تاثير صمغ گزانتان و پلي‌ساكاريد محلول در آب سويا بر ويژگي‌هاي شربت خاكشيرفراسودمند

Effect of Xanthan Gum and Soluble Soybean Polysaccharide on Charactericties of Functional Flixweed (Descurainia Sophi L.) Syrup

سابقه و هدف: خاكشير (Descurainia sophia L.) گياهي يكساله است كه در مناطق مختلف جهان از جمله ايران يافت مي‌شود. دانه خاكشير و شربت آن به طور سنتي از زمان‌هاي قديم به عنوان درمان اسهال، گرمازدگي، تپش قلب، ناراحتي معده، ناتواني جنسي، التهاب روده، يبوست، التهابات پوستي، ملين و ضد تب تجويز ‌شده است. توليد شربت خاكشير در صنعت غذا عليرغم دارا بودن مزاياي دارويي و تغذيه‌اي منحصر به فرد آن، با دو مشكل عمده مواجه است. نخست به دليل وجود مقادير زياد شكر در فرمولاسيون اين نوشيدني كه باعث مي‌شود مصرف اين نوشيدني براي بيماران ديابتي مناسب نباشد، از سوي ديگر ناپايداري دانه‌ خاكشير پس از توليد يكي ديگر از مشكلات عمده اين نوشيدني سنتي مي‌باشد كه توليد تجاري آنرا محدود مي‌كند. هدف از اين پژوهش نخست بررسي امكان جايگزيني شيره انگور با شكر به عنوان يك شيرين كننده فراسودمند و سپس امكان پايدارسازي اين شربت با استفاده از صمغ گزانتان و پلي ساكاريد محلول در آب سويا (SSPS) مي‌باشد. مواد و روش ها: براي تهيه شربت خاكشير فراسودمند، اولين مرحله بررسي شيره انگور: شكر (0:100، 90 :10، 80 :20، 30:70، 40:60، 50:50) در فرمولاسيون شربت خاكشير به عنوان جايگزين شكر بود. سپس به منظور پايدارسازي شربت خاكشير، تاثير غلظت‌هاي مختلف صمغ گزانتان (1/0، 2/0و 3/0 درصد وزني/ حجمي) و پلي‌ساكاريد محلول در آب سويا (1، 2 و3 درصد وزني / حجمي) مورد بررسي قرار گرفت. براي پاستوريزاسيون، نمونه‌ها در دماي 80 درجه سانتي‌گراد به مدت 1 دقيقه حرارت داده شده و سپس تا 7 درجه‌سانتي‌گراد سرد شدند. سپس برخي ويژگي‌هاي شربت‌هاي خاكشير(بريكس ، pH،دوفاز شدن، ويژگي‌هاي رنگي، رئولوژيكي و حسي) با هم مقايسه شدند. بريكس و pHبه‌ترتيب با رفركتومتر وpH متراندازه‌گيري شدند. پايداري نمونه‌ها با اندازه-گيري دوفاز شدن پس از سي روز نگهداري در يخچال بررسي گرديد. ويژگي‌هاي رنگي شامل شاخص روشنايي، قرمزي، زردي، قهوه‌اي شدن و كاراملي‌شدن با استفاده از رنگ سنج كونيكامينولتا ارزيابي گرديد. ويژگي‌هاي رئولوژيكي شربت‌ها با استفاده از ويسكومتر مورد سنجش قرار گرفت. خصوصيات حسي نمونه‌ها شامل رنگ، طعم، بو، قابليت روان‌شدن، احساس دهاني و پذيرش‌كلي با بهره‌گيري از ده نفر ارزياب آموزش ديده مورد بررسي قرار گرفتند. تجزيه و تحليل آماري با استفاده از طرح كاملا تصادفي و مقايسه ميانگين داده با استفاده از آزمون دانكن در سطح اطمينان 95 درصد انجام گرفت. يافته ها: براساس نتايج اين تحقيق، مطلوب‌ترين نسبت شيره‌انگور به شكر در شربت خاكشير از نظر ويژگي‌هاي حسي مورد بررسي توسط ارزياب‌ها نسبت40 به 60 بود. بنابراين شربت خاكشير فراسودمند مطلوب از نظر ارزياب‌ها داراي 5 درصد دانه خاكشير، 6 درصد شكر و 4 درصد شيره انگور بود. نتايج نشان داد كه افزودن صمغ گزانتان و پلي‌ساكاريد محلول در آب سويا هيچ تاثيري بر بريكس و pH نمونه‌ها نداشت. همچنين پلي‌ساكاريد محلول در آب سويا در پايداري شربت خاكشير موثر نبود در حاليكه صمغ گزانتان پايداري شربت‌ها را افزايش داد. استفاده از صمغ گزانتان در غلطت 3/0 درصد به مدت 30 روز از دوفاز شدن شربت خاكشير به طور كامل جلوگيري كرد. مناسب‌ترين رفتار براي شربت شاهد و نمونه‌هاي داراي پلي‌ساكاريد محلول در آب سويا رفتار نيوتوني و براي نمونه‌هاي حاوي صمغ گزانتان رفتار سودوپلاستيك بود. نتايج رنگ‌سنجي نشان داد كه پاستوريزاسيون باعث افزايش شاخص-هاي روشنايي، قرمزي، زردي، كاراملي شدن و قهوه‌اي شدن نمونه‌‌ها شد. همچنين ويژگي‌ حسي شربت هاي خاكشير پايدارشده بسيار شبيه به نمونه‌هاي شاهد بودند. نتيجه گيري: براساس يافته‌‌هاي اين پژوهش مي‌توان صمغ گزانتان در غلظت 3/0 درصد را به عنوان بهترين سطح براي پايداركنندگي شربت خاكشير فراسودمند حاوي 40% شيره انگور جايگزين شده در نظر گرفت.

Background and objectives: Flixweed (Descurainia sophia L.) is an annual plant that found in various parts of the world including Iran. Flixweed seed and its syrup have been traditionally prescribed as a remedy for diarrhea, heatstroke, palpitation, upset stomach, impotence, intestinal inflammation, constipation, skin eruptions, laxative, and antipyretic since ancient times. Despite the unique pharmaceutical and nutritious advantages of this product, its production is faced with two major problems in the food industry; first, its use is not suitable for diabetics because of the high amounts of sugar in the syrup formulation. On the other hand, the sedimentation of flixweed seed syrup is one of the other common problems of this traditional drinking which restrict its commercial production. The aims of this study are the first to investigate the possibility of replacing the sugar with grape syrup as a natural sweetener to producing a functional syrup and secondly the possibility of stabilizing the flixweed syrup using soluble soybean polysaccharide and xanthan gum as natural hydrocolloids. Materials and methods: For producing the functional flixweed syrup, the first step was to examine the replacing of grape syrup in various ratios (0:100, 10:90, 80:20, 70:30, 60:40, and 50:50) of sugar in the formulation of syrup as a sugar substitute. Then, in order to stabilize the flixweed syrup, the effect of various concentrations of xanthan gum (0.1, 0.2, and 0.3 % w/v) and soluble soybean polysaccharide (1, 2, and 3 % w/v) was studied. For pasteurization, samples were heated in 80֩ C for 1 min, and then cooled to 7֩ C. Then, some properties of the syrups (Brix, pH, phase separation, colour, rheological and organoleptic properties) were compared together. Brix and pH were calculated using refractometer and pH meter, respectively. Stability of samples was investigated according to phase separation after thirty days storage of samples in the refrigerator. Color characteristics, including lightness (L*), Redness (a*), yellowness (b*), browning index (BI), and caramelization (Hue) were evaluated by means of Konica Minolta CR-400 apparatus. Rheological properties of the syrups were measured by Ultra DV3- LV Rheometer. Organoleptic features of samples containing color, flavor, odor, fluidity, mouth feel, and overall acceptability were evaluated using 10 trained penelists. The experiments were conducted in a completely randomized design and means were compared using Duncan method at p<0.05. Results: According to the results of this research, the optimal ratio of grape syrup to sugar was 40:60 as substitute of sugar in flixweed syrup. The best functional flixweed syrup included 5% seed, 6% sugar, and 4% grape syrup. Results revealed that the addition of xanthan gum and soluble soybean polysaccharide had no significant effect on pH and Brix of samples. In addition, soluble soybean polysaccharide had no effect on stability of syrups, while the xanthan increased the stability. The use of 0.3% concentration of xanthan gum completely prevented the phase separation of syrup after thirty days' storage. The most appropriate model for the control syrup and samples containing soluble soybean polysaccharide was Newtonian model, and it was a pseudoplastic model for syrups including xanthan gum. The results of colorometric showed the pasteurization increased the lightness, redness, yellowness, caramelization and browning indices. As well as, the sensory characteristics of stabilized syrups were very similar to blank samples. Conclusion: Based on the findings of this study, that using grape syrup and xanthan gum can be produced the stabilized and functional Flixweed syrup including appreciate organoleptic features.