بررسی خواص فیزیک و شیمیایی و رئولوژیکی آرد های تولید شده درطی فرآیند آسیاب

آسیاب گندم ؛ یک فرایند مکانیکی و تدریجی خرد کردن اندوسپرم پس از جدا شدن از سبوس در چندین مرحله است و کیفیت و کمیت آرد های حاصل در این فرایند، بستگی به کیفیت گندم و دیاگرام آسیاب دارد.
ترکیبات اصلی تشکیل دهنده گنده عبارت است از کربوهیدرات (۶۷-۷۰ %)، پروتئین (۱۰-۱۵ %) و لیپیدها (۵/۱-۲ %) که بصورت غیریکنواخت در بخش های مختلف گندم توزیع شده است و موجب ایجاد ویژگی های متفاوت در آرد های حاصل می شود (Dwettink و همکاران، ۲۰۰۸).
ویژگی های کاربردی هر بخشی از آرد که در حین فرآیند آسیاب به دست می آید مانند دانه بندی، خاکستر، نشاسته آسیب دیده، مقدار پروتئین، چربی، فیبر و…بستگی این دارد که متعلق به کدام بخش از دانه گندم و یا کدام بخش از اندوسپرم است.
آرد سفید فاقد بعضی از ترکیبات مغذی مهم است بنابر این آرد مسیر های دیگر که دارای ترکیبات متفاوتی هستند به دلایل اقتصادی، تغذیه ای یا کمی به آن اضافه میشود تا یک آرد استاندارد به دست آید. بنابرین دانستن مشخصات کیفی هر یک از آرد های تولید شده بسیار مهم است تا از ترکیب مناسب آنها آرد نهایی استاندارد و منطبق با مشخصات تعریف شده تولید شود.
در این تحقیق خواص فیزیک و شیمیایی و رئولوژیکی ۱۵ آرد حاصل از فرآیند آسیاب بررسی و دو نوع آرد مشخص با سه فرمول اختلاط متفاوت تولید می شود.
گندم استفاده شده رومانیایی از گونه Dropia و تولید ۲۰۰۷ است. مشخصات کیفی گندم در جدول ۱ نشان داده شده است. ظرفیت آسیاب (Buhler, Uzwill, Switzerland) ۳۳۰۰ Kg/h با درجه استخراج ۷/۷۶ % است.
فرآیند آسیاب و آرد های تولید شده در مسیر های مختلف در شکل ۱ دیده می شود. از مسیر های فوق ۳ مسیر مربوط به پاساژ های B، ۱۳ مسیر مربوط به پاساژ های C، ۱ مسیر CMD (یا Div) و یک مسیر مربوط به BF است.
۳/۱۴ درصد از آرد تولید شده مربوط به پاساژ های B، ۹/۴ درصد مربوط به CMD و ۵/۵۷ % آن متعلق به پاساژ C است.
شکل ۳ نتایج آزمون های دانه بندی، فالینگ نامبر، نشاسته صدمه دیده و مقدار جذب آب را نشان می دهد.
دانه بندی: سایز الک های آرد عبارت است از ۱۱۲ – ۱۲۵ – ۱۴۰ – ۱۶۰ – ۱۸۰ و ۲۰۰ میکرون و بیشترین مقدار مربوط به الک های ۱۲۵ و ۱۴۰ میکرون است. بیش از ۶۰ درصد از دانه بندی ۱۲۵ – ۱۸۰ میکرون مربوط به آرد پاساژ های C۱II، C۱III، C۲/C۳II و C۲/C۳ III است و دانه بندی کمتر از ۱۲۵ میکرون مربوط به پاساژ های B۱/B۲، CMD و ۵ پاساژ C اولیه است.
گلوتن: آرد پاساژ های B۴, B۳, B۲, B۱ و C۸, C۷, C۶, C۵, C۴ حاصل از قسمت های جانبی اندوسپرم است که ویژگی آن زیاد بودن مقدار پروتئین و گلوتن مرطوب در مقایسه با آرد حاصل از پاساژ های C۲, C۱ و C۳ است که از بخش مرکزی اندوسپرم به دست می آیند (جدول شماره ۲).
نتایج حاصل نشان می دهد مقدار پروتئین و گلوتن مرطوب مربوط به بخش شیار میانی گندم، متناسب با افزایش شماره پاساژ های B (B۱ – B۴) و پاساژ های C (C۸ – C۱۱) افزایش می یابد.
بررسی نتایج جدول ۲ تشان می دهد اگر چه مقدار گلوتن ایندکس زیاد است ولی مقادیر گلوتن مرطوب و پروتئین، در مقایسه کم است. مشاهدات اخیر نشان می دهد که مقدار گلوتن ایندکس لزوما متناسب با مقدار پروتئین نیست و بستگی به گونه گندم دارد (Simic و همکاران، ۲۰۰۶).
کمترین مقدار سوئلینگ ایندکس، مربوط به آرد لوله های B۱/B۲ و C۱I و بیشترین مقدار، در آرد مسیر های C۸ I ,C۷I ,C۶I دیده می شود. فعالیت پروتئازی را می توان بر اساس سوئلینگ ایندکس تخمین زد. این نتایج با مشاهدات Rani و همکاران (۲۰۰۷) مبنی بر بیشتر بودن فعالیت پروتئازی در لایه های جانبی گندم مطابقت دارد. (آزمون سوئلینگ ایندکس به روش Berliner عبارت است از مقدار افزایش حجم گلوتن مرطوب در محلول ۱/۰ نرمال لاکتیک اسید و افزایش آن نشان دهنده قوی تر بودن گلوتن است).
فالینگ نامبر: از ویژگی های گندم رومانیایی تحت بررسی، بالا بودن عدد فالینگ نامبر (۴۰۰-۵۰۰ ثانیه) و کم بودن فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز است تغییرات مشاهده شده در مقدار فالینگ نامبر (شکل ۳) ناشی از اختلاف در مقدار نشاسته آسیب دیده است نه تفاوت در مقدار فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز.
نشاسته آسیب دیده: مقدار نشاسته آسیب دیده به ترتیب با افزایش شماره پاساژ افزایش می یابد (Villanueva و همکاران (۲۰۰۱)) و مقدار آن در آرد پاساژ های (C۶, C۵, C۴) از ۷/۸ به ۹/۹ درصد در پاساژ های (C۸, C۷) افزایش می یابد البته در نتایج مندرج در شکل ۳ یک کاهش ۵ درصدی در نمونه آرد های C۱II و C۱III در مقایسه با C۱I که دارای منشا یکسانی هستند نیز دیده می شود.
افزایش مقدار جدب آب در آرد های حاصل از پاساژ های C۵-C۸ و B۴ ناشی از بیشتر بودن مقدار پروتئین و سبوس در این آردها می باشد اگرچه افزایش مقدار نشاسته آسیب دیده نیز موجب افزایش مقدار جذب آب می شود (Stasio و همکاران، ۲۰۰۷).

خواص رئولوژیکی

نتایج خواص رئولوژیکی با استفاده از NG Chopin Alveograph در شکل ۴ نشان داده شده است.مقدار مقاومت به تغییر شکل (P) مربوط به آرد پاساژ های (C۵, C۴, CMD, C۳, C۱) که عمدتا از بخش میانی اندوسپرم به دست می آید بالا می باشد (۱۰۰- ۱۴۳ mm)در صورتیکه آرد پاساژ های B و پاساژ های C انتهایی، مقادیر کمتری (۷۹ – ۴۴ mm) را نشان می دهد. این اختلاف ناشی از تفاوت کمیت و کیفیت گلوتن بخش میانی اندوسپرم با بخش های جانبی آن است.
آرد های حاصل از پاساژ C۱ دارای مقدار کشش کم (۳۷-۳۱ mm) و پاساژ های C۴, CMD, B۴, B۳, B۱/B۲ مقدار کشش بیشتری را نشان می دهند.مقدار کشش بستگی به کمیت و کیفیت پروتئین دارد و نشان دهنده توانایی خمیر برای کشش و نگهداری گاز است از این رو تفاوت بارزی بین کشش خمیر حاصل از بخش مرکزی اندوسپرم و بخش جانبی آن و لایه آلرون دیده می شود.
در تایید مشاهدات Indrani و همکاران بیشترین مقدار انرژی مصرفی جهت کشش خمیر (W) مربوط به آرد حاصل از اندوسپرم جانبی (C۴) و کمترین مقدار مربوط به لایه آلرون است (C۸).

ساخت انواع آرد

خواص پخت آرد های نهایی بر مبنای انتخاب لوله های آرد و ترکیب آنها می باشد.مهمترین عامل در این انتخاب، دستیابی به ویژگی های تعریف شده برای محصول نهایی است.
با در نظر گرفتن خواص فیزیک و شیمیایی و رئولوژیکی آرد های فوق، دو نوع آرد سفید و ویژه، طی سه ترکیب متفاوت ساخته می شود (۳ آرد سفید و ۳ آرد ویژه). هر دو نوع آرد، برای پخت نان و شیرینی به کار می روند.آرد ویژه دارای حداکثر خاکستر ۴۸/۰ %.درصد استخراج ۱۵- ۸ % و آرد سفید نیز دارای خاکستر ۶۵/۰ % و درصد استخراج ۷۲- ۶۵ % است.

ویژگی های فیزیک و شیمیایی و رئولوژزیکی ۶ آرد تهیه شده در جدول III نشان داده شده است. مطابق این نتایج تفاوت ویژه ای در خواص فیزیک و شیمیایی مانند خاکستر، پروتئین، گلوتن مرطوب و گلوتن ایندکس ۳ نمونه ارد ویژه که دارای ترکیب متفاوتی هستند دیده نمی شود ولی خواص رئولوژیکی آنها تفاوت قابل ملاحظه ای را نشان می دهد. برای مثال با جایگزین کردن آرد C۱ II با آرد CMD در ترکیب آرد ویژه I، آرد ویژه II به دست می آید که نسبت P/L در آن از ۳۵/۲ به ۱۵/۳ افزایش می یابد، (افزایش نسبت P/l نشان دهنده قوی تر شدن آرد است).
اگرچه هر دو آرد C۱I و CMD دارای منشا یکسان و از مغز اندوسپرم به دست می آیند اما داراای دانه بندی متفاوتی هستند.دانه بندی آرد CMD کمتر از ۱۲۵ میکرون است در صورتیکه دانه بندی C۱II عمدتا ۱۸۰-۱۲۵ میکرون است.
تفاوت در خواص رئولوژیکی موجب تغییر در ویژگی های پخت، مانند حجم ویژه نان، درجه تخلخل و الاستیته مغز نان مشخص می شود و بیشترین تفاوت رئولوژیکی در ترکیب ۳ (آرد ویژه III با نسبت P/L ۲۴/۳ و انرژی ۱۶۱و آرد سفید III با نسبت P/L ۶۰/۲ و انرژی ۱۶۶) دیده می شود.

نتیجه گیری:

تفاوت در نشاسته آسیب دیده، کیفیت پروتئین و خواص رئولوژیکی آرد های حاصل در حین آسیاب، و در نظر گرفتن منشاء آنها در دانه گندم از عوامل موثر بر کیفیت آرد نهایی است. و با دانستن ویژگی های فوق، می توان به اهمیت ترکیب های متفاوت از آردها،برای دستیابی به محصول نهایی با کاربرد معین پی برد.
منابع:
Cereal Chem. ۸۷(۲), ۲۰۱۰, Stasio J. Food Sci, Technol Banu Iuliana

دیدگاهتان را بنویسید

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