ماریناد کردن گوشت شتر با استفاده از عصاره زنجبیل، اسیدسیتریک و اولتراسوند

ماریناد کردن گوشت شتر با استفاده از عصاره زنجبیل، اسیدسیتریک و اولتراسوند

فروزان جعفری^۱، نفیسه زمین­دار^۲، محمد گلی^۳، زهرا قربانی^۱

۱  دانش آموخته کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

۲  نویسنده مسئول: استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

۳  دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

پست الکترونیکی:  [email protected] 

تلفن: ۰۹۱۳۱۰۴۶۳۵۹

دورنگار: ۳۵۳۵۴۰۳۸ ۳۱

نشانی: اصفهان- خیابان جی شرقی- ارغوانیه- بلوار دانشگاه ۸۱۵۵۱-۳۹۹۹۸

ماریناد کردن گوشت شتر با استفاده از عصاره زنجبیل، اسید­سیتریک و اولتراسوند

پایگاه خبری احوال نیوز:

چکیده

گوشت شتر به دلیل بافت سفت باوجود ارزش تغذیه­ای بالا، طعم و بافت مشابه با سایر منابع گوشت قرمز مورد بی­توجهی واقع شده است. تاثیر افزودن محلول­های ماریناد (۵سطح)، زمان (۲سطح) و فرایند اولتراسیون (۲سطح) بر روی گوشت شتر بر پایه­ی طرح کاملا تصادفی به منظور بهبود ویژگی­های بافتی گوشت مورد بررسی قرار گرفت. قطعات گوشت تهیه و به دو گروه جهت اعمال فرایند اولتراسیون و بدون اعمال فرایند اولتراسیون تقسیم شد. پنج گروه محلول ماریناد (عصاره­ی زنجبیل ۳۰%، عصاره­ی زنجبیل ۳۰% و ۵/۰ %، %۱ و ۵/۱% اسیدسیتریک و آب مقطر (نمونه­ی شاهد)) تهیه شد. قطعات گوشت در داخل محلول­ها در دمای C˚۱±۴ داخل کیسه­های پلی اتیلنی خوابانده شد. پس از طی ۲۴ و ۴۸ ساعت خصوصیات فیزیکوشیمیایی، شاخص­های رنگ (a*،b* وL*)، بافت و ساختار میکروسکوپی نمونه­ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه­های ماریناد شده­ در عصاره­ی زنجبیل ۳۰% و ۵/۱% اسیدسیتریک، کمترین میزان pH (بعد از ماریناد و بعد از پخت) و بیشترین میزان افت پخت را نسبت به نمونه­ی شاهد داشتند (۰۵/۰(P<. برای نمونه­های گوشت ماریناد شده در عصاره­ی زنجبیل ۳۰%، بالاترین میزان شاخص a*،b* و L* نسبت به نمونه­ی شاهد گزارش شد (۰۵/۰(P<. زمان و اولتراسیون در بهبود ویژگی­های بافتی تاثیر گذار بودند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی ایجاد تغییرات در ساختار داخلی پروتئین­های گوشت و افزایش فضای خالی بین میوفیبریل­ها پس از ۴۸ ساعت گزارش داد. استفاده همزمان از عصاره زنجبیل، اسیدسیتریک و اولتراسوند گزینه مناسب‌تری جهت افزایش تردی گوشت نسبت به نمونه شاهد است.

واژگان کلیدی: گوشت شتر، اولتراسیون، ماریناد و اسید­سیتریک

مقدمه

گوشت از جمله مهم‌ترین منابع تامین کننده‌ی پروتئین و انرژی می‌باشد و در زمره‌ی کامل‌ترین مواد غذایی دسته بندی می­شود (Sadeghi et al., 2013). شتر گوشت نسبتا سفتی دارد و همین دلیلی درجهت بی­توجهی به آن، علیرغم ارزش غذایی بالا آن شده است. از این رو، به­کار‌گیری روش‌های مناسب جهت ترد کردن گوشت حائز اهمیت است Haghi et al., 2014)). امروزه علاوه بر روش­های طبیعی از دیگر روش‌های مصنوعی از جمله روش‌های مکانیکی، شیمیایی و آنزیمی نیز استفاده می‌شود که استفاده از روش‌های نام برده صرفه‌جویی در زمان و هزینه را به دنبال خواهد داشت.

محققین از سال ۱۹۹۱ اثر آنزیم‌های گیاهی متفاوتی را برای انواع گوشت مورد بررسی قرار دادند و مشخص کردند که میوه‌هایی همچون آناناس، انجیر، کیوی، زنجبیل سبب افزایش تردی گوشت گاو و بهبود عطر و طعم محصول می‌شوند (Garg et al., 2006). یکی از مهم‌ترین منابع آنزیمی گیاهی که به­طور موثر به ­منظور ترد کردن گوشت استفاده می‌شود، پروتئاز زنجبیل به نام زنجیبین است (Kim et al., 2007). Thampson و همکاران (۱۹۷۳) نیز مزیت بالاتر عصاره زنجبیل نسبت به پاپایین و فیسین انجیر را به­دلیل فعالیت پروتئولیتیکی بالاتر آن بر کلاژن در مقایسه با اکتومیوزین را مشاهده کردند. استفاده از ترکیبات شیمیایی مثل اسیدهای آلی ضعیف (اسید سیتریک و اسید لاکتیک) و فسفات‌ها یکی دیگر از روش‌های ترد کردن مصنوعی گوشت می‌باشد Haghi et al., 2014)). عملکرد اسید­سیتریک به نسبت موثرتر از سایر اسیدهای آلی در ترد کردن گوشت است Kim et al., 1995)). طی پژوهشی که توسط Aktas و همکاران (۲۰۰۳) بر نیروی برشی گوشت گاو به منظور تعیین اثر استفاده از غلظت‌های متفاوت اسیدلاکتیک و اسیدسیتریک صورت گرفت، مشخص گردید که مقدار نیروی برشی در نمونه‌های شاهد بیشتر از نمونه‌های تیمار شده بود.

فراصوت فناوری نوینی است که در تجزیه و اصلاح مواد غذایی کاربرد دارد. مزیت استفاده از فراصوت این است که فرآیند در دمای محدود انجام می‌شود (Aktas et al., 2003). طی مطالعات Patist و همکاران (۲۰۰۸) استفاده از فرکانس ۲۴ کیلوهرتزی و توان ۱۲ وات در زمان ۱۵ ثانیه موجب کاهش نیروی برشی شد اما در افت پخت تغییری ایجاد نکرد. در اکثر مقاله­ها اثر مطلوب فراصوت بر روی بافت مشاهده شد و می­توان نتیجه گرفت که فراصوت اثر معنی­داری روی بافت گوشت دارد. با توجه به مطالب گفته شده هدف از این تحقیق، بررسی اثر اولتراسوند و محلول ماریناد (اسیدسیتریک و عصاره‌ی زنجبیل) بر گوشت شتر می‌باشد.

مواد و روش­ها

گوشت شتر

ران شتر ۴ ساله از کشتارگاه نجف آباد تهیه و در کیسه­های پلی­اتیلنی گذاشته و در دمای ۱±۴ درجه سانتی­گراد نگهداری گردید. بعد از ۲۴ساعت گوشت به اندازه ۳×۳×۳ سانتی­متر بریده و به­طور تصادفی به ۲۰ گروه جهت افزودن محلول‌های ماریناد برای دو زمان ۲۴ و ۴۸ساعت تقسیم شد (Abdeldaiem et al., 2013).

فرایند اولتراسوند

نیمی از قطعات گوشت بدون اعمال فرایند اولتراسوند آماده قرارگیری در محلول‌های ماریناد شده و نیمی دیگر از قطعات گوشت جهت اعمال فرایند اولتراسوند تحت فرکانس ۲۰ کیلوهرتز و شدت جریان ۲۵ کیلو ولت و توان ۴۰۰ وات قرار گرفته و سپس در محلول­های ماریناد خوابانیده شد.

عصاره زنجبیل ۳۰%

ریزوم تازه زنجبیل، شسته و پوست گیری و برش زده شد. سپس به مقدار مساوی با آب مقطر ۴ درجه سانتی­گراد به­مدت ۲-۱ دقیقه مخلوط شد. مخلوط حاصل با قیف بوخنر صاف شد و به­عنوان عصاره زنجبیل جمع­آوری گردید. سپس ۳۰ میلی­لیتر از مایع صاف شده با آب مقطر به حجم ۱۰۰ میلی­لیتر رسانده و به­عنوان عصاره ۳۰% از آن استفاده شد (He et al., 2015).

محلول‌های ماریناد

نسبت گوشت به محلول ماریناد (وزنی/حجمی ۱:۳) انتخاب شد (Garg et al., 2006). محلول‌های ماریناد استفاده شده در این پژوهش عبارتند از:

۱- محلول عصاره زنجبیل ۳۰% مرسوم به عصاره ۳۰%=GE 30 %

۲- محلول حاوی عصاره ۳۰% و ۵/۰% اسیدسیتریک= AC  5/0 %+ GE 30 %

۳- محلول حاوی عصاره ۳۰% و ۱% اسیدسیتریک= AC 1 %+GE 30 %

۴- محلول حاوی عصاره ۳۰% و ۵/۱% اسید­سیتریک= AC 5/1 % +GE 30 %

۵- آب مقطر (نمونه شاهد)

طرح آزمایش

قطعات گوشت برش داده شده به ۲ گروه جهت اعمال فرایند اولتراسوند و بدون اعمال اولتراسوند تقسیم و پس از اعمال اولتراسوند بر نیمی از قطعات گوشت آماده شده، همه‌ی قطعات گوشت داخل کیسه‌های پلی­اتیلنی گذاشته شد. سپس محلول‌های ماریناد به نسبت ذکر شده به نمونه‌های گوشت هر گروه افزوده و قطعات گوشت در محلول­ها خوابانده و در دمای ۱±۴ درجه سانتی­گراد نگهداری شدند. بعد از گذشت ۲۴ و ۴۸ساعت، نمونه‌ها برای بررسی و انجام آزمون‌ها، از محلول‌های ماریناد خارج شدند (He et al., 2015 ؛ Abdeldaiem et al., 2013).

آزمون‌های فیزیکوشیمیایی

pH

۱۰ گرم نمونه گوشت بدون اعمال و با اعمال فراصوت بعد از ماریناد کردن و همچنین بعد از پخت گوشت با ۵۰ میلی­لیتر آب مقطر خنک به­مدت یک دقیقه همگن شد و سپس pH قرائت گردید (Naveena et al., 2004).

درصد جذب محلول ماریناد

در پایان زمان ماریناد کردن مقدار اضافی محلول ماریناد با استفاده از کاغذ صافی به آرامی از سطح نمونه‌ها حذف شد. درصد جذب ماریناد مطابق رابطه (۱) محاسبه شد  Garg et al., 2006)؛ Serdaroglu et al., 2006 ؛ Hosseini et al., 2012).

رابطه (۱):

رنگ

ارزیابی رنگ بر روی نمونه‌های گوشت ماریناد شده با اعمال و بدون اولتراسوند، با استفاده از دستگاه محفظه نوری انجام گرفت و شاخص‌های رنگ بر حسب مقادیر a*،b* وL* گزارش شد (Barbut, 2004).

نیروی برش

بعد از ۲۴ و ۴۸ساعت ماریناد کردن نمونه‌ها، قطعات گوشت از محلول‌های ماریناد خارج و با آب مقطر شسته و در آون (۱۸۰ سانتی­گراد-۲۰دقیقه) پخته شد. بعد از خنک شدن نمونه‌های پخته شده به­مدت یک شبانه روز در دمای ۱±۴ درجه سانتی­گراد، موازی محور فیبر عضلانی توسط تیغه وارنر- براتزلر دستگاه بافت سنج (ظرفیت بارگذاری ۵۰ کیلوگرم و سرعت تغییر شکل ۲۰۰ میلی­متر بر دقیقه) برش داده شد. حداکثر نیروی مورد نیاز برای برش محصول با توجه به منحنی نیرو- جا‌به‌جایی بر حسب نیوتن گزارش شد (Karimi et al., 2008 ؛ Hosseini et al., 2012).

درصد افت پخت

پس از انجام عمل پخت، درصد افت پخت مطابق رابطه (۲) محاسبه گردید (He et al., 2015؛ Kim et al., 1995؛ Karimi et al., 2008؛ Hosseini et al., 2012).

 رابطه (۲):

ساختار درون ماهیچه‌ای بافت پیوندی

نمونه‌های با اعمال و بدون اعمال اولتراسیون پس از ۲۴ و ۴۸ساعت ماریناد شدن، در دستگاه فریزدرایر به­مدت ۲۴ساعت خشک گردیدند و سپس تغییرات در ساختار فیبرهای کلاژن و پروتئین‌های ماهیچه توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت (Naveena et al, 2004).

ارزیابی آماری

در این پژوهش اثر ۵ محلول ماریناد (شاهد (آب مقطر)، عصاره زنجبیل ۳۰%، عصاره زنجبیل ۳۰% و ۵/۰% اسید­سیتریک، عصاره زنجبیل ۳۰% و ۱ % اسید­سیتریک و عصاره زنجبیل ۳۰% و ۵/۱% اسید­سیتریک) در دو زمان (۲۴ و ۴۸ساعت) و ۲ فرایند (بدون اعمال اولتراسوند و اعمال ۳ دقیقه اولتراسوند با فرکانس ۲۰ کیلوهرتز و توان ۴۰۰ وات و شدت جریان ۲۵ کیلو وات) بر فاکتورهای فیزیکوشیمیایی گوشت شتر به­وسیله طرح کاملاً تصادفی در قالب آزمون فاکتوریل با ۳ تکرار مورد بررسی قرار گرفت. برای آزمون آماری از نرم افزار SAS برای مقایسات میانگین از آزمون LSD در سطح احتمال ۵% استفاده شد. رسم نمودارها با Excel انجام گرفت.

نتایج و بحث

pH بعد از ماریناد و بعد از پخت

بر اساس نتایج به دست آمده از جدول ۱، pH بعد از ماریناد گوشت بین تمامی نمونه­ها تفاوت معنی­داری داشت (۰۵/۰(P< و تمامی نمونه­ها pH کمتری نسبت به نمونه­ی شاهد داشتند. در بین نمونه­ها، pH گوشت ماریناد شده و pH گوشت بعد از پخت در محلول زنجبیل به علت بالاتر بودن pH ذاتی عصاره زنجبیل (۶۴/۶)، بالاتر از سایر نمونه­های ماریناد شده مشاهده شد (۰۵/۰(P< که مطابق با نتایج کار Garg  و همکاران در سال ۲۰۰۶ بود. با افزودن غلظت اسید سیتریک، pH نمونه­های گوشت ماریناد شده و گوشت پخته شده کاهش معنی­داری پیدا کرد (۰۵/۰(P<. بیشترین کاهش pH  بعد از ماریناد و بعد از پخت در نمونه­های ماریناد شده  با عصاره­ی زنجبیل ۳۰ درصد و ۵/۱ درصد اسید سیتریک مشاهده شد (۰۵/۰(P< که مطابق با نتایج Serdaroglu و همکاران (۲۰۰۶) بود، زیرا ماریناد اسیدی سبب کاهش pH به زیر نقطه­ی ایزوالکتریک پروتئین­ها شده و از طرفی افزایش بارهای مثبت سبب ایجاد نیروی دافعه و تضعیف ساختار پروتئین می­گردد و نفوذ محلول ماریناد به درون ساختار ماهیچه متورم شده بر میزان آبدار بودن و تردی نمونه افزوده کرد.

نتایج حاکی از آن بودند که پخت نمونه­ها سبب افزایش pH می­شوند (جدول ۱)، چرا که پختن سبب انعقاد و افزایش دناتوره شدن پروتئین­های ماهیچه و در نتیجه کاهش گروه­های کربوکسیلیک در دسترس در پروتئین و آزاد شدن کلسیم و منیزیم از پروتئین­ها می­شود (Naveena et al., 2004؛ Abdeldaiem et al., 2013).

افزایش معنی­دار pH نمونه­های ماریناد شده (۰۵/۰(P< پس از گذشت ۴۸ ساعت (جدول ۲) به دلیل خروج آب از بافت گوشت است که با یافته­های  Kimو همکاران (۱۹۹۵) مطابقت داشت. با اعمال فرایند اولتراسیون (جدول ۳) بر قطعات گوشت، pH بعد از ماریناد پایین­تری نسبت به نمونه­ی بدون اعمال اولتراسیون مشاهده گردید (۰۵/۰ P<)، چرا که اعمال اولتراسوند باعث می­شود که کاتاپسین کاهش پیدا کند. کاتاپسین آنزیمی موجود در گوشت و دارای فعالیت اسیدی است (Lyng  و همکاران، ۱۹۹۷). اما اعمال امواج اولتراسیون به صورت معنی­داری سبب بالاتر بودن pH بعد از پخت نمونه نسبت به نمونه­ی بدون اعمال اولتراسیون گزارش گردید (۰۱/۰(P<، که مطابق با نتایج Jayasooriya و همکاران )۲۰۰۷( و Stadnik و همکاران (۲۰۰۸) می­باشد.

اثر متقابل محلول-اولتراسیون (۰۱/۰(P< بر تغییرات pH گوشت شتر بعد از ماریناد معنی­دار بود اما اثر متقابل محلول- زمان و محلول- اولتراسیون و محلول- اولتراسیون – زمان معنی­دار بیان نشد. اثر متقابل اولتراسیون – زمان و اولتراسیون- محلول- زمان (شکل ۱-الف) بر تغییرات pH بعد از پخت گوشت ماریناد شده معنی­دار (۰۵/۰(P< ولی اثر متقابل محلول-زمان و محلول-اولتراسیون بر تغییرات آن معنی­دار گزارش نشد

درصد جذب

بر اساس نتایج به دست آمده از جدول ۱ تفاوت معنی­داری بین درصد جذب ماریناد در قطعات گوشت مشاهده نشد و با افزایش زمان ماریناد در ۴۸ ساعت درصد جذب به طور معنی­داری (۰۵/۰(P< افزایش یافت (جدول ۲). در بیان علت این افزایش می­توان گفت با گذشت زمان و انبساط ماتریکس پروتئینی سبب نفوذ محلول اسیدی می­شود (Gault, 1985). اعمال فرایند اولتراسیون به علت ایجاد ریزشیارو افزایش شیارهای بین الیاف و تارهای (فیبرهای) ماهیچه در اثر کاویتاسیون، سبب افزایش معنی­دار (۰۵/۰(P< درصد جذب ماریناد در نمونه­ها شد (جدول ۳). نتایج به دست آمده با تحقیقات Ozuna و همکاران (۲۰۱۳) مطابقت دارد. اثر متقابل محلول-اولتراسیون (۰۱/۰(P< بر تغییرات درصد جذب محلول­های ماریناد معنی­دار می­باشد اما اثر متقابل محلول- زمان، اولتراسیون- زمان و محلول-اولتراسیون-زمان بر تغییرات آن معنی دار گزارش نشد.

نیروی برش

نیروی برش مهم­ترین شاخص معرف تردی گوشت است (Zhao et al, 2012). نتایج به دست آمده از جدول ۱ نشان داد مقدار نیروی برش در ۴ محلول نسبت به نمونه کنترل کاهش معنی­داری (۰۵/۰(P< داشت. کاهش نیروی برشی در گوشت­های ماریناد شده با عصاره­ی زنجبیل، به دلیل پروتئولیز پروتئین­های ماهیچه مثل پروتئین­های میوفیبریلی می­باشد (Thompson et al., 1973 ؛ Naveena et al., 2004). با افزایش غلظت اسید به کار رفته pH گوشت کاهش می­یابد و کاهشpH  به دلیل تغییراتی که در ساختار پروتئین­های گوشت ایجاد می­کند موجب کاهش نیروی برشی به طور معنی­داری (۰۵/۰(P< شد (Burke et al., 2003 ؛He et al., 2015).

نتایج به دست آمده از جدول ۲ نشان داد با افزایش زمان ماریناد کردن به ۴۸ ساعت، میزان نیروی برش به طور معنی­داری کاهش یافت (۰۵/۰(P< که این خود بیانگر این است که افزایش بازه­ی زمانی ماریناد باعث افزایش شدت تاثیر محلول­های ماریناد و تغییرات ساختار پروتئین­های گوشت شده است.

همچنین امواج اولتراسونیک سبب کاهش معنی­دار (۰۵/۰(P< نیروی برشی در نمونه­ها شدند (جدول ۳) که مطابق با یافته­های Jorgensen و همکاران در سال  2012 بود. امواج اولترا با فرایند کاویتاسیونی که ایجاد می­کنند موجب تغییر ساختار آن و در نهایت افزایش تردی ماهیچه می­شود (Jayasooriya et al., 2004 ؛ Koohmaraie et al., 1996).

اثر متقابل محلول-زمان بر تغییرات نیروی برش معنی­دار بود (۰۵/۰(P< اما اثر متقابل محلول- اولتراسیون، اولتراسیون-زمان و محلول-اولتراسیون-زمان بر تغییرات آن معنی­دار نیست.

افت پخت

قطعات گوشت ماریناد شده در عصاره­های مختلف تفاوت معنی­داری (۰۱/۰(P< در میزان درصد افت پخت نشان دادند (جدول ۱)، به گونه­ای که نمونه­های ماریناد شده در عصاره­ی زنجبیل و غلظت­های مختلف اسید سیتریک افت پخت بالاتری نسبت به سایر نمونه­ها داشتند. علت بیشتر بودن میزان افت پخت در نمونه­های ماریناد شده در عصاره­ی زنجبیل ۳۰ درصد با غلظت­های مختلف اسید سیتریک نسبت به محلول شاهد این است که زنجبیل باعث هیدرولیز بافت پیوندی شده از طرفی با افزوده شدن اسید، هیدورلیز با سرعت بیشتری رخ می­دهد و در نتیجه ظرفیت نگهداری آب کاهش و افت پخت بیشتری دیده شد. نتایج با یافته­های Abdeldaiem  و همکاران (۲۰۱۳) مطابقت داشت.

نمونه­های گوشت بدون اعمال اولتراسیون نسبت به نمونه­های گوشتی که فرایند اولتراسیون بر روی آنها اعمال شده است به طور معنی­داری (۰۵/۰(P< افت پخت بالاتری را نشان دادند (جدول ۳). امواج اولترا با تغییر در ساختمان گوشت قدرت اتصال در گوشت را افزایش داده و سبب افزایش ویژگی­های نگهداری آب در آن می­شود به همین دلیل افت پخت محصول کاهش می­یابد (Gambuteanu et al., 2013) که مطابق با نتایج به دست آمده در مورد درصد جذب ماریناد در این مطالعه می­باشد.

در خصوص تاثیر مدت زمان ماریناد کردن بر میزان افت پخت مطابق با جدول ۲، نمونه­هایی که به مدت ۴۸ ساعت ماریناد شده­اند نسبت به نمونه­هایی که ۲۴ ساعت در محلول ماریناد قرار گرفته­اند، میزان افت پخت کمتری را نشان دادند (۰۵/۰(P<. به علت شکستگی­های ایجاد شده در ساختار پروتئین­های میوفیبریلی و بافت پیوندی، گذر زمان سبب نفوذ بیشتر محلول ماریناد در ساختار ماهیچه و افت پخت پایین­تر در آن می­شود. اثر متقابل محلول-زمان و محلول-اولتراسیون-زمان (شکل ۱-ب) بر تغییرات افت پخت گوشت معنی­دار بوده است (۰۱/۰(P<  ولی اثر متقابل محلول-اولتراسیون و اولتراسیون-زمان معنی­دار بیان نشد.

شاخص­های رنگ

یکی از خصوصیات مهم گوشت رنگ آن است که اثر مهمی بر روی تصمیم گیری مصرف کننده به منظور خرید گوشت دارد زیرا معمولا با کیفیت محصولات در ارتباط است. شاخص L* بیانگر رنگ سفید تا سیاه، a* سبز تا قرمز و b* آبی تا زرد است. نتایج حاصل از جدول ۱ نشان می­دهد که نمونه­ی گوشت ماریناد شده در محلول زنجبیل ۳۰ درصد بالاترین مقدار L*، a* و b* را داشتند (۰۵/۰(P< و بر طبق گزارشات ارائه شده، پروتئین­های گوشت در بالای نقطه­ی ایزوالکتریک به دلیل افزایش بارهای منفی، ایجاد دافعه بین پروتئین­ها و افزایش جذب مواد ماریناد، ظاهر روشن­تر و قرمزی بیشتری را نشان می­دهد (Hinkle et al, 2009). بیشترین مقدار b* در آنها نیز احتمالا به دلیل رنگ زرد زنجبیل می­باشد. با افزوده شدن غلظت اسید سیتریک شاخص­های L*، a* و b* کاهش یافت به گونه­ای که برای نمونه­های ماریناد شده در عصاره­ی زنجبیل ۳۰ درصد و ۵/۱ درصد اسید سیتریک پایین­ترین میزان L* به دلیل دناتوره شدن پروتئین­های سارکوپلاسمیک با کاهش pH به زیر نقطه­ی ایزوالکتریک (Hosseini et al., 2015 ؛ Serdaroglu et al., 2006) و پایین­ترین میزان a* به علت تبدیل میوگلوبین به مت میوگلوبین (Lawrie et al, 2006) گزارش شد. بازه­های زمانی ماریناد کردن از نظر میزان شاخص های L*  و a* (05/0(P< و b* (01/0(P< با یکدیگر اختلاف معنی­دار داشتند (جدول ۲) به گونه­ای که با افزایش زمان ماریناد کردن از میزان روشنی نمونه­ها کاسته شد و میزان شاخص­های b* و a* افزایش یافت. چراکه افزایش بازه­ی زمانی ماریناد کردن تغییرات بیان شده را شدت می­بخشند (Lawrie et al, 2006). در جدول ۳ مشاهده شد که نمونه­ی گوشت ماریناد شده با اعمال ۳ دقیقه اولتراسیون نسبت به نمونه­ی بدون اعمال اولتراسیون به طور معنی­داری (۰۵/۰(P< شاخص­هایL*  و a* به دلیل تغییر شکل و تخریب سلول­ها توسط امواج اولتراسوند پایین­تری را دارند et al, 2013) Ghorbani).

اثر متقابل محلول- اولتراسیون بر تغییرات شاخص a* معنی­دار بود (۰۵/۰(P< اما اثر متقابل محلول-زمان، اولتراسیون-زمان و محلول-اولتراسیون-زمان بر تغییرات آن معنی­دار گزارش نشد. همچنین اثر متقابل محلول-زمان و اولتراسیون-زمان برتغییرات شاخصL* معنی­دار بود (۰۵/۰(P< اما اثر متقابل محلول-اولتراسیون و محلول-اولتراسیون-زمان بر تغییرات آن معنی­دار گزارش نشد. اثر متقابل محلول-اولتراسیون بر تغییرات شاخص b* گوشت شتر معنی­دار است (۰۱/۰ (P<اما اثر اولتراسیون، اثر متقابل محلول-زمان و اولتراسیون-زمان و محلول-اولتراسیون-زمان بر تغییرات آن معنی­دار بیان نشد.

ساختار درون ماهیچه‌ای

تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه­های گوشت با اعمال و بدون اعمال فرایند اولتراسیون پس از ۲۴ و ۴۸ ساعت ماریناد کردن توسط میکروسکوپ الکترونی در شکل­ (۲) نمایش داده شده است.

بررسی داده­های حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی پس از طی ۲۴ و ۴۸ ساعت ماریناد بیانگر این بودند که در نمونه­ی کنترل (آب مقطر) تمامی فیبرهای ماهیچه ای بدون هیچ گونه حفره­ای در ساختمان گوشت با نظم خاصی در کنار یک دیگر متصل شده­اند و این در حالی بود که در نمونه­هایی که با عصاره­ی زنجبیل ماریناد شده بودند، فیبرهای ماهیچه در قسمت­های مختلفی دچار شکاف شده­اند و این پارگی ساختار میوفیبریل­ها و ازدیاد مواد مترشحه از قسمت داخلی بافت و در نهایت تشکیل فضای خالی بین میوفیبریل­ها دیده شد، که این امر می­تواند به خاطر آسیب بافت پیوندی داخلی و سارکولما در نزدیکی فیبرهای ماهیچه باشد. این یافته­ها با نتایج Naveena  و همکاران (۲۰۰۴) مشابهت داشت.

در نمونه­های مورد بررسی ماریناد شده با عصاره­ی زنجبیل و اسید سیتریک مشخص شد که فیبرهای ماهیچه در دسته­های متفاوتی دچار شکستگی شدند و اتصال آنها به یکدیگرضعیف شدند. آسیب دیدگی میوفیبریل­ها با ازدیاد مواد مترشحه از بافت مورد بررسی قرار گرفتند. این امر خود موجب ازدیاد فضای بین میوفیبریل­ها یا فضای بین فیبرهای عضلانی شدند در نتیجه منجر به رشد و حفره­ی بزرگی بین آنها شده است. این حفره احتمال دارد که به خاطر آسیب بافت پیوندی آندومیوزیوم و سارکولما اطراف فیبرهای ماهیچه به وجود آمده باشد. آسیب دیدگی ساختار عضلانی در عکس­های میکروسکوپ الکترونی مشاهده گردید. این امر خود بیانگر این است که فیبرهای قوی عضلانی آسیب دیده­اند و غشاهای سلولی شدیدا تجزیه می­شوند. اتصالات دسته­های میوفیبریل و سارکولما در اغلب سلول­ها کاملا از بین رفته­اند. آسیب به ساختمان بافت پیوندی درون ماهیچه­ای یکی دیگر از دلایل ترد شدن گوشت به شمار می­آیند. تغییرات به وجود آمده در ساختمان درونی بافت عضلانی با یافته­هایKetnawa  و همکاران (۲۰۱۱) تطابق داشت

پارگی ساختمان میوفیبریل­ها، خروج مواد مترشحه از داخل بافت و ایجاد فضای خالی بین میوفیبریل­ها و آسیب به بافت آندومیوزیوم و سارکولما در نمونه­هایی که تحت تیمار اولتراسوند واقع شده بودند به مراتب بیشتر از نمونه­های بدون اعمال اولتراسوند بود که مطابق با یافته­های Jimenez و همکاران (۲۰۰۷) گزارش شد.

نتیجه گیری

گوشت شتر علیرغم بالا بودن خصوصیات تغذیه ای بالا، به علت بافت سفتی که دارد مورد کم توجهی قرار گرفته است. در این تحقیق ویژگی­های فیزیکوشیمیایی گوشت شتر پس از ماریناد کردن در عصاره ی زنجبیل ۳۰% و عصاره­ی زنجبیل ۳۰% به همراه غلظت­های مختلف اسید سیتریک پس از ۲۴ و ۴۸ ساعت بررسی شد. همچنین فرایند اولتراسیون بر تعدادی از آنها اعمال شد تا اثر آن بر روی خواص فیزیکوشیمیایی گوشت شتر مطالعه گردد. نتایج حاصل نشان داد گوشت ماریناد شده در عصاره­ی زنجبیل ۳۰% و ۵/۱% اسید سیتریک پایین­ترین میزان pH را بعد از ماریناد و همچنین بعد از پخت نشان دادند و افت پخت بالاتری را به دلیل نزدیک شدن pH به نقطه­ی ایزوالکتریک گوشت داشتند. همچنین مشاهده شد استفاده­ی هم زمان از عصاره­ی زنجبیل و اسید سیتریک باعث بهبود خصوصیات بافتی و کاهش بیشتر نیروی برش گوشت شد.

زمان ۴۸ ساعت بعد از ماریناد کردن، در بهبود ویژگی­های بافتی گوشت اثرگذار بود به طوری که نیروی برش قطعات گوشت کاهش معنی­دار نسبت به نمونه­هایی که ۲۴ ساعت از ماریناد کردن آنها می­گذشت را نشان داد. همچنین در این تحقیق اعمال فرایند اولتراسیون نیز در بهبود خصوصیات بافتی تاثیر گذار گزارش شد، به گونه­ای که با اعمال ۳ دقیقه فرایند اولترا نیروی برش نمونه­ی گوشت کاهش معنی­داری نسبت به نمونه­ی بدون اعمال اولترا داشت.

استفاده­ی هم زمان زنجبیل و اسید سیتریک باعث تغییر در ساختار داخلی پروتئین های میوفیبریلی و بافت پیوندی گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که استفاده­ی هم زمان از عصاره­ی زنجبیل و اسید سیتریک باعث پروتئولیز پروتئین­های میوفیبریلی و سارکوپلاسمی بافت پیوندی شد، در حالی که پروتئولیز و تخریب پروتئین­های بافت پیوندی(کلاژن) و میوفیبریل­ها در نمونه­های ماریناد شده با عصاره­ی زنجبیل به تنهایی مشاهده شد و تغییرات ایجاد شده موجب تردی نمونه­های ماریناد شده شدند. بنابر نتایج به دست آمده از این پژوهش استفاده همزمان از عصاره زنجبیل، اسیدسیتریک و اولتراسوند جهت افزایش تردی گوشت شتر نسبت به نمونه کنترل پیشنهاد می­شود.

References

Abdeldaiem MH, Hoda GMA. Tenderization of camel meat by using fresh ginger (Zingiber officinale) extract. Journal of food science and Quality Management 2013; 21: 12–۲۶٫

Aktas O, Waiczies S, Smorodchenko A, Dörr J, Seeger B, Prozorovski T, et al. Treatment of Relapsing Paralysis in Experimental Encephalomyelitis by Targeting Th1 Cells through Atorvastatin. Journal of Muscle Foods 2003; 197: 725–۷۳۳٫

Barbut S. Effect of three commercial light sources on acceptability of Salmon, Snapper and Sea Bass fillets. Aquaculture 2004; 236: 321–۳۲۹٫

Burke RM, Monahan FJ. The tenderization of shin beef using a citrus juice marinade. Journal of Meat Science 2003; 63(2): 161- 168.

Gambuteanu C, Filimon V, Alexe P. Effects of ultrasound on technological properties of meat a review. Food Science and Technology 2013; 14:176–۱۸۲٫

Garg V, Mendiratta SK. Studies On Tenderization And Preparation Of Enrobed Pork Chunks In Microwave Oven. Meat science 2006; 74: 718–۷۲۶٫

Gault NFS. The Relationship Between Water-Holding Capacity And Cooked Meat Tenderness In Some Beef Muscles As Influenced By Acidic Conditions Below the Ultimate pH. Meat science 1985; 15: 15–۳۰٫

Ghorbani R, Dehghannia J, Seyedlu Heris S, Ghanbarzade B. Modeling Color Parameters during Plums Drying Pretreated with Ultrasound and Osmotic Dehydration. Food Process Preserv Reserv Persion 2013; 1:27–۶۰٫

Lyng JG, Allen P, Mckenna BM. The influence of high intensity ultrasound baths on aspects of beef tenderness. Journal of Muscle Foods 1997, 8: 237-249.

Haghi K, Carvajal-millan E. Food Composition And Analysis. New Jersey 2014.

He FY, Kim HW, Hwang K-E, Song D-H, Kim Y-J, Ham Y-K, et al. Effect of Ginger Extract and Citric Acid on the Tenderness of Duck Breast Muscles. Korean Society for Food science of Animal Recources 2015; 35: 721–۷۳۰٫

Hinkle JB, Calkins CR, Mello AS De, Senaratne LS, Pokharel S. Acid Marination for Tenderness Enhancement of the Beef Round. Funded by Beef Checkoff 2009.

Hosseini SE, Esfahani Mehr A. The Effect Of Meat Marinating With Lactic And Citric Acid On Some Physicochemical And Electrophoretic Pattern Of Beef Burger. Iranian Journal of Velerinary Medicine 2012; 9: 103–۱۰۸٫

Jayasooriya SD, Torley PJ, D’Arcy BR, Bhandari BR. Effect of high power ultrasound and ageing on the physical properties of bovine Semitendinosus and Longissimus muscles. Meat Science 2007; 75: 628–۶۳۹٫

Jayasooriya SD, Bhandari BR, Torley P, D’Arcy BR. Effect of High Power Ultrasound Waves On Properties of Meat: A review. International Journal of Food Properties 2004; 7:301–۳۱۹٫

Jimenez A, Beltran G, Uceda M. High-Power Ultrasound in Olive Paste Pretreatment.Effect On Process Yield and Virgin Olive Oil Characteristics. Ultrasonics Sonochemistry 2007; 14: 725– ۷۳۱٫

Jorgensen S, Chapple T, Hoyos M, Reeb C, Block B. Connectivity among White Shark Coastal aggregation areas in the Northeastern Pacific in Global Perspectives on the Biology and Life History of the White Shark. International Conference of Meat Science and Technology, Cape Town, South Africa. 2012:159–۱۶۸٫

Karimi K, Oghabi F. Effect of Low Voltage Electric Stimulation on Density and Water Storage Capacity in Beef. Iranian Journal of Nutrition Science & Food Technology 2008; 2: 55-61.

Ketnawa S, Rawdkuen S. Application of Bromelain Extract for Muscle Foods Tenderization. Journal of Food and Nutrition Sciences 2011; 2: 393–۴۰۱٫

Kim M, Hamilton SE, Guddat LW, Overall CM. Plant Collagenase : Unique Collagenolytic Activity Of Cysteine Proteases From Ginger. Journal of Meat Science, Biochemica Biophysica 2007; 17: 627–۶۳۵٫

Kim KJ, Lee YB. Effect Of Ginger Rhizome Extract On Tenderness And Shelf Life Of Precooked Lean Beef. Journal of Animal Science 1995; 8: 343–۳۴۶٫

Koohmaraie M. Biochemical Factors Regulating the Toughening and Tenderization Processes of Meat. Meat Science 1996; 43:193–۲۰۱٫

Lawrie RA, Ledward DA. Lawries meat science. 7th edn, USA: Woodhead Publishing Limited and CRC Press 2006, 422.

Ozuna C, Pig A, Garcia-perez J, Mulet A, Carcel JA. Influence of high intensity ultrasound application on mass transport, microstructure and textural oroperties of pork meat (longissimus dorsi) brined at different NaCl concentrations. Journal of Food Engineering 2013; 84-119.

Naveena BM, Mendiratta SK. The Tenderization Of Buffalo Meats Using Ginger Extract. Muscle Foods 2004; 15: 235–۲۴۴٫

Patist A, Bates D. Ultrasonic in the food industry from the laboratory to commercial production. Innovative food science &emerging technologies 2008; 9: 147–۱۵۴٫

Sadeghi E, Hashemian AH, Mohammadi M, Mohammadi R. Study on the microbiological and chemical characterization of the meat products consumed in Kermanshah in 2012. Iranian Journal of Nutrition Science & Food Technology 2013; 7: 281-287.

Serdaroglu M, Abdraimov K, Alper O. The Efeects Of Marinating With Citric Acid Solutions And Grapefruit Juice On Cooking And Eating Quality Of Turkey BREAST. Journal of Muscle foods 2006;18: 162–۱۷۲٫

Stadnik J, Dolatowski ZJ, Baranowska HM. Effect of ultrasound treatment on water holding properties and microstructure of beef during ageing. Food Science and Technology 2008; 10: 151-158.

Thompson EH, Wolf ID, Allen CE. Ginger Rhizom : A New Source Of Proteolytic Enzyme. . Journal of Food Science 1973; 38: 652–۶۵۵٫

Zhao G, Zhou M, Zhao H, Chen X, Xie B, Zhang X, et al. Tenderization Effect Of Cold-Adapted Collagenolytic Protease MCP-01 On Beef Meat At Low Temperature And Its Mechanism. Journal of Food Chemistry 2012; 134: 738–۷۴۴٫

Marinade of Camel Meat Using the Ginger Extract, Citric Acid and Ultrasound

Abstract

Though containing high nutritional value, taste and texture similar to other sources of red meat, camel meat is not of particular attention due to the rigid texture. The effect of the addition of marinade solutions (5levels), time (2levels) and ultra-sonication (2levels) on the texture characteristics of camel meat were investigated based on completely randomized design. The meat components were prepared and divided into two groups for applying the ultra-sonication process. Five Marinade solution groups (ginger extract 30%, ginger extract 30% + 0.5%, 1% and 1.5% citric acid and distilled water (control sample) were prepared. The meat pieces inside the solutions in poly ethylene-polyurethane bag were kept at 4 ± ۱ ºC for 24 and 48 hours. Then the physicochemical characteristics, color indexes (a*, b* and L*), texture and microscopic structure of samples were evaluated. The marinated samples in 30% ginger extract and 1.5% citric acid showed the lowest pH (after marinade and after cooking) and the highest rate of baking loss compared to the control sample (P<0.05). The marinated samples in 30% ginger extract had the highest b* and L* compared to the control samples (P<0.05). Time and ultra-sonication were effective in the improvement of histological characteristics. Electron microscopic images indicated changes in the internal structure of meat proteins and increase in the free space between myofibril after 48 hours. Concomitant use of ginger extract, citric acid and ultrasound is a more suitable option for increasing meat tenderness compared to the control sample.

Keywords: Camel meat, Ultrasound, Marinade, Citric acid

جدول۱٫ مقایسه میانگین اثر محلول بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی گوشت شتر

نوع محلول	pH بعد از ماریناد	pH بعد از پخت	جذب محلول ماریناد(%)	افت پخت(%)	L*	a*	b*	نیروی برش (N)
شاهد (آب مقطر)	۵/۳۳±۰/۱۱a	5/77±۰/۲a	4/67±۲/۰۳a	56/93±۲/۹۱c	30/02±۲/۱ab	26/08±۱/۵۹a	10/23±۱/۱۶d	98/36±۱/۵۸a
GE  30%	5/28±۰/۱۳a	5/64±۰/۱۲b	5/15±۲/۵۹a	58/44±۳/۶۱bc	31/21±۲/۹۷a	31/4±۳/۳۴b	18/8±۱/۲۶a	95/27±۳/۱۱b
AC  5/0%+ GE 30%	5/09±۰/۲b	5/55±۰/۱۸c	4/94±۲/۱۸a	61/87±۵/۴۳a	29/62±۲/۹۴b	23/37±۲/۴۵c	18/03±۱/۰۲a	82/9±۷/۳۴c
AC 1% +GE 30%	4/75±۰/۱۶c	5/26±۰/۱۹d	4/69±۱/۸۲a	59/79±۲/۶۲b	29/41±۳/۳۴b	19/27±۱/۳۴d	14/03±۱/۶۶b	80/34±۶/۱۴d
AC 5/1% +GE 30%	4/66±۰/۱۴d	5/03±۰/۲۱e	4/72±۱/۵۶a	62/83±۳/۶۳a	26/81±۴/۹۴c	18/99±۰/۸۵d	11/84±۰/۶۹c	77/78±۴/۴۲e

-اعداد، میانگین (سه تکرار) ± انحراف معیار هستند

-اعدادی که دارای حداقل یک حرف مشابه هستند، اختلاف معنی­داری از نظر صفات مورد بررسی از لحاظ آزمون LSD با یکدیگر دارند (۰۵/۰P ≤).

– GE : عصاره زنجبیل و  AC: اسید­سیتریک

جدول۲٫ مقایسه میانگین اثر زمان بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی گوشت شتر

نیروی برش (N)	L*	a*	b*	افت پخت(%)	جذب محلول ماریناد(%)	pH بعد از پخت	pH بعد از ماریناد	زمان
۹۰/۹۶±۷/۱۴a	31/89±۱/۷۸a	23/25±۴/۹۸b	14/22±۳/۳۹b	62/48±۳/۵۲a	3/12±۰/۷b	5/31±۰/۲۸b	4/94±۰/۲۷b	24 ساعت
۸۲/۹±۱۰/۲۱b	26/94±۳/۲۱b	24/4±۵/۲۱a	14/95±۳/۷۹a	57/46±۳/۳۶b	6/54±۱/۲۸a	5/59±۰/۳۱a	5/11±۰/۳۳a	48 ساعت
– اعداد، میانگین (سه تکرار) ± انحراف معیار هستند – اعدادی که دارای حداقل یک حرف مشابه هستند، اختلاف معنی­داری از نظر صفات مورد بررسی از لحاظ آزمون LSD با یکدیگر ندارند (۰۵/۰P ≤).

جدول۳٫ مقایسه میانگین اثر اعمال اولتراسیون بر خصوصیات فیزیکوشیمیایی گوشت شتر

نیروی برش (N)	L*	a*	b*	افت پخت(%)	جذب محلول ماریناد(%)	pH بعد از پخت	pH بعد از ماریناد	اولتراسیون
۸۵/۹۱±۹/۹b	28/3±۳/۹۸b	22/65±۳/۸۷b	14/44±۳/۲۳a	58/43±۴/۱۳b	5/2±۲/۰۳a	5/47±۰/۳۳a	4/95±۰/۳۳b	3 دقیقه اولتراسیون
۸۷/۹۵±۹/۴۲a	30/53±۲/۷۷a	25±۵/۹a	14/73±۳/۹۵a	61/52±۳/۸۳a	4/47±۱/۹۴b	5/42±۰/۳۱b	5/1±۰/۲۸a	بدون اولتراسیون
– اعداد، میانگین (سه تکرار) ± انحراف معیار هستند – اعدادی که دارای حداقل یک حرف مشابه هستند، اختلاف معنی­داری از نظر صفات مورد بررسی از لحاظ آزمون LSD با یکدیگر ندارند (۰۵/۰P ≤).

الف)                                                                                                                           

ب)

شکل۱٫ اثر متقابل محلول- اولتراسیون- زمان بر (الف)تغییرات pH بعد از پخت و (ب) افت پخت گوشت ماریناد شده

*میانگین­هایی که دارای حروف مشابه هستند، اختلاف معنی­دار در تغییرات pH بعد از پخت  (05/0(P< و افت پخت (۰۱/۰(P< گوشت ماریناد شده ندارند.

	محلول	بعد از ۲۴ ساعت	بعد از ۴۸ ساعت
بدون اولتراسیون	شاهد (آب مقطر)
GE  30%
AC  5/0%+ GE 30%
AC 1% +GE 30%
AC 5/1% +GE 30%
اعمال ۳ دقیقه  اولتراسیون	شاهد (آب مقطر)
GE  30%
AC  5/0%+ GE 30%
AC 1% +GE 30%
AC 5/1% +GE 30%

شکل ۲٫ تصویر میکروسکوپ الکترونی ماهیچه ران شتر (با در نظر گرفتن فرایند اولتراسیون، زمان، محلول­های متفاوت )

* GE: عصاره زنجبیل و  AC: اسید­سیتریک

باقر بهبودی

انتهای پیام/*