تاثیر جایگزینی شکر با پودر شیره انگور بر ویژگی های کیک فنجانی

مقدمه

کیک از جمله فرآورده های آردی پرطرفداری است که انواع مختلف، با کالری متفاوت داشته و به دلیل ویژگی های ارگانولپتیکی و تنوع طعمی که دارد مورد استقبال مصرف کنندگان زیادی واقع شده است (اعلمی و همکاران1397 و نجفی و همکاران ۱396 ). آرد،شکر، تخم مرغ و چربی ترکیبات اصلی تولید کیک هستند که هر یک از آنها در ساختار و کیفیت کیک نقش مهمی دارند (شهیدی و همکاران 1396 و اعلمی و همکاران 1397) و از طرفی کالری زیاد موجود در انواع کیک به روغن، تخم مرغ و شکر موجود در فرمولاسیون آن نسبت داده میشود (نجفی و همکاران 1396).

شکر از ترکیبات عمده خمیر کیک است که علاوه بر نقش شیرین کنندگی، دارای خصوصیات عملکردی فراوانی است. شکر در تهیه کیک به عنوان تثبیت کننده ساختار گلوتن عمل میکند و با افزایش دمای ژلاتیناسیون نشاسته و دناتوراسیون تخم مرغ، به حفظ حباب های هوا در خمیر کیک کمک کرده و موجب شکل گیری و افزایش حجم کیک می شود. همچنین شکر به واسطه واکنش های کاراملیزاسیون و مایلارد، در ایجاد رنگ کیک نقش ویژه ای دارد (شهیدی و همکاران1396و بائوا و همکاران ۲۰۰۰).

 با تمام مزایایی که ساکارز به عنوان یک شیرین کننده طبیعی با ویژگی های عمل کردی خاص دارد، نقش مهمی در ایجاد برخی مشکلات سلامتی نظیر فشار خون، بیماری های قلبی، فساد دندان، چاقی و افزایش سطح و گلوگز و انسولین خون بویژه برای افراد مبتلا به دیابت دارد و از آنجائیکه مقدار زیادی شکر در تهیه انواع کیک به کار می رود و کیک عمر نگهداری بالایی داشته و توسط اقشار مختلف جامعه مصرف میشود، در صنعت به شکل گسترده ای تولید میگردد و به همین دلیل یافتن جایگزین های مناسب شکر در تهیه انواع کیک از اهداف پژوهشگران می باشد (شهیدی و همکاران 1396و بائوا و همکاران ۲۰۰۰و نابورس ۲۰۰۲و بیلگیل و آکبوروت ۲۰۰9و رودکوسکا۲۰۰9).

تاکنون تحقیقات زیادی درخصوص بکارگیری ترکیبات مختلف جهت غنی سازی و یا به منظور جایگزینی بخشی از شکر مورد استفاده در انواع کیک انجام پذیرفته است. در تحقیقی از آسپارتام به همراه فروکتوز جهت جایگزینی شکر در کیک لایه ای استفاده شد (هس و سستر ۱983 ، بائوا وهمکاران ۲۰۰۰). آسپارتام ریزپوشانی شده به همراه سوربیتول، نشاسته و جوانه گندم را جهت تولید کیک اسفنجی رژیمی بکار بردند. لین و همکاران(2003) اریتریتول را در مقادیر مختلف جهت جایگزینی شکر در کیک شیفون مورد بررسی قرار دادند. بیک زاده و همکاران (2016) اثر افزودن پوسته اسفرزه را بر ویژگی های فیزیکی، تغذیه ای، حسی و بیاتی کیک اسفنجی پروبیوتیک مورد بررسی قرار دادند. همین محققین تاثیر افزودن اینورین، فروکتوالیگوساکارید و اینولین غنی شده با فروکتوالیگوساکارید را نیز بر خصوصیات کیک بررسی کردند (بیک زاده و همکاران ۲۰۱۷).

نورمحمدی و همکاران (1391) از شیرین کننده مصنوعی آسپارتام به همراه سوربیتول، مالتیتول، اریتریتول و زایلیتول در تولید کیک اسفنجی کم کالری استفاده کردند. از قندهای الکلی سوربیتول، مالتیتول، اریتریتول و زایلیتول به همراه آسپارتام (نورمحمدی و همکاران )1391). مالیتول و الیگوفروکتوز (نورمحمدی و پیغمبردوست ۲۰۱۵ ) و زایلیتول و الیگوفروکتوز (نورمحمدی و پیغمبردوست 2016) جهت جایگزینی شکر در کیک اسفنجی استفاده شده است. اگرچه از ترکیبات شیرین کننده بویژه قندهای الکلی به منظور تولید فرآورده های مختلفی نظیر محصولات لبنی کم کالری نیز استفاده می شود (رسوری- پیروزانی و همکاران ۲۰۱۷) .

علیرغم تولید انواع کیک با کالری کمتر ولی درنهایت جایگزینی بیش از ۲۵ درصد ساکارز منجر به کاهش کیفیت و مقبولیت آن گردیده است و باید به این موضوع توجه داشت که ساکارز یک ترکیب اساسی در فرمولاسیون انواع کیک است که موجب تأمین انرژی، شیرینی، تردی وافزایش حجم کیک می شود و کاهش مقدار ساکارز بر خصوصیات حسی و بافتی کیک تأثیرگذار است (نورمحمدی و همکاران 1391و لین و همکاران 2003) .

با توجه به افزایش تمایل مصرف کنندگان به جایگزین های طبیعی شکر، استفاده از شیرین کننده های طبیعی در فرمولاسیون کیک از توجه ویژه ای برخوردار  است. تحقیقات نشان داد که جایگزینی شکر کیک با مقادیر مختلف شیره میوه هایی نظیر انگور، توت، زردآلو و هندوانه منجر به کاهش فعالیت آبی و حجم و از طرفی افزایش تیرگی و مقادیر املاح معدنی کیک گردید )آکبوروت و بیلگیل ۲۰۱۰ و بیلگیل و آکبوروت 2009).

 در تحقیقی نشان داده شد که جایگزین کردن ساکارز با شیره خرما منجر به کاهش حجم، تخلخل و دانسیته جسمی کیک اسفنجی گردید در حالیکه با توجه به کاهش فعالیت آبی، عمر نگهداری کیک افزایش یافته و در جایگزینی ۲۵ درصد شکر با شیره خرما بهترین ویژگی های حسی مشاهده گردید (راعی و همکاران 1395). همچنین مشاهده شد که جایگزینی شکر با شیره انگور کاهش حجم و سفتی و افزایش رطوبت و تیرگی را در کیک اسفنجی به همراه داشت و کیک های با 4۰ درصد شیره انگور جایگزین شده بالاترین امتیاز حسی را داشتند (شهیدی و همکاران 1396).

ایران با تولید حدود 3/2میلیون تن انگور از مجموع 8/77 میلیون تن انگور تولیدی جهان در سال 2018 ، دهمین تولیدکننده این محصول ارزشمند محسوب میگردد (گزارش آماری محصولات باغی جهان 2019( که حدود ۵ تا ۲۰ درصد آن به شیره انگور تبدیل می شود (شهیدی و همکاران 1396) شیره انگور با داشتن 8۰-7۰ درصد ماده جامد، فرآوردهای تخمیر نشده است که غالباً از تغلیظ آب انگور تهیه میگردد و به واسطه داشتن میزان مناسبی از مونوساکاریدهای با قابلیت هضم سریع، مواد معدنی، انواع ویتامین، اسیدهای آلی و ترکیبات فنولی ارزش تغذیه ای بالایی داشته و استفاده از آن به  عنوان شیرین کننده در مقایسه با ساکارز، منجر به تولید محصولی شیرین تر با انرژی کمتر و در عین حال با ارزش غذایی بهتر میشود )احمدی و همکاران 1398و آکبوروت و بیلگیل ۲۰۱۰و دمیر 2014).

بر اساس مطالعات انجام گرفته تاکنون گزارشی در خصوص به کارگیری پودر شیره انگور به عنوان جایگزین شکر در کیک قالبی در ایران صورت نپذیرفته است. هدف از انجام این تحقیق استفاده از پودر شیره انگور جهت جایگزینی همه یا بخشی از شکر به کار رفته در تهیه کیک قال بی و بررسی ویژگی های کیک حاصل از این جایگزینی طی سه هفته نگهداری بود.

مواد و روش ها

مواد

آرد گندم با درجه استخراج ۷۲ ، میزان رطوبت 09/۱۰ درصد، خاکستر 48/۰ درصد و پروتئین 3/۱۱ درصد از کارخانه آرد جنوب (اهواز)، شکر سفید از شرکت گلستان (تهران)، بیکینگ پودر از شرکت هرمین )شهریار)، رو غن مایع آفتابگردان لادن از شرکت صنعتی بهشهر(تهران)، تخم مرغ کامل از شرکت تلاونگ (تهران)، پودر شیرخشک از شرکت پارسیان صنعت شایان (نظرآباد)، پودر آب  پنیر از صنایع شیر پگاه )شوش)، وانیل از مجتمع صنایع غذایی گلها (تهران(، تهیه گردیدند. شیره طبیعی انگور بدون هیچ شکر افزوده ای با درجه بریکس ۷۱ از تویسرکان (همدان)  تهیه و با استفاده از خشک کن پاششی آزمایشگاهی )درساتک، ایران) و به کمک مالتودکسترین معادل دکستروز 18(شرکت پوران پودر سپاهان، اصفهان)، به منظور عدم چسبندگی شیره به بدنه خشک کن، به پودر تبدیل گردید.

دمای ورودی و خروجی هوای خشک کن به ترتیب ۱۵۰ و 8۰ درجه سانتیگراد، حجم تزریق نمونه نیم لیتر در ساعت و غلظت مواد جامد محلول حاصل از شیره انگور و مالتودکسترین تزریق شده به خشک کن40 درصد بود. پودر شیره انگور تهیه شده تا سرد شدن کامل و به منظور جلوگیری از جذب رطوبت مجدد تا دو ساعت در دسیکاتور قرار داده شد و سپس در ظروف شیشه ای درب دار ریخته و نگهداریگردید )آزادمرد دمیرچی و راعی 1394و دمیر 2014). همه مواد شیمیایی مورد استفاده در این تحقیق با خلوص بالا از شرکت تولیدی مرک آلمان خریداری شدند.

تهیه نمونه های کیک فنجانی

خمیر کیک با روش شکر- خمیر و براساس روش های ارایه شده توسط آزادمرد دمیرچی و راعی (1394) و عبدالنبی پور و همکاران (1398) با کمی تغییرات تهیه شد. ابتدا روغن و شکر توسط یک مخلوط کن برقی تهیه خمیر با سرعت ۵۰ دور در دقیقه و به مدت ۱۰ دقیقه تا رسیدن به یک خمیر روشن با هم مخلوط شدند. سپس تخم مرغ طی چند مرحله در فواصل زمانی 4 دقیقه اضافه شد. سایر مواد پودری به همراه آرد که جهت یکنواختی اندازه از الک با مش 3۵ عبور داده شده بودند در مرحله بعد اضافه شدند و در نهایت آب مورد نیاز به آرامی اضافه و تا زمان تهیه یک خمیر مناسب عمل مخلوط کردن ادامه یافت. سپس خمیر به درون قالب های فلزی کیک فنجانی که از قبل کمی با روغن چرب شده بودند ریخته شد و پس از چیده شدن در سینی، درون فر کوچک 4 دیس فن دار نیمه صنعتی (شرکت فناوران ماشین شادمهر، ایران) با دمای 3۲۵ درجه سانتیگراد به مدت ۲۵ دقیقه پخته شدند. نمونه های کیک پخته شده پس از خروج از فر به مدت 4۰ دقیقه در دمای محیط سرد شده و پس از خروج از قالب، در کیسه های پلی اتیلنی بسته بندی و در دمای محیط جهت انجام آزمون های مختلف نگهداری شدند.

 در این تحقیق تیمارها براساس نسبت جایگزینی پودر شیره انگور تهیه شده با شکر مورد مصرف در تهیه کیک بود که در نسبت های۰ ،۲۵ ،۵۰ و ۱۰۰ درصد جایگزین شکر در کیک گردید و نمونه شاهد همان نمونه حاوی صفر درصد پودر شیره انگور بود. تیمارها دو ساعت پس از پخت، به عنوان روز اول، روز هفتم، روز چهاردهم و روز بیست و یکم مورد آزمون های مختلف قرار گرفتند.

آزمون های فیزیکی شیمیایی

وزن مخصوص خمیر کیک با تقسیم جرم 240 میلی لیتر از خمیر تهیه شده بر جرم همان مقدار آب محاسبه شد )لین و همکاران 20۰3) رطوبت نمونه های کیک بر اساس استاندارد شماره 44-20 AACC و به کمک آون در دمای 150 درجه سانتیگراد و حجم آن ها با استفاده از روش جابه جایی دانه های کلزا طبق استاندارد ش ماره ۰۵-۱۰AACC اندازگیری شد.

بررسی سفتی بافت نمونه های کیک طی نگهداری بر اساس استاندارد شماره ۰9- ۷4 AACC و با استفاده از دستگاه بافت سنج با وزن سل ۵ کیلوگرمى انجام پذیرفت. برای این کار قطعه مکعبی به ابعاد ۲ سانتیمتر از مغز کیک جدا و روی صفحه دستگاه قرار داده شد و از یک پروب آلومینیومی با قطر 36 میلیمتر با سرعت نفوذ ۲۵/۰ میلیمتر بر ثانیه که پس از برخورد با سکو نمونه به میزان 4۰ درصد در بافت کیک فرو میرفت استفاده شد.

ویژگی های حسی

به منظور ارزیابی حسی نمونه های کیک حاصل از جایگزینی شکر با پودر شیره انگور طی دوره نگهداری از ده ارزیاب آموزش دیده ( چهار مرد و شش زن) دارای محدوده سنی ۲4 تا 3۷ سال استفاده گردید. آزمون های حسی شامل رنگ ظاهری، بافت، طعم، رایحه و پذیرش کلی بود. شرایط دمایی و نوری یکسانی برای ارزیابی نمونه ها توسط ارزیاب ها فراهم گردید و هر نمونه با یک کد سه رقمی تصادفی، شماره گذاری شده بود و همه نمونه ها به طور همزمان در اختیار ارزیاب ها قرار گرفت. در ارزیابی حسی از روش امتیازدهی پنج نقطه ای که نمره ۱ نشان دهنده کمترین امتیاز و نمره ۵ نمایانگر بیشترین امتیاز برای صفت مورد ارزیابی بود استفاده گردید.

روش های تجزیه و تحلیل آماری

این تحقیق به صورت فاکتوریل و در قالب طرم کاملا تصادفی با سه تکرار انجام و آنالیزهای آماری با استفاده از نرم افزار SPPS نسخه ۲۱ و از طریق آناریز واریانس ANOVA یک طرفه WAY ONEصورت پذیرفت. میانگین داده ها با استفاده از آزمون دانکن در سطح اطمینان 9۵ %مقایسه گردیدند و نمودارها با نرم افزار اکسل رسم گردید.

 نتایج و بحث

میزان رطوبت

نتایج نشان داد که افزودن مقادیر متفاوت پودر شیره انگور (بعنوان جایگزین شکر) و مدت زمان ماندگاری اثر معنی داری بر میزان رطوبت نمونه ها داشت (شکل 1).  همانطور که مشخص است با افزایش میزان درصد استفاده از پودر شیره انگور در فرمولاسیون کیک، یک روند افزایشی معنی دار در رطوبت مشاهده شد و کیک های حاوی پودر شیره نسبت به تیمارهای شاهد افزایش رطوبت داشتند. در حالیکه در همه تیمارهای مورد بررسی، با گذشت زمان از مقدار رطوبت نمونه های کیک کاسته شد. بیشترین میزان رطوبت با مقدار ۲/3۰ درصد مربوط به نمونه ۱۰۰ درصد پودر شیره انگور در روز اول و کمترین مقدار رطوبت با میزان ۷۲/19 درصد مربوط به نمونه شاهد روز ۲۱ام بود.

دلیل افزایش رطوبت نمونه های کیک در اثر افزودن پودر شیره انگور را میتوان به خواص جاذب رطوبت بودن این ترکیب و رقابت ترکیبات جاذب آب در فرمولاسیون آن دانست که با جذب بیشتر و قدرت نگهداری بیشتر آب ، سبب افزایش مقدار رطوبت در محصول می شوند (آبلت و همکاران ۱986). نتایج مشابهی نیز توسط سایر محققین در اثر افزودن پودر شیره خرما به کیک اسفنجی (آزادمرد دمیرچی و راعی 1394 ،)پودر شیره انگور به کلوچه )دمیر 2014 ) و پودر عسل به نان حجیم (تانگ و هم اران ۲۰۱۰ ) مشاهده گردید.

بافت

سفتی بافت کیک نقطه مقابل نرمی محسوب می شود و نیروی لازم جهت فشرده کردن کیک می باشد. اثر روز نگهداری و تیمار بر سفتی بافت در کیک های تهیه شده با پودر شیرۀ انگور در شکل ۲ نشان داده شده است و همان طور که مشاهده میشود زمان نگهداری و جایگزینی پودر شیره انگور بر سفتی بافت کیک اثر معنی داری داشتند. با گذشت زمان نگهداری کیک تا ۲۱روز، از میزان نرمی بافت همه نمونه های کیک کاسته شد. اما میزان سفت شدن کیک های تهیه شده از پودر شیره انگور نسبت به نمونه شاهد در همه روزها کمتر بود که با نتایج راعی و همکاران (1395) مطابقت داشت.

 یکی از پارامترهایی که در بیاتی کیک نقش مهمی دارد مهاجرت آب بین پوسته و مغز در طول نگهداری میباشد. این مهاجرت آب میتواند بخشی از سفت شدن بافت مغز در طول نگهداری را توجیه کند (هسو و همکاران 2014). حضور مقادیر زیاد مونو ساکاریدهای احیاکننده فروکتوز و گلوکز در پودر شیره انگور موجب جذب بیشتر رطوبت در بافت کیک در مقایسه با مقادیر مشابه ساکارز میشود و بدین ترتیب بافتی نرمتر را پدید می آورد، زیرا از دست رفتن آب بافت طی نگهداری یکی از عوامل مهم سفتی محسوب میگردد (آزادمرد دمیرچی و راعی 1396 وکلانتری و همکاران 1394(.

مشابه این نتایج را دیگر محققینی که پودر عسل را به نان (تانگ و همکاران ۲۰۱۰ ) و شیره انجیر را به کیک اسفنجی (کلانتری و همکاران 1394) اضافه کرده بودند، گزارش کردند. فهلول و همکاران (2010) که تاثیر جایگزینی شکر با مقادیر مختلف پودر خرما به بیسکوئیت را بررسی کرده بودند نیز مشاهده کردند که با افزایش مقدار پودر خرما در فرمول بیسکوئیت، سفتی بافت کاهش مییابد. آنها سفت شدن بیسکوئیت را در اثر کریستالیزاسیون قندها طی خنک کردن دانستند و از آنجائی که پودر شیره انگور نظیر پودر خرما و عسل حاوی مقادیر بالایی فروکتوز که حفظ کننده رطوبت است می باشد در نتیجه جایگزینی ساکارز با مقادیر بیشتر پودر شیره انگور منجر به تولید محصولی نرم تر میشود (تانگ و همکاران 2010).

نتایج تحلیل سفتی بافت نمونه های کیک قالبی حاصل از جایگزینی شکر با مقادیر مختلف پودر شیره انگور نشان داد که اگرچه همه نمونه های کیک تهیه شده با پودر شیره انگور نسبت به نمونه شاهد نرمتر بودند ولی در روز اول فقط سفتی بین نمونه های بیش از ۵۰ درصد پودر جایگزین شده با سایرین اختلاف معنیداری وجود داشت و در روز آخر اختلافی بین سفتی نمونه با ۲۵ و ۵۰ درصد پودر جایگزینی مشاهده نشد در حالیکه نسبت به نمونه شاهد به طور معنی داری نرمتر بودند. آزادمرد دمیرچی و راعی )۱396) که از مقادیر مختلف پودر شیره خرما در جایگزینی شکر در کیک اسفنجی استفاده کرده بودند مشاهده کردند که در طی روز اول نگهداری در سفتی بین تیمارهای ۲۵ ،۵۰ و ۷۵ درصد پودر تفاوت معنی دار مشاهده نشد اما بین تیمار ۱۰۰ درصد پودر و شاهد اختلاف معنی دار بود، اگرچه آنها نیز سفت شدن بافت همه نمونه ها طی نگهداری را مشاهده کردند.

وزن مخصوص خمیر، تخلخل و حجم کیک

وزن مخصوص از ویژگی های مهم خمیر کیک است که ظرفیت نگهداری هوا طی همزدن را نشان می دهد به طوریکه خمیری با وزن مخصوص پائین قابلیت ورود حباب های هوا به خمیر و میزان نگهداری آنها را در بافت خمیر افزایش میدهد (خلیل 1998).  نتایج آنالیز واریانس نشان داد (جدول1) با افزایش مقدار پودر شیره انگور، وزن مخصوص خمیر کیک ها به طور معنی داری افزایش یافت اگرچه در هر حالت از وزن مخصوص نمونه شاهد کمتر بود. از آنجاییکه رابطۀ معکوسی میان وزن مخصوص خمیر کیک و قابلیت ورود حباب های هوا به خمیر و میزان نگهداری حباب های هوا در بافت خمیر هست (خلیل ۱998و بائوا و همکاران ۲۰۰۰ (میتوان نتیجه گرفت افزایش درصد پودر باعث کاهش قابلیت نگهداری گاز در خمیر کیک و بنابراین افزایش در وزن مخصوص خمیر شده است که با نتایج آزادمرد دمیرچی و راعی (1394 ) که پودر شیره خرما را به کیک اسفنجی اضافه کرده بودند مطابقت داشت.

 از طرفی حجم کیک از ویژگی های کیفی آن محسوب میگردد و از نظر مصرف کنندگان، کیکی با حجم بیشتر از مقبولیت بیشتری برخوردار است. نتایج نشان داد که جایگزینی ساکارز با پودر شیره انگور، حجم کیک به صورت معنی داری کاهش یافت، به طوریکه نمونه کیکی که شکر آن به طور کامل با پودر شیره انگور جایگزین شده بود کمترین حجم را داشت (جدول ۱) اگرچه تفاوت معنیداری بین حجم نمونه شاهد و نمونه حاوی ۲۵ درصد پودر جایگزین نبود.

 علت کاهش حجم نمونه های کیک میتواند اثر قند های احیاکننده و احتمالا تغییرات ویسکوزیته و جرم حجمی خمیر باشد به طوریکه کاهش قدرت نگهداری گاز در خمیر منجر به کاهش حجم کیک میشود (بائوا و هم اران ۲۰۰۰ ). قوام خمیر یکی از عوامل مهم حفظ فیزیکی هوا در بافت کیک است. اگر قوام خمیر مناسب نباشد و خیلی کم یا زیاد باشد، حباب های هوای کمی در بافت کیک نهایی قرار میگیرد که تولید محصولی کم حجم را به دنبال دارد )کلانتری و همکاران 1394و شهیدی و همکاران 1396).

همچنین از آنجائی که مونوساکارید های احیاکننده فروکتوز و گلوکز عمده قند های تشکیل دهنده شیره انگور بوده و با توجه به افزایش گروه های عاملی قندهای موجود در شیره انگور نسبت به ساکارز، در اثر افزایش مقدار پودر شیره انگور، اتصالات هیدروژنی بیشتر شده و با کاهش تحرک آب آزاد، ویسکوزیته خمیر افزایش می یابد، از طرفی هر چه وزن مولکولی قندها کمتر باشد، تمایل به جذب آب افزایش و درنتیجه ویسکوزیته نیز افزایش می یابد (شهیدی و همکاران 1396و بمیلر و ویستل 1996 ).

اگر قوام خمیر خیلی پایین باشد حباب های هوای حاصل از مخلوط اولیه خمیر که در شبکه گلوتنی به دام افتاده و گاز دی اکسید کربن که در اثر تجزیه بیکینگ پودر تولید شده به سرعت دراثر پخت از کیک خارج میشوند و حجم کیک کاهش می یابد. از طرفی، قوام خیلی بالای خمیر نیز برای تهیه کیک مناسب نیست چون امکان بوجود آمدن حباب های هوا در اثر مخلوط شدنخمیر و سپس خروج گازها در حین پخت و افزایش حجم کیک را فراهم نمیکند )کلانتری و همکاران 1394و شهیدی و همکاران 1396(. نتایج این تحقیق با مشاهدات سایر محققینی که از شیره انگور (شهیدی و همکاران 1396و آلکوبوت و بیکلیکلی ۲۰۱۰) و شیره انجیر (کلانتری و همکاران 1394) به عنوان جایگزین شکر در کیک اسفنجی استفاده کرده بودند مطابقت داشت. آزادمرد دمیرچی و راعی(1394) نیز مشاهده کردند که با افزایش میزان جایگزینی شکر با پودر شیره خرما، حجم کیک اسفنجی کاهش یافت.

بیشترین میزان تخلخل در کیک حاوی ۲۵ درصد پودر جایگزین مشاهده شد در حالیکه نتایج تحلیل آماری نشان از اثر معنیدار جایگزینی شکر با پودر شیره انگور در نسبت های ۷۵ و ۱۰۰ در صد داشت)جدول1). از آنجائیکه رابطه مستقیمی بین تخلخل و حجم کیک وجود دارد، انتظار می رود، نمونه هایی که حجم کمتری دارند، تخلخل کمتری نیز داشته باشند که با نتایج به دست آمده منطبق بود (نورمحمدی و همکاران1391).

 به طور کلی میزان تخلخل مغز بافت محصولات صنایع پخت تحت تأثیر تعداد حفرات موجود در مغز بافت و همچنین نحوه توزیع و پخش این حفرات است و هرچه تعداد حفرات و سلولهای گازی بیشتر بوده و توزیع و پخش آنها یکنواخت تر باشد، میزان تخلخل محصول نهایی نیز بیشتر خواهد شد (توان و همکاران 1397). شکل3 میزان تخلخل نمونه های مختلف کیک را که  حاصل تصاویر پردازش شده بافت مغز کیک با Image J هست نشان میدهد. برای بررسی میزان تخلخل، ابتدا بخش 8 بیت نرم افزار به منظور خاکستری کردن سطح  تصاویر فعال و پس از آستانه گیری و بخش بندی تصاویر براساس الگوریتم اتسو، بخش دودویی نرم افزار فعال و تصاویر به نقاط تیره و روشن تبدیل گردیدند.

 با نتایج مستخرج از پردازش تصاویر این بخش می توان به میزان تخلخل که نسبت مجموع سطح و حفرات هوا به سطح و کل کیک است دست یافت (توان و همکاران 1397). در تصاویر هم همین موضوع بییشترین میزان تخلخل در نمونه های شاهد، ۲۵ و ۵۰ درصد پودر شیره انگور بوده مشخص است و این میزان تخلخل در مغز کیک نمونه های حاوی ۷۵ و ۱۰۰ درصد پودر شیره انگور کاهش یافته است.

رنگ

جدول ۲ تاثیر جایگزینی شکر با نسبت های مختلف پودر شکیره انگور را بر ویژگیهای رنگی پوسته کیک نشان می دهد. در این تحقیق شاخص L جهت تعیین میزان روشنایی و تیرگی، شاخص *a به عنوان معرف قرمزی و شاخص *b جهت تعیین شدت زردی پوسته نمونه های کیک اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که جایگزینی شکر با پودر شیره انگور بر شاخص های رنگی کیک اثر معنی داری داشته است. با افزایش مقدار پودر شیره انگور به فرمول کیک، از شدت روشنایی کیک ها کاسته شد و به عبارتی، کیک ها تیره تر شدند و همچنین شدت قرمزی و زردی کیک ها نیز به ترتیب افزایش و کاهش یافت ولی تغییر معنی داری در زردی نمونه شاهد و کیک حاوی ۲۵ درصد پودر شیره انگور مشاهده نشد.

این تغییرات در شاخص های رنگی میتواند به دلیل وجود رنگدانه های موجود در شیره انگور و انجام سریعتر واکنش مایلارد در حضور قند احیاکننده فروکتوز در مقایسه با ساکارز باشد زیرا با افزایش میزان جایگزینی شکر با پودر شیره انگور، مقدار قندهای احیاکننده در محیط جهت انجام واکنش مایلارد بیشتر می شود (شهیدی و همکاران 1396). آزادمرد دمیرچی و راعی (1394)نیز افزایش تیرگی و کاهش زردی نمونه های کیک اسفنجی را با افزایش نسبت پودر شیره خرما در جایگزینی با شکر گزارش کردند. راعی و همکارن (139۵) نیز مشاهده کردند که با افزایش مقدار شیره خرما در کیک، میزان روشنایی و زردی کیک کاهش یافت ولی کاهش زردی فقط در مقادیر بالاتر از ۵۰ درصد شیره خرما معنی دار بود.

ویژگی های حسی

نتایج مقایسه میانگین ویژگی های مختلف حسی نمونه های کیک شامل طعم و مزه، بافت، رایحه، شکل ظاهری و پذیرش کلی در شکل 4 نشان داده شده است. امتیاز ارزیاب ها به شکل ظاهری نمونه حاوی ۲۵ درصد پودر از همه بیشتر بود در حالیکه کمترین امتیاز را به نمونه حاوی ۱۰۰ درصد پودر دادند که شاید به دلیل تیرگی بیشتر آن به دلیل بالا بودن مقدار قندهای احیای شرکت کننده در واکنش مایلارد باشد. نتایج نشان داد که جایگزینی شکر با پودر شیره انگور بهبود رایحه کیک را به همراه داشته است به طوری که نسبت به نمونه شاهد اختلاف معنیداری داشتند.

 نمونه شاهد و نمونه کیک حاوی ۲۵ درصد پودر شیره انگور بیشترین امتیاز مربوط به بافت که میزان نرمی و ارتجاع پذیری بافت کیک را نشان می دهد دارا بودند. از طرفی افزودن پودر شیره انگور مزه بهتری را نسبت به نمونه شاهد ایجاد کرد به طوری که کیک حاوی ۷۵ درصد پودر بیشترین امتیاز طعم و مزه را داشت. بیشترین و کمترین امتیاز پذیرش کلی از نظر ارزیاب ها به ترتیب به نمونه های حاوی ۲۵ و ۱۰۰ درصد پودر شیره انگور تعلق گرفت. به طور کلی نتیجه ارزیابی حسی نشان داد که جایگزینی شکر با نسبت های ۲۵ تا ۵۰ درصد پودر شیره انگور موجب بهبود برخی ویژگی های حسی کیک گردید. شهیدی و همکاران نشان دادند که با جایگزینی 4۰ درصد شیره انگور به کیک بهترین بافت و طعم کیک ایجاد میشود. راعی و همکاران (1395) گزارش کردند که با افزودن ۲۵ درصد شیره خرما به کیک، بیشترین امتیاز حسی، خلل و فرج بافت و عطر و طعم در نمونه های کیک ایجاد گردید.

نتیجه گیری

نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که جایگزینی شر با پودر شیره انگور در فرمول کیک قالبی بر برخی ویژگی های آن تاثیرگذار می باشد به طوری که افزودن پودر شیره انگور موجب حفظ بیشتر رطوبت در بافت کیک و در نتیجه نرمی کیک میگردد. از طرفی افزودن پودر شیره انگور موجب تیرگی رنگ پوسته کیک میگردد. افزودن مقدار ۲۵ درصد پودر شیره انگور ویژگی های حسی کیک را بهبود بخشیده و بیشترین حجم را در کیک ایجاد میکند. به طور کلی یافته های این تحقیق جایگزینی ۲۵ درصد از شکر با پودر شیره انگور را به عنوان یک شیرین کننده طبیعی در تولید کیک قالبی پیشنهاد مینماید.

منابع مورد استفاده

1.  آزادمرد دمیرچی  و راعی پ، ۱394 .بررسی اثر مقادیر گوناگون پودر شیرۀ خرما بر مدت زمان نگهداری و ویژگی های کمی و کیفی کیک اسفنجی، مجله مهندسی بیوسیستم ایران، 46 ،4 ،4۰4-399.
2. احمدی م، حجتی م و ناصحی ، ۱398 .تولید کامبوچا با استفاده از شیره های طبیعی شاهتوت و انگور به عنوان شیرین کننده و بستر تخمیر بر پایه چای سبز و سیاه، مجله مهندسی بیوسیستم ایران، ۵۰ ،۲ ،3۵3-343.
3. اعلمی م، رهبری م و عوض صوفیان ع، ۱39۷ .ویژگی های رئورلوژی  کیک اسفنجی بر پایه آرد برنج و جوانه گندم، نشریه علمی فرآوری و نگهداری مواد غذایی،۱۰ ،۱ ،3۲-۱6.
4. توان ز، حجتی م، ناصحی و جوینده م، ۱39۷ .برر سی خصوصیات رنگ و فعالیت ضداکسیدانی نان بربری تحت تاثیر افزودن کنجاله کنجد و پلی ساکارید محلول در آرد سویا، مجله علوم و صنایع غذایی ایران، ۱۵ ،8۲ ،۲93-۲8۱ .
5. راعی پ، پیغمبردوست، ه، آزادمرد دمیرچی،  اولاد غفاری ع، ۱39۵ .تأثیر جایگزینی شیره خرما با شکر بر خواص کیفی کیک اسفنجی، مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، ۱۱ ،۱ ،94-8۷.
6. شهیدی ، کلانتری م و بوستانی س، ۱396 .تولید و بررسی خصوصیات کیک اسفنجی تولید شده با شیره انگور، نشریه پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران، ۱3 ،۲ ،4۲۵-4۱۵.
7.  عبد النبی پور ا، ناصحی و حجتی م، ۱398 .بررسی اثر افزودن کنجاره کنجد و پلی ساکارید محلول در آرد سویا بر ویژگیهای فیزیکی کیک فنجانی، پژوهشهای صنایع غذایی، ۲9 ،۲ ،۱8۰-۱69.
8. کلانتری م، فضل آرا ع، شریفی ا، بوستانی س، اسدالهی  شکر فروش ش، ۱394 .بررسی اثر جایگزینی شیره انجیر بر خواص فیزیکی کیک جعبه ای، نشریه ی نوآوری در علوم و فنّاوری غذایی، ۷ ،۲ ،۱۰۷-9۷.
9. نجفی ز، موحد س و احمدی چناربن م، ۱396 .تاثیرجایگزینی فیبر پرتقال با روغن و تخم مرغ بر خصوصیات فیزی وشیمیایی و ارگانولپتیک مافین، نشریه پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران، ۱3 ،4 ،468-4۵8.
10. نورمحمدی ا، پیغمبردوست، ، اولاد فاری ع، ۱39۱ .تولید کیک کم کالری به وسیله جایگزینی ساکارز با اریتریتول و الیگوفروکتوز، مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، ۷ ،۱ ،9۲-8
11. AACC, 1999. Approved method of the American association of cereal chemists, 9th end. American association of cereal chemists Inc., Minnesota.
12. Ablett S, Attenburrow GE, and Lillford PJ, 1986. The significance of water in the baking process. In: Chemistry and physics of baking. Edited by Blanchard JMV, Frazier PJ, Galliard T, The Royal Society of Chemistry, London.
13. Akbulut M, and Bilgicli N, 2010. Effects of different pekmez (fruit molasses) types used as a natural sugar source on the batter rheology and physical properties of cakes. Journal of Food Process Engineering 33: 272–286.
14. Baeva, MR, Panchev IN, and Terzieva VV, 2000. Comparative study of texture of normal and energy reduced sponge cakes. Food/Nahrung 44(4): 242-246.
15. Beikzadeh, M, Peighambardoust SH, Beikzadeh S, and Homayouni-Rad A, 2017. Effect of inulin, oligofructose and oligofructose-enriched inulin on physicochemical, staling, and sensory properties of prebiotic cake. Journal of Agricultural Science and Technology 19: 1241-1252.
16. Beikzadeh, S, Peighambardoust SH, Beikzadeh M, Javar-Abadi MA, and Homayouni-Rad A, 2016. Effect of psyllium husk on physical, nutritional, sensory, and staling properties of dietary prebiotic sponge cake, Czech Journal of Food Sciences 34: 534-540.
17. Bemiller JN, and Whistler RL, 1996. Carbohydrate. In: Food Chemistry, 3rd ed.و Fennema OR, Ed.و Dekker: New York. 321-3Bilgicli N, and Akbulut M, 2009. Effects of different pekmez (fruit molasses) types on chemical, nutritional content and storage stability of cake. Journal of Food Quality 96–107.
18. Demir M, 2014. Effect of the replacement of sugar with spray dried grape pekmez (pekmez powder) on some properties of cookies. Quality Assurance and Safety of Crops and Foods 6: 229-235.
19. Fahloul D, Abdedaim M, and Trystram G, 2010. Heat, mass transfer and physical properties of biscuits enriched with date powder. Journal of Applied Sciences Research 6: 1680-1686.
20. Hess A, and Setser CS, 1983. Alternative systems for sweetening layer cake using aspartame with and without fructose. Cereal Chemistry 60: 337-341.
21. Hesso N, Loisel C, Chevallier S, and Lebail A, 2014. Impact of pregelatinised starches on the texture and staling of conventional and degassed pound cake. Food Bioprocess Technology 7: 2923-2930.
22. Kahlil AH, 1998. The influence of carbohydrate-based fat replacers and with and without emulsifiers on the quality characteristics of low fat cake. Plant Foods for Human Nutrition 52: 299–311.
23. Lin SD, Hwang CF, and Yeh CH, 2003. Physical and sensory characteristics of chiffon cake prepared with erythritol as replacement for sucrose. Journal of Food Science 68: 2107-2110.
24. Nabors LOB, 2002. Sweet choices: sugar replacements for foods and beverages. Food Technology 56(7): 28- 34.
25. Nourmohammadi E, and Peighambardoust SH, 2016. New concept in reduced-calorie sponge cake production by xylitol and oligofructose. Journal of Food Quality39: 627-633. Nourmohammadi E, and Peighambardoust SH, 2015. A Comprehensive study on the effect of maltitol and oligofructose as alternative sweeteners in sponge cakes. International Journal of Food Engineering 11: 557-562.
26. OIV Statistical Report on World Vitiviniculture. 2019. International Organization of Vine and Wine, Paris, France. http://www.oiv.int/public/medias/6782/oiv-2019-statistical-report-on-worldvitiviniculture.pdf
27. Rasouli-Pirouzian H,Peighambardoust SH, and Azadmard-Damirchi S, 2017. Rheological properties of sugarfree milk chocolate: comparative study and optimisation. Czech Journal of Food Science, 35: 440– 448.
28. Rudkowska I, 2009. Functional foods for health: Focus on diabetes. Maturitas 62(3): 263-269. Tong Q, Zhang X, Wu F, Tong J, Zhang P, and Zhang J, 2010..