فودبار، فراتر از یک بیسکویت شکلاتی

foodbar-slider

چکیده

فودبار نسل جدید محصولات غذایی جامد با رطوبت پایین بوده که اخیرا جایگاه ویژه ای در رژیم غذایی بدست آورده است. ترکیبات اصلی تشکیل دهنده آن شامل کربوهیدرات، پروتئین و چربی  می باشد که بسته به نوع کاربرد تا حدودی از لحاظ درصد استفاده متفاوت خواهد بود. بعدها بارهای انرژی زا، سلامت و بارهای قابل استفاده توسط ورزشکاران پرورش اندام نیز به بازار معرفی گردید. موادی از قبیل شربت فرکتوز خالص و یا سوربیتول وظیفه اتصال مواد نسبتا خشک تشکیل دهنده بارها را عهده دار می باشند. بارها بسته به نوع کاربرد بین ۲ تا ۵۰% کربوهیدرات، بین ۵ تا ۳۵% پروتئین و از صفر تا ۱۵% چربی دارند. پروتئین استخراجی از سویا بیشترین کاربرد را در تولید این گونه محصول داشته است. در اغلب موارد جهت مشتری پسندی بیشتر فیبرهای رژیمی از قبیل اینولین، املاح و ویتامین، مواد طعم زایی چون کره بادام زمینی، رنگدانه هایی طبیعی مثل انتوسیانین و حتی عصاره گیاهان دارویی که تدریجاٌ تاثیر روانی مناسب را در مصرف کننده ایجاد می نماید به بارها اضافه میگردد. مهمترین چالش در تولید این گونه محصولات غذایی حفظ بافت مناسب آن در طول دوره انبارمانی است که در حال حاضر بین ۹ تا ۱۲ ماه متغیر  می باشد.       

کلید واژه: فودبار، غذای ورزشکاران، جیره غذایی، غذای مکمل، بافت   

مقدمه

بر اساس تعریف داده شده در مراجع تغذیه ای “فودبار” یک ترکیب غذایی به شکل جامد و با رطوبت نسبتا پایین بوده که بر خلاف بارهای معمولی (شیرینی های تولید شده توسط اغلب شرکتهای قنادی داخلی و خارجی) که بیشتر جنبه تنقلات و مصرف بین غذا دارند، به عنوان یک منبع غذایی جهت رفع یا کاهش گرسنگی توسط نیروهای مسلح یا کوهنوردان در کوه پیمایی های طولانی و یا پیگیری یک رژیم غذایی خاص قابل مصرف می باشند[ ۱ ] . در تهیه این بارها فرمولاسیون به شیوه ای است که مواد و عناصر مختلفی را شامل شده و با توجه به نیاز مصرف کننده و درخواست بازار قابل تغییر می باشد.

 

در حال حاضر ۴ فرمولاسیون مختلف جهت کاربردهای متنوع در بازارهای جهانی موجود می باشد: بارهای مخصوص ورزشکاران[۱]، بارهای سلامت[۲] (که معمولا تلفیقی از حدود ۴۰% کربوهیدرات، ۳۰% پروتئین و ۳۰% چربی بوده)، بارهای رژیمی[۳] (بعنوان جایگزین وعده های غذایی معمولا با پروتئین بالا و کربوهیدرات پایین) و بالاخره بارهای انرژی زا[۴] خاص نیروهای مسلح، کوهنوردان و دوچرخه سواران که ترکیب غالب آنها کربوهیدرات می باشد. [ ۲ ]

انواع فودبار تلفیقی از ترکیبات و اجزاء مشابهی (کربوهیدرات، پروتئین و چربی) بوده که ضمن یکسان بودن اجزاء بسته به نوع کاربرد نمودار تغذیه ای متفاوتی را دارا می باشند. جدول (۱) فرمولاسیون انواع فود بار را مشخص می کند. شایان توجه است که در کشورهای اروپایی و آمریکا وزن این بار بین ۲۸ تا ۸۰ گرم متغیر بوده که به طور متوسط این وزن در حدود ۶۰ گرم می باشد.

جدول (۱ )  انواع فودبار و ترکیبات تشکیل دهنده آنها[ ۳ ]

فرمولاسیون پروتئین (گرم/مصرف) کربوهیدرات(گرم/مصرف) چربی (گرم/مصرف)
بارهای ورزشکاران ۲۵-۳۰ ۱۰-۴۰ ۰-۵
بارهای سلامت ۱۲-۱۶ ۲۰-۲۵ ۶-۸
بارهای جایگزین وعده غذایی ۶-۸ ۳۵-۳۸ ۰-۵
بارهای انرژی زا ۵-۱۵ ۲۵-۵۰ ۲-۶
بارهای پروتئینی بیشتر از ۳۵ ۲-۶ ۳-۱۵

 

اشکال فیزیکی محصول

این محصولات منحصر بفرد از نقطه نظر شکل فیزیکی در یکی از چهار گروه زیر قرار می گیرند: [۴و۵و۶ ]

محصولات دانه ای توده سازی شده[۵] : اغلب تلفیقی از غلات مختلف (معمولا جودوسر و برخی غلات دیگر) که توسط یک شربت (معمولا شربت گلوکز) به هم متصل شده اند. این نوع بار اولین گروه محصولی وارد شده به بازار فروش ایالات متحده بود که معمولا به صورت ورقه هایی تولید شده که بریده می شدند.

بارهای پخته شده[۶] : محصولات قرار گرفته شده در این طبقه بسیار شبیه نوع اول بوده که یک مرحله نهایی پخت در تونل پخت را نیز تجربه می کنند. برای ایجاد تنوع در محصول اغلب پوره یا قطعات میوه نیز در ترکیبات این بارها اضافه میگردد. نمونه ای از این نوع محصول که مدتی است در بازارهای اسیای میانه و ایران نیز وارد شده با نام تجاری ®Kellogg’s Nutri-Grain  شناخته شده می باشد.

بارهای تغذیه ای[۷] : اینها به شکل ورقه ای و یا قطعه قطعه تولید می شوند. ترکیبات آنها شامل برنجک، غلات با سبوس و بین ۵۰ تا ۸۰درصد وزنی اجزاء پروتئینی بعنوان ترکیب اصلی می باشند. قطعات اکسترود شده توسط توسط سیستم های پخت دو مارپیچی تولید می شوند. این نوع محصول از پروتئین سویا بعنوان یک ترکیب مهم استفاده می کند که بافتی شبیه برنجک ( پف کرده) را به خود می گیرد. در نوع صفحه ای آن بجای کاربرد سیستم اکستروژن از سیستمی شبیه خشک کن های غلتکی که متشکل از ۳ غلتک می باشند استفاده می شود. مرحله نهایی در تولید قبل از مسطح سازی کف و پوشش دهی (اغلب با شکلات یا پوشش های ترکیبی) و بسته بندی برش بارها در اندازه های مطلوب می باشد.

بارهای اکسترود شده[۸] : این نوع بار غالبا توسط اکستروژن های فرم دهنده (سیستمی شبیه چرخ گوشت) بدون سیستم حرارتی تولید می شوند. خمیر تولید شده از مواد اولیه اصلی از میان قالب های از پیش طراحی شده با فشار عبور می کند که شکل مورد نظر را به فود بار می دهد. مرحله پایانی برش فرم های تولید شده در اندازه های مناسب می باشد.

بارها که در مرحله اول معرفی به بازار به عنوان یک صبحانه سردستی مناسب تلقی می شد طی مدت کوتاهی جهت مصرف در موارد دیگری چون مکمل های غذایی، جایگزین وعده غذایی و حتی بعنوان یک غذا با حداقل کربوهیدرات (تندرستی) نیز استفاده شد. شکل (۱) روند رشد انواع فودبار طی سالهای ۱۹۹۸ تا ۲۰۰۳ را در ایالات متحده نشان می دهد. سهم فروش هر دسته از محصولات بر پایه فود بار برای سال های ۱۹۹۸ و ۲۰۰۴ که رشد ۱۰۰ درصدی ان نیز مشهود می باشد در شکل (۲) نشان داده شده است.

فرایند تولید

شماتیک خط تولید این نوع محصولات در شکل ۳ نشان داده شده است. همانگونه که در شکل نشان داده شده است اولین مرحله در تولید این نوع بار تولید مخلوط به شکل خمیر می باشد. نکته اساسی عملکرد مناسب مخلوط کننده های خمیر می باشد که تیغه های آن از نوع تیغه دوبل[۹] بوده تا نیروهای برشی بسیار بالا اعمال شده توسط مخلوط که دارای گرانروی بسیار بالایی نیز می باشد را تحمل نماید. شایان ذکر است که در نوع بارهای صفحه ای وقطعه ای که از ترکیبات سویا و برنجک تشکیل شده، مخلوط کردن ملایم جهت حفظ بافت مناسب و جلوگیری از خرد شدن ذرات برنج در محصول نهایی امری اساسی می باشد. لذا کاربرد مخلوط کن های نواری توصیه می شود. معمولا در خط تولید یک یا دو تونل سرد کننده جهت تثبیت ساختار بارهای تولید شده برای فرایند های بعدی و یا سرد کردن پوشش های اضافه شده به محصول در مراحل نهایی تولید می باشد. در اغلب موارد از پوشش های ترکیبی به جای شکلات خالص استفاده می شود تا بتوان شکل گیری در دمای معمولی را امکان پذیر ساخت و از تجمع چربی در سطح محصول نیز جلوگیری گردد. [ ۷ ]

 

کربوهیدرات ها و قند الکل ها[۱۰]

این دسته از ترکیبات نقش سیمان در بهم پیوستن اجزاء خشک تشکیل دهنده بارها را بازی می کنند. در اغلب بارها شربت ذرت با فرکتوز بالا (HFCS)[11]، شربت ذرت (۶۵ DE<[12] > 40) و حتی مالتودکسترین نیز استفاده می شود. در فود بارهایی با محتوای پروتئینی بالا و کربوهیدرات پایین بیشتر از ترکیبات قند الکل چون سوربیتول، مالتیتول و گلیسیرول که دانسیته انرژی پایین تری[۱۳] نسبت به قندهای معادل خود دارند استفاده می شود. البته کاربرد این قند الکل ها در فرمولاسیون نیاز به شیرین کننده های قوی از قبیل اسپارتام، ساکارین و به تازگی نئوتام جهت بهبود طعم شیرین در این گونه بارها را اجتناب ناپذیر می سازد.

منابع پروتئینی

پروتئین سویا از جمله ترکیبات اصلی در تولید این محصولات می باشند. آنها به اشکال مختلف کاربرد دارند، از ۵۰% پروتئین ارد سویا تا کنسانتره ۷۰ درصدی پروتئین سویا و حتی پروتئین تقریبا خالص حاصل از سویا[۱۴]. در بعضی موارد پروتئین های حاصل از شیر( WPCs وWPIs  )  و حتی ژلاتین نیز در فرمولاسیون استفاده میگردد. [ ۷ ]

روغن و چربی

روغن های هیدروژنه و یا نیمه هیدروژنه، در اغلب موارد روغن آفتاب گردان و سویا در فرمولاسیون استفاده می گردد. لیسیتین با یک نقش دوگانه ضمن معرفی اسید های چرب به محصول بعنوان امولسیفایرنیز عمل کرده و از نشت چربی به خارج محصول جهت جلوگیری می نماید.

فیبرهای رژیمی

فیبرهای رژیمی در برخی مواقع برای جلب نظر مصرف کننده و ارجعیت یک مارک تجاری نسبت به مارک تجاری دیگر استفاده می گردد. فروکتوالیگو ساکاریدها و پلی مرهای دیگر فروکتوز مثل اینولین در تولیدات فعلی کاربرد زیادی دارند. بعلاوه ترکیباتی چون پلی دکستروز ضمن اینکه بعنوان یک جزء عملگرا استفاده می شوند نقش یک منبع فیبر را نیز ایفا میکنند. [ ۹ ]

اجزاء دیگر

این گروه از اجزاء تشکیل دهنده بارها شامل ویتامین ها، کانی های معدنی، مواد طعم دهنده، رنگدانه ها و حتی عصاره گیاهان دارویی بوده که میزان وزنی (درصد آنها) به مراتب کمتر از اجزاء اصلی می باشند. ویتامین ها می توانند در بر گیرنده بین ۲۰ تا ۱۰۰% میزان پیشنهاد شده ([۱۵]RDA) باشند. جهت ایجاد طعم مطلوب در این بارها از طعم دهنده های طبیعی و مصنوعی استفاده می گردد. کاکائو، و کره بادام زمینی از جمله مواد طعم زا مورد استفاده می باشند. رنگدانه های طبیعی مختلفی از جمله بتا کاروتن، آنتو سیانین و آناتو جهت ایجاد رنگ و همچنین تا حدودی نقش انتی اکسیدانی استفاده می شوند. کاربرد عصاره گیاهان دارویی نیز معمولا جهت ایجاد اثر روانی بر مصرف کننده با توجه به نقش آنها در جامعه متجدد امروزی می باشد. [ ۱۰ ]

تاثیر اجزاء مختلف و پارامترهای دیگر تولید در بافت فود بار

پروتئین ایزوله سویا[۱۶] : این ترکیب معمولا حاوی حداقل ۹۰% پروتئین خالص بر اساس ماده خشک می باشد. دو نوع پروتئین جهت دو عمکرد متفاوت درفودبار استفاده می شود. نوع اول توانایی تشکیل ژل بسیار بالایی را در غلظت های متوسط دارند و محلول آنها دارای گرانروی مناسب است که ژل ایجاد شده سفتی و پایداری حرارتی مناسب دارا می باشند. این در حالیست که محلول نوع دوم توانایی تشکیل ژل ضعیفی داشته و گرانروی بسیار پایینی دارند. بنابراین پروتئین نوع اول ایجاد فود باری سفت تر با مزه دهانی خشک تری می نماید که از نظر بافت بیشتر شبیه کلوچه می باشد. در حالی که کاربرد پروتئین نوع دوم در محصول ایجاد بافتی نرمتر و به اصطلاح جویدنی تری را به همراه خواهد داشت. [ ۱۱ ]

شایان ذکر است که توانایی نگه داری آب ( گرم آب /گرم پروتئین)، گرانروی و حتی خیسی آن در نوع بافت تشکیل شده توسط محصول نهایی حائز اهمیت خواهد بود. شکل(۳) تاثیر نوع و غلظتهای پروتئین های مختلف (ISP ) را در ایجاد ژل و گرانروی محلول حاصله نشان می دهد.

شرب ذرت : میزان DE در این نوع شربت ها نقش اساسی در بافت ایجاد شده توسط بار را داراست. با افزایش DE از مثلاٌ ۴۰% به ۹۰% فود بار بافت نرمتری خواهد داشت. این روند برای مالتودکسترین نیز صادق است. به همین ترتیب باید دقت لازم را در هنگام کاربرد شربت ذرت با فرکتوز بالا را نیز اعمال نمود. زیرا که در این مورد نیز میزان ایزومره شدن دکستروز به فرکتوز در سفتی بار نیز حائز اهمیت است. در این مورد شربت فرکتوز ۹۰% و ۴۰% به ترتیب فود باری نسبتا سفت و نسبتا نرم را ایجاد خواهند کرد. در صنعت معمولا از شربت ۵۵% که بافتی مناسب و شیرینی در حد ساکاروز را نیز ایجاد می کند استفاده می شود. در برخی موارد تولیدکنندگان از مخلوطی از شربت ذرت ( با بریکس حدود ۸۰ ) و شربت ذرت با فرکتوز بالا به نسبت ۵۵ به ۴۵ با DE  حدود ۶۳ استفاده کرده که منجر به محصولی با بافت بسیار مناسب می شود[ ۱۲ ]. در مخلوط هایی که قند الکل ها استفاده می شوند، افزایش میزان آب آزاد در فرمولاسیون باعث نرمی فود بار شده اما نکته کلیدی جلوگیری از افزایش غیر مناسب فعالیت آبی محصول نهایی می باشد که بالا بودن فعالیت آبی منجر به فساد میکربی زودهنگام محصول می شود. فعالیت آبی بین ۴۵/۰ و ۶۵/۰ در فور بار مناسب می باشد.

قند الکلها : این ترکیبات با خواص ویژه خود بعنوان پایین آورنده فعالیت آبی[۱۷] عمل کرده باعث جلوگیری از فساد میکربی فود بار می شوند. آنها براحتی قابل هضم نبوده بنابراین از نقطه نظر انرژی نیز نسبت به معادل های قندی خود در سطح بسیار پایین تری قرار دارند. البته باید توجه شود که میزان بالای این مواد در روده بزرگ بعلت فعالیت باکتریایی منجر به نفخ شدید و حتی اسهال میگردد. دوز مجاز (مناسب) برای افراد بالغ در حدود ۴/۰ گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن در روز می باشد [ ۱۳ ]. تجربه نشان داده که مخلوطی از گلیسیرول، مالتیتول، پلی دکستروز و سوربیتول به نسبت های مناسب که با انجام آزمایش (گروه ارزیاب / حدس وخطا) صورت می گیرد بافت مناسب را برای محصول نهایی فراهم می آورد.

pH: بارهای تولید شده با ISP بعنوان منبع پروتئینی pH خنثی (محدوده ۷/۶ تا ۷) را دارند. افزودن ترکیبی چون بیکرینات سدیم که pH را تا حدود ۴/۷ افزایش میدهد منجر به نرم ماندن فود بار در طول دوره انبارمانی می شود. افزودن ترکیبات اسیدی از قبیل اسید سیتریک یا مالیک که باعث کاهش pH تا حدود ۶ می شود نرم شدن بافت حتی بیشتر از حضور بیکربنات سدیم را به همراه خواهد داشت (شکل (۴)). تاثیر دیگر  pHبر طعم محصول نهایی می باشد. افزودن ترکیبات بازی به فود بار حاوی شکلات منجر به بهبود طعم شده در حالی که افزودنی های اسیدی باعث بهبود طعم فود بار حاوی میوه یا اسانس های میوه ای می شوند.

فرایند

نکات فرایندی تاثیر قابل توجهی بر بافت نهایی محصول خواهد داشت. برای مثال زمان و سرعت مخلوط شدن مواد، دمای فرایند و حتی ترتیب مخلوط کردن اجزاء نیز بسیار حائز اهمیت می باشند. معمولا پروتئین های نوع اول تحمل بهتری در مقابل شرایط فرایندی سخت تر را دارند. این در حالیست که سخت شدن فود بار بعلت حضورپروتئین های نوع دوم و اعمال شرایط فرایندی نامناسب بسیار محتمل می باشد.      

انبار مانی

تاریخ مصرف اغلب محصولات فود باری بین ۹ تا ۱۲ ماه می باشد. معمولا بافت طی دوران انبارمانی تغییر کرده سفت می شود. شایان ذکر است که این سفت شدن بافت بعلت مهاجرت رطوبت از محصول به خارج نیست زیرا که حتی در بسته بندی های هرمتیک[۱۸] نیز سفت شدن بارها مشهود می باشد. توانایی جذب آب توسط نوع پروتئین بکار برده شده در ترکیبات فود بار نقش بسیار کلیدی در تعیین نقطه تعادلی از دیدگاه بافت را داراست. با استفاده از گروه های ارزیاب خبره و کاربرد روش های انالیز توصیفی کمی[۱۹] می توان نوع و میزان ترکیبات و شرایط فرایندی را بطریقی تعیین نمود که بهترین بافت ممکن را در طول زمان انبارمانی فراهم آورد. کاربرد روش های اندازه گیری فیزیکی با دستگاه هایی چون اینسترون و یا نسل پیشرفته تر آن TAX2 [20] امکان اندازه گیری و انالیز دقیق تر داده ها در جهت بهبود این شرایط را فراهم آورده است. در فود بار با درصد پروتئین بالا غالباٌ گروه ارزیاب متخصص ۲ تا ۳ ماه بعد از تاریخ تولید روند تغییر در بافت و کیفیت فود  بار(سفت شدن تدریجی)  را تشخیص می دهند. با افزایش میزان پروتئین (به بیشتر از ۳۰%) و فیبر های رژیمی (افزون بر ۸%) در یک فود بار با وزن مشخص پتانسیل تغییر بافت آن و سفت شدن زودرس آن بیشتر محتمل می گردد [ ۱۳ ].

 

نتیجه گیری نهایی

فروش فود بار طی دهه اخیر رشد قابل توجهی را تجربه نموده است. همانگونه که پیشتر اشاره گردید چالش اساسی تعیین روش فرایندی مناسب و نوع و میزان هر کدام از اجزاء تشکیل دهنده محصول است به طریقی که ضمن فراهم آوردن نیازهای تغذیه ای افزایش زمان انبارمانی را نیز به همراه داشته باشد. با توجه به حاکم بودن سیستم های چند جزیی در فود بار و اهمیت فرایند انتقال جرم (رطوبت) در این سیستم پیچیده جهت جلوگیری از تغییرات نامطلوب بافت، به نظر می رسد تنها با درک کامل اصول اولیه علمی در مورد فیزیک انتقال جرم و با بهره گیری از شیوه های تجزیه ای جدید و تکنیک های اندازه گیری فوق پیشرفته از قبیل MRI[21] می توان بر این مشکل اساسی فائق امد.

درباره نویسنده

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *