pH، افزایش دهنده ظرفیت نگهداری آب (WHC) ، کاهش دهنده افت پخت بهبود دهنده بافت و ویژگی های حسی محصول نهایی مصرف می شوند (Dykes et al,2019). بر اساس قوانین اتحادیه اروپا ، حداکثر مقدار مجاز فسفات در مواد گوشتی فرایند شده ۵۰۰۰ میلی گرم در کیلوگرم بر حسب فسفات (P2O5) است. (ES NO 1333/2008, 2008). بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۲۳۰۳ ، بیشینه قابل قبول فسفر کل در سوسیس بر حسب P2O5 مقدار ۶۷/۰ درصد وزنی در نظر گرفته شده است(سازمان ملی استاندارد ، ۱۴۰۰). در حال حاضر تمایل روز افزونی در بین مصرف کنندگان برای مصرف مواد غذایی طبیعی یا فرایند شده با حداقل افزودنی های شیمیایی وجود داردکه منجر به گسترش تمایل به برچسب های تمیز و تکنولوژی های سبز شده است. گرچه تعریف دقیقی برای برچسب تمیز نخستین بار در دهه ۱۹۸۰ برای توصیف مواد غذایی بدون درج افزودنی های دارای عدد E2 روی برچسب به کار گرفته شد (Asioli et al, 2017). به دلیل خواص عملکردی و نبود جایگزین مناسب برای حذف کامل اغلب افزودنی های شیمیایی از جمله فسفات ها ، همچنان کاربرد این مواد اجتناب پذیر است. تلاش های گسترده ای برای جایگزینی فسفات ها ، همچنان کاربرد این مواد اجتناب ناپذیر است. تلاش های گسترده ای برای جایگزینی فسفات ها در گوشت با موادی مانند نشاسته ها ، پروتئین ها ، جلبک های دریایی ، هیدروکلوئید ها ، فیبر ها و یا کاربرد تکنولوژی های سبز مانند اولتراسوند ، فراوری با فشار بالا و فراوری با میدان الکتریکی پالسی و همچنین ترکیب تکنولوژی و مواد جایگزین صورت گرفته است.(Thangavelu et al.,2019; jo et al .,2021; pinton et al ., 2021; Lu et al.,2021)
ترکیبات جایگزین عمدتا برای خاصیت عملکردی اصلاح بافت و توانایی اتصال دهی آب به کار رفته اند. هیدروکلوئید ها و نشاسته های اصلاح شده به دلیل تشکیل دادن ژل و اتصال دهی آب ، قابلیت شکل دهی بافت ، پایدار کنندگی و امولسیون کنندگی دارند(Suchutte et al, 2021). پریئرا و همکاران (Pereira et al., 2020) اثر آرد برنج ، آرد ژلاتینه شده برنج و نشاسته تاپیوکا را بر ویژگی های عملکردی و کیفیت یک نوع سوسیس امولسیونی پخته شده مطالعه کردند و دریافتند نشاسته تاپیوکا ، در مقایسه با دو ترکیب دیگر ، توانایی تشکیل امولسیون بالاتری دارد ، بازده پخت را افزایش می دهد و بافتی با ساختار ژلی یک نواخت تر و قوی تر تشکیل می دهد.
در زمینه کاربرد نشاسته و نشاسته های اصلاح شده در فرمولاسیون فراورده های گوشتی مقالات متعددی وجود دارد ، اما تحقیقات در زمینه کاربرد نشاسته های اصلاح شده سیب زمینی به منظور جایگزینی با فسفات در این فراورده ها محدود بوده است.
رسکونی و همکاران (Resconi et al., 2016) تاثیر افزودن نشاسته سیب زمینی و برنج را به عنوان جایگزین فسفات بر ویژگی های تکونولوژیکی ، دستگاهی و حسی تولید ژامبون باز ساخته بررسی کردند. هر دو نشاسته افت پخت و شدت طعم را کاهش دادند. در فرمولاسیون هایی که سدیم تری پلی فسفات افزوده نشده بود ، یا مقدار آن کم بود ، نشاسته برنج اثر بیشتر بر ویژگی های بافتی ژامبون در بافت سنجی دستگاهی داشت ، در حالی که نشاسته سیب زمینی باعث بهبود آبدار بودن محصول شده بود. نتایج این تحقیقات نشان داد که با افزودن نشاسته می توان مقدار سدیم تری پلی فسفات (۳/۰ درصد) را به نصف تقلیل داد بدون افزایش یافتن افت پخت ، اما مقداری کاهش امتیازات ارزیابی حسی اجتناب ناپذیر است (Resconi et al,.2016). نشاسته های اصلاح شده جزو لیست GRAS هستند و مونوگراف های آنها در Eur., JP USP/NF , pH. موجود است (Durig & Karan , 2019). از نظر اتحادیه اروپا نشاسته های اصلاح شده برای استفاده بی خطر هستند و با شماره (E1404-1452) E روی بسته بند برچسب گذاری شده اند. هداف از پژوهش حاضر جایگزین نسبی نیمی از فسفات ها با ۳ نوع نشاسته اصلاح شده سیب زمینی و مطالعه اثر کاربرد آنها بر ویژگی فیزیکو شیمیایی ، میکروبی و حس سوسیس کوکتل است.

نتیجه گیری

با توجه به مخاطرات احتمالی مصرف فسفات ها برای سلامتی و تمایل مصرف کنندگان به خرید فراورده های فاقد فسفات یا با فسفات کاهش یافته ، در این پژوهش اثر جایگزینی نسبی نمک های فسفات با سه نوع نشاسته اصلاح شده سیب زمینی در فرمولاسیون سوسیس کوکتل مطالعه شد. نتایج آنالیز شیمیایی نشان داد که فرمولاسیون های T3,T1و T5 از نظر افت پخت شده مشابه نمونه شاهد هستند . در این تیمار ها نشاسته اصلاح شده جایگزین نیمی از فسفات ها در فراورده های سوسیس کوکتل شده بود. در بین فرمولاسیون های T3,T1وT5 مطلوب ترین نتیجه از نظر شاخص ذکر شده مربوط بود به نمونه T3 ( حاوی ۳۵/۱ درصد نشاسته اصلاح شده هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات). از نظر ویژگی های حسی ، تفاوت قابل توجه و معنی داری بین تیمار ها و شاهد مشاهده نشد. با توجه به نتایج ویژگی های میکروبی فراورده های تولیدی ، در روز اول تفاوت معنی داری بین تیمار ها و نمونه شاهد وجود نداشت ، اما پس از گذشت ۳۰ روز نگهداری ، نتایج حاصل از فرمولاسیون های T3,T1 از لحاظ ویژگی های میکروبی بهتر از نمونه شاهد بود. ویژگی های میکروبی این دو نمونه با شاخص های استاندارد مطابقت داشت. بنابراین ، با توجه به تحلیل نتایج ، مطلوب ترین نمونه در این پژوهش فرمولاسیون T3 با ۳۵/۱ درصد نشاسته اصلاح شده هیدروکسی پروپیل دی استارچ فسفات بود.