شماره مدرك
20142
شماره راهنما
17378
پديد آورنده
آقازاده، مهدي
عنوان
بهينهسازي فرمولاسيون توليد خورش ماست به روش سطح پاسخ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
صنايع غذايي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1403
صفحه شمار
هفده،150ص. : مصور،جدول،نمودار
توصيفگر ها
بهينهسازي , پاستوريزاسيون , ثعلب , خورش ماست , روش سطح پاسخ , صمغ گوار
تاريخ ورود اطلاعات
1403/12/05
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
علوم و مهندسي صنايع غذايي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1403/12/05
كد ايرانداك
23114477
چكيده فارسي
خورش ماست يكي از غذاهاي سنتي و نمادين شهر اصفهان است كه با تركيبي هنرمندانه از مواد اوليه شامل ماست چكيده، گوشت، زعفران و شكر با طعمي دلنشين، رنگي زيبا و ارزش غذايي بالا بهعنوان ميراث ناملموس فرهنگي ثبت ملي شده است، بنابراين با تلاش براي تركيب علم و سنت در توليد صنعتي، مستعد تجاريسازي است. بااينوجود در توليد صنعتي اين محصول مشكلاتي نظير پاستوريزاسيون و ايجاد بافت زبر و شني، آب اندازي، ويسكوزيته ظاهري و كشساني پايين وجود دارد كه نيازمند بررسي روشهاي بهينهسازي براي افزايش ماندگاري بدون كاهش كيفيت محصول است. در اين پژوهش نخست ميزان شكر بر اساس فاكتور متغيرترشي ماست چكيده با رگرسيون خطي برازش و موجب تعادل در شيرين كردن و يكنواختي طعم محصول نهايي شد. سپس به مطالعه پاستوريزاسيون حرارتي پرداخته شد. باكتري استرپتوكوكوس ترموفيلوس بهعنوان شاخص كار آيي پاستوريزاسيون انتخاب شد. دماي 70 درجه سلسيوس و زمان 40 دقيقه براي نابودي باكتري شاخص، همچنين كمينهسازي آسيب حرارتي تعيين شد. اين شرايط، ضمن ايجاد نرخ نابودي 999/99 درصد باكتري شاخص، موجب بهبود ماندگاري محصول تا مدت دو ماه شد. براي بهبود ويژگي¬هاي ريولوژيكي، تركيب هيدروكلوييدهاي گوار و ثعلب از نوع پنجه (3:1) به دليل تأثير همافزايي در افزايش ويسكوزيته ظاهري انتخاب شد. همچنين اين تركيب در افزايش خواص كششپذيري و انعطافپذيري، در آزمون تحليل پروفايل بافت به ميزان معناداري (05/0>p) بهتر بود و ميزان مصرف آن 2/0 درصد در نظر گرفته شد. به دليل نقش هيدروكلوييدها با ملاحظات تجاري، ميزان ماده خشك كل ماست چكيده مصرفي به 20 درصد كاهش داده شد. از روش سطح پاسخ و طرح باكس بنكن براي بهينهسازي استفاده شد بررسي اثر متغيرهاي مستقل شامل درصد چربي واسيديته ماست و نسبت تركيب هيدروكلوييد ثعلب با صمغ گوار بر پاسخهاي كششپذيري، دانهدانه بودن، ويسكوزيته ظاهري وآباندازي انجام گرفت. مدلهاي رگرسيوني براي پيشبيني پاسخها ارايه گرديد. رفتار فاكتورها و اثرات متقابل آنها بر پاسخها معنيدار (05/0>p) بود. بهطوريكه افزايش اسيديته و كاهش نسبت هيدروكلوييد ثعلب موجب افزايش كششپذيري شد. افزايش اسيديته تاثير كاهشي بر دانهدانه شدن بافت داشت. افزايش چربي برعكس افزايشهاي اسيديته و نسبت هيدروكلوييد ثعلب موجب كاهش آب اندازي شد. كاهش اسيديته و افزايش چربي موجب تشديد ويسكوزيته ظاهري شد. با استفاده از مدلهاي رگرسيوني و تابع مطلوبيت مقادير بهينه براي فاكتورها تعيين شد (اسيديته D º 125، چربي 93/2% و نسبت هيدروكلوييدثعلب 25/0). اين مقادير باعث دستيابي به محصولي با مطلوبيت 94/0، با كمترين زبري و آب اندازي، بيشترين كششپذيري و ويسكوزيته ظاهري و كيفيت حسي مطلوب گرديد. مدل بهينه، مورد اعتبار سنجي قرار گرفت. پاسخهاي اندازهگيري شده مدل بهينه، در بازه پيشبيني قرار داشتند. خطاي مدل بهينه با شاخص آماري ميانگين مربعات خطاي نرمال شده (NMSE) مورد ارزيابي قرار گرفت. بيشترين NMSE مربوط به مدل ويسكوزيته ظاهري و برابر با 2/1 بود. بر اساس نتايج ميتوان ادعا نمود مدلها بهطوركلي دقت قابل قبولي دارند. خواص فيزيكي، ريولوژي، بافتي و ميكروبي نمونه بهينه توليدشده در مقايسه با نمونههاي پاستوريزه شاهد حدود 30% كاهش در شمارش كلي ميكروبهاي هوازي مزوفيل، افزايش 40% دركشش پذيري، كاهش 87% دردانه دانه بودن، كاهش 97% در آب اندازي، افزايش 100% در ماندگاري و افزايش 115% درويسكوزيته ظاهري خورش ماست بود. با بهينهسازي فرايند توليد، محصولي باكيفيت برتر و ماندگاري بالاتر توليد شد كه پتانسيل بالايي براي تجاريسازي در مقياس صنعتي دارد.
چكيده انگليسي
Yogurt stew )Khoresh Mast( as one of the traditional and iconic dishes of Isfahan, Iran, is an artisanal combination of strained yogurt, meat, saffron, and sugar. It is distinguished by its delightful taste, vibrant color, and high nutritional value and has been nationally registered as an intangible cultural heritage. With efforts to combine science and tradition in industrial production, yogurt stew holds significant potential for commercialization. However, industrial production faces challenges such as pasteurization, grainy texture, syneresis, low viscosity, and insufficient stretchability that indicate the necessity of production optimization to enhance shelf life without compromising quality. In this study, sugar content was first selected using a linear regression based on the acidity of strained yogurt, resulting in balanced sweetness and uniform flavor. Then, thermal pasteurization was studied regarding Streptococcus thermophilus as the microbial indicator of pasteurization efficacy. A temperature of 70 °C for 40 minutes was determined to minimize microbial load (99.999%) and thermal damage and extend the product's shelf life to two months. To improve rheological properties, a synergistic combination of guar gum and salep (3:1) was selected for its significant effect on increasing apparent viscosity. These hydrocolloids also enhanced stretchability and mechanical resilience, as confirmed by the Texture Profile Analysis test. Effect of these hydrocolloids was statistically significant (p < 0.05) compared to other hydrocolloids, and their optimal usage level was set at 0.2%. Considering commercial considerations, the total solid content of strained yogurt was reduced to 20%. Response surface methodology using Box-Behnken design was employed to optimize the formulation. The effects of independent variables, including fat percentage, yogurt acidity, and the ratio of guar gum and salep, on stretchability, graininess, apparent viscosity, and syneresis were analyzed. Regression models were developed to predict responses, revealing significant effect of factors (p < 0.05). Increased acidity and reduced salep ratio enhanced stretchability, while raising acidity decreased graininess. In contrast, increasing fat content reduced syneresis, while decreasing acidity and raising fat content amplified apparent viscosity. Optimal conditions were determined using regression models and desirability functions (acidity of 125 °D, fat percentage of 2.93%, and salep ratio of 0.25). These conditions led to development of a product with a desirability score of 0.94, characterized by minimizing of graininess and syneresis, maximizing of stretchability and viscosity with desirable sensory attributes. The optimized model was validated, and the measured responses fell within the predicted range. Model accuracy was evaluated using the normalized mean squares error (NMSE), with the highest NMSE of 1.2 for the viscosity model, indicating acceptable overall accuracy. Optimization results, compared to pasteurized control samples, showed approximately 30% reduction in total mesophilic aerobic count, 40% improvement in stretchability, 87% reduction in graininess, 97% reduction in syneresis, 100% increase in shelf life, and 115% increase in apparent viscosity of Yogurt stew. By optimizing the production process, a product with superior quality and longer durability was produced, which has a high potential for commercialization on an industrial scale.
Keywords: Guar gum; Optimization; Pasteurization; Response surface methodology; Salep; Yogurt stew (Khoresh Mast).
استاد راهنما
ميلاد فتحي , صبيحه سليمانيان زاد
استاد داور
هاجر شكرچي زاده , احمد ميره اي