آنزیم ترانس گلوتامیناز، آسپاراژیناز، پودر آب پنیر و اینولین در خمیر نان

۲۰ اردیبهشت, ۱۴۰۱

آنزیم ترانس گلوتامیناز، آسپاراژیناز، پودر آب پنیر و اینولین در خمیر نان

بهبود خواص فیزیکی و رئولوژیکی خمیر نان با استفاده از دو آنزیم ترانس گلوتامیناز و آسپاراژیناز و پودر آب پنیر و اینولین

چکیده

اثر افزودنی هاي مختلف (اینولین به عنوان پري بیوتیک، پـودر آب پنیـر، آنـزیم آسـپاراژیناز و تـرانس گلوتامینـاز) بـر ویژگـی هـاي فـارینوگرافی و اکستنسوگرافی دو نوع آرد (قوي و ضعیف) گندم با استفاده از طرح   D-Optimal مورد مطالعه قرار گرفت. ویژگی هاي فارینوگرافی مانند درصـد جـذب آب، زمان گسترش، پایداري خمیر، درجه نرم شدگی خمیر، عدد کیفیت فارینوگراف و ویژگی هاي اکستنسوگرافی مانند مقـدار انـرژي، قابلیـت کششـی، مقاومت کششی و نسبت مقاومت کششی به قابلیت کششی تعیین شدند. تمام مدل هاي رگرسیون در سـطح  ۰/۰۱ و بـا ضـریب تبیـین( ۸۱/۷۰ ) R2تـا % ۹۸/۶۷ معنیدار و قادر به پیش بینی ویژگی هاي خمیر فرموله شده بودند. نوع آرد و سطح اینولین اثر منفی زیادي بر درجه نرم شدگی خمیر و اثر مثبت بر زمان گسترش، پایداري، عدد کیفیت فارینوگراف، قابلیت کششی و مقاومت کششی نشان داد.

درصد جذب آب با افزایش سطح اینـولین، کـاهش و بـا کاربرد آرد قوي، افزایش یافت. پودر آب پنیر اثر مشابه با اینولین بر پارامترهاي فارینوگرافی و اکستنسوگرافی داشت. آنزیم آسپاراژیناز و ترانس گلوتامیناز به تنهایی اثر معنیدار بر ویژگی هاي فارینوگرافی نداشتند ولی اثر بر همکنش آنها بر کاهش درجه نـرم شـدگی خمیـر معنـیدار بـود. تمـام پارامترهـاي اکستنسوگراف به جز قابلیت کششی به طور قابل توجهی تحت تاثیر ترانس گلوتامیناز قرار گرفت. درمیان برهمکنش ها، برهمکنش بـین آنـزیم تـرانس گلوتامیناز و نوع آرد مصرفی اثر مثبت قابل توجهی بر مقاومت کششی خمیر داشت.

مقدمه

آرد و آب در اثر مخلوط کـردن، خمیـر ویسکوالاسـتیک تشـکیل می دهند که رئولوژي خمیر حاصله در نتیجه مقـادیر مـواد افزودنـی و سایر اجزا تغییر مـی کنـد. آرد، آب، نمک و مخمر اجزاي اصلی فرمولاسیون خمیر نـان بوده و برخی اجزا دیگر مانند آنزیم ها، اسیدها، سورفاکتانت هـا، شـکر شیر و اجزاي جامد شیر و بهبود دهنده ها براي بهبود ارزش تغذیـه اي خواص حسی و حفظ کیفیت محصول اضافه می شوند. ایـن اجـزا اثـر قابل توجهی بر ویژگی هاي رئولوژیکی خمیر و در نهایت نان تولیـدي دارند.

امروزه تولید کنندگان مـواد غـذایی در پـی استفاده از مواد و روش هاي فرآوري جدید در تولید می باشند تا با ایجاد تنوع، افزایش کیفیت و مدت ماندگاري، فروش محصولات را افـزایش داده و بتوانند با تولیدکنندگان دیگر رقابت کنند. در میان افزودنی هاي جدید فیبرهاي متعددي وجود دارند کـه مـی تواننـد بـه عنـوان پـري بیوتیک عمل کرده و اثرات مفید بـراي سـلامت بـدن داشـته باشـند.

امروزه با توجه به اثر سلامتی پري بیوتیک ها بر بـاکتري هـاي مفیـد روده و مقابله با بیماري هاي مختلف، مصرف آنهـا بسـیار مـورد توجـه قرار گرفته اسـت. اینـولین، فروکتو الیگو سـاکاریدها و نشاسـته مقـاوم بعنوان پري بیوتیک هاي رایج و مورد مصـرف در محصـولات آردي و پختی معرفی شده اند. اثر اینولین بر ویژگی هاي بافتی خمیـر بسـتگی به نوع آرد، سطح اینولین مصرفی، درجه پلیمریزسیون و فرم مصـرفی (شکل پودري یا ژلی)  آن دارد.

اینـولین

اینـولین بـه ایجاد یکپارچگی در خمیر و قوت خمیر کمک کرده و باعـث افـزایش مقاومت کششی می شـود. طبـق گـزارش  (۲۰۱۲)  Flamme قابلیـت کششی خمیر با افزودن  %۳- ۴ اینولین تفـاوت قابـل ملاحظـه اي بـا نمونه شاهد نشان نداد ولی مصرف  %۱-۲ آن باعـث کـاهش قابلیـت کششی خمیـر شـد کـه اثـر نـامطلوبی محسـوب مـی شـود.

اینولین

اینـولین ویژگی هاي فارینوگرافی خمیر را هم تحت تاثیر قرار می دهد. مشاهده  شده است که میزان جذب رطوبت خمیر بـا افـزودن اینـولین کـاهش می یابد.

ارزش تغذیه اي نان به دلیل کمبود اسید آمینه ضـروري لیـزین و مقادیر کمتر هاونـین و تریپتوفـان پـایین اسـت . در سال هاي اخیر استفاده از آب پنیر نیز بعنوان ماده غنی کننـده و بهبـود دهنده در فرآورده هاي پخت بویژه نان توجه محققین را به خود جلـب کرده است. این محصول فرآورده جانبی حاصـل از تولیـد پنیـر سـفید است. افزودن مقدار کمی از آن مـی توانـد تـا حـد قابـل ملاحظـه اي کیفیت پروتئینی غلات را بهبود بخشد. افزودن پـودر آب پنیـر باعـث بهبود خصوصیات پخت، عطر، مـزه و حجـم نـان گردیـده و خـواص فیزیکی و فیزیولوژي خمیر را نیز بهبود می دهد. بنابراین بکارگیـري آن در فرآورده هاي پخت مـی توانـد از یـک سـو ارزش غـذایی ایـن فرآورده ها را افزایش و از سوي دیگر میزان ضـایعات آنهـا را کـاهش دهد.

آنزیم ترانس گلوتامینـاز

آنزیم ترانس گلوتامینـاز میکروبـی  (MTG) جـزو افزودنـی هـاي جدید در مواد غذایی می باشـد. اولـین بـار آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی را بعنوان عامل تشکیل پیوند عرضی در محصولات بر پایه گنـدم اسـتفاده نمودنـد. نیـز ضمن مقایسه این آنزیم با مواد اکسنده قدیمی، اثـرات مفیـد آن را در تولید نان گزارش کرد. این آنزیم یک مبادله کننده  -γ گلوتامیل اسـت که با کاتالیز کردن این عمل بین یک گروه -ε آمینو در لیزین و یک گروه -β کربوکسیل آمید در گلوتامین، بدون کاهش ارزش تغذیه اي لیزین، سبب تشکیل پیوند عرضی کوالانسی می شود.  ویژگی هاي فارینوگرافی و اکستنسـوگرافی خمیـر بـه میزان قابل توجهی تحت تاثیر آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبـی قـرار میگیرد.

آنزیم آسپارژیناز

 

آنزیم پروتئاز

آنزیم پروتئاز در گندم هاي سن زده همراه بزاق حشره موقع نیش زدن وارد گندم می شود. این آنزیم قادر است پـروتئین را تجزیـه و مـانع از تشکیل شبکه گلوتنی مستحکم و قوي شـود.

آنـزیم ترانس آنزیم گلومتاناز

آنـزیم ترانس گلوتامیناز بطور قابل توجهی ساختار خمیر هیدرولیز شده توسط آنزیم هاي پروتئاز گندم سن زده را بازسازي می کند. در این راستا از امواج فراصوت جهت نابودي آنزیم پروتئـاز در دانه گندم قبل از تخریب شبکه گلوتنی در خمیـر و همچنین از صـمغ هـا بـه عنـوان قـوام دهنـده و افزایش دهنده ویسکوزیته جهـت بهبـود بافـت خمیـر حاصـل از آرد ضعیف و سن زده استفاده شـده اسـت.

 

آنزیم آسپاراژیناز  (ASP)

در سال هاي اخیر، آنزیم جدیدي به نام آسپاراژیناز  (ASP) معرفی شده است که هیدرولیز آسپاراژین بـه اسـید آسـپارتیک و آمونیـاك را کاتالیز می کند. تاکنون در زمینه استفاده از این آنزیم تحقیقـات کـم و محدودي انجام یافته است. اکثر بررسی هاي انجام یافته در خصـوص تـاثیر عمـده آن در کـاهش میـزان آکریـل آمیـد تـا سـقف  %۹۰ در محصولات غله اي و سیب زمینی سرخ شده می باشـد.

آنزیم آسپارژیناز

با وجود آنکه در مورد اثـر آنزیم آسپاراژیناز بر رئولوژي خمیـر و بافـت نـان مطالعـه اي مشـاهده نشده است ولی بر اساس نحوه ي عملکرد آن در تجزیه آسپاراژین بـه آسپارتیک اسید و آمونیاك، ارزیابی اثر این آنـزیم در رئولـوژي خمیـر بسیار مهم به نظر می رسد.

ارزیابی هاي رئولوژیکی

ارزیابی هاي رئولوژیکی معمول ترین روش هـا بـراي ارزیـابی ویژگی هاي کیفیتی خمیر می باشند که اطلاعاتی در مورد آرد، خمیـر و بـر همکـنش بـین اجـزاي مختلـف و اثـر آنهـا بـر کیفیـت خمیـر و محصولات پختی ارائه می دهند.فـارینوگراف و اکستنسوگراف در میان روش هاي فیزیکی برجسته ترند.

تا کنون مطالعه هايی در زمینه اثـر ترکیبـی و تـوام پـودر آب پنیـر، اینولین، آنزیم آسپاراژیناز و ترانس گلوتامیناز بر ویژگی هاي رئولوژیکی خمیر آرد گندم انجام نیافته است. مطالعه حاضر شامل بررسی اثر ایـن افزودنی ها و آنزیم ها بر ویژگـی هـاي فـارینوگرافی و اکستنسـوگرافی خمیر حاصل از دو نوع آرد (ضعیف و قوي) گندم بر اساس طـرح –D  optimalمی باشد.

مواد و روشها

مواد

گندم ها از دو واریته مختلف گنـدم سـن زده تولیـد داخلـی (رقـم سرداري با  %۵۰سن زدگی) و گندم قرمز وارداتی (تهیه شده از شرکت غله و خدمات بازرگانی منطقه  ۱۲ ) در یک آسیاب محلی با قابلیت %۱۰ سبوس گیري، آسیاب و تبدیل به آرد شدند. با توجه به درصد بـالاي سن زدگی رقم سرداري و عدم امکان استفاده از آن در تولید خمیر نان (به دلیل شناور بودن گلوتن آن)، ایـن آرد سـن زده بـا آرد حاصـل از گندم قرمـز وارداتـی بـه نسـبت  ۵بـه  ۹۵ مخلـوط شـد تـا آردي بـا ویژگی هاي آرد ضعیف جهت تهیه خمیـر نـان بـه دسـت آیـد.

آنـزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی (با فعالیت آنزیمـی   ۱۰۰۰ u/g) از شـرکت لیون فرانسه، آنزیم آسـپاراژیناز )بـا فعالیـت آنزیمـی  ( ۲۵۰۰ u/g از شرکت دياسام آلمان، اینولین فروتافیـت اچ دي بـا طـول زنجیـر متوسط از شرکت سنسوس هلنـد و پـودر آب پنیـر از کارخانـه آینـاز ( بهپودر، اصفهان) خریداري شد.

روش ها

رطوبت، خاکسـتر، چربـی، پـروتئین، گلـوتن مرطـوب و شـاخص گلوتن، عدد زلنی و عدد سقوط دو نمونه آرد قـوي و ضـعیف در سـه تکــرار تعیــین شــدند. بــراي انجــام آزمــون هــاي رئولوژیکی، آنزیم ترانس گلوتامیناز میکروبی، آنزیم آسپاراژیناز، اینولین و پودر آب پنیر بر اسـاس طـرح فاکتوریـل دو سـطحی حامـل نقـاط مرکزي و بر مبناي وزن آرد مصرفی مورد استفاده قرار گرفتند فاکتورهـاي طـرح در سـطوح (%  ۰/۰۱-۰/۰۳) بـراي آنـزیم هـاي ترانس گلوتامیناز و آسپاراژیناز   (%۱-۵ ) براي پودر آب پنیر و اینولین مورد آزمون واقع شدند. ویژگـی هـاي فـارینوگرافی و اکستنسـوگرافی طبـق روش هـاي مـورد قبـول  بـا دسـتگاه هـاي فــارینوگراف بــا ظــرف  ۳۰۰گرمــی (مــدل  ،E برابنــدر آلمــان) و اکستنســوگراف (مــدل  E) بــراي آردهــاي حــاوي ســطوح مختلــف افزودنی ها و آنزیم ها تعیین شدند. با استفاده از فارینوگراف پارامترهاي درصد جذب آب (مقدار آب مورد نیاز براي ایجاد قوام مناسب در خمیر که معادل  ۵۰۰ واحد برابندر در منحنی می باشد)، زمان گسترش خمیر (مدت زمان بر حسب دقیقه براي ایجـاد حـداکثر قـوام در خمیـر کـه معادل نقطه پیک منحنی است)، پایداري خمیر ( مدت زمان بر حسـب دقیقه که قوام خمیر در  ۵۰۰ برابندر یا بـالاتر از آن حفـظ مـی شـود)، درجه نرم شدگی خمیر ( اختلاف در قوامیت بر حسب واحد برابنـدر در نقطه پیک منحنی با نقطـه  ۱۲دقیقـه بعـد از پیـک) و عـدد کیفیـت فارینوگراف ( طول خط کشیده شده بر حسب میلیمتر از ابتداي منحنی تا محل تلاقی آن با محلی از منحنی که بـه انـدازه  ۳۰واحـد برابنـدر پایین تر از نقطه ماکزیمم منحنی قرار دارد) تعیین شد.

پارامترهاي حاصل از آنالیز نمونه هاي خمیر با اکستنسوگراف نیـز شامل مقاومت کششی (ارتفاع منحنی بر حسـب برابنـدر در فاصـله ۵ سانتی متري از محور طولی)، قابلیت کششی (میزان کش آمدن خمیـر تا لحظه پاره شدن بر حسب سانتی متر)، مـاکزیمم مقاومـت کششـی(نقطه پیک منحنی بر حسب واحد برابنـدر)، انـرژي مـورد نیـاز بـراي کشش (کار لازم براي کشش خمیر تا لحظـه پـاره شـدن بـر حسـب برابندر در سانتی متر) و نسبت مقاومت کششی به قابلیت کششی (بـر حسب سانتی متر بر برابندر) بود.

نتایج و بحث

نتایج آزمون هاي شیمیایی و آنالیتیکی آردهاي مـورد اسـتفاده به دست آمد. طبق نتایج دو نوع آرد مصرفی، گلوتن مرطوب و عدد زلنی نزدیـک بهـم داشـتند ولی کیفیت پروتئینـی (کیفیـت گلـوتن) آنهـا تفـاوت زیـادي داشـت.

شاخص گلوتنی آردها و نتـایج حاصـل از آزمـون هـاي فـارینوگراف و اکستنسوگراف نشان دهنده این واقعیت اسـت. بـراي آردهـاي خیلـی ضعیف شاخص گلوتن برابر صفر و براي آردهاي خیلی قوي برابر صد می باشد. لذا آرد گندم با شاخص گلـوتنی ۵/۴۳ ±۳/۴۱ و  ۷۶/۴۳ ±۵/۸۷ به ترتیب به عنـوان آرد ضـعیف و قـوي نامگـذاري شدند.

ویژگی هاي فارینوگرافی و اکستنسوگرافی خمیـر حاصـل از آرد قوي و ضعیف به عنوان نمونه هاي شاهد بدست آمد. در مورد خمیر شاهد حاصـل از نمونـه آرد ضـعیف، نمـودار اکستنسوگرام به دلیل شل و چسبناك بـودن خمیـر، قبـل از رسـیدن چنگک دستگاه به آن گسسته شده و نمودار مربـوط بـه ویژگـی هـاي اکستنسوگرافی آن رسم نشد.

ارزیابی خواص رئولوژیکی خمیر فرموله شده با مواد افزودنی و آنزیم ها تاثیر افزودنی ها بر ویژگی هاي فارینوگرافی نتایج فارینوگرافی حاصل از تیمارهاي مختلف بدست آمد. داده هاي آنالیتیکی مربـوط بـه خـواص فـارینوگرافی خمیر براي نمونه هـاي تهیـه شـده بـا معـادلات رگرسیون برازش داده شدند.

اثر فاکتورهاي مورد مطالعه بر پارامترهاي مورد بررسـی در فارینوگراف به ویژه براي درجه نرم شـدگی خمیـر و عـدد کیفیـت فارینوگراف قابل توجه است. با توجه به نمودارها نیمه نرمـال و ضرایب مدل رگرسیون، اینولین بیشترین تاثیر را بر در صـد جذب آب دارد با افزایش میـزان اینـولین مصـرفی در صـد جذب آب آرد کاهش یافت. ایـن مسـاله مـی توانـد بـه ترکیـب پلـی ساکاریدهاي فروکتوزي آن مربوط باشـد کـه مطـابق بـا یافتـه هـاي  Wangو همکاران (۲۰۰۲) و پرسینی و سنسیدونی( ۲۰۰۹) می باشد.

بر اساس ضرایب رگرسیون بدست آمده براي مدل درصـد جـذب آب، بعد از اینولین، نوع آرد مصرفی بیشترین اثر بر میـزان جـذب آب آرد داشته است. آرد قوي جذب آب بیشـتري نسـبت بـه آرد ضـعیف نشان داد. علت این پدیده به کیفیت بالاي پروتئینی آرد قوي مربـوط می باشد که قابلیت حفظ و جذب رطوبت بالاتري دارد افزایش میزان پودر آب پنیر باعث کـاهش میـزان جـذب آب آرد شد. علت این پدیده می تواند به رقیق تر شدن مقدار گلوتن و همچنین برهمکنش پروتئین هاي آب پنیر با سایر اجزاي پروتئینی مربوط باشـد که منجر به خمیر کوتاه می شود.

این نتیجه با یافته هـاي هراتیـان و همکاران  (۱۳۸۵) و  Indrani و همکاران  (۲۰۰۷) همخوانی دارد. در بین فاکتورهاي مورد مطالعه، در درجه اول نوع آرد مصـرفی و سپس اینولین و پودر آب پنیر بیشترین اثر مثبت را بر زمان گسترش و پایداري خمیر داشتند. این نتیجه نشان می دهد که استفاده از این مواد باعث قوي تر شـدن خمیـر مـی شـود .  Wangو همکـاران  (۲۰۰۲) و  Peressiniو همکاران (۲۰۰۹) نیز افزایش پایداري خمیر را با افزایش سطح اینولین مصرفی گزارش کردند.

با افزایش میزان پـودر آب پنیـر نیز زمان گسترش و پایداري خمیر افزایش یافت کـه بـا نتـایج سـایر محققان موافق است (جمالیان و رحیمی،  ۱۳۸۲و هراتیان و همکاران،  ۱۳۸۵و  Indrani و همکـاران،۲۰۰۷).

ترکیـب اصـلی پـروتئین آب پنیر، بتالاکتوگلوبولین است که منبع اصلی گروه هاي دي سولفیدي در شیر است. از سویی ثابـت شـده کـه اکسـیژن باعـث بهبـود کیفیـت پروتئین هـاي آرد مـی شـود (جمالیـان و رحیمـی،  ۱۳۸۲و  Gelina و همکاران،  ۱۹۹۵). احتمالا هنگام اختلاط خمیر، گروه هاي سـولفیدریل موجود در پروتئین هاي پودر آب پنیر با ورود اکسـیژن هـوا بـه داخـل خمیر به پیوندهاي دي سولفیدي تبدیل شده و باعث استحکام و قـوام خمیر می شوند (جمالیان و رحیمـی،  ۱۳۸۲و  ۱۹۶۸ ،Pomeranz)

آنـزیم هـاي آسـپاراژیناز و تـرانس گلوتامینـاز اثـر معنیداري بر در صـد جـذب آب، زمـان گسـترش و پایـداري خمیـر نداشتند. علت این مساله می تواند مربوط بـه مـدت زمـان کم اختلاط باشد که آنزیم ترانس گلوتامیناز فرصت کافی براي فعالیت نداشته است. در بین فـاکتورهـاي مـورد مطالعـه، اثـر معنـیدار نـوع آرد (قوي، ضعیف)، اینولین و پودر آب پنیر بر کاهش درجه نرم شدگی خمیر مشخص گردیـد.

نتـایج مشـابهی نیـز در خصـوص کاهش درجه نرم شدگی خمیر با افزودن آب پنیر (هراتیان و همکاران،  ۱۳۸۵) و اینولین ( Wang و همکاران، ۲۰۰۲) گزارش شده اسـت. بـر همکنش متقابل بین دو آنزیم آسپاراژیناز و ترانس گلوتامینـاز نیـز اثـر معنیداري بر کاهش درجه نرم شدگی خمیر نشان داد.

عدد کیفیت فارینوگراف معیاري قراردادي مـی باشـد کـه توسـط شرکت برابندر معرفی شده است .این مؤلفـه رئولـوژیکی برآینـدي از مجموع شـاخص هـاي موجـود در منحنـی فـارینوگرام اسـت کـه در پژوهش هاي مربوط به ارزیابی کیفیت گندم و آرد قابل استفاده می باشد.

این مولفه همبستگی معنیداري بـا خـواص کیفـی و نـانوایی آرد دارد (قمري و همکاران،  ۱۳۸۸) بالا بودن عدد کیفیت فـارینوگراف نشـان دهنده قوي بـودن آرد اسـت. مـدل رگرسـیونی بـراي عـدد کیفیـت فارینوگراف، با درصد  R2 = 98/59 و معنیدار نبودن عدم تطابق مدل با  ،( P =0/077) برازش خوبی با داده هاي آزمایشی نشان داد. با توجه به ضرایب رگرسیون به دست آمده، پودر آب پنیر بیشترین تاثیر را بـر عدد کیفیت فارینوگراف داشت. اثر پودر آب پنیر بر بهبود این پـارامتر ممکن است مربوط به گروه هاي سولفیدریل موجـود در آن باشـد کـه تشکیل پیوندهاي دي سولفیدي بـا گلـوتن را مـی دهنـد (هراتیـان و همکاران،  ۱۳۸۵) اثر برهم کنش متقابل بین نوع آرد و اینولین نیز بـر عدد کیفیت فارینوگراف معنیدار بـود و باعـث بهبـود و افـزایش ایـن پارامتر گردید. نتیجه مشابهی نیز توسط  Karolini-Skaradzinska و همکـاران  (۲۰۰۷) بـا افـزودن  %۱-۴ اینـولین گـزارش شـده اسـت.

اینولین به دلیل ویژگی هـاي فیزیکو شیمیایی باعث کاهش تجزیه پروتئولیتیکی و در نتیجـه بهبـود رفتار پروتئینی آرد می شود ( Wangو همکاران،  ۲۰۰۲). بـر همکـنش متقابل بین پودر آب پنیر و نوع آرد مصرفی (قوي) باعـث بـالا رفـتن مقدار انرژي تغییر شکل می شود. علت این مساله ممکن است مربـوط به محتواي پروتئینـی آب پنیـر و بـر همکـنش ایـن پـروتئین هـا بـا پروتئین هاي آرد باشد که باعث قوت بیشـتر خمیـر حاصـله مـی شـود.

مقاومـت کششی

مقاومـت کششی نشان دهنده خصوصیت دستمالی و قابلیت نگهداري گـاز در خمیر است. در میان فاکتورهاي مورد مطالعه، بر همکنش متقابل بـین نوع آرد مصرفی و ترانس گلوتامیناز و در پـی آن اثـر تکـی اینـولین و پودر آب پنیر بیشترین سـهم را در افـزایش میـزان مقاومـت کششـی خمیر داشتند. تاثیر عمده بـر همکـنش بـین تـرانس گلوتامینـاز و آرد مصرفی (مخصوصا آرد قوي) بر افزایش مقاومت کششی ممکن اسـت مربوط به عملکرد آنزیم ترانس گلوتامیناز در تشکیل پیوندهاي عرضی پپتیدي در آلبـومین، گلوبـولین و گلـوتنین باشـد کـه باعـث سـاختار پروتئینی قويتر مـیشـود.

ایـن نتیجـه مطـابق بـا یافتـه هـاي  Basman و همکـاران  (۲۰۰۲) و  Bauer و همکاران  (۲۰۰۳) در این زمینه می باشد. افزایش مقاومـت کششـی در نتیجه افزایش سطح اینولین مصرفی می تواند مربوط به بـر همکـنش بـین اینـولین و پـروتئین هـاي آرد باشـد.  اثر معنی دار پـودر آب پنیر هم بر افزایش مقامت کششی خمیر مشخص شد کـه چنـین اثري قبلا هم گزارش شده بود (جمالیان و همکاران،  ۱۳۸۲و هراتیان و همکاران،  ۱۳۸۵و  Indrani  همکـاران،  ۲۰۰۷).

مـدل رگرسـیون براي قابلیت کششی خمیر برازش خوبی با داده هـاي آزمایشـی نشـان داد. نوع آرد مصرفی و در پی آن اینولین بیشترین اثر مثبت را بر ایـن پارامتر داشتند.  Tudorica و همکاران (۲۰۰۲) افزایش سفتی و قـوت خمیر را در نتیجه افزودن اینولین در فرمولاسـیون ماکـارونی گـزارش کردند. بر خلاف گزارش  (۱۹۸۱) Zadow و  Indrani و همکـاران  (۲۰۰۷) پودر آب پنیر باعث افزایش قابلیت کششی خمیر شد کـه بـا نتایج جمالیان و همکـاران  (۱۳۸۲) و همچنـین هراتیـان و همکـاران (۱۳۸۵) مطابقت دارد .

ترانس گلوتامیناز و آسپاراژیناز هـیچ اثـر معنـیداري بـر قابلیـت کششـی خمیـر نداشـتند.  Caballeroو همکـاران  (۲۰۰۵).

معنـیدار نبودن اثر سطوح پایین مصرفی ترانس گلوتامیناز (کمتـر از  %۰/۲) بـر قابلیت کششی خمیر را بیان کرده اند. در حالیکه غلظـت بـالاي ایـن آنزیم (تا سطح  %۱) می تواند باعث افزایش قابل توجه قابلیت کششـی خمیر شود.

مدل رگرسیونی براي پارامتر نسبت مقاومت کششـی بـه قابلیـت کششی براي خمیر فرموله شده با افزودنی هاي مورد مطالعه، در سطح اطمینان  %۱ معنـیدار بـوده و مقـدار  R2 = %81/73 را نشـان داد. در میان فاکتورهاي مورد مطالعه تنها نوع آرد (قـوي و ضـعیف) و آنـزیم ترانس گلوتامیناز داراي اثر معنیدار بر این پارامتر بودنـد. اثـر تـرانس گلوتامیناز بر افزایش این پارامتر می تواند مربوط به ایجـاد پیونـدهـاي عرضـی کووالانسـی بـین لیـزین و گلوتـامین آرد از طریـق کاتــالیز واکنش هاي انتقال گروه هاي آسیل در نتیجه افزودن این آنزیم باشـد.

این واکنش منجر به بهبود خاصیت الاستیسیته خمیر مـی شـود. پـودر آب پنیر و اینولین اثر معنیداري بر نسبت مقاومت کششی به قابلیـت کششی نشان ندادنـد. در بررسـی کـه  Karolini-Skaradzinska و همکاران (۲۰۰۷) انجام دادنـد، اثـر غیـر معنـیدار اینـولین در سـطح مصرفی  ،%۱- ۴ بر نسبت مقاومت کششی به قابلیت کششی مشخص گردید. در حالیکه  Mandalaو همکاران (۲۰۰۹) افزایش این پـارامتر را در نتیجه افزودن  %۳ اینولین در خمیر نان گزارش کـرده انـد. ایـن مساله ممکن است مربوط به تفاوت در درجـه پلیمریزاسـیون اینـولین مصرفی باشد.

نتیجه گیري

در این مطالعه اثر اینولین، پودر آب پنیر، آنزیم ترانس گلوتامیناز و آسپاراژیناز به تنهایی و به صورت ترکیبی بر ویژگـی هـاي رئولـوژیکی خمیر حاصل از دو نوع آرد (قوي و ضعیف) گندم بـه وسـیله دسـتگاه فارینوگراف و اکستنسوگراف مورد بررسی قرار گرفت. تمامی مدل هاي رگرسیونی برازش و تطابق بسیار خوبی بـا داده هـاي آزمایشـی نشـان دادند. با توجه به آنالیز واریانس، در میـان فاکتورهـاي مـورد مطالعـه، آنزیم هاي ترانس گلوتامیناز و آسپاراژیناز اثر معنیداري بر ویژگی هاي فارینوگرافی خمیر نداشتند. البته اثر برهمکنش آنها بر درجه نرم شدن خمیر در دقیقه دوازدهم بعد از پیک معنیدار بود. این مسـاله ممکـن است مربوط به مدت زمان کم اختلاط باشد کـه در طـی ایـن مـدت، آنزیم فرصت کافی براي فعالیـت را نداشـته اسـت. در حالیکـه آنـزیم ترانس گلوتامیناز اثر مثبت و معنیداري بر پارامترهاي اکستنسـوگراف نشان داد و باعث بهبود ویژگی هاي خمیر گردید. در میان فاکتورهـاي مورد مطالعه، نوع آرد و در پی آن سطح اینولین بیشـترین تـاثیر را بـر ویژگی هاي فارینوگرافی و اکستنسوگرافی داشتند. پـودر آب پنیـر نیـز باعث بهبود ویژگی هـاي فـارینوگرافی و خصوصـیات اکستنسـوگرافی خمیــر شــد.

آنــزیم آســپاراژیناز اثــر معنــیداري بــر پارامترهــاي اکستنسوگراف نشان نداد. بطور کلی افزودن اینولین، پـودر آب پنیـر و ترانس گلوتامیناز به آرد ضعیف و آرد نامطلوب براي پخـت مـی توانـد باعث بهبود و قوت خمیر حاصله شوند. مدل هاي رگرسیونی به دسـت آمده هم می توانند براي تعیین مقادیر بهینه افزودنی هـا جهـت تهیـه خمیر با ویژگی هاي مطلوب براي پخت مورد استفاده قرار گیرند.

این پژوهش توسط محققان گروه علـوم و صـنایع غـذایی، دانشکده کشاورزي، دانشگاه ارومیه و واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران انجام گرفته است. با تشکر از زحمات این عزیزان.

اشتراک در تلگرام
, , ,
Cresta Help Chat
Send via WhatsApp