Optimization of Traditional Iranian Ice Cream Formulation Enriched with Spirulina Using Response Surface Methodology

Subject Areas : Microbiology

F. Rasouli ¹ , sh. Berenji ² , A. Shahab Lavasani ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، واحد ورامین -پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد ورامین -پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد ورامین -پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

Received: 2017-06-07 Accepted : 2017-06-07 Published : 2017-06-22

Keywords:

Abstract :

Introduction: Ice cream is one of the most popular dairy dessertsand thus is an appropriate candidate to be fortified withblue-green microalgae Spirulina as a nutrient-dense food component. The main aim of the present study is to optimize the formulation ingredient of traditional Iranian ice cream enriched with Spirulina platensis using response surface methodology (RSM). Materials and Methods: The experiments were designed according to a 5-level-2-factor central composite design using RSM. The independent variable were formulation ingredients including Spirulina (0-5% w/w) and Carboxymethyl cellulose (0-0.5% w/w) and the responses of interest were the physical (viscosity, melting resistance and overrun) and organoleptic properties (flavor, color, texture and total acceptability) of ice cream. Results: The results indicated that while viscosity and melting resistance increased, overrun decreased by use of Spirulina (P<0.05). Carboxymethyl cellulose exerted the same effect on the physical characteristics of ice cream as did Spirulina, except for overrun on which it did not show a significant effect (P≥0.05). The results of sensory analysis revealed that organoleptic properties of ice cream was adversely affected (P<0.05) by spirulina whereas, carboxymethyl cellulose did not have significant effect (P≥0.05) on them. RSM described that incorporation of optimum concentration of 0.25% w/w Spirulina and 0.34% w/w carboxymethyl cellulose into the ice cream formulation would result in a health-promoting product with desired physical (melting resistance: 75.4; overrun: 55.27) and organoleptic properties (total acceptability score: 4.25 out of 5). The optimum sample showed significantly higher viscosity, melting resistance and overrun as compared to the commercial ice cream (P<0.05). The optimum and commercial samples both fulfilled the requirements of the sensory panel (P≥0.05). The optimum sample had a higher microbial quality as compared to commercial sample Conclusion: It might be concluded that theincorporation of the optimum level of spirulina into the formulation of ice cream makes it possible to develop a functional product with desired physical and sensorial quality. 

References:

اسلامی مشکنانی، ع.، فدائی نوغانی، و.، خسروی دارانی، ک. و مزینانی، ص. (1393). بررسی اثر افزودن ریزجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس بر برخی از ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و حسی دوغ پروبیوتیک حاوی پودر نعناع. فصلنامه علوم و فناوری­های نوین غذایی، 2 (6)، 59-70.

امیری، ز. ر. و احمدی، م. ا. (1393). بررسی امکان جایگزینی کربوکسی­متیل­سلولز با صمغ کتیرا بر  ویژگی­های فیزیکی و حسی بستنی. نشریه پژوهش­های صنایع غذایی، 24 (2)، 279-290.

بهرام­پرور، م.، خداپرست، م. ح. ح. و رضوی، م. ع. (1390). اثر پایدارکننده­های منتخب بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حسی بستنی. فرآوری و تولید مواد غذایی. 1 (1)، 7-14.

 بی نام. (1385). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، بستنی، ویژگی­ها و روش­های آزمون. شماره 5234.

بی نام. (1388). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، جستجو و شناسایی سالمونلا. شماره4413.

بی­نام. (1379). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، شمارش میکروارگانیسم‌ها در دمای 30 درجه سانتی‌گراد. شماره 5484.

بی­نام. (1385). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، روش جامع برای شمارش استافیلوکوکوس­های کواکولاز مثبت (استافیلوکوکوس اورئوس و سایر گونه ها). شماره3-6806.

بی­نام. (1386). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، جستجو، شناسایی و شمارش آنتروباکتریاسه. شماره2461.

بی­نام. (1386). موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، شمارش واحدهای تشکیل‌دهنده کلنی کپک و/ یا مخمر- شمارش کلنی در پلیت در دمای 25 درجه سانتی‌گراد. شماره 10154.

توکلی لاهیجانی، س. ا.، شهیدی، ف.، وریدی، م. و محبی، م. (1394). بررسی اثر زیست­توده ریزجلبک Spirulina platensis بر کینیتیک اسیدی­شدن و ویژگی­های ریزساختاری ماست. نشریه پژوهش­های علوم و صنایع غذایی، 11 (2)، 152-160.

خزائی­پول، ا.، شهیدی، ف.، مرتضوی، ع. و محبی، م.

(1394). بررسی اثر سطوح مختلف ریزجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس (Spirulina platensis) و هیدروکلوئیدهای آگار و گوار روی فعالیت آب، بافت، پارامترهای رنگ و پذیرش کلی پاستیل میوه­ای بر پایه پوره کیوی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی، 48 (12)، 47- 59.

صالحی­فر، م.، شهبازی­زاده، س.، دارانی، ک. خ.، بهمدی، ه. و فردوسی، ر. (1391). بررسی امکان استفاده از ریزجلبک اسپیرولینا پلاتنسیس در تولید کلوچه صنعتی. مجله علوم و صنایع غذایی ایران، 7 (4)، 63- 72.

عقدایی، س. ا.، اعلمی، م.، رضایی، ر.، دادپور، م. و خمیری، م. (1391). تاثیر موسیلاژ دانه­های ریحان و اسفرزه بر ویژگی­های فیزیکوشیمیایی،رئولوژیکی و حسی بستنی نرم. نشریه پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 1 (1)، 23-36.

فدائی نوغانی، و.، مزینانی، ص.، خسروی دارانی، ک.، اسلامی مشکنانی، ع. و میرزاده، ا. (1394). اثر پودر توده زیستی اسپیرولینا پلاتنسیس بر برخی ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و حسی پنیر سفید ایرانی پروبیوتیک حاوی پودر پونه کوهی تهیه­شده به روش فراپالایش. فصلنامه علوم و فناوری­های نوین غذایی، 2 (7)، 3-12.

گوهری اردبیلی، ا.، نجفی، م. ب. ح. و خداپرست، م. ح. ح. (1384). بررسی تاثیر جایگزینی شکر با شیره خرما بر
ویژگی­های فیزیکی و حسی بستنی نرم. پژوهش­های علوم و صنایع غذایی، 1 (2)، 23-32.

Belay, A., Ota, Y., Miyakawa, K. & Shimamatsu, H. (1993). Current knowledge on potential health benefits of Spirulina. Journal of Applied Phycology, 5, 235-241.

Deng, R. (2010). Hypolipidemic, antioxidant, and ant inflammatory activities of microalgae Spirulina, Journal of Cardiovascular Therapeutics, 28, 33-45.

Dickinson, E. & Stainsby, G. (1982). Colloids in foods (pp. 382-383). London: Applied Science Publishers.

Fradique, M., Batista, A. P., Nunes, M. C., Gouveia, L., Bandarra, N. M. & Raymundo, A. (2010). Incorporation of Chlorella vulgaris and Spirulina maxima biomass in pasta products. Part 1: Preparation and evaluation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90, 1656-1664.

Goudarzi, M., Madadlou, A., Mousavi, M. E. & Emam-Djomeh, Z. (2012). Optimized preparation of ACE-inhibitory and antioxidative whey protein hydrolysate using response surface method. Dairy Science and Technology, 92, 641–653.