اثرات محیطی بر گندم و کیفیت آرد (یک گزارش رسمی دولتی از AIB بین‌المللی)

بهار سال 2007 در آمریکا یک دوره گرمای نابهنگام در مارس اتفاق افتاد که در ادامه‌ی سرمای بیش‌ازحداز اوایل آوریل بود؛ این موضوع عاملی برای آسیب انجمادی گندم در بسیاری از نقاط منطقه شد و رطوبت هوا پوسیدگی و دیگر بیماری‌های گندم را افزایش داد. گندم‌هایی که به‌شدت آسیب‌دیده بودند، برداشت و به انبار منتقل شدند تا با ترکیب شدن با گندم‌های مختلف، آردی تولید شود که تأثیر این آسیب را به حداقل برساند. این مقاله اطلاعاتی درباره برخی اثرات محیطی بر روی گندم را شرح می‌دهد.

شدت اثر انجماد در محصولاتی از قبیل گندم به عوامل مختلفی بستگی دارد که عمده‌ترین آن‌ها در مرحله‌ رشد یا رسیدگی، کاهش دما و طول دوره‌ دمایی است. دیگر عوامل ازجمله سرعت باد، رطوبت و دمای خاک، مدیریت محصول (کاربرد کودها و کنترل علف‌های هرز) موقعیت زمین (تپه‌ها و مناطق کم ارتفاع) بر شدت آسیب تأثیر می‌گذارند.

از مشخصه‌های گندم زمستانه، سختی یا مقاومتی است که در برابر سرمازدگی در ماه‌های سرد زمستان از خود نشان می‌دهد؛ اما با افزایش دما در بهار، این مقاومت از بین می‌رود. با افزایش رشد در سطوح مختلف، حساسیت به سرمازدگی نیز بیشتر می‌شود. به دلیل گرمای بی‌موقعی که در مارس 2007 رخ داد، در همان هنگام که بیشتر گندم‌های آمریکای مرکزی در مرحله رشد عادی خود بودند، این گرمای بی‌موقع شدت اثر آسیبی را که طی یخ‌زدگی زودهنگام در آوریل رخ داد، تشدید کرد.

آسیب انجمادی گندم

زمانی که محصول در زمان درو در دمای مناسبی قرار داشته باشد، آسیب انجمادی گندم اغلب بهبود پیدا می‌کند، اگرچه دانه‌های این محصول ممکن است کیفیت پایینی داشته باشد و دارای مشخصاتی مانند وزن پایین، خشک‌شدن یا تغییر رنگ‌دانه، افزایش شکنندگی، کاهش پروتئین و مقدار بالای آلفا امیلاز باشد. علاوه بر این آسیب اولیه جوانه‌ها و شاخه‌های گیاه گندم ممکن است دومین و سومین رشد جوانه‌ها را تحریک کند و موجب به تأخیر افتادن زمان رسیدگی دانه شود.

از گندم سرمازده طی فرآیند آسیابانی، ممکن است مقدار آرد کمتر یا بی‌کیفیتی تولید شود (آردی که خاکستر بالا و رنگ تیره‌تر دارد) که در ادامه، جریان آسیابانی را مختل و سبب افزایش نشاسته دانه‌های آسیب‌دیده می‌شود.

بسته به میزان سرمازدگی در گندم، خواص فیزیکی خمیر طی عملیات نانوایی تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

خواص فیزیکی خمیری که کیفیت پایینی دارد، ممکن است به پروتئین‌های گلوتنی نامرغوب نسبت داده شود. گلیادین و گلوتنین، دو پروتئینی که بخشی از ترکیبات گلوتن را تشکیل می‌دهند، تأثیرات مستقیمی بر روی کیفیت دارند.

گلیادین

گلیادین مسئول خواص ویسکوزی خمیر است؛ درحالی‌که گلوتنین مسئول مقاومت خمیر است. تولید این دو پروتئین در زمان‌های مختلف در گندمِ در حال رشد انجام می‌شود. در طول دوره‌ی رشد، گلیادین بیشترین مقدار کمی را دارد و سریعاً طی رشد دانه سنتز می‌شود.

بسته به این‌که یخ‌زدگی در زمان رسیدگی محصول اتفاق بیفتد، رشد پروتئین ممکن است به گلیادین، گلوتنین یا محتوی سطوح پروتئین محدود شود. از دست دادن مقداری از پروتئین ممکن است تأثیر منفی روی منحنی پخت بگذارد. مشخصه‌های کیفی پخت (شامل حجم و پوسته نان) بر اثر یخ‌زدگی گندم تضعیف می‌شود. این اثر نیز مربوط به سطوح زیاد نشاسته صدمه‌دیده و به همان اندازه تأثیر خواص نامرغوب گلوتن در آرد تولیدشده از گندم یخ‌زده است.

حجم پایین پروتئین در آرد یا نان نامرغوب ممکن است به‌وسیله‌ی اضافه‌کردن گلوتن اساسی گندم جبران شود. دیگر ذرات ازجمله امولسیفایرها، اکسیدکننده‌ها یا آنزیم‌های اکسیدکننده ممکن است در ترکیب با گلوتن اضافه شود و به تقویت خمیر و بهبود بیشتر حجم نان کمک کند.

بیماری‌ها

علاوه بر یخ‌زدگی زودهنگام در آوریل، باران‌هاو سیل‌هایی که نزدیک زمان برداشت رخ داد، گندم‌ها را در بسیاری از نواحی سراسر آمریکا در سال 2007 تحت تأثیر قرار داد. سرما شرایط مطلوبی را برای رشد انواع مختلف بیماری‌ها به وجود آورد. در این میان، بیماری‌های قارچی، زنگ برگ، زنگ زرد، کپک سطحی، لکه برگی، لکه قهوه‌ای، بلایت فوزاریومی، بیماری‌های ویروسی ازجمله کوتولگی زرد جو، موزاییک گندم، موزاییک خاکزاد در مکان‌های مختلف گزارش شد.

مسائل مربوط به کیفیت گندم‌های آسیب‌دیده بیمار معمولاً به آسیابانی مرتبط می‌شود. بیماری‌های گندم اغلب دانه را چروکیده می‌کنند و سبب کاهش وزن دانه می‌شود و این به‌نوبه خود مقدار آرددهی گندم را طی فرآیند آسیابانی کاهش می‌دهد. همچنین مقدار پروتئین ناشی از آرد ممکن است تحت تأثیر بیماری قرار گیرد. بیماری‌های مختلف تحت شرایط محیطی گوناگون ممکن است سبب افزایش یا کاهش مقدار پروتئین شوند و عواملی از قبیل ژنوتیپ گندم چه‌بسا به این اثر شدت بخشند