تأثیر جایگزینی ساکارز با سوربیتول و مالتیتول بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، میکروبی و حسی کیک کم‌کالری
الموضوعات : ghalatآذین نصرالله زاده 1 , عباس نجار تمیزکار 2 , ماندانا طایفه 3
1 - استادیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی ، واحد لاهیجان ، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان ، ایران
2 - bدانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی ، واحد لاهیجان ، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان ، ایران
3 - استادیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی ، واحد لاهیجان ، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان ، ایران
الکلمات المفتاحية: : پایداری اکسیداتیو, سوربیتول, کیک کم‌کالری, مالتیتول, ویژگی‌های بافتی.,
ملخص المقالة :
مقدمه: تقاضا برای محصولات کم‌کالری و رژیمی روز به روز رو به افزایش است . از آنجاییکه انتخاب شیرین‌کننده‌ها نقش تاثیر گذاری بر ایجاد ساختار، طعم و پایداری محصول نهایی دارند، بنابراین انتخاب شیرین کننده مناسب می‌تواند کیفیت نهایی کیک را تحت تأثیر قرار دهد. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر جایگزینی ساکارز با قندهای الکلی سوربیتول و مالتیتول بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، بافتی، میکروبی و حسی کیک کم کالری انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این پژوهش، ده تیمار شامل ترکیبات متنوعی از ساکارز، سوربیتول و مالتیتول طراحی شد. نسبت ساکارز در تیمارها از ۲۵ تا ۱۰۰ درصد متغیر بود، در حالی که سهم قندهای الکلی (سوربیتول و مالتیتول) با توجه به نوع تیمار بین 5/12 تا ۷۵ درصد تنظیم گردید. تیمار شاهد تنها حاوی ساکارز بود و سایر تیمارها شامل ترکیب‌های دو یا سه‌گانه از این قندها بودند. نمونه ها از نظر میزان رطوبت، شاخص پراکسید، pH، اسیدیته، ویژگی‌های بافتی، رنگ، رشد کپک و مخمر و خصوصیات حسی مورد ارزیابی قرار گرفتند.
یافته ها : بررسی نتایج نشان داد علیرغم اینکه نمونه ترکیبی ساکارز (25%) و سوربیتول(75%) بیشترین رطوبت، روشنایی و پایداری اکسیداتیو را داشت اما این تیمار از نظر بافت، ارتجاع‌پذیری پایین، سختی بالا و پذیرش حسی ضعیف‌تری از خود نشان داد. در حالیکه نمونه ترکیبی ساکارز (75%) ومالتیتول (25%) با ایجاد بافت اسفنجی، رنگ طلایی مناسب ، طعم مطلوب و پذیرش کلی بالا (میانگین 3/4 از ۵) بیشترین شباهت را به نمونه سنتی داشت. تیمارهای دارای سوربیتول رشد میکروبی را تا پایان دوره ی نگهداری مهار کردند، البته تیمارهای حاوی مالتیتول نیز تا روز چهاردهم نگهدارندگی خوبی از خود نشان داد اما نمونه شاهد از روز هفتم رشد میکروبی قابل‌توجهی داشت.
نتیجه گیری : در مجموع تیمار ترکیبی از ساکارز (75%) ومالتیتول (25%) به‌عنوان گزینه‌ای متعادل برای تولید کیک رژیمی با کیفیت مطلوب پیشنهاد می‌شود.
AACC. (2003). Approved methods of Anlysis of Amrerican Association of Cereal Chemist (10thed). Amrerican of Cereal Chemistry, Inc., st paul.
Afi, L., Roufehgarinejad, L. & Soofi, M. (2019). Effect of replacing sugar with low-calorie sweetener sorbitol in strawberry marmalade. Iranian Journal of Food Science and Technology, 16(88), 161–172 [In Persian].
Anonymous. (2002). AACC Approved Methods of Analysis of the American Association of Cereal Chemist (10th ed). American Association of Cereal Chemistry. Inc., st Paul.
Barden, L., Vollmer, D., Johnson, D. & Decker, E. (2015). Impact of iron, chelators, and free fatty acids on lipid oxidation in low-moisture crackers. Journal of agricultural and food chemistry, 63(6), 1812-1820. https://doi.org/10.1021/jf5048018
Bennion, E. B. & Bamford, G. S. (1997). The technology of cake making. London, UK: Blackie Academic and Professional.
Bhise, S. & Kaur, A. (2014). Baking quality, sensory properties and shelf life of bread with polyols. Journal of food science and technology, 51, 2054-2061. https://doi.org/10.1007/s13197-014-1256-3
Bhise, S. & Kaur, A. (2013). Polyols to improve quality and shelf life of baked products: A review. International Journal of Advanced Scientific and Technical Research, 1(3), 262-272.
Borczak, B., Sikora, M., Kapusta‐Duch, J. & Kutyła‐Kupidura, EM. (2022). The Effect of Polyols and Intensive Sweeteners Blends on the Nutritional Properties and Starch Digestibility of Sugar‐Free Cookies. Starch‐Stärke, 74(1-2), 2100180. https://doi.org/10.1002/star.202100180
Casper, J.L., Oppenheimer, A.A. & Erickson, B. (2007). Dough compositions having a moisture barrier and related methods. United States patent no 0275128.
Chan, A., Ellepola, K., Truong, T., Balan, P., Koo, H. & Seneviratne, CJ. (2020). Inhibitory effects of xylitol and sorbitol on Streptococcus mutans and Candida albicans biofilms are repressed by the presence of sucrose. Archives of Oral Biology, 119, 104886. https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2020.104886
Davoudi, M., Damroudi, Y., Afsharnia, R., Vanin, F.M., Javanmardi, F. & Mousavi Khaneghah, A. (2023). Effect of substitution of sugar with xylitol and maltitol on characteristics and quality of cakes: A systematic review and meta‐analysis. Cereal Chemistry, 100(2), 256-267 [In Persian]. https://doi.org/10.1002/cche.10622
Dehkhoda, M., Khodaiyan, F. & Movahed, S. (2015). Effect of isomalt and maltitol on quality and sensory properties of sponge cake. Iranian Journal of Biosystems Engineering, 46(2), 147–155 [In Persian]. 10.22059/ijbse.2015.55672
Ding, S. & Yang J. (2021). The effects of sugar alcohols on rheological properties, functionalities, and texture in baked products–A review. Trends in food science & technology, 111, 670-679. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.03.009
Dobreva, V., Nachev, V., Dobrev, G., Hadjikinova, R., Boyanova, P., Panajotova, H. & Zhekova, B. (2025). Effect of physicochemical properties of maltitol on color characteristics of sugar free sponge cakes. InBIO Web of Conferences, 170, 01008. https://doi.org/10.1051/bioconf/202517001008
Edwards, CH., Rossi, M., Corpe, CP., Butterworth, PJ. & Ellis, PR. (2016). The role of sugars and sweeteners in food, diet and health: Alternatives for the future. Trends in food science & technology, 56, 158-166. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2016.07.008
Emami, N., Nateghi, L. & Eshaghi, M.R. (2020). The study of the effect of sucrose replacement by sucralose-isomalt mixture on the qualitative characteristics of Kermanshah's traditional baklava. Food Industry Research, 30(2), 175–188 [In Persian].
Faghei shahrbabaki, M., Shahab Lavasani, A. & zand , N. (2021).The optimization of dietic cake using different concentrations Farsi gum and Maltitol sweetener. Iranian journal of food science and technology, 18(113), 247-259 [In Persian].https://sid.ir/paper/373966/en
Ghosh, S. & Sudha, ML. (2012). A review on polyols: new frontiers for health-based bakery products. International journal of food sciences and nutrition, 63(3), 372-379. https://doi.org/10.3109/09637486.2011.627846
Gökçe, C., Bozkurt, H. & Maskan, M. (2023). The use of carob flour and stevia as sugar substitutes in sponge cake: Optimization for reducing sugar and wheat flour in cake formulation. International Journal of Gastronomy and Food Science, 32, 100732. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2023.100732
Grujić, S. & Odžaković, B. (2021). Sweet bakery products for diabetic’s diet and analysis of risk associated with selected ingredients. Journal of Engineering & Processing Management, 13(2), 54-66. https://doi.org/10.7251/JEPM2102054G
Hojjatol eslami, M. & Jahadi, M. (2014). Study on the effect of replacing sucrose with Sucralose-Maltodextrin on the rheological properties and the amount of calories in Ghotab- A traditional confectionary, Journal of Innovative Food Technology, 1(2), 49-58 [In Persian]. 10.22104/jift.2013.28
Hoseney, R. C. & Rogers, D. E. (1994). Mechanism of sugar functionality in cookies, pp, 203 -226.
Institute of Standards and Industrial Research of Iran. (2013). Standard No. 8923- 4, published by the Standards and Industrial Research of Iran, Microbiology of food and feed Trap Probe preparation, initial suspension and decimal dilutions for microbiological testing. The first revision.
Jartanha, Maghsoudloo, A'alami, Mehran, Ahmadi and Emad, 2018. Investigation of the effect of moisture-absorbing compounds on the physical, sensory and shelf life properties of cupcakes. Iranian Journal of Food Science and Technology, 15(81), pp.273-286 [In Persian].
Kheiri, Z., Mahdavi Adeli, H.R. & Brokerage, M. (2017). Production of low gluten chocolate cake enriched with coriander flour. Master Thesis - Food Science and Technology. Islamic Azad University - Faculty of Marine Science and Technology - North Tehran Branch [In Persian].10.29252/fsct.18.04.20
Kim, J.N., Park, S. & Shin, WS. (2014). Textural and sensory characteristics of rice chiffon cake formulated with sugar alcohols instead of sucrose. Journal of Food Quality, 37(4), 281-290. https://doi.org/10.1111/jfq.12083
Lee, C.C., Wang, F. & Lin, D. (2008). Effect of Isomaltooligosaccharide syrup on quality characteristics of sponge cake. Cereal Chemistry, 85(4), 515-521. https://doi.org/10.1094/CCHEM-85-4-0515
Li, X., Zhang, R. & Liu, Y. (2024). Sorbitol as a Water Activity Reducer in Baked Goods: Effects on Microbial Stability and Shelf-Life Extension. Food Microbiol, 118, 104412.
Lothrop, R.S. (2012). Physicochemical and Sensory Quality of Chiffon Cake Prepared With Rebaudioside-A and Erythritol as Replacement For Sucrose. Department of Food Science and Human Nutrition, 24-29.
Manisha, G., Soumya, C. & Indrani, D. (2012). Studies on Interaction Between stevioside, liquid Sorbitol, Hydrocolloids and Emulsifiers For Replacement of Sugar in Cakes. Food Hydrocolloids, 29, 363- 373. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2012.04.011
Martinengo, P., Arunachalam, K. & Shi, C. (2021). Polyphenolic antibacterials for food preservation: review, challenges, and current applications. Foods, 10(10), 2469. https://doi.org/10.3390/foods10102469
Mitchell, H. (2006). Sweeteners and sugar alternatives in food technology. Blackwell Publishing. UK. Pasha I, Butt MS, Anjum FM and Shahzadi N. 2002. Effect of dietetic sweeteners on the quality cookies. International Journal of Agriculture and Biology, 4, 245-248.
Mousavivand, H., Hojati, M., Jooyandeh, H., Barzegar, H. & Zaki Dizaji, H. (2020). Effect of replacing sugar with grape syrup powder on characteristics of cup cake. Food Industry Research, 30(2), 175–188 [In Persian].https://sid.ir/paper/963577/en
Naseri Monfared, E., Movahed, S. & Ahmadi Chenarbon, H. (2020). Substituting Sucrose with Erythritol and Sucralose in Diet Sponge Cakes. Food Processing and Preservation Journal, 11(2), 77-94 [In Persian]. 10.22069/ejfpp.2020.14296.1459
Nourmohammadi, E., Peighambardoust, S.H., Oladghafari, A., Azadmard-Damirchi, S. & Hesari, J. (2011). Effect of replacing sucrose with polyols and aspartame on the properties of sponge cake. Food Industry Research, 21(2), 155–165 [In Persian].https://sid.ir/paper/148677/en
Obadi, M., Li, Y. & Xu, B. (2023). Recent advances in extending the shelf life of fresh wet noodles: Influencing factors and preservation technologies. Journal of Food Science, 88(9), 3626-3648. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16719
Petković, M. (2019). Alternatives for sugar replacement in food technology: Formulating and processing key aspects.
Psimouli, V. & Oreopoulou, V. (2012). The effect of alternative sweeteners on batter rheology and cake properties. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92(1), 99-105. https://doi.org/10.1002/jsfa.4547
Roze, M., Crucean, D., Diler, G., Rannou, C., Catanéo, C., Jonchère, C., Le-Bail, A. & Le-Bail, P. (2021). Impact of Maltitol and Sorbitol on Technological and Sensory Attributes of Biscuits. Foods, 10, 2545.https://doi.org/10.3390/
Saedi, Sh., Jaghrian, S., Roozbeh Nasirai, L. & Alaidini, B. 1979. Formulation of Diet Cakes with Natural Sugar and Fat Substitutes. First National Conference on New Ideas in Engineering, Rasht, Conference Secretariat, Gilan Industrial Engineering Mobility Organization, 1-10 [In Persian].
Slade, L., Kweon, M. & Levine, H. (2021). Exploration of the functionality of sugars in cake-baking, and effects on cake quality. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61(2), 283-311. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1729694
Souhani Agini, A., Movahhed, S. & Ahmadi Chenarbon, H. (2017). The effect of guar and xanthan gums as partial fat substitutes on the qualitative properties of oil cake. Journal of Food Science and Technology, 69(14), 295-306 [In Persian].
Tarzi, B.G., Damanafshan, P. & Bakhoda, H. (2015). Effects of Polyols (Glycerin, propylene glycol, sorbitol), invert syrup and glucose syrup on specific volume of batter and shelf life of shortened cake. Journal of Food Science & Technology, (2008-8787), 13(53) [In Persian].
