تحقیق درمورد آب پنیر

مقدمه

تعریف: آب پنیر whey بخش آبکی و جدا شده از شیر است که معمولا بر اثر اضافه کردن اسید، حرارت دادن یا انعقاد مایع پنیری بدست می‌آید. این ماده غیر شفاف و رنگ آن زرد مایل به سبز است. براساس تعریف ارائه شده توسط فدراسیون بین المللی محصولات لبنی (IDF) تعریف پنیر بصورت زیر آمده است: « پنیر فراورده ای است تخمیری یا تخمیر نشده که بدنبال انعقاد شیر کامل، پس چرخ و مخلوط این مواد بدست می‌آید و حداقل ماده خشک آن 24% است و قسمت جدا شده از آن آب پنیر نامیده می‌شود».

در واقع پنیر از فاز امولسیون ( چربی) و سوسپانسیون مسیلی تشکیل می‌شود. این فاز در برگیرنده مواد محلول در چربی مانند ویتامین‌ها و مواد کلوئیدی همراه با کازئین است در حالیکه آب پنیر شامل فاز محلول شیر است و عمدتا حاوی لاکتوز، پروتئین یا پروتئین محلول یا پروتئین آب پنیر، مواد معدنی محلول، اسیدهای آلی و ویتامین و آنزیم است.

کل ماده جامد آب پنیر معمولا بین 5/6-6 % و BOD آن 32000 یا بیشتر می‌باشد. ترکیبات آب پنیر در جدول زیر آمده است:

جدول 1-1 ترکیبات تقریبی آب پنیر ( درصد)

در حدود 30 سال پیش آب پنیر در اروپا و آمریکا بعنوان ضایعات به فاضلاب منتقل می‌شد در صورتیکه می‌تواند برای تغذیه دام و انسان استفاده شود. در سالهای 1973 میلادی با استفاده از تکنولوژی پیشرفته UF و اسمز معکوس آب پنیر در صنایع غذایی، دارو سازی و صنایع شیمیایی کاربرد یافته که عبارتد از:

1- تغلیظ نمودن آب پنیر 2- جدسازی اجزا و ترکیبات شیمیایی آب پنیر

آب پنیر یکی از بزرگترین منابع پروتئین غذایی بوده که هنوز بطور وسیعی خارج از چرخه مصرف انسانی قرار دارد. مقدار تولید آب پنیر در دنیا در سال 1990 تقریبا 120 میلیون تن بوده این مقدار حاوی 7/0 میلیون تن پروتئین با ارزش نسبی بالا است، که برابر پروتئین موجود در تقریبا 2 میلیون تن سویا می‌باشد. در حالیکه هنوز بسیاری از مردم جهان از کمبود مزمن پروتئن رنج می‌برند. از کل این مقدار پروتئین سهم قابل توجه به صورت دور ریز فاضلابی به هدر می‌رود. سهم دور ریز فاضلابی آب پنیر در سال 1990-1989 میلادی 50 درصد بوده است.

جدول زیر مقایسه مقدار تولید آب پنیر و شیر در ایران و جهان را نشان می‌دهد.

جدول 2-1 مقدار تولید آب پنیر در ایران ( میلیون تن)

نخستین استفاده از آب پنیر در تغذیه حیوانات شد و زمانی بود که انسان متوجه شد که نگهداری شیر گرم در پوست تازه گوسفند یا بز باعث می‌شود دلمه و آب پنیر بوجود آید، بز و گوسفند تقریبا 5000 سال پیش از میلاد در بین النهرین اهلی شده اند و از همان زمان دلمه شیر بصورت غذای اصلی استان در آمده پس آب پنیر را در دیگ‌های مسی می‌جوشاندند و از آن یک ماده جامد بدست آمد. این هنر هنوز هم در مناطقی از جهان که چادرنشینان زندگی می‌کنند رواج دارد.

جوانان و سالخوردگان، در مناطقی که آب پنیر به وفور یافت می‌شد از حمام آب پنیر به منظور برطرف کردن چین و چروک‌ها و نرم کردن پوست بطور یکسان لذت می‌بردند. با وجود این بشر آب پنیر را بعنوان یک عامل نشاط بخش تلقی نمی‌کرد بلکه جنبه‌های درمانی هم داشت. استفاده از آب پنیر بصورت کامل در تغذیه انسان به خصوص به منظور درمان بیماریهای مختلف به یونانیان باستان نسبت داده می‌شود. بقراط در سال 460 قبل از میلاد مسیح از آب پنیر برای درمان بیمارهای مختلف توسط پزشکان تجویز شده است. در اواسط قرن 19 با تاسیس بیش از 400 محل عرضه آب پنیر در غرب اروپا در مان با آب پنیر به سطح وسیعی گسترش پیدا کرده است. طی دهه 1940 در اروپای مرکزی با تجویز خوراکی آب پنیر حداکثر 150 گرم در روز به درمان سوء‌هاضمه ، اورمی، نقرس، بیماری کبد و کم خونی و سل مبادرت می‌ورزیدند.

در حال حاضر تکنولوژی به سمتی پیش می‌رود که آب پنیر را برای ساخت انواع محصولات جدید و با جایگزینی آن با ترکیبات گران قیمت مورد استفاده قرار می‌دهند. در عصر حاضر آب پنیر بطور مستقیم و بعنوان یک غذا کمتر مصرف می‌گردد در حالیکه آب پنیر سیال سرشار از مواد غذایی است و در آن تقریبا 52 درصد مواد غذایی شیرکامل بکار رفته برای تهیه پنیر و 73 درصد مواد غذایی شیر پس چرخ وجود دارد. ولی علی رغم این همه مواد غذایی موجود در آب پنیر و تعادل متناسب آنها مسئله پر هزینه نگهداری و گاه خنثی کردن آب پنیر است. آب پنیر باید به محض جمع آوری در اولین فرصت ممکنه تحت فرایند قرار گیرد. زیرا ترکیبات و دمای آن شرایط مناسب رشد و تکثیر سریع باکتریها را فراهم می‌آورد. در صورت عدم انجام عملیات حرارتی باید آن را به سرعت تا دمای تقریبا 5 درجه سانتی گراد خنک نمود، سرما باعث توقف رشد باکتریها می‌گردد.

در نمودار 1-1 نمونه ای از کاربردهای آب پنیر را مشاهده می‌کنید.

نمودار 2-1 فرایندهای قابل انجام بر روی آب پنیر را نشان می‌دهد.

انواع آب پنیر

برحسب اینکه شیر از چه دامی‌بدست می‌اید، چه نوع پنیری تولید شود و تغییرات فرایند چگونه باشد طبقه بندی‌های گوناگونی از آب پنیر بدست خواهد آمد که یک نوع آن مبتنی بر قدرت اسیدی آب پنیر به شرح زیر می‌باشد:

آب پنیر شیرین

با قدرت اسیدی قابل تیتر کردن 2/0-1/0 برحسب اسید لاکتیک و pH برابر 8/5 تا 6/6 می‌باشد. این آب پنیر در واقع از پنیرهایی که توسط آنزیم مابه پنیر ( رنت) منعقد شده اند بدست می‌آید و معمولا pH آن بالاتر از 5 بوده و مقدار کلسیم موجود در آن ناچیز می‌باشد.

آب پنیر اسیدی متوسط:

با قدرت اسیدی قابل تیتر کردن برابر 4/0-2/ 0و PH برابر 5 تا 8/5

آب پنیر اسیدی:

با قدرت اسیدی قابل تیتر کردن برابر 4/ 0تا 6/0 و PH برابر 4 تا 5

آب پنیر اسیدی که در فرایند رسوب دادن کازئین بکمک اسید لاکتیک، کلریدریک و سولفوریک حاصل می‌شود، اثرات مهم و تعیین کننده ای بر روی حلالیت ترکیبات معدنی در آب پنیر دارد.

هر نوع پنیر نوع ویژه ای آب پنیر با قدرت اسیدی معین و pH مشخص تولید می‌کند به جدول 1-2 انواعی از آب پنیرهای بدست آمده از پنیر‌های مختلف مانند چدار، امانال، گرویر، ادام و گورا با یکدیگر مقایسه شده اند و مشخص می‌شود که در آب پنیر شان فقط مقدار کمی‌اسید وجود دارد مگر آنکه آب پنیر حاصل از آنها بطور نامطلوبی حمل یاانبار شود. ولی در مورد سایر پنیر‌های مایع پنیری مانند کامبرت و Picled White نسبتا مقدار اسید آب پنیر شان بالاست. عصاره مایه پنیر کازئین آب پنیری تولید می‌کند که اصولا عاری از اسیدلاکتیک توسعه یافته است. آب پنیر اسیدی سیال بدست آمده از پنیر کاتیج بعنوان یک منبع غذایی برای انسان کمتر پذیرفته شده است. زیرا اسید لاکتیک آن بالا و خشک کردن آن نیز با مشکلاتی همراه است.

ترکیب و ماهیت انواع آب پنیر

پودر آب پنیر استاندارد، سرشار از لاکتوز، پروتئین کل و مواد معدنی است. در مقایسه با پودر حاصل از آب پنیر شیرین پودر بدست آمده از آب پنیر اسیدی دارای لستین کمتر ولی اسید لاکتیک، فسفر، کلسیم، روی، آهن، و مس بیشتری است. کوشش‌های زیادی شده است که بکمک NaoH اسید لاکتیک را در پور آب پنیر اسیدی خنثی سازند اما این کار توصیه نمی‌شود زیرا پر هزینه است و مقادیر زیادی یون سدیم را در زنجیره غذایی وارد می‌کند. مثلا خنثی کردن بخشی از آب پنیر اسیدی با NaoH و رساندن pH آن به 2/5 باعث می‌شود که سطح سدیم در محصول به میزان 55% بیشتر از یک پودر خنثی نشده به میزان 100% بیشتر از پودر شیر پس چرخ برسد. همچنین خصوصیات عامل اسیدی و رایحه آن با NaoH بطور معکوس تغییر پیدا می‌کند. اگر مراقبتهای قبلی و خشک کردن آب پنیر به شکل مناسب انجام شود نیاز به خنثی کردن آب پنیر غلیظ شده از بین می‌رود.

آمینواسیدهای آزاد و پپتیدهای قابل حل، در سطح قابل توجهی در پودر آب پنیر وجود دارند و میزان آنها در پورد آب پنیر اسیدی بیشتر است ( جدول 2-2) این گونه ترکیبات نیتروژنی غیر پروتئینی از شیر کازئین، پروتئین قابل حل عصاره مایه پنیر و یاخته‌های میکروبی مشتق می‌گردند و به آب پنیر سیال وارد می‌شوند و تأثیر بالقوه و مهمی‌بر رایحه و سودمندی محصول دارند.

پروتئین‌های آب پنیر

به ترکیبات پروتئینی که بعد از رسوب کازئین در حضور اسید یا رنین، در آب پنیر باقی می‌مانند، پروتئین محلول یا پروتئین آب پنیر می‌گویند. این پروتئین‌ها از نوع کروی بوده، در مقابل آنزیم مقاوم می‌باشند و در مقایسه با کازئین دارای حالت میسلی نیستند.

ساختار پروتئین نوع دوم و سوم دارند که موجب افزایش حساسیت پذیری آنها نسبت به دناتوراسیون حرارتی می‌گردد. پروتئین‌های آب پنیر شامل: