در توضیح خاصیت الاستیسیته خمیر همواره باندهای دی سولفیدی مورد توجه خاصی بودهاند. در این مطلب به پیوند دیگری که در تعیین خواص رئولوژیک در خمیر موثر است، اشاره میکنیم. لازم است بدانیم که بین زنجیرههای اسید آمینهای گلوتن گندم، پیوندهای دیگری به نام پیوندهای هیدروژنی برقرار است. این پیوندها از طریق گروههای آمیدی موجود در اسید آمینه گلوتامین برقرار میشود.
بر خلاف پیوندهای کوالانسی بین گروههای سولفیدی، پیوندهای هیدروژنی ایجاد شده به راحتی قابل تغییر (شکسته شدن یا برقراری مجدد) بوده و در هنگام تغییر شکل خمیر میتوانند شکسته شده و مجدد تشکیل شوند.
پیوند هیدروژنی معادل با یک پیوند کوالانسی است
قابل ذکر است که میزان انرژی این پیوندها به میزان قابل توجهی بالا بوده و هر 10 پیوند هیدروژنی معادل با یک پیوند کوالانسی است و در خمیر حاصل از آرد امکان تشکیل پیوندهای هیدروژنی، به دلیل وجود تعداد زیاد اسید آمینه گلوتامین، بیش از 30 برابر بیشتر از پیوندهای کوالانسی است.
در توضیح بیشتر اهمیت و تاثیر پیوندهای هیدروژنی بین آمینواسیدها بر خواص رئولوژی آرد میتوان به تاثیر آنها بر خواص همزنی، کشش پذیری و مقاومت به کشش خمیر اشاره کرد. با تغییر فاکتورهای موثر بر این پیوندها مانند دما، دور همزن و … میتوان تغییرات ایجاد شده در خمیر حاصل از یک نمونه آرد مشخص را بهخوبی مشاهده نمود.
در اینجا به طور مختصر به تاثیر دما بر پیوندهای هیدروژنی داخل خمیر آرد حاصل از گندم و نتیجه این تغییرات بر خواص رئولوژی خمیر در دستگاههای فارینوگراف و اکستنسوگراف میپردازیم.
دماهای بالاتر در اثر هم خوردن بیش از حد خمیر، احتمال شل و چسبنده شدن آن افزایش مییابد
در تحقیقی فارینوگرامهای حاصل از یک نمونه خمیر حاصل آرد مشخص در دماهای مختلف (درجه فارنهایت) بررسی شد (شکل 2). قابل ملاحظه است که با افزایش دما میزان حساسیت خمیر به هم خوردن افزایش یافته و نمودار، شیب رو به پائین بیشتری به خود میگیرد.
این به آن معناست که در دماهای بالاتر در اثر هم خوردن بیش از حد خمیر، احتمال شل و چسبنده شدن آن افزایش مییابد. با توجه به اینکه با افزایش دما جنبش مولکولی افزایش مییابد، پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی دچار تزلزل شده و سستتر میشوند و به همین خاطر سرعت نرم شدن خمیر یا به اصطلاح حساسیت خمیر به همزدن افزایش مییابد.
از طرف دیگر زمان توسعه خمیر یا به عبارتی مدت زمانی که طول میکشد تا آرد آب را به طور کامل در خود جذب کند، کاهش مییابد. بهعلاوه با کاهش تعداد پیوندهای هیدروژنی در اثر بالا رفتن دما مولکولهای آب وارد شده به خمیر با سهولت بیشتری به خورد آرد میروند.
افزایش جنبش مولکولی امکان تشکیل پیوندهای هیدروژنی را کمتر می کند
در مرحلهی بعد، با استراحت خمیر در دماهای مختلف مقاومت به کشش دستخوش تغییر شده و تاثیر دما بر این پیوندها بر خواص رئولوژیک خمیر به وضوح قابل مشاهده است (شکل 3). همانطور که گفته شد با افزایش دما به دلیل افزایش جنبش مولکولی امکان تشکیل پیوندهای هیدروژنی کمتر است و به دلیل کاهش تعداد این پیوندها میزان مقاومت خمیر به کشش خمیر با افزایش دما، کاهش مییابد.
نمودارهای اکستنسوگرافی حاصل از تست یک نمونه آرد که در دماهای مختلف استراحت کردهاند، مشاهده میشود. همانطور که دیده میشود با بالا رفتن دما میزان مقاومت به کشش کاهش مییابد و در دمای بالای 63 درجه سانتیگراد به دلیل دناتوره شدن نسبی پروتئینهای موجود در آرد علاوه بر مقاومت به کشش میزان گسترش پذیری نیز کاهش پیدا کرده است.
با توجه به اینکه شرایط پخت در هر مکان با توجه به شرایط آب و هوایی و نحوه عملآوری خمیر متفاوت است، این نیاز احساس میشود که برای رسیدن به بهترین نتیجه و بدست آورن بهترین محصول شرایط آزمون هر آرد به شرایط واقعی نزدیکتر شود.
