ماریناد کردن گوشت شتر با استفاده از عصاره زنجبیل، اسیدسیتریک و اولتراسوند
فروزان جعفری۱، نفیسه زمیندار۲، محمد گلی۳، زهرا قربانی۱
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
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/*