Effects of adding watermelon rind powder as a fiber source on the physicochemical and sensory properties of Hamburger
Subject Areas : Journal of Quality and Durability of Agricultural Products and Food StuffsNahid Najafi 1 , Alireza Rahman 2 , Fatemeh Hosseinmardi 3
1 - Department of Food Science and Technology, Islamic Azad University, Shahr-e-Qods, Tehran, Iran
2 - Food Science and Technology, Agriculture Faculty, Islamic Azad University, Shar-e-Qods Branch
3 - Department of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Keywords: Burger, Physicochemical properties, Fiber, Watermelon peel powder, Foodstuffs,
Abstract :
Fiber is a beneficial nutrient for improving the functioning of the digestive system and the process of food digestion. Insufficient intake or lack of fiber in the diet may lead to digestive problems such as constipation and bloating. Fiber deficiency can also manifest as increased blood cholesterol levels and fluctuations in blood sugar levels. Given that meat is poor in fiber content, this study investigated the effects of using watermelon rind flour as a fiber source on the rheological, textural, and physicochemical properties of hamburgers. The results of the present research indicated that utilizing watermelon rind powder as a dietary fiber source can be incorporated into hamburger formulations, thus producing new products with significant nutritional value and acceptable textural and sensory properties. The incorporation of watermelon rind flour in the hamburger formulation significantly reduced the protein and fat content in hamburger samples and decreased their ash content. Additionally, it had no significant effect on the product's moisture content (p ≤ 0.05). Comparison of the mean data results showed that adding watermelon rind flour significantly increased the hardness and chewiness parameters of the produced samples. Analysis of variance results indicated that adding watermelon rind flour significantly reduced the cooking shrinkage percentage, decreased the diameter, and increased the thickness of the product compared to the control sample. Moreover, at the 12 percent level, it caused an increase in the product's cooking loss. The results from data comparison showed that with increasing substitution levels, except for appearance, the sensory properties scores significantly decreased. According to the data analysis results, the addition of watermelon rind flour to hamburger samples caused a significant increase in the pH compared to the control sample. This increase was considered significant. Based on the obtained results, the treatment containing 8 percent watermelon rind powder was identified as the superior treatment.
اثرافزودن پودر پوست هندوانه بعنوان منبع فیبر بر خواص فیزیکو شیمیایی و حسی همبرگر
چکیده
فیبر یک ماده غذایی مفید برای بهبود عملکرد سیستم گوارش و روند هضم غذا است که در صورت عدم مصرف و یا کمبود آن در رژیم غذایی ممکن است فرد دچار مشکلات گوارشی مانند یبوست و نفخ شکم شود. کمبود فیبر میتواند نشانه‌هایی از بالارفتن کلسترول خون و نوسان در قند خون را به همراه داشته باشد با توجه به ترکیبات گوشت که از نظر فیبر فقیر می باشد لذا در این تحقیق اثر استفاده از آرد پوست هندوانه به عنوان منبع فیبر بر خواص رئولوژيکي، بافت و فيزيکوشيميايي همبرگر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد بکارگیری پودر پوست هندوانه به عنوان منبع فیبر رژیمی میتواند در فرمولاسیون همبرگر به کار گرفته شود و بدین ترتیب فرآوردهای جدید، با ارزش غذایی قابل توجه، خواص بافتی و حسی قابل قبول تولید گردد. به کارگیری آرد پوست هندوانه در فرمولاسیون همبرگر سبب کاهش معنی دار مقدار پروتئین و چربی در نمونه های همبرگر و کاهش میزان خاکستر آن شد. همچنین تاثیر معنی داری بر روی رطوبت محصول نداشت(05/0 ≤ p) . مقایسه نتایج میانگین داده ها نشان داد که افزودن آرد پوست هندوانه به طور معنی داری سبب افزایش پارامترهای سفتی، قابلیت جویدن نمونه های تولید شده گردید نتایج تجزیه واریانس نشان داد که افزودن آرد پوست هندوانه به طور معنی داری سبب کاهش میزان درصد چروکیدگی پخت، کاهش قطر و افزایش ضخامت محصول نسبت به نمونه شاهد شد. همچنین در سطح 12 درصد سبب افزایش میزان افت پخت محصول گردید. نتایج حاصل از مقایسه داده ها نشان داد که با افزایش سطح جایگزینی به جز شکل ظاهری به طور معنی داری از امتیاز خواص حسی کاسته شد با توجه به نتایج تجزیه داده ها، اثر اضافه شدن آرد پوست هندوانه بر نمونه های همبرگر، سبب افزایش میزانpH نسبت به نمونه شاهد شد و این افزایش معنی دار ارزیابی شد با توجه به نتایج حاصل تیمار حاوی 8 درصد پودر پوست هندوانه بعنوان تیمار برتر تشخیص داده شد.
واژه های کلیدی: همبرگر ، خواص فیزیکوشیمیایی، فیبر ، پودر پوست هندوانه
مقدمه
اهمیت گوشت در ابتدا در این واقعیت نهفته است که منبع مناسبی از پروتئین های با ارزش بیولوژیک بالا می باشد که همراه با اسیدهای چرب اساسی، ویتامین ها، مواد معدنی و ... است. گوشت همچنین مقادير ارزشمندی از مواد معدنی ضروری را برای بدن فراهم می نماید. گوشت علاوه بر تاثیرات تغذیه ای که دارد یک یا چندین هدف کارکردی نیز داشته و به بهبود سلامتی و زندگی بهتر نیز کمک می کند. با وجود این همه امتیازات مثبتی که گوشت دارد دارای اشکالاتی نیز می باشد و از جمله آنها می توان به عدم وجود فیبرهای رژیمی ضروری در آن اشاره نمود. بکارگیری فیبرهای رژیمی در محصولات غذایی امروزه افزایش یافته است که این امر به دلیل مزایایی تکنولوژیکی و مزایایی سلامت بخش آنها می باشد. از مواد غذایی حاوی مقادیر بالایی فیبر رژیمی به عنوان موادی یاد می شود که خطر ابتلا به سرطان روده، چاقی، بیمارهای قلبی و عروقی و چندین ناهنجاری دیگر را کاهش می دهند. گوشت حاوی مقادیر بالایی اسیدهای چرب اشباع و کلسترول می باشد که اغلب مشکلاتی را در ارتباط با سلامتی ایجاد می نمایند[1]. همچنین فرآورده های گوشتی دارای مقادیر بالایی نمک و چربی اضافه می باشند که عوامل تشدید کننده بسیاری از بیماری ها هستند. تحقیقات اپیدمیولوژیکی رابطه بین رژیم غذایی و بیماری های مزمن را اثبات نموده اند و بنابراین افزایش سطح فیبرهای رژیمی توصیه می شود. دانه های کامل حاوی فیبر و مقادیرفراوانی مواد فیتوکمیکال مفید می باشند. این ترکیبات دارای اثر مکملی می باشند که بدن را به طور موثر علیه بیماری ها محافظت می نمایند. انواع مختلفی از فیبرها در فرمولاسیون فرآورده های گوشتی مورد استفاده قرار می گیرند. فیبرهای با ظرفیت بالای نگهداری آب مانند پکتین و صمغ ها به عنوان فیبرهای محلول شناخته میشوند.
در سال های اخیر مصرف گوشت و فرآورده های گوشتی بخصوص برگرها رشد فزاینده ای داشته است. محبوبیت همبرگر در خصوصیات حسی مناسب، راحتی مصرف و محتوی بالای پروتئین با ارزش بیولوژیک زیاد، ویتامین ها و مواد معدنی است که باعث تبدیل به ماده غذایی شده که در بسیاری از کشورهای جهان مصرف می گردد. همبرگر مخلوطی از گوشت حیوانات مخصوص گاو و گوسفند است که می تواند حاوی مقادیری از پروتئین گیاهی، سیب زمینی، تخم مرغ و انواع ادویه ها و سبزی ها باشد.
مواد و روش
تهیه آرد پوست هندوانه
در این تحقیق با بکارگیری پودر پوست هندوانه در سطوح مشخص به عنوان منبع فیبر رژیمی در فرمولاسیون خصوصیات فیزیکوشیمیایی، پخت و حسی محصول نهایی مورد بررسی قرار می گیرد. جهت تهیه پودر پوست هندوانه پس از تهیه هندوانه و جداسازی قسمت خوراکی آن، پوست و دانه های آن جدا و خشک و سپس به صورت جداگانه آسیاب می گردد.
عمل آسیاب کردن در در آسیاب برقی(Mulinex ساخت فرانسه)، انجام شد. در آسیاب کردن اندازه ذرات اهمیت دارد به طوریکه اگر پودر حاصل از پوست هندوانه خیلی ریز باشد در مرحله ترکیب با محتوای همبرگر به صورت خمیر درآمده و قادر به نفوذ بین ذرات نبوده و اگر از یک حد مشخص درشت تر باشد عمل ترکیب با محتوای همبرگر به خوبی انجام نمی شود. عمل پودر کردن توسط آسیاب برقی انجام گرفت و از الک با مش 50 عبور داده شد. هدف از پودر کردن افزایش سطح تماس، تسریع در ترکیب و کیفیت هبرگر بود[2].
تهیه همبرگر
نمونه همبرگر حاوی 65 درصد گوشت قرمز و عاری از آرد پوست هندوانه به عنوان نمونه شاهد و تیمارهای حاوی 65 درصد گوشت قرمز و حاوی سطوح 3 ، 6 و 9 درصد آرد پوست هندوانه مطابق با الزامهای مندرج در استاندارد ملی ایران شماره 2370 تولید شدند. برای این منظور ابتدا قطعات گوشت استخوان گیری شدند و پس از قطعه کردن چرخ شدند. کلیه مواد اولیه شامل پیاز، آرد سوخاری، آرد پوست هندوانه ، یخ، نمک، ادویه و سایر مواد افزودنی جداگانه توزین و طبق فرمولاسیون ارائه شده در جدول (1) ترکیب و به درون محفظه دستگاه همزن منتقل شدند تا به خمیر یکنواختی تبدیل شوند. بعد از ترکیب شدن، خمیر حاصل دوباره با تیغ و پنجره 2/5 میلیمتری چرخ شد و خمیر حاصل به یخچال زیر صفر درجه منتقل گردید تا دمای آن به دمای 5/2 - درجه سلسیوس برسد. با استفاده از دستگاه همبرگر زن، همبرگرهایی با قطر 170 و ضخامت 11 میلیمتر با وزن تقریبی 177 گرم قالب زنی و روی کاغذهای مومی پارافینه قرار داده شدند. همبرگرهای تولید شده به مدت 48 ساعت در دمای 18 - درجه سلسیوس به منظور ایجاد قوام و تشکیل بافت در فریزر نگهداری شدند.
تیمار | گوشت گوساله | چربی | پودر پوست هندوانه | آب | پروتئین سویا | نمک | پودر سیر | فلفل سیاه | پودر پیاز |
شاهد | 65 | 16.8 | -- | 15 | 1.8 | 0.9 | 0.05 | 0.05 | 0.4 |
1 | 65 | 13.8 | 3 | 15 | 1.8 | 0.9 | 0.05 | 0.05 | 0.4 |
2 | 65 | 10.8 | 6 | 15 | 1.8 | 0.9 | 0.05 | 0.05 | 0.4 |
3 | 65 | 7.8 | 9 | 15 | 1.8 | 0.9 | 0.05 | 0.05 | 0.4 |
جدول 1 تیمار ها
آزمونهای فیزیکو شیمیایی همبرگر و آرد پوست هندوانه
خصوصیات شیمیایی همبرگر شامل درصد رطوبت (استاندارد ملی ایران، شماره 745)، پروتئین (استاندارد ملی ایران، شماره 924)، خاکستر (استاندارد ملی ایران، شماره 744)، چربی (استاندارد ملی ایران، شماره 742)، pH (استاندارد ملی ایران، شماره 1028) کربوهیدرات(روش آزمون استاندارد ملی ایران 2303) و افت پخت (استاندارد 50-16AACC ) مورد بررسی قرار گرفت.
ارزیابی بافت
ويژگي هاي بافت با استفاده از دستگاه آنالیز پروفایل بافت تعیین گردید. برای این منظور پس از پخت همبرگر در در دماي 150 درجه سانتیگراد و سرد شدن در دمای اتاق نمونه‌هايي دایره ای با قطر2 سانتیمتر تهیه و مشخصات بافتی آن ها با استفاده از پروب مسطح با قطر 5/2 سانتیمتر تحت بار اعمالی (Load cell) 25 کیلوگرم نیرو و سرعت حرکت 1 میلی متر بر ثانیه بررسی شد. نیروی لازم جهت فشرده شدن نمونه تا 50 درصد ارتفاع اولیه اندازه گیری شد و سفتی، قابلیت ارتجاع، چسبندگی، پیوستگی و قابلیت جویدن با استفاده از نمودار حاصله تعیین گردید]3 .[
ارزیابی رنگ
ارزیابی تغییرات رنگ در فرآورده‌های تولیدی و بررسی تاثیر پودر پوست هندوانه بر رنگ محصول، با استفاده از دستگاه هانترلب مطابق روش استاندارد 1-5725 AOCS صورت گرفت. تغییرات روشنایی (ΔL*)، قرمزی (Δa*) و زردی (Δb*) برای هر یک از نمونهها نسبت به نمونه مرجع تعیین و تغییرات رنگ (ΔE*)، با استفاده از از معادله (1) بررسی گردید. [3].
معادله 1 |
|
(2) | 100×( وزن نمونه خام/ وزن نمونه پخته شده)= درصد بازده پخت |
(3) | 100× قطر نمونه خام/( قطر نمونه پخته شده- قطر نمونه خام)= درصد جمع شدگی |
آزمون خواص حسی همبرگر
برای مشخص کردن ميزان مقبوليت كلي محصول نهایی توسط مصرف كنندگان از 10 ارزياب(5نفر خانم و 5نفر آقا)، آموزش ديده براي انجام آزمون استفاده خواهد شد و از آنها خواسته میشود كه به نمونهها، صفت‌هاي كلي لذت بخشي هدونيك 5 نقطه ای(5=عالی، 4= خوب، 3=متوسط، 2=ضعیف و 1=بد)، از بسیار مطلوب تا بسیار نامطلوب رأی بدهند. خواص حسی طعم، عطر، بافت و پذیرش کلی، توسط داوران مورد بررسی قرار خواهد گرفت. سپس داده‌هاي کیفی به داده‌هاي کمی تبدیل گردید، به این ترتیب که به عبارات بسیار نامطلوب تا بسیار مطلوب، به ترتیب امتیاز 1 تا 5 داده شد. قبل از شروع ارزیابی از ارزیاب های تقاضا می شود که دهان خود را شستشو دهند و همچنین از بیسکویت بدون نمک استفاده نمایند این عمل بعد از تست کردن هر نمونه مجدداٌ تکرار شود[5 و 8].
طرح آماری و روش آنالیز نتایج
در این مطالعه درصدهای مختلف از پودر پوست هندوانه در سه سطح به عنوان منبع فیبر رژیمی در فرمولاسیون همبرگر استفاده گردید. از یک نمونه شاهد و 3 فرمولاسیون رژیمی عملگرا (حاوی پودر پوست هندوانه)، در ارزیابی داده‌ها استفاده گردید. داده ها با انجام آزمایشات در سه تکرار و بررسی خواص مورد نظر برای هر تیمار بدست آمد و با نمونه های کنترل مقایسه شد. اثر معنی داری جایگزینی چربی توسط پودر دانه هندوانه بر خواص مورد بررسی توسط آنالیز واریانس ارزیابی و بهترین فرمولاسیون کم چرب تجزیه و تحلیل آماری در این پژوهش با استفاده از نرم افزار SPSS21 انجام شد. از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی (برای داده های حسی) و آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی (برای داده های فیزیکوشیمیایی) استفاده شد. در مورد داده های حسی جهت حذف واریانس حاصل از تفاوت موجود بین ارزیاب ها، هر داور یا ارزیاب، یک بلوک در نظر گرفته شد. میانگین تیمار های آزمایشی نیز با استفاده از آزمون دانکن با یکدیگر مقایسه گردید[6].
بحث و نتیجه
ترکیبات شیمیایی پوست هندوانه
با توجه به آزمایشات انجام گرفته ترکیبات آرد پوست هندوانه در جدول شماره 2 آمده است.
جدول2 ترکیبات شیمایی موجود در آرد دانه هندوانه و پوست هندوانه (گرم در 100 گرم)
ترکیب | چربی (%) | پروتئین (%) | خاکستر (%) | رطوبت (%) |
پوست هندوانه | 02/0±a45/1 | 08/0±b 69/25 | 06/0±a73/2 | 03/0 ±a60/6 |
ترکیبات شیمیایی نمونههای همبرگر
چربی
میزان چربی در نمونه های مختلف همبرگر در شکل 1 قابل مشاهده میباشد. در نمونه شاهد و نمونه پودر پوست هندوانه 4 درصد اختلاف معنی داری مشاهده نشد. در نمونه حاوی 8 درصد پودر پوست هندوانه به نسبت نمونه های 4 درصد و شاهد اختلاف معنی داری نشان داد و مشخص شد افزایش چشمگیری در میزان چربی داشته است. درباره نمونه 12 درصد هم باید بگوییم که این نمونه با نمونه 4 درصد و شاهد افزایش معنی داری داشتند اما با نمونه حاوی 8 درصد پودر پوست هندوانه این اختلاف معنی دار نبود که علت آن را میتوان به محتوای چربی موجود در پوست دانه هندوانه مرتبط دانست که افزایش بیش از 8 درصد پودر پوست هندوانه باعث افزایش محتوی چربی نمونه ها شده است پژوهش هیگیز (2011) نشان داد که جایگزین کردن آرد دانه شنبلیله به جای آرد سویا در همبرگر گوشت گاو، به طور معنی داری سبب افزایش مقدار چربی نمونهها، نسبت به نمونه شاهد شد [7 و 26]. نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد.
شکل 1. میزان چربی در نمونه های مختلف همبرگر.(آبی: شاهد نارنجی: پودر پوست هندوانه), حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
رطوبت
میزان رطوبت در نمونه های مختلف همبرگر در شکل 2 قابل مشاهده میباشد. در هیچ یک از تیمارها اختلاف معنی داری مشاهده نشد که علت آن را میتوان به ترکیبات پوست دانه هندوانه مرتبط دانست از آنجاییکه پودر پوست هندوانه جایگزین چربی در فرمولاسیون همبرگر شده است و تفاوت چندانی در درصد رطوبت پوست پودر هندوانه و چربی وجود ندارد. پژوهش سردراغلو و همکاران (2005) نشان داد که استفاده از آرد حبوبات (هندوانه، پوست هندوانه و لوبیا چشم سیاه) به میزان 10 درصد در کوفته کم چرب، تاثیر معنی داری بر میزان درصد رطوبت نمونهها نسبت به شاهد ایجاد نکرد. پژوهش شرف و همکاران (2009) نشان داد که بکار بردن آرد مورینگا در پتی گوشت گاو تاثیر معنی داری بر درصد رطوبت نمونههای تولیدی نسبت به شاهد نداشت [18و17] نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
شکل2 میزان رطوبت در نمونه های مختلف همبرگر
پروتئین
میزان پروتئین در نمونه های مختلف همبرگر در شکل 3 قابل مشاهده میباشد. تمام تیمارهای پودر پوست هندوانه دارای تفاوت معنی دار با هم بودند و در تمام نمونه ها با افزایش درصد جایگزینی, پروتئین هم افزایش یافته بود که علت آن ترکیبات موجود در پودر پوست هندوانه طبق آنالیز انجام شده و محتوای پروتئین موجود در آن است که طبیعتا با افزایش درصد پودر پوست هندوانه در فرمولاسیون مقدار پروتئین در نمونه ها افزایش یافته داشت. پژوهش جوکار و همکاران (1391) نشان داد که با جایگزین کردن آرد لوبیا چیتی جوانه زده به جای آرد گندم به طور معنی داری مقدار پروتئین سوسیس آلمانی نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است. پژوهش گوک و همکاران (2011) مشخص ساخت که با جایگزین کردن آرد دانه خشخاش به عنوان یک ترکیب جایگزین چربی در نمونههای همبرگر، در سطح 20 درصد مقدار پروتئین نسبت به نمونه شاهد به طور معنی داری افزایش یافت. [27 ، 28 و10] نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
.
شکل 3. مقدار پروتئین در نمونه های مختلف همبرگر.(آبی: شاهد، نارنجی: پودر پوست هندوانه) حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
خاکستر
میزان خاکستر در نمونه های مختلف همبرگر در شکل 4 قابل مشاهده میباشد. نمونه شاهد بیشترین میزان خاکستر را دارا بوده است که این میزان با پودر پوست هندوانه 4 درصد تفاوت معنی داری نداشت اما با سایر موارد تفاوت معنی داری داشت از آنجايي كه در تهیه همبرگر شاهد از آرد سوخاري با مقدار خاكستر 4/3 درصد (بر اساس آنالیز انجام شده) استفاده شد، بديهي است كه با جايگزيني آن با آرد پوست هندوانه با درصد خاكستر پايین تر مقدار خاكستر نمونه هاي حاوي آرد پوست هندوانه نسبت به نمونه شاهد كاهش يابد. پژوهش شرف و همکاران (2005) مشخص ساخت بکار بردن آرد مورینگا در پتیهای گوشت گاو به طور معنی داری سبب کاهش میزان خاکستر محصول در سطح 3 درصد نسبت به نمونه شاهد شد. پژوهش عمار (2012) نشان داد که استفاده از آرد خردل زرد و قهوهای در فرمولاسیون همبرگر به طور معنی داری سبب کاهش خاکستر نسبت به نمونه شاهد در سطح 3 درصد شد [18 و 29] نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
شکل 4. میزان خاکستر در نمونه های مختلف همبرگر. (آبی: شاهد، نارنجی: پودر پوست هندوانه). حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
pH
نتایج pH نمونه های مختلف همبرگر تولید شده در شکل 5 آورده شده است. pH نمونه شاهد از همه نمونه ها به صورت معنی دار کمتر بود. در نمونه حاوی 4 درصد پودر پوست هندوانه , pH بیش از شاهد بود. پودر پوست هندوانه 8 درصد نمونه 4 درصد تفاوت معنی داری نداشت. پودر هندوانه 8 درصد با پودر پوست هندوانه 12 درصد تفاوت معنی داری نداشت هر چند که پودر هندوانه 8 درصد از سایر تیمار ها بجز پودر هندوانه 12 درصد به صورت معنی دار بیشتر بود که علت آن را ميتوان به افزايش حضور تركیبات آمیني در نمونه هاي حاوي آرد پوست هندوانه و افزايش سطح جايگزينيآن در فرمولاسیون و كاهش پروتئین دانست. پژوهش پانسینگ و همکاران (2010) نشان داد که افزودن آرد سیب زمینی در سوسیس گوشت بوفالو به طور معنی داری سبب افزایش pH در نمونههای سوسیس تولید شده نسبت به نمونه شاهد شد همچنین پژوهش دزادی و همکاران (2002) مشخص نمود که جایگزین کردن آرد لوبیا به جای گوشت در سوسیس به طور معنی داری سبب افزایش pH نمونهها در سطح 5 درصد و سطوح بالاتر نسبت به نمونه شاهد شد [19 ، 30 و 31] نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
شکل 5. میزان pH در نمونه های مختلف همبرگر. (آبی: شاهد، نارنجی: پودر پوست هندوانه). حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
ویژگیهای پخت همبرگر
کاهش قطر، افزایش ضخامت و چروکیدگی
نتايج كاهش قطر،افزايش ضخامت و چروكیدگي در شکل 6 آورده شده است. نمونه هاي حاوي آرد پوست هندوانه به طور میانگین داراي كمترين درصد كاهش قطر و افزايش ضخامت وچروكیدگي در مقایسه با نموه شاهد بودند بودند. بر اساس مقايسه میانگین داده ها، بیشترين كاهش قطر، افزايش ضخامت و درصد چروكیدگي مربوط به نمونه شاهد و كمترين میزان كاهش قطر، افزايش ضخامت و درصد چروكیدگي مربوط به نمونه هاي حاوي 12 درصد آرد پوست هندوانه بو که علت آن بالا بودن درصد آرد پوست هندوانه و تاثیر بیشتر نسبت به نمونه شاهد بود پژوهش ترهن و همکاران (2005) نشان داد که استفاده از آرد پوسته مغز فندق در همبرگر کم چرب به طور معنی داری سبب کمتر شدن کاهش قطر محصول در سطح 2 و 3 درصد نسبت به نمونه شاهد شد. پژوهش آلکالی و همکاران (2010) نشان داد که افزودن آرد دانه بادام زمینی بامبر در فرمولاسیون پته گاو به طور معنی داری در سبب کاهش چروکیدگی نمونهها نسبت به شاهد شد ] 32 و 33 [ نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
شکل6 . نتايج كاهش قطر،افزايش ضخامت، عملکرد پخت و چروكیدگي
عملکرد پخت
نتایج میزان عملکرد پخت در شکل 7 نشان داده شده است. نتایج نشان داد که اثر افزودن آرد پوست هندوانه بر نمونه های همبرگر سبب کاهش عملکرد پخت شد که این کاهش در نمونه های حاوی 12 درصد آرد پوست هندوانه معنی دار ارزیابی شد (05/0>p). بالاترین میزان عملکرد پخت در نمونه های 12 درصد یافت شد که به طور معنی داری از سایر نمونه ها بیشتر بودند شاید بتوان علت کاهش عملکرد پخت را به افزایش مقدار رطوبت و چربی در نمونه های همبرگر دانست. پژوهش سردراغلو و اوزلم (2005) مشخص ساخت که استفاده توام آرد ذرت و چربی در کوفته بالاترین عملکرد پخت مربوط به نمونه 5 درصد چربی همراه با 4 درصد آرد ذرت و کمترین عملکرد پخت مربوط مربوط به نمونه حاوی 20 درصد چربی بود] 17 [. نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد.
شکل7. میزان عملکرد پخت در نمونههای مختلف همبرگر. (آبی: شاهد، نارنجی: پودر پوست هندوانه) . حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
بافت سنجی نمونههای همبرگر
میزان سفتی
میزان سفتی در نمونه های مختلف همبرگر در شکل 8 قابل مشاهده میباشد. سفتی نمونه های 12 درصد به طور معنی دار از 4 درصد و شاهد بیشتر بود اما تفاوت معنی داری با 8 درصد نداشت علت آن حضور فیبر بوده که باعث سفتی نمونه میشود [20].پژوهش هانگ و همکاران (2005) نشان داد که افزودن آرد سبوس برنج در فرمولاسیون کوفته خوک به طور معنی داری سبب افزایش مقدار سفتی محصول نسبت به نمونه شاهد شد. تحقیق انجام شده توسط چوی و همکاران (2013) مشخص ساخت که استفاده از مخلوط پوست خوک و فیبر گندم به عنوان جایگزین چربی در سوسیس فرانکفورتر، به طور معنی داری در سطح 15 و 20 درصد سبب افزایش میزان سفتی نمونهها نسبت به نمونه شاهد شد ] 34 و 35 [نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد. .
شکل 8 میزان سفتی در نمونه های مختلف همبرگر. آبی: شاهد، نارنجی: پودر پوست هندوانه . حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
صمغی بودن
نتایج صمغی بودن نمونه ها در شکل 9 نشان داده شده است. صمغی بودن نشان دهنده میزان چسبندگی نمونه در برابر کشیدگی میباشد که بر حسب نیوتن بیان میشود این پارامتر از حاصل ضرب سفتی با میزان پیوستگی بدست میآید از آنجایی که میزان سفتی نمونهها با افزایش سطح جایگزینی آرد پوست هندوانه افزایش یافت، لذا بدیهی است که مقدار این پارامتر نیز افزایش یابد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که افزودن آرد پوست هندوانه به طور معنی داری سبب افزایش میزان صمغی بودن نمونههای همبرگرهای تولید شده در سطح 12 درصد نسبت به نمونه شاهد شد (05/0>p). در سطح جایگزینی 4 درصد و 8 درصد آرد پوست هندوانه نسبت به نمونه شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد (05/0<p). به طوری که کمترین میزان صمغی بودن مربوط به نمونه شاهد و بیشترین مقدار مربوط به نمونه های حاوی 12 درصد آرد پوست هندوانه بود [10]. پژوهش هانگ و همکاران (2005) نشان داد که افزودن آرد سبوس برنج در فرمولاسیون کوفته خوک به طور معنی داری مقدار صمغی بودن محصول نسبت به نمونه شاهد را افزایش داده است. تحقیق چوی و همکاران (2013) مشخص ساخت استفاده از مخلوط پوست خوک و فیبر گندم به عنوان جایگزین چربی در سوسیس فرانکفورتر، به طور معنی داری مقدار صمغی بودن محصول نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت [34] نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
شکل9. میزان صمغی بودن در نمونه های مختلف همبرگر. . حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
قابلیت جویدن
نتایج قابلیت جویدن در شکل 10 نشان داده شده است نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اضافه کردن آرد پوست هندوانه به طور معنی داری سبب افزایش میزان قابلیت جویدن نمونه های همبرگر تولید شده نسبت به نمونه شاهد شد (05/0>p). این پارامتر از حاصلضرب قابلیت ارتجاعی با میزان صمغی بودن بدست می آید از آنجاییکه میزان صمغی بودن نمونه های تیمار شده با آرد پوست هندوانه افزایش یافته است ، لذا افزایش مقدار قابلیت جویدن نیز قابل پیش بینی بود. بر اساس مقایسه میانگین داده ها، بالاترین مقدار قابلیت جویدن مربوط به نمونه حاوی 12 درصد آرد پوست هندوانه بود [20].تحقیق چوی و همکاران (2013) مشخص ساخت استفاده از مخلوط پوست خوک و فیبر گندم به عنوان جایگزین چربی در سوسیس فرانکفورتر، مقدار قابلیت جویدن محصول به طور معنی داری نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت ]35 [نتایج به دست آمده در این آزمایش با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد..
شکل 10 میزان قابلیت جویدن در نمونه های مختلف همبرگر. . حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست.
آزمون های حسی همبرگر
نتایج آزمون حسی نمونه های همبرگر در شکل 11 آورده شده است. همبرگر شاهد بالاترین امتیاز و نمونه حاوی 12 درصد آرد پوست هندوانه کمترین امتیاز رنگ و پذیرش کلی را نسبت به نمونه شاهد به خود اختصاص دادند. در سطح جایگزینی 4 درصد آرد پوست هندوانه نسبت به نمونه شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد(05/0<p) علت کاهش امتیاز رنگ نمونه های حاوی آرد پوست هندوانه را میتوان به رنگ زرد روشن آرد پوست هندوانه دانست، چرا که رنگ زرد روشن (هندوانه) باعث روشن شدن رنگ محصول نسبت به نمونه شاهد شد از آنجایی که مصرف کنندگان رنگ روشن را برای همبرگر و کالباس نمی پذیرند، لذا امتیاز رنگ این نمونه ها کاهش یافت. پژوهش سول یانگ و همکاران (2007) مشخص ساخت که افزودن آرد بلغور جو دوسر هیدراته و توفو (خمیر سویا) در سوسیس کم چرب به طور معنی داری سبب کاهش امتیاز رنگ نسبت به نمونه شاهد شد] 36 [. بالاترین امتیاز حسی بافت مربوط به نمونه شاهد و کمترین امتیاز مربوط به نمونه های حاوی 12 درصد آرد پوست هندوانه بود نمونه های حاوی آرد پوست هندوانه با افزایش سطح جایگزینی بعلت فیبر بیشتر بافت سفت تری از نمونه شاهد بوده که خود نیز گواهی بر این امر میباشد پژوهش سرداروغلو و همکاران (2005) مشخص ساخت که در بین آرد حبوبات مورد استفاده (هندوانه، پوست هندوانه و لوبیا چشم سیاه) به میزان 10درصد در کوفته کم چرب، کمترین امتیاز بافت مربوط به کوفته حاوی آرد هندوانه بود. ] 17 [. بالاترین امتیاز طعم مربوط به نمونه شاهد و کمترین امتیاز مربوط به نمونه های حاوی 12 درصد آرد پوست هندوانه بود. بر اساس مقایسه میانگین داده ها، در سطح جایگزینی 4 درصد آرد پوست هندوانه نسبت به نمونه شاهد اختلاف معنی داری در طعم نمونه ها مشاهده نشد(05/0>p).. اما با افزایش سطح جایگزینی از امتیاز طعم نمونه ها به طور معنی داری کاسته شد دلیل این موضوع را میتوان به بروز واضح تر طعم آرد پوست هندوانه و احتمالا"پوشاندن طعم مطلوب گوشت در همبرگرهای تیمار شده نسبت داد که از نظر داوران حسی چندان خوشایند نبود. افزودن آرد پوست هندوانه، بر پذیرش کلی نمونه های همبرگر نسبت به نمونه شاهد از نظر داوران حسی معنی دار مورد ارزیابی قرار گرفت (05/0>p). در پژوهش جوکار و همکاران (1391) مشخص شد که با جایگزینی آرد لوبیا جوانه زده به طور معنی داری امتیاز طعم نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته است. [27] . نتایج به دست آمده در این آزمایشات با نتایج تحقیقات این محققان مطابقت دارد.
شکل 11 نتایج آزمون حسی نمونه های همبرگر. حروف متفاوت نشان از اختلاف معنی دار هست
نتیجه گیری
نتایج پژوهش حاضر نشان داد بکارگیری پودر پوست هندوانه به عنوان منبع فیبر رژیمی میتواند در فرمولاسیون همبرگر به کار گرفته شود و بدین ترتیب فرآورده ای جدید، با ارزش غذایی قابل توجه، خواص بافتی و حسی قابل قبول تولید گردد. به کارگیری آرد پوست هندوانه در فرمولاسیون همبرگر سبب کاهش معنی دار مقدار پروتئین و چربی در نمونه های همبرگر و کاهش میزان خاکستر آن شد. همچنین تاثیر معنی داری بر روی رطوبت محصول نداشت(05/0 ≤p) . مقایسه نتایج میانگین داده ها نشان داد که افزودن آرد پوست هندوانه به طور معنی داری سبب افزایش پارامترهای سفتی، قابلیت جویدن نمونه های تولید شده گردید [12]. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که افزودن آرد پوست هندوانه به طور معنی داری سبب کاهش میزان درصد چروکیدگی پخت، کاهش قطر و افزایش ضخامت محصول نسبت به نمونه شاهد شد. همچنین در سطح 12 درصد سبب افزایش میزان افت پخت محصول گردید.[11] نتایج حاصل از مقایسه داده ها نشان داد که با افزایش سطح جایگزینی به جز شکل ظاهری به طور معنی داری از امتیاز خواص حسی کاسته شد[14]. با توجه به نتایج تجزیه داده ها، اثر اضافه شدن آرد پوست هندوانه بر نمونه های همبرگر، سبب افزایش میزانpH نسبت به نمونه شاهد شد و این افزایش معنی دار ارزیابی شد[16].
منابع
1. Namir M, Siliha H, Ramadan MF. Fiber pectin from tomato pomace: characteristics, functional properties and application in low-fat beef burger. Journal of Food Measurement and Characterization. 2015;9(3):305-12.
2. Liu J-G, Yang X-J, Geng L-L, Fan Y-R, Yan X-Z. Fundamental analysis of the time fractional coupled Burgers-type equations. Journal of Geometry and Physics. 2021;169:104334.
3. Rahman, A., Alaei, M. and Salehifar, M., 2023. The effect of partial fat replacing with Amaranth flour on physicochemical, sensory and textural properties of low-fat burger. Food Engineering Research.
4. Bis-Souza, C.V., Henck, J.M.M. and Barretto, A.C.D.S., 2018. Performance of low-fat beef burger with added soluble and insoluble dietary fibers. Food Science and Technology, 38, pp.522-529.
5. Domínguez, R., Pateiro, M., Purriños, L., Munekata, P.E. and Lorenzo, J.M., 2022. Necessary considerations for sensory evaluation of meat products: Quality indicators of meat products. Sensory Analysis for the Development of Meat Products, pp.31-50.
6. Grasso, S., Rondoni, A., Bari, R., Smith, R. and Mansilla, N., 2022. Effect of information on consumers’ sensory evaluation of beef, plant-based and hybrid beef burgers. Food Quality and Preference, 96, p.104417.
7. Badr, S.A. and El-Waseif, M., 2017. Influence of caper (Capparis spinosa L) seeds powder addition as source of bioactive phytochemicals on quality attributes and shelf life extension of beef burger patties. Middle East J. Agric. Res, 6(4), pp.1243-1.
8. Ibrahium, M.I., Hegazy, A.I. and El-Waseif, M.A., 2015. Effect of replacing beef fat with flaxseed oil and rice bran on nutritional quality criteria of beef burger patties. Sciences, 5(03), pp.645-655.
9. Badr, S.A., 2015. Quality and antioxidant properties of pan bread enriched with watermelon rind powder. Current Science International, 4(1), pp.117-126.
10. Ho, L.H. and Che Dahri, N., 2016. Effect of watermelon rind powder on physicochemical, textural, and sensory properties of wet yellow noodles. CyTA-Journal of Food, 14(3), pp.465-472.
11. López-Vargas, J.H., Fernández-López, J., Pérez-Álvarez, J.Á. and Viuda-Martos, M., 2014. Quality characteristics of pork burger added with albedo-fiber powder obtained from yellow passion fruit (Passiflora edulis var. flavicarpa) co-products. Meat science, 97(2), pp.270-276.
12. Bastos, S.C., Pimenta, M.E.S., Pimenta, C.J., Reis, T.A., Nunes, C.A., Pinheiro, A.C.M., Fabrício, L.F.F. and Leal, R.S., 2014. Alternative fat substitutes for beef burger: technological and sensory characteristics. Journal of Food Science and Technology, 51, pp.2046-2053.
13. Soncu, E.D., Kolsarıcı, N., Cicek, N., Öztürk, G.S. and Arıcı, Y.K., 2015. The comparative effect of carrot and lemon fiber as a fat replacer on physico-chemical, textural, and organoleptic quality of low-fat beef hamburger. Korean journal for food science of animal resources, 35(3), p.370.
14. Soltanizadeh, N. and Ghiasi-Esfahani, H., 2015. Qualitative improvement of low meat beef burger using Aloe vera. Meat science, 99, pp.75-80.
15. Vidal, A.R., Gubert, G., Roman, S.S. and Prestes, R.C., 2014. Structural Observations of Beef Burger containing Wheat Fiber of Different Sizes. Journal of Health Sciences, 16(2).
16. Vidal, A.R. and Prestes, R.C., 2014. Effects of Addition of Wheat Fiber on Color and pH of Hamburger. Journal of Health Sciences, 16(3).
17. Meltem Serdaroğlu, Gülen Yıldız-Turp, Kiyalbek Abrodímov,Quality of low-fat meatballs containing Legume flours as extenders,Meat Science,Volume 70, Issue 1,2005,Pages 99-105,
18. Sharaf, A.M., Ebrahium, M.E., Ammar, M.S. and Abd El-Ghany, M.E., 2009. Influence of using moringa meal flour as meat extender on quality characteristics of beef burger patties during frozen storage. World Journal of Dairy & Food Sciences, 4(1), pp.32-40.
19. Naknaen, P., Itthisoponkul, T., Sondee, A. and Angsombat, N., 2016. Utilization of watermelon rind waste as a potential source of dietary fiber to improve health promoting properties and reduce glycemic index for cookie making. Food Science and Biotechnology, 25, pp.415-424.
20. Al-Sayed, H.M. and Ahmed, A.R., 2013. Utilization of watermelon rinds and sharlyn melon peels as a natural source of dietary fiber and antioxidants in cake. Annals of Agricultural Sciences, 58(1), pp.83-95.
21. Anonymous (1399). Iran Standard and Industrial Research Institute. Number 745.
22. Anonymous (1399). Iran Standard and Industrial Research Institute. Number 924.
23. Anonymous (1399). Iran Standard and Industrial Research Institute. Number 744.
23. Anonymous (1399). Iran Standard and Industrial Research Institute. Number 742.
24. Anonymous (1400). Iran Standard and Industrial Research Institute. Number 1028.
25. Anonymous (1400). Iran Standard and Industrial Research Institute. Number 2303.
26. Hegazy, A.I., 2011. Influence of using fenugreek seed flour as antioxidant and antimicrobial agent in the manufacturing of beef burger with emphasis on frozen storage stability. World Journal of Agricultural Sciences, 7(4), pp.391-399.
27. Jokar A, Hashemi Nasab A, Ghanaatzade L, Farahnaky A, Hosseini M. Using germinated pinto bean flour instead of wheat flour in producing sausage. Iranian J Nutr Sci Food Technol 2012; 7 (1)
28. Gök, V., Akkaya, L., Obuz, E. and Bulut, S., 2011. Effect of ground poppy seed as a fat replacer on meat burgers. Meat science, 89(4), pp.400-404.
29. Ammar, M.S., 2012. Influence of using mustard flour as extender on quality attributes of beef burger patties. World Journal of Agricultural Sciences, 8(1), pp.55-61.
30. Ponsingh, R., Babu, R.N., Ruban, S.W. and Rao, V.A., 2010. Value added buffalo meat sausage with potato flour as binder. Buffalo Bulletin, 29(2), pp.121-128.
31. Dzudie, T., Scher, J. and Hardy, J., 2002. Common bean flour as an extender in beef sausages. Journal of food engineering, 52(2), pp.143-147.
32. Alakali, J.S., Irtwange, S.V. and Mzer, M.T., 2010. Quality evaluation of beef patties formulated with bambara groundnut (Vigna subterranean L.) seed flour. Meat science, 85(2), pp.215-223.
33. Turhan, S., Sagir, I. and Ustun, N.S., 2005. Utilization of hazelnut pellicle in low-fat beef burgers. Meat Science, 71(2), pp.312-316.
34. Huang, S.C., Shiau, C.Y., Liu, T.E., Chu, C.L. and Hwang, D.F., 2005. Effects of rice bran on sensory and physico-chemical properties of emulsified pork meatballs. Meat science, 70(4), pp.613-619.
35. Choe, J.H., Kim, H.Y., Lee, J.M., Kim, Y.J. and Kim, C.J., 2013. Quality of frankfurter-type sausages with added pig skin and wheat fiber mixture as fat replacers. Meat science, 93(4), pp.849-854.
36. Yang, H.S., Choi, S.G., Jeon, J.T., Park, G.B. and Joo, S.T., 2007. Textural and sensory properties of low fat pork sausages with added hydrated oatmeal and tofu as texture-modifying agents. Meat science, 75(2), pp.283-289.
The impact of incorporating watermelon peel powder as a dietary fiber source on the physicochemical and sensory properties of burger
Abstract
This study aims to investigate the impact of utilizing watermelon peel powder as a dietary fiber source on the rheological, textural, and physicochemical characteristics of burgers. The findings of the current investigation demonstrate that the incorporation of watermelon peel powder into the production of burgers presents a viable avenue for introducing dietary fiber into the diet. This approach yields novel food items possessing noteworthy nutritional content, alongside pleasant textural attributes and sensory characteristics that are deemed satisfactory. The incorporation of watermelon peel powder in the burger formulation yielded notable reductions in the protein and fat content of the burger samples, alongside a decrease in its ash content. Furthermore, it did not yield any noteworthy impact on the moisture content of the product. The present study conducted a comparison of average data results, which revealed a notable enhancement in the hardness and chewability parameters of the samples produced through the incorporation of watermelon peel powder. The analysis of variance revealed that the incorporation of watermelon peel powder had a substantial impact in diminishing the cooking shrinkage percentage. The diameter and thickness of the product exhibited augmented dimensions in comparison to the reference sample. Additionally, the introduction of the product at a concentration of 12% resulted in a noteworthy elevation in the cooking loss. The findings from the data analysis revealed that an increase in the substitution level led to a significant decrease in the sensory property scores, except for the appearance. Based on the findings derived from the data analysis, the inclusion of watermelon peel powder in the burger samples yielded an elevation in the pH ratio. The observation of the specimen was duly noted, and this augmentation was assessed to bear notable significance. Based on the findings obtained from the experimental analysis involving the administration of treatment comprising a composition consisting of 8% watermelon peel powder, it was determined that said treatment exhibited a higher degree of efficacy relative to other treatments under investigation.
Key words: Burger, Physicochemical Properties, Fiber, Watermelon peel powder