تحقیقات مهندسی صنایع غذایی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

بررسی اثر لسیتین و کربوکسی متیل سلولز بر خصوصیات ویسکوالاستیک کره ماکادمیا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم وصنایع غذایی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران.

2 گروه علوم و صنایع غذایی، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، قوچان، ایران

3 گروه فناوری های سبز مواد غذایی، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران

10.22092/fooder.2026.369083.1419

چکیده

ماکادمیا مغزی خوراکی با روغن بالا و طعم مطلوب است که به‌عنوان مادۀ اولیه تولید کره‌های گیاهی به‌کار می‌رود. کره حاصل نیز یک سیستم نیمه‌جامد غنی از روغن است که کیفیت و پایداری آن به ساختار امولسیونی و ویژگی‌های رئولوژیکی وابسته است. در این پژوهش اثر لسیتین (0.1–0.2 درصد) و کربوکسی‌متیل‌سلولز (CMC) (0.05–0.10 درصد) بر پایداری امولسیون و ویژگی‌های رئولوژیکی کره ماکادمیا بررسی شده است. نتایج بررسی­ها نشان داد اثر خطی لسیتین بر پایداری امولسیون در سطح اطمینان ۹۵ درصد  (P<0.05) معنی‌دار  است و با افزایش آن در حضور کربوکسی‌متیل‌سلولز، پایداری ابتدا کمی کاهش و سپس افزایش می­یابد. مدول ذخیره (G′LVE) و مدول اتلاف (G″LVE) نیز به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر غلظت این دو ماده قرار گرفتند، به‌طوری‌که در لسیتین پایین افزایش کربوکسی‌متیل‌سلولز باعث افزایش چشمگیر این مدول‌ها و تقویت ساختار شبکه‌ای شده اما در لسیتین بالاتر این اثر کاهش یافته است. افزایش کربوکسی‌متیل‌سلولز در حضور لسیتین کم موجب افزایش تنش تسلیم (τy) و کرنش بحرانی (γc) و افزایش مقاومت ساختاری در برابر تغییر شکل شد. از سوی دیگر، تانژانت اتلاف در ناحیۀ خطی (tan δLVE) با افزایش لسیتین افزایش و با افزایش کربوکسی‌متیل‌سلولز کاهش یافت که نشان‌دهندۀ تغییر نسبت رفتار ویسکوز به الاستیک است. در نتایج بهینه‌یابی، بهترین فرمولاسیون شامل 0.17 درصد لسیتین و 0.1 درصد کربوکسی‌متیل‌سلولز بود که در این شرایط پایداری امولسیون و ویژگی‌های ویسکوالاستیک بهینه شدند و نشان داد استفادۀ همزمان از این دو ماده در مقادیر مناسب موجب بهبود ساختار و پایداری کره ماکادمیا می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of Lecithin and Carboxymethyl Cellulose on the Viscoelastic Properties of Macadamia Butter

نویسندگان [English]

  • Vahid Hakimzadeh 1
  • Zohreh Saraei 2
  • Morteza Kashaninejad 3

1 Department of Food Science and Technology, Qu.C.,Islamic Azad University, Quchan, Iran

2 Department of Food Science and Technology, Qu.C., Islamic Azad University, Quchan, Iran

3 Department of Green Technologies in Food Processing, Research Institute of Food Science and Technology (RIFST), Mashhad, Iran

چکیده [English]

Macadamia is an edible nut with high oil content and a desirable flavor, commonly used as a raw material for producing plant‑based butters. The resulting butter is a semi‑solid, oil‑rich system whose quality and stability depend on its emulsion structure and rheological properties. Therefore, this study investigated the effects of lecithin (0.1–0.2%) and carboxymethyl cellulose (CMC) (0.05–0.1%) on the emulsion stability and rheological properties of macadamia butter. The results showed that the linear effect of lecithin on emulsion stability was significant at the 95% confidence level (P<0.05). Increasing lecithin concentration in the presence of CMC caused a slight initial decrease followed by an increase in emulsion stability. The storage modulus (G′LVE) and loss modulus (G″LVE) were also significantly affected by lecithin and CMC concentrations. At low lecithin levels, increasing CMC markedly increased these moduli, indicating strengthening of the system’s network structure, whereas this effect diminished at higher lecithin concentrations. Additionally, increasing CMC in the presence of low lecithin increased yield stress (τy) and critical strain (γc), indicating greater structural resistance to deformation. Furthermore, the loss tangent in the linear viscoelastic region (tan δLVE) increased with lecithin concentration but decreased with increasing CMC, reflecting changes in the balance between viscous and elastic behavior. Optimization results indicated that the best formulation consisted of 0.17% lecithin and 0.1% CMC, under which emulsion stability and viscoelastic properties were optimized. These findings suggest that the simultaneous use of lecithin and CMC at appropriate levels can improve the structure and stability of macadamia butter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Macadamia butter
  • Carboxymethyl cellulose
  • Storage modulus
  • Loss modulus
  • Yield stress
مراجع
Ak, M.M., Gunasekaran, S., 2001. Linear viscoelastic methods. Nondestructive Food Evaluation: Techniques to Analyze Properties and Quality, 287-333.
Aruwajoye, N.N., Buthelezi, N.M.D., Mditshwa, A., Tesfay, S.Z., Magwaza, L.S., 2023. Assessing the impact of roasting temperatures on biochemical and sensory quality of macadamia nuts (Macadamia integrifolia). Foods 12, 2116.
Balaghi, S., Mohammadifar, M.A., Zargaraan, A., Gavlighi, H.A., Mohammadi, M., 2011. Compositional analysis and rheological characterization of gum tragacanth exudates from six species of Iranian Astragalus. Food Hydrocolloids 25, 1775-1784.
BeMiller, J.N., 2018. Carbohydrate chemistry for food scientists. Elsevier.
Bernaschina, M., Leser, M.E., Limbach, H.J., Fischer, P., Roucher, A., 2024. Lentil protein stabilized emulsion-Impact of lecithin addition on emulsions properties. Food Hydrocolloids 147, 109337.
Buthelezi, N.M.D., Tesfay, S.Z., Magwaza, L.S., 2021. Influence of roasting on antioxidants, fatty acids, sensory properties and oxidative stability of macadamia nuts. Scientia Horticulturae 278, 109850.
Cai, W.-Q., Liu, X., Chen, W., Huang, Z., Li, C., Huang, X., Harold, C., Su, B.-L., Zhang, B.B., Yang, Q.-Q., 2023. Synergistic Effect of Lecithin and Alginate, CMC, or PVP in Stabilizing Curcumin and Its Potential Mechanism. Food Chemistry 413, 135634.
Das, A.K., Nanda, P.K., Bandyopadhyay, S., Banerjee, R., Biswas, S., McClements, D.J., 2020. Application of nanoemulsion‐based approaches for improving the quality and safety of muscle foods: A comprehensive review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 19, 2677-2700.
Dickinson, E., 2009. Hydrocolloids as emulsifiers and emulsion stabilizers. Food hydrocolloids 23, 1473-1482.
Guzey, D., McClements, D.J., 2006. Formation, stability and properties of multilayer emulsions for application in the food industry. Advances in colloid and interface science 128, 227-248.
Hernández-Marín, N., Lobato-Calleros, C., Vernon-Carter, E., 2013. Stability and rheology of water-in-oil-inmultiple emulsions made with protein-polysaccharide soluble complexes. Journal of Food Engineering 119, 181-187.
Kashaninejad, M., Najaf Najafi, M., Ghods Rohani, M., Kashaninejad, M., 2019. Optimization of labane (concentrated yogurt) formulation produced by wheyless process using mixture-process variable experiments. Journal of Food Processing and Preservation 43, e14193.
Kim, H.G., Kim, G.W., Oh, H., Yoo, S.Y., Kim, Y.O., Oh, M.S., 2011. Influence of roasting on the antioxidant activity of small black soybean (Glycine max L. Merrill). LWT-Food Science and Technology 44, 992-998.
Liu, X., Zhu, X., Han, Z., Liu, H., 2025. Recent Advances in the Mechanisms of Quality Degradation and Control Technologies for Peanut Butter: A Literature Review. Foods 14, 105.
McClements, D.J., Bai, L., Chung, C., 2017. Recent advances in the utilization of natural emulsifiers to form and stabilize emulsions. Annual review of food science and technology 8, 205-236.
Mun, S., Decker, E.A., McClements, D.J., 2007. Influence of emulsifier type on in vitro digestibility of lipid droplets by pancreatic lipase. Food Research International 40, 770-781.
Norton, I.T., Spyropoulos, F., Cox, P., 2010. Practical food rheology: an interpretive approach. John Wiley & Sons.
Phillips, G.O., Williams, P.A., 2009. Handbook of hydrocolloids. Elsevier.
Radi, M., Amiri, S., 2013. Comparison of the rheological behavior of solutions and formulated oil-in-water emulsions containing carboxymethylcellulose (CMC). Journal of dispersion science and technology 34, 582-589.
Rao, M.A., 2013. Rheology of fluid, semisolid, and solid foods: principles and applications. Springer Science & Business Media.
Sahan, N., Yasar, K., Hayaloglu, A., 2008. Physical, chemical and flavour quality of non-fat yogurt as affected by a β-glucan hydrocolloidal composite during storage. Food hydrocolloids 22, 1291-1297.
Shakerardekani, A., Karim, R., Ghazali, H.M., Chin, N.L., 2013. Textural, rheological and sensory properties and oxidative stability of nut spreads—a review. International journal of molecular sciences 14, 4223-4241.
Steffe, J.F., 1996. Rheological methods in food process engineering. Freeman press.
Surh, J., Jeong, Y.G., Vladisavljević, G.T., 2008. On the preparation of lecithin-stabilized oil-in-water emulsions by multi-stage premix membrane emulsification. Journal of Food Engineering 89, 164-170.
Tabilo-Munizaga, G., Barbosa-Cánovas, G.V., 2005. Rheology for the food industry. Journal of food engineering 67, 147-156.
Tadros, T.F., 2013. Emulsion formation, stability, and rheology. Emulsion formation and stability, 1-75.
Wang, Q., Shi, A., Shah, F., 2019. Rheology instruments for food quality evaluation. Evaluation technologies for food quality. Elsevier, pp. 465-490.
Xu, Y., Zhang, R., Wang, K., Chisoro, P., Huang, F., Wang, J., Zhang, C., 2025. Effect of carboxymethyl cellulose and/or wheat gluten on the pasting, rheological and quality properties of wheat starch-based batter for deep-fried products. Food Chemistry: X 26, 102262.
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
دوره 25، شماره 1 - شماره پیاپی 80
بهار و تابستان
فروردین 1405
صفحه 165-186
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار