کاربرد امواج فراصوت به عنوان پیش تیمار در بهبود عملکرد پودر پروتئین آب پنیر طی خشک کردن پاششی

پروتئین های آب پنیر به دلیل ارزش تغذیه ای بالا و ویژگی های عملکردی مطلوب، کاربرد گسترده ای در صنایع غذایی دارند؛ با این حال، فرآیندهای خشک کردن متداول می توانند منجر به کاهش کیفیت عملکردی این ترکیبات شوند. هدف از این پژوهش، بررسی اثر پیش تیمار غیرحرارتی امواج فراصوت و مقایسه روش های خشک کردن پاششی و انجمادی بر ویژگی های فیزیکوشیمیایی، ساختاری و عملکردی پودر پروتئین آب پنیر بود. بدین منظور، از روش سطح پاسخ (RSM) جهت بررسی اثر توان های فراصوت (۱۰۰، ۲۰۰ و ۳۰۰ وات) و زمان های تیمار (۵، ۱۵ و ۲۵ دقیقه) استفاده شد. بازده تولید پودر، حلالیت در آب، ظرفیت جذب چربی، شاخص فعالیت امولسیونی، ظرفیت کف کنندگی، ویژگی های ریزساختاری (SEM)، ساختار کریستالی (XRD)، طیف سنجی FTIR، پتانسیل زتا و اندازه ذرات مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اعمال پیش تیمار فراصوت تاثیر معنی داری بر بهبود ویژگی های عملکردی دارد. بر اساس بهینه سازی مدل های ریاضی، شرایط بهینه در توان ۲۷۳.۴۷ وات و زمان ۲۴.۸۸ دقیقه تعیین گردید. در این شرایط، بازده تولید پودر به ۷۱.۴۲ درصد و حلالیت در آب به ۹۸.۱۱ درصد رسید که به ترتیب نشان دهنده افزایش ۵۴.۲۸ و ۱۷.۸۹ درصد نسبت به نمونه شاهد (بدون تیمار) بود. همچنین در نقطه بهینه، ظرفیت جذب چربی ۱۲۹.۸ درصد و مطلوبیت نهایی مدل ۰.۹۵۶ برآورد شد. نتایج نشان داد که زمان تیمار نقش برجسته تری نسبت به توان در بهبود ویژگی ها دارد. تحلیل های ساختاری ( FTIRو XRD) و تصاویر SEM بیانگر اصلاح ریزساختار، کاهش تجمعات پروتئینی و ایجاد ذرات یکنواخت تر در نمونه های تیمارشده با امواج فراصوت بودند. همچنین، کاهش اندازه ذرات و افزایش قدر مطلق پتانسیل زتا در نمونه بهینه، پایداری کلوئیدی بالاتری را نشان داد. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان می دهد که ترکیب پیش تیمار امواج فراصوت و خشک کن پاششی، روشی کارآمد، کم هزینه و سازگار با محیط زیست برای بهبود کیفیت و عملکرد پودر پروتئین آب پنیر بوده و قابلیت کاربرد صنعتی بالایی دارد.

کلیدواژه ها:

پودر پروتئین آب پنیر ، پیش تیمار امواج فراصوت ، خشک کن پاششی ، خشک کن انجمادی ، خصوصیات عملکردی