بررسی خواص ویسکوالاستیک ژل کازئین اسیدی شده در سیستم مدل

طی سال های گذشته ژل های لبنی حاصل از اسیدی کردن پروتئین های شیر کاربرد زیادی در صنعت داشته اند و در حال حاضر نیز پایه گستره وسیعی از محصولات غذایی را تشکیل می دهند. از این رو توسعه درک بنیادی از تاثیر پارامترهای فرایند و اجزای تشکیل دهنده سیستم، بر ساز و کار تشکیل ژل و نیز ویژگی های ژل نهایی در سیستم های واقعی و یا سیستم های مدل مورد توجه محققان و نیز صنایع واقع شده است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی اثر نسبت کازئین به پروتئین آب پنیر، دمای گرمخانه گذاری و حرارت دهی بر ویژگی های ویسکوالاستیک ژل نهایی در غالب یک سیستم مدل انجام گرفت.
محلول تهیه شده از نسبت های مختلف کازئین به آب پنیر (3/7:0/2 و 6/4:0/2، 9/1:0/2) به مدت یک شب در یخچال نگهداری شد. سپس نمونه ها در حمام آب در دماهای حرارت دهی مختلف (°C 90 و 80، 70) به مدت زمان 15 دقیقه حرارت داده شدند. پس از خنک کردن تا دمای گرمخانه گذاری (°C 45 و 35، 25)، گلوکونودلتالاکتون افزوده شد و سرانجام نمونه ها به رئومتر منتقل شدند. فرایند ژل شدن با استفاده از آزمون نوسانی روبش زمان پایش گردید. سپس معادله چند جمله ای درجه دوم بر داده های به دست آمده از این آزمون برازش داده شد. در نهایت بهینه سازی پاسخ با نرم افزار Minitab15 صورت گرفت.
با توجه به نتایج به دست آمده، دمای گرمخانه گذاری و دمای حرارت دهی بر میزان 200G'' (مدول الاستیک ژل نهایی که 200 دقیقه پس از افزودن گلوکونودلتالاکتون اندازه گیری شد) به شکل معنی داری (به ترتیب 001/0P< و 01/0P<) تاثیر داشتند ولی نسبت کازئین به پروتئین آب پنیر بر میزان این پارامتر اثر معنی داری نداشت. میزان 200G'' با افزایش دمای گرمخانه کاهش و با افزایش دمای حرارت دهی افزایش یافت. همچنین مقدار پایین محتوی کازئین و دمای بالا برای فرایندهای گرمخانه گذاری و حرارت دهی موجب شد تا زمان شروع تشکیل ژل کوتاه شود. فاکتور میرایی (tan δ) نیز با افزایش دمای گرمخانه گذاری و کاهش دمای حرارت دهی افزایش نشان داد. حداکثر میزان 200 G''معادل باPa 93/268، در حضور میزان کازئین w/w% 7/2، دمای گرمخانه گذاری °C 25 و دمای حرارت دهی °C 90 به دست آمد.
تاثیر پارامترهای مختلف فرایند و سیستم بر فرایند تشکیل ژل های لبنی و ویژگی های نهایی آن، به صورت کمی، به خوبی توسط آزمون های رئولوژیک نوسانی تعیین و توصیف می شوند. این مطالعه نشان داد در میان پارامتر های مورد مطالعه در این تحقیق دمای گرمخانه گذاری مؤثرترین عامل در کنترل ویژگی های ویسکوالاستیک ژل نهایی به دست آمده از فرایند اسیدی کردن کازئین است.