خواص فيزيک و شيميايي و رئولوژيکي آرد هاي توليد شده درطي فرآيند آسياب

خواص فيزيک و شيميايي و رئولوژيکي آرد هاي توليد شده درطي فرآيند آسياب! دانستن کيفيت و مشخصات آرد هاي حاصل در حين آسياب اهميت زيادي در توليد آرد استاندارد با کيفيت مشخص و کاربرد معين دارد. در اين تحقيق خواص فيزيک و شيميايي و رئولوژيکي کليه آرد هاي توليد شده سنجش و نتايج آن ارزيابي شده است.

سپس بر اساس نتايج حاصل، آرد هاي استاندارد مورد نطر توليد مي شود. واضح است که هر دانه گندم و هر آسيابي ويژگي خودش را دارد ولي علم به کيفيت آرد هاي توليد شده، توانايي ما را در توليد محصولات نهايي استاندارد افزايش مي دهد.

آسياب گندم ؛ يک فرايند مکانيکي و تدريجي خرد کردن اندوسپرم پس از جدا شدن از سبوس در چندين مرحله است و کيفيت و کميت آرد هاي حاصل در اين فرايند، بستگي به کيفيت گندم و دياگرام آسياب دارد.

ترکيبات اصلي تشکيل دهنده گنده عبارت است از کربوهيدرات (67-70 %)، پروتئين (10-15 %) و ليپيدها (5/1-2 %) که بصورت غيريکنواخت در بخش هاي مختلف گندم توزيع شده است و موجب ايجاد ويژگي هاي متفاوت در آرد هاي حاصل مي شود (Dwettink و همکاران، 2008).

ويژگي هاي کاربردي هر بخشي از آرد که در حين فرآيند آسياب به دست مي آيد مانند دانه بندي، خاکستر، نشاسته آسيب ديده، مقدار پروتئين، چربي، فيبر و…بستگي اين دارد که متعلق به کدام بخش از دانه گندم و يا کدام بخش از اندوسپرم است.

آرد سفيد فاقد بعضي از ترکيبات مغذي مهم است بنابر اين آرد مسير هاي ديگر که داراي ترکيبات متفاوتي هستند به دلايل اقتصادي، تغذيه اي يا کمي به آن اضافه ميشود تا يک آرد استاندارد به دست آيد. بنابرين دانستن مشخصات کيفي هر يک از آرد هاي توليد شده بسيار مهم است تا از ترکيب مناسب آنها آرد نهايي استاندارد و منطبق با مشخصات تعريف شده توليد شود.
در اين تحقيق خواص فيزيک و شيميايي و رئولوژيکي 15 آرد حاصل از فرآيند آسياب بررسي و دو نوع آرد مشخص با سه فرمول اختلاط متفاوت توليد مي شود.

گندم استفاده شده رومانيايي از گونه Dropia و توليد 2007 است

مشخصات کيفي گندم در جدول 1 نشان داده شده است. ظرفيت آسياب (Buhler, Uzwill, Switzerland) 3300 Kg/h با درجه استخراج 7/76 % است.
فرآيند آسياب و آرد هاي توليد شده در مسير هاي مختلف در شکل 1 ديده مي شود. از مسير هاي فوق 3 مسير مربوط به پاساژ هاي B، 13 مسير مربوط به پاساژ هاي C، 1 مسير CMD (يا Div) و يک مسير مربوط به BF است.

3/14 درصد از آرد توليد شده مربوط به پاساژ هاي B، 9/4 درصد مربوط به CMD و 5/57 % آن متعلق به پاساژ C است.
شکل 3 نتايج آزمون هاي دانه بندي، فالينگ نامبر، نشاسته صدمه ديده و مقدار جذب آب را نشان مي دهد.

دانه بندي

سايز الک هاي آرد عبارت است از 112 – 125 – 140 – 160 – 180 و 200 ميکرون و بيشترين مقدار مربوط به الک هاي 125 و 140 ميکرون است. بيش از 60 درصد از دانه بندي 125 – 180 ميکرون مربوط به آرد پاساژ هاي C1II، C1III، C2/C3II و C2/C3 III است و دانه بندي کمتر از 125 ميکرون مربوط به پاساژ هاي B1/B2، CMD و 5 پاساژ C اوليه است.
گلوتن: آرد پاساژ هاي B4, B3, B2, B1 و C8, C7, C6, C5, C4 حاصل از قسمت هاي جانبي اندوسپرم است که ويژگي آن زياد بودن مقدار پروتئين و گلوتن مرطوب در مقايسه با آرد حاصل از پاساژ هاي C2, C1 و C3 است که از بخش مرکزي اندوسپرم به دست مي آيند (جدول شماره 2).

نتايج حاصل نشان مي دهد مقدار پروتئين و گلوتن مرطوب مربوط به بخش شيار مياني گندم، متناسب با افزايش شماره پاساژ هاي B (B1 – B4) و پاساژ هاي C (C8 – C11) افزايش مي يابد.
بررسي نتايج جدول 2 تشان مي دهد اگر چه مقدار گلوتن ايندکس زياد است ولي مقادير گلوتن مرطوب و پروتئين، در مقايسه کم است. مشاهدات اخير نشان مي دهد که مقدار گلوتن ايندکس لزوما متناسب با مقدار پروتئين نيست و بستگي به گونه گندم دارد (Simic و همکاران، 2006).

کمترين مقدار سوئلينگ ايندکس، مربوط به آرد لوله هاي B1/B2 و C1I و بيشترين مقدار، در آرد مسير هاي C8 I ,C7I ,C6I ديده مي شود

فعاليت پروتئازي را مي توان بر اساس سوئلينگ ايندکس تخمين زد. اين نتايج با مشاهدات Rani و همکاران (2007) مبني بر بيشتر بودن فعاليت پروتئازي در لايه هاي جانبي گندم مطابقت دارد. (آزمون سوئلينگ ايندکس به روش Berliner عبارت است از مقدار افزايش حجم گلوتن مرطوب در محلول 1/0 نرمال لاکتيک اسيد و افزايش آن نشان دهنده قوي تر بودن گلوتن است).

فالينگ نامبر

از ويژگي هاي گندم رومانيايي تحت بررسي، بالا بودن عدد فالينگ نامبر (400-500 ثانيه) و کم بودن فعاليت آنزيم آلفا آميلاز است تغييرات مشاهده شده در مقدار فالينگ نامبر (شکل 3) ناشي از اختلاف در مقدار نشاسته آسيب ديده است نه تفاوت در مقدار فعاليت آنزيم آلفا آميلاز.

نشاسته آسيب ديده: مقدار نشاسته آسيب ديده به ترتيب با افزايش شماره پاساژ افزايش مي يابد (Villanueva و همکاران (2001)) و مقدار آن در آرد پاساژ هاي (C6, C5, C4) از 7/8 به 9/9 درصد در پاساژ هاي (C8, C7) افزايش مي يابد البته در نتايج مندرج در شکل 3 يک کاهش 5 درصدي در نمونه آرد هاي C1II و C1III در مقايسه با C1I که داراي منشا يکساني هستند نيز ديده مي شود.
افزايش مقدار جدب آب در آرد هاي حاصل از پاساژ هاي C5-C8 و B4 ناشي از بيشتر بودن مقدار پروتئين و سبوس در اين آردها مي باشد اگرچه افزايش مقدار نشاسته آسيب ديده نيز موجب افزايش مقدار جذب آب مي شود (Stasio و همکاران، 2007).

خواص رئولوژيکي

نتايج خواص رئولوژيکي با استفاده از NG Chopin Alveograph در شکل 4 نشان داده شده است.مقدار مقاومت به تغيير شکل (P) مربوط به آرد پاساژ هاي (C5, C4, CMD, C3, C1) که عمدتا از بخش مياني اندوسپرم به دست مي آيد بالا مي باشد (100- 143 mm)در صورتيکه آرد پاساژ هاي B و پاساژ هاي C انتهايي، مقادير کمتري (79 – 44 mm) را نشان مي دهد. اين اختلاف ناشي از تفاوت کميت و کيفيت گلوتن بخش مياني اندوسپرم با بخش هاي جانبي آن است.

آرد هاي حاصل از پاساژ C1 داراي مقدار کشش کم (37-31 mm) و پاساژ هاي C4, CMD, B4, B3, B1/B2 مقدار کشش بيشتري را نشان مي دهند.مقدار کشش بستگي به کميت و کيفيت پروتئين دارد و نشان دهنده توانايي خمير براي کشش و نگهداري گاز است از اين رو تفاوت بارزي بين کشش خمير حاصل از بخش مرکزي اندوسپرم و بخش جانبي آن و لايه آلرون ديده مي شود.

در تاييد مشاهدات Indrani و همکاران بيشترين مقدار انرژي مصرفي جهت کشش خمير (W) مربوط به آرد حاصل از اندوسپرم جانبي (C4) و کمترين مقدار مربوط به لايه آلرون است (C8).

ساخت انواع آرد

خواص پخت آرد هاي نهايي بر مبناي انتخاب لوله هاي آرد و ترکيب آنها مي باشد.مهمترين عامل در اين انتخاب، دستيابي به ويژگي هاي تعريف شده براي محصول نهايي است.
با در نظر گرفتن خواص فيزيک و شيميايي و رئولوژيکي آرد هاي فوق، دو نوع آرد سفيد و ويژه، طي سه ترکيب متفاوت ساخته مي شود (3 آرد سفيد و 3 آرد ويژه). هر دو نوع آرد، براي پخت نان و شيريني به کار مي روند.آرد ويژه داراي حداکثر خاکستر 48/0 %.درصد استخراج 15- 8 % و آرد سفيد نيز داراي خاکستر 65/0 % و درصد استخراج 72- 65 % است.

ويژگي هاي فيزيک و شيميايي و رئولوژزيکي 6 آرد تهيه شده در جدول III نشان داده شده است. مطابق اين نتايج تفاوت ويژه اي در خواص فيزيک و شيميايي مانند خاکستر، پروتئين، گلوتن مرطوب و گلوتن ايندکس 3 نمونه ارد ويژه که داراي ترکيب متفاوتي هستند ديده نمي شود ولي خواص رئولوژيکي آنها تفاوت قابل ملاحظه اي را نشان مي دهد. براي مثال با جايگزين کردن آرد C1 II با آرد CMD در ترکيب آرد ويژه I، آرد ويژه II به دست مي آيد که نسبت P/L در آن از 35/2 به 15/3 افزايش مي يابد، (افزايش نسبت P/l نشان دهنده قوي تر شدن آرد است).

اگرچه هر دو آرد C1I و CMD داراي منشا يکسان و از مغز اندوسپرم به دست مي آيند اما دارااي دانه بندي متفاوتي هستند.دانه بندي آرد CMD کمتر از 125 ميکرون است در صورتيکه دانه بندي C1II عمدتا 180-125 ميکرون است.

تفاوت در خواص رئولوژيکي موجب تغيير در ويژگي هاي پخت، مانند حجم ويژه نان، درجه تخلخل و الاستيته مغز نان مشخص مي شود و بيشترين تفاوت رئولوژيکي در ترکيب 3 (آرد ويژه III با نسبت P/L 24/3 و انرژي 161و آرد سفيد III با نسبت P/L 60/2 و انرژي 166) ديده مي شود.

نتيجه گيري:

تفاوت در نشاسته آسيب ديده، کيفيت پروتئين و خواص رئولوژيکي آرد هاي حاصل در حين آسياب، و در نظر گرفتن منشاء آنها در دانه گندم از عوامل موثر بر کيفيت آرد نهايي است. و با دانستن ويژگي هاي فوق، مي توان به اهميت ترکيب هاي متفاوت از آردها،براي دستيابي به محصول نهايي با کاربرد معين پي برد.
منابع:
Cereal Chem. 87(2), 2010, Stasio J. Food Sci, Technol Banu Iuliana
گردآوري و ترجمه: مريم علي بابايي، کارشناس آرد سازي alibabaei.maryam@gmail.com