Determination of the Effect of Different Level of Maltodextrin and whey Protein Concentrate on the Quality Characteristics of Low-fat Oil Cake

Subject Areas :

Maryam Abedi ¹ , Mania Salehifar ² , Babak Ghiassi Tarzi ³

1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
3 - دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

Received: 2022-08-09 Accepted : 2022-12-04 Published : 2024-12-28

Keywords: Fat Substitute, Maltodextrin, Whey Protein Concentrate, Oil Cake.,

Abstract :

Today, awareness of the consequences of high fat intake has led to increased demand for low-fat foods and more use of fat substitutes. With this regard, in the present study, the effect of fat replacement with maltodextrin and whey protein concentrate (WPC) at levels of 20, 50, and 80% in the production of oil cake was evaluated. The physical properties of the batter (specific gravity) and the physicochemical properties of the cake samples (moisture, volume, texture firmness, crust color, and sensory properties) were evaluated in a completely randomized statistical design. The results showed that the batter prepared with 20% maltodextrin had a lower specific gravity than the control batter and other treatments, but with increasing the level of maltodextrin and WPC and further reducing the fat, the specific gravity of the batter increased significantly. Regarding volume, the use of fat substitutes (maltodextrin and WPC) did not show a significant difference with the control sample up to 50%. At high levels of additives, the moisture content decreased significantly. Cake samples containing WPC had a firmer texture than the control sample and treatments containing maltodextrin, and with increasing the level of replacement, the firmness increased. However, the use of maltodextrin at the levels of 20 and 50% and WPC at the level of 20% did not show a significant difference in firmness compared to the control. Sensory evaluations indicated that treatments with 20% maltodextrin had a higher mean score in taste, texture, color, and overall acceptance than other treatments.

References:

1. ایوبی ا، حبیبی نجفی م. ب، کریمی م. 1390. بررسی اثر‌سطوح‌مختلف کنسانتره پروتئین آب پنیر بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی کیک روغنی. مجله علوم و صنایع غذایی ایران. 8 (29):88 -81.
2. حدائق ه، غیاثی طرزی ب، بصیری ع، خداخانی س. بررسی‌امکان‌تولید‌بیسکویت‌کم‌چرب‌با‌استفاده از امولسیفایر DATEM. مجله علوم غذایی و تغذیه.1389؛ 7(3): 65-59.
3. حقایق غ، زاوه‌زاد ن. استفاده از آرد دانه خربزه به عنوان ‌مقلد ‌چربی ‌در ‌تولید کیک کم¬ چرب و بررسی خصوصیات کمی و کیفی محصول نهایی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی. 1395؛ 53(13): 23-15.
4. دامن‌افشان پرستو.‌1391. بررسی‌امکان‌استفاده از اینولین در تولید کیک کم کالری. پایان¬نامه كارشناسی ارشد رشته مهندسی‌کشاورزی، علوم و‌صنایع ‌غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد شهرقدس، دانشکده کشاورزی.
5. راست‌منش، رضا.‌1381.‌فن‌آوری‌کیک‌و‌کلوچه (ترجمه)، نشر علوم کشاورزی.
6. زهرایی‌پور ف، نقی‌پور ف، سیدین اردبیلی م. بررسی امکان استفاده از کنجاله ارده و نوشیدنی کمبوجا در تولید کیک روغنی کم چرب و فراسودمند. مجله علوم و صنایع غذایی. 1398؛ 93(16): 61-49.
7.‌ سازمان‌ ملی ‌استاندارد ‌و‌ تحقیقات ‌صنعتی ‌ایران. 1385.كیك- ویژگی¬ها و روش¬های آزمون، شماره 2553، تجدید نظر سوم.
8. عطایی ف، کرامت ج، حجت الاسلامی م، میرلوحی م. اندازه¬گیری‌میزان‌اولئوروپین‌در کیک اسفنجی حاوی عصاره برگ زیتون. مجله داروهای‌گیاهی.‌1392؛ 3(5):‌262-257.
9. قربانخانی م، عیوض¬زاده ا، عطای صالحی ا، جلالی م. ارزیابی‌خواص فیزیکوشیمیایی، بافتی و حسی‌ کیک غنی شده با کنسانتره پروتئین آب پنیر و اینولین. نشریه نوآوری در علوم‌و فناوری غذایی.‌1394؛ دوره هفتم، شماره چهارم، 61-49.
10.‌‌قره‌خانی‌ م، عطای‌صالحی ا، عیوض‌زاده ا. ارزیابی‌ خواص‌فیزیکوشیمیایی، بافتی‌و‌حسی کیک روغنی غنی‌شده با اینولین و آرد نخود. نشریه نوآوری در علوم و فناوری غذایی. 1399؛ 12(1): 14-1.
11. نقی‌پور فریبا. 1391. بررسی امکان تولید کیک بدون گلوتن با استفاده از سورگوم، شیر سویا و صمغ¬های گوار و گزانتان. پایان¬نامه‌کارشناسی‌ارشد،‌دانشگاه‌فردوسی مشهد.
12. AACC. 2000. Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists, 10th Ed.,Vol. 2. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN.
13. Akoh C. C. Fat replacers. Food Technology. 1998; 52(3): 47-52.
14. Aragon-Alegro L. C, Alegro J. H. A, Cardarelli H. R, Chiu M. C, Saad S. M. I. Potentially probiotic and synbiotic chocolate mousse. LWT-Food Science and technology. 2007; 40(4): 669-675.
15. Baeva M. R, Panchev I. N, Terzieva V. V. Comparative study of texture of normal and energy reduced sponge cakes. Die nahrung journal. 2000; 44(4): 242-246.
16. Benion E. B, Baemford G. S. T. translated by: Rastmanesh, R. The Technology of Cake making, 2 rd. Press; 2008. [in persian].
17. Chysirichote T, Utaipatanacheep A, Varanyanond W. Effect of reducing fat and using fat replacers in the crust of flaky chinese pastry. Kasetsart journal (Nat. Sci.). 2011; 45: 120-127.
18. Codina G. G, Bilan E. Using Inulin in bakery products. Journal of Agroalimentary Processes and Technologies. 2006; 1: 225-230.
19. Conforti F. D, Archilla L. Evaluation of a maltodextrin gel as a partial replacement for fat in a high-ratio white-layer cake. International journal of consumer studies. 2001; 25(3): 238-245.
20. Conforti P. A, Lupano C. E. Functional properties of biscuits with whey protein concentrate and honey. International Journal of Food Science and Technology. 2004; 39(7): 745-753.
21. Gallagher E, Kenny S, Arendt E. K. Impact of dairy protein powders on biscuit quality. Europe Food research technology. 2005; 221(3): 237-243.
22. Hussein E. A, El-Beltagy A. E. Gaafor A. M. Production and Quality Evaluation of Low Calorie Cake. American Journal of Food Technology. 2011; 6(9):827-834.
23. Jeddou K. B, Bouaziz F, Zouari-Ellouzi S, Chaari F, Ellouz-Chaabouni S, Ellouz-Ghorbel R, Nouri-Ellouz O. Improvement of texture and sensory properties of cakes by addition of potato peel powder with high level of dietary fiber and protein. Food Chemistry. 2017; 217: 668-677.
24. Kenny S, Wehrle K, Stanton C, Arendt E. K. Incorporation of dairy ingredients into wheat bread: effects on dough rheology and bread quality. European Food Research and Technology. 2000; 210(6): 391-396.
25. Khalil A. H. The influence of carbohydrate-based fat replacers with and without emulsifiers on the quality characteristics of low fat cake. Plant Foods for Human Nutrition. 1998; 52:299-313.
26. Kocer D, Hicsasmaz Z, Bayindirli A, Katnas S. Bubble and pore formation of the high-ratio cake formulation with polydextrose as a sugar – and fat – replacer. Journal of Food Engineering. 2007; 78(3): 953-964.
27. Morris C, Morris G. A. The effect of Inulin and fructo-oligosaccharide supplementation on the textural, rheological and sensory properties of bread and their role in weight management :a review. Food chemistry. 2012; 133(2):237-248.
28. Moscatto J. A, Borsato D, Bona E, Oliveira A. S, Hauly M. C. The optimization of the formulation for a chocolate cake containing inulin and yacon meal. International journal of food science and technology. 2006; 41(2):181-188.‏
29. Pimdit K, Therdthai N, Jangchud K. Effects of fat replacers on the physical, chemical and sensory characteristics of puff pastry. Kasetsart journal (Nat. Sci.). 2008; 42: 739-746.
30. Psimouli V. and Oreopoulou V. The effect of fat replacers on batter and cake properties. journal of food science. 2013; 78(10): 1495-1502.
31. Sanchez C, Klopfenstein C. F, Walker C. E. Use of carbohydrate based fat substitutes and emulsifying agents in redused-fat
shortbread cookies. Cereal Chemistry. 1995; 72: 25-29.
32. Shouk A. A, El-Faham S. Y. Effect of fat replacers and hull-less barley flour on low-fat croissant quality. Polish Journal of Food and Nutrition Science. 2005; 55(3): 287-292.
33. Sudha M. L, Srivastava A. K, Vetrimani R, Leelavathi K. R. Fat replacement in soft dough biscuits: its implications on dough rheology and biscuit quality. Journal of Food Engineering. 2007; 80(3): 922-930.
34. Zoulias E. I, Oreopoulou V, Tzia C. Textural properties of low-fat cookies containing carbohydrate- or protein-based fat replacers. Journal of Food Engineering. 2002; 55(4): 337-342.