خمیر نان و میکروسکوپ اپی فلورسانس در مطالعه ریز ساختار آن

۱۴ اسفند, ۱۴۰۰

خمیر نان و میکروسکوپ اپی فلورسانس در مطالعه ریز ساختار آن

استفاده از میکروسکوپ اپی فلورسانس در مطالعه ریز ساختارخمیر نان، هدف اساسی این پژوهش، مطالعه اثر هیدراسیون آرد به عنوان یکی از عملکردهاي فرآیند مخلوط کردن بر روي توسعه خمیر با مطالعه ریز ساختار خمیر با استفاده از میکروسکوپ نوري اپی فلورسنس می باشد.

چکیده

در این مقاله تأثیر هیدراسیون آرد روي تشکیل شبکه گلوتنی خمیر نان مورد بررسی قرار گرفت. براي بررسی نقش هیدراسیون از خمیرهاي توسعه یافته بدون اعمال انرژي مکانیکی (خمیرهاي   ZD ) که مرحله هیدراسیون خود را در خارج از مخلوط کن سپري کرده بودند استفاده شد. در این مطالعه نقش دما (دماي یخچال و محیط ) و زمان نگهداري ( ۴ ،۱/۵و  ۲۴ساعت) روي میزان هیدراسیون خمیرهاي هیدراته و نحوه شکل گیري فاز گلوتنی در آنها مورد بررسی قرار گرفت. پس از مشاهده ریزساختار خمیرهاي هیدراته با استفاده از میکروسکوپ اپی فلورسنس مشخص شد با افزایش زمان هیدراسیون از  ۱/۵ساعت تا  ۲۴ساعت در دماي یخچال ( ۴درجه سانتیگراد)، و ذوب ذرات یخ موجود در نمونه ها و تکمیل عمل هیدراسیون میزان گسترش شبکه گلوتنی افزایش یافت. مشابه همین روند در دماي محیط ( ۲۵درجه سانتیگراد) اما با شدت بیشتر مشاهده گردید. هرچند هر دو عامل دما و زمان در میزان هیدراسیون و توسعه شبکه گلوتنی نمونههاي خمیر نقش دارند اما دماي هیدراسیون ذرات آرد نقش بیشتري در میزان هیدراسیون و به تبع آن در گسترش گلوتن داشت طوري که تیمار هیدراسیون در دماي محیط به مدت  ۲۴ساعت نتیجه بهتري را نسبت به تیمار هیدراسیون در دماي یخچال در همان مدت مشابه نشان داد. بنابراین هیدراسیون ذرات آرد منجر به انجام بخشی از توسعه گلوتن در خمیرهاي هیدراته میگردد و گلوتن موجود در آنه بدون فرآیند مکانیکی مخلوط کردن و تنها با استفاده از خاصیت تجمع شکل گرفته و گسترش می یابد. اما در خمیر هاي  ZD شبکه گلوتنی یکپارچه و مستحکمی که معمولا در خمیر هاي مخلوط شده در داخل مخلوط کن نانوایی )تا زمان مخلوط کردن بهینه( وجود دارد، دیده نشد.

مقدمه

به طور متداول خمیر نان با افزودن آب به آرد و در حضور انرژي یا کار مکانیکی در داخل مخلوط کن تهیه می شود. در فرآیند مخلوط کردن خمیر، عملیات توزیع و پراکنده کردن اجزاء خمیر ، هیدراسیون ذرات آرد، اِعمال انرژي مکانیکی، و وارد شدن حباب هاي هوا به خمیر (هوادهی مکانیکی) به طور همزمان رخ داده که در نهایت منجر به تشکیل شبکه گلوتنی ویسکوالاستیک با قابلیت نگهداري گاز (حاصل از تخمیر) در خمیر می گردد.

در دستگاه هاي متداول مانند فارینوگراف و میکسوگراف که عملیات مخلوط کردن خمیر را انجام داده و نتایج آنرا به طور دقیق ثبت می نمایند توزیع مواد اولیه همراه با اِعمال انرژي صورت گرفته و افزودن آب باعث تورم پروتئین ها میشود. کار مکانیکی توسط تیغه هاي مخلوط کن در زمان بهینه مخلوط کردن باعث شکل گیري شبکه گلوتنی شده که گرانولهاي نشاسته را احاطه می کند و بدین ترتیب ساختار خمیر شکل می گیرد.

این انرژي علاوه بر کمک به توزیع یکنواخت همه ترکیبات به هیدراسیون ذرات آرد و تشکیل ساختار خمیر نیز کمک می کند.

از آنجائی که اجزاء مرحله مخلوط کردن خمیر بطور همزمان عمل مینمایند این امر فرآیند مخلوط سم کردن خمیر را پیچیده کرده و شناخت مکانی فرآیند و نحوه اثر آن در تشکیل بافت نهایی در خمیر را با دشواري همراه می سازد.

مشکل خمیرهاي تهیه شده با استفاده از این سیستم مخلوط کردن این است که عوامل توزیع ترکیبات خمیر و انرژي مکانیکی و فاز هیدراسیون قابل تفکیک نیستند. لذا امکان به دست آوردن اطلاعات دقیق در زمینه نقش عوامل مؤثر در مرحله مخلوط کردن روي توسعه شبکه گلوتنی محدود می  گردد.

در واقع بسیاري از مخلوط کن هاي نانوایی طوري طراحی شده اند که هدف آنها همگن کردن مواد اولیه و ایجاد فرصت براي هیدراته شدن یا جذب بهینه آب توسط ذرات آرد می باشد.

مطالعات انجام گرفته در اکثر منابع علمی روي شاخص هایی چون نوع و اندازه مخلوطکن، زمان و سرعت مخلوط کردن، دماي خمیر و شرایط دیگر نظیر نقش انواع افزودنی ها )بهبود دهنده ها( تمرکز داشته اند.

در منابع علمی تحقیقات مدون براي شناخت بهتر عملیات مخلوط کردن با بررسی اثر تکتک عوامل مؤثر در مرحله مخلوط کردن انجام نگرفته یا تعداد آنها بسیار محدود می باشند. در این میان تنها می توان به پژوهش هاي انجام گرفته توسط »پیغمبردوست« و همکاران و »پرسینی« و همکاران اشاره کرد که در راستاي تفکیک شاخص هاي مکانیکی مؤثر در مخلوط کردن خمیر با مطالعه اثرات جریان هاي برشی و کششی دخیل در فاز مکانیکی مرحله مخلوط کردن می باشند.

از دیدگاه بسیاري از محققین واژه گسترش خمیر معمولاً با فاز انرژي مکانیکی مرحله مخلوط کردن عجین است. در حالی که خمیر بدون انرژي مکانیکی هم م یتواند توسعه پیدا کرده و خواص ویسکوالاستیک از خود نشان دهد. به منظور تفکیک هیدراسیون از انرژي مکانیکی در تهیه خمیر، از خمیرهاي   ZD که مرحله هیدراسیون خود را در خارج از مخلوط کن سپري کرده اند، استفاده می شود که این سیستم مطالعه دقیق نیروهاي مسئول در تشکیل یا تخریب بافت خمیر در طول مرحله مخلوط کردن را امکان پذیر میسازد عده اي از پژوهشگران در مطالعات خود رفتار خمیرهاي هیدراته بدون اعمال انرژي مکانیکی را در مخلوطکن فارینوگراف مورد بررسی قرار داده اند.

در این بررسی ها به مقایسه رفتار رئولوژیکی و نیز ریزساختار این خمیرها با خمیرهاي متداول مخلوط شده اکتفا شده و مطالعه جامعی که در برگیرنده نقش مرحله هیدارسیون در شکل گیري شبکه گلوتنی باشد، گزارش نشده است. »آنبهند« و همکاران با استفاده از »میکروسکوپ الکترونی روبنده« (SEM)  ریزساختار سیستم »آرد مخلوط نشده هیدراته« یا  ۵ HUF را مورد بررسی قرار داده و وجود شبکه پروتئینی شل و غیر پیوسته حاوي منافذ باز متعدد در این خمیرها را گزارش کردند. در همان مطالعه و نیز مطالعات مشابه دیگر ریزساختار خمیر هاي مخلوط شده با فارینوگراف نیز مورد بررسی قرار گرفت که شبکه مستحکم و سه بعدي گلوتنی در برگیرنده گرانول هاي نشاسته گزارش گردید.

در اکثریت قریب به اتفاق گزارش هاي علمی موجود از میکروسکوپ   SEM براي مشاهده و تفسیر نتایج بهره گرفته شده است. با توجه به اینکه استفاده از این تکنیک مستلزم مراحل متعدد آماده سازي، انجماد و خشک کردن نمونه ها می باشد، احتمال تغییرات ناخواسته در نمونه ها بسیار زیاد می باشد که حتماً باید در تفسیر نتایج مد نظر قرار گیرد.

استفاده از تکنیک »میکروسکوپ لیزري کونفوکال روبشی« (CSLM) یا »میکروسکوپ نوري اپی فلورسانس«  (EFLM) این مشکل را مرتفع می سازد و در آن نمونه به همان صورتی که وجود دارند تحت مشاهده قرار گرفته و تغییرات ناخواسته احتمالی روي بافت آنها وجود نخواهد داشت.

در منابع علمی موجود تاکنون گزارشی در زمینه استفاده از  EFLMبراي مشاهده ریزساختار خمیر وجود ندارد. به علاوه مطالعه مدون روي خمیرهاي   ZDکه در برگیرنده بررسی شرایط هیدراسیون از حیث دما و زمان باشد تاکنون انجام نگرفته است. لذا هدف اساسی این پژوهش، مطالعه اثر هیدراسیون آرد به عنوان یکی از عملکردهاي فرآیند مخلوط کردن بر روي توسعه خمیر با مطالعه ریز ساختار خمیر با استفاده از میکروسکوپ نوري اپی فلورسنس می باشد.

مواد و روشها

آرد گندم

آرد حاصله از مخلوط گندم هاي داخلی با کیفیت نانوایی متوسط  از شرکت آرد اطهر مراغه خریداري گردید.

 ارزیابی کیفیت فیزیکی شیمیایی آرد

اندازه گیري مقدار رطوبت، خاکستر، گلوتن مرطوب و عدد زلنی با روش هاي مصوب   AACC به ترتیب با شماره هاي  ۵۶-۱۱ ،۳۸-۱۲ ،۰۹-۰۷ ،۴۴-۱۶انجام گردید. میزان جذب آب آرد نیز با آزمون فارینوگراف با روش  AACC 54-21 انجام شد. مقدار پروتئین نمونه ها توسط دستگاه   NIRبا روش ارائه شده توسط »ویلیامز و سوبرینگ« اندازه گیري گردید.

دستگاه   NIR در اندازه گیري پروتئین قبل از استفاده با روش متداول کجلدال کالیبره گردید.

تهیه خمیر هیدراته بدون اعمال انرژي مکانیکی

خمیر  ZDبا توجه به روش »کمپوس« و همکاران با تغییرات شرح داده شده توسط »پیغمبردوست« و همکاران  تهیه شد. درصد جذب آب فارینوگرافی  ۶۱درصد )بر پایه ۱۴ درصد رطوبت آرد( براي تهیه خمیر  ZDاستفاده شد. براي این منظور، یخ در حضور نیتروژن مایع ) جهت جلوگیري از افزایش دما(، توسط آسیاب »وارینگ« پودر شده و با استفاده از الک با اندازه مش ۶۰۰میکرون، ذرات یخ پودر شده با اندازهاي در محدوده اندازه ذرات آرد جمع آوري شدند.

پس از این مرحله، مقدار ۳۰۰ گرم آرد، ۱۸۳گرم یخ پودرشده )معادل  ۶۱درصد جذب آب در فارینوگراف ( و۶گرم نمک طعام روي ترازوي آزمایشگاهی توزین و به طور کامل با یکدیگر مخلوط شدند.

کلیه عملیات فوق الذکر در داخل فریزر (اتاقی  با دماي  -۱۰°C) انجام شد. مخلوط هاي آرد و یخ حاصله (خمیر ZD منجمد) در ظروف پلاستیکی سر بسته در فریزر نگهداري شدند تا شرایط آزمون هیدارسیون روي آنها اعمال گردد. براي هیدراته کردن مخلوط خمیر پودري منجمد از سه سطح زمانی (۴ ،۱/۵ و  ۲۴ساعت) و دو سطح دمایی (دماي یخچال،  ۴ °Cو دماي محیط،  ۲۵ °C) استفاده گردید تا عمل هیدراسیون در آنها بدون صرف انرژي مکانیکی انجام شده و تأثیر این شرایط نگهداري ۱ Waringروي ریزساختار خمیر و نحوه تشکیل شبکه گلوتنی خمیر مورد بررسی قرار گرفت.

آماده سازي، رنگ آمیزي و مشاهدات میکروسکپی نمونه هاي خمیر

خمیرهاي منجمد در حالت انجماد و در داخل فریزر صندوقی )دماي تقریبی  -۱۰درجه سانتیگراد( با استفاده از دستگاه مایکروتوم ۲دستی به قطعات مکعب مستطیل به ابعاد تقریبی  ۳×۲×۲سانتیمتر برش داده شده تا سطحی صاف و صیقلی براي مشاهدات میکروسکوپی قابل دسترس گردد.

نمونه هاي برش داده شده روي اسلایدهاي شیشه اي قرار گرفته و تا زمان رنگ آمیزي در داخل فریزر نگهداري شدند. براي رنگ آمیزي نمونه- هاي خمیر از مخلوط )نسبت  ۱به  (۱معرف هاي رنگی فلورسئین سدیم  ۱درصد و ردامین  ۰/۱ Bدرصد در حلال -۲ متوکسی اتانول استفاده گردید.

براي این منظور یک قطره )در حدود یک سانتی متر مکعب( از مخلوط معرف هاي رنگی فوق در محل مناسب روي نمونه خمیر قرار داده شده و نمونه خمیر به مدت یک ساعت جهت خروج از انجماد و نفوذ رنگ نگه- داشته شد. به منظور جلوگیري از خشک شدن نمونه ها در این مدت، لام هاي حاوي نمونه داخل پلیت هاي شیشه اي قرار داده شد و منافذ پلیت توسط نوار پلاستیکی استرچ )پارافیلم( به طور کامل پوشانده شد.

مشاهدات میکروسکوپی با استفاده از میکروسکوپ اپی فلورسنس مدل بی ایکس   ۵۱ساخت شرکت الیمپوس ژاپن مجهز به نور جیوه انجام شد. تصویربرداري با دوربین پیشرفته خنک شونده هاماماتسو با قدرت تفکیک رنگ  ۱۴بیت به ازاء هر کانال) (RGBصورت گرفت.

 نتایج و بحث

خصوصیات فیزیکی شیمیایی آرد گندم

مقادیر رطوبت، خاکستر، پروتئین، گلوتن مرطوب، فعالیت آنزیمی و میزان جذب آب آرد مورد آزمون در جدول  ۱نشان داده شده است.

بر اساس جدول  ۱آرد مورد استفاده داراي رطوبت قابل قبولی بوده و نگهداري آن در دماي معمولی دچار مشکل نگردیده است. خاکستر  ۰/ ۷۴درصد نیز نشان دهنده این است که آرد از مغز دانه گندم و بدون لایههاي سبوس و ذرات جوانه استحصال گردیده است. مقدار پروتئین آرد و مقدار گلوتن مرطوب آن نیز نشاندهنده این است که آرد مورد استفاده از لحاظ کیفیت پروتئینی جزو آردهاي متوسط بوده است.

نتایج مشاهدات ریزساختار خمیرهاي هیدراته شده در دماها و زمان هاي مختلف

ساختارخمیر نان

ساختارخمیر نان

 مشاهدات میکروسکوپی خمیرهاي هیدراته در دماي  ۴درجه سانتی گراد

تصاویر  EFLM مربوط به ریز ساختار خمیرهاي هیدارته در دماي یخچال در سه زمان  ۴ ،۱/۵و  ۲۴ساعت به ترتیب درشکل هاي  ۳-۱نشان داده شده است. یکی از مشکلات مربوط به مشاهدات میکروسکوپی این است که در اغلب موارد یک تصویر واحد از بخش بسیار کوچک نمونه تحت مشاهده به سختی قابل تعمیم به کل نمونه است مگر اینکه تصاویر مشابه تأییدکننده آن تصویر واحد ارائه شده باشند.

در اغلب گزارش- هاي علمی از چندین تصویر میکروسکوپی در درشت نمائی-هاي مختلف براي توضیح و تشریح مشاهدات مربوط به یک نمونه آزمایشی استفاده می شود. در تحقیق حاضر نیز تا حد امکان سعی گردیده است تا با اخذ تصاویر متعدد از بخش هاي مختلف نمونه بتوان تصویر کلی که گویاي تغییرات رخ داده در نمونه خمیر باشد را ارائه داد. همچنین این امر به منزله فراهم شدن تکرارهاي مناسب براي آنالیزهاي تصویري می باشد که خطاي تصویربرداري را به حداقل میرساند. لذا در تصاویر  EFLM ارائه شده در این مقاله شکل هاي »الف« تا »د« در هر تصویر مربوط به بخش هاي مختلف خمیر یک نمونه می باشد.

در همه این تصاویر گرانول هاي نشاسته به رنگ سبز و فاز پروتئین به رنگ قرمز قابل مشاهده میباشند. شکل ) ۱الف و ب( مربوط به تیمار دماي یخچال و زمان ۱/۵ ساعت می باشد. در این خمیرها به دلیل عدم ذوب کامل ذرات یخ موجود، مرحله هیدراسیون به طور کامل انجام نشده و این خمیرها داراي بافت کلوخ هاي شکل می باشند و به همین دلیل گلوتن موجود در آنها به میزان کافی توسعه نیافته و پروتئین ها به صورت توده هاي تجمع یافته در گوشه هاي تصویر دیده می- شوند که این مسئله بیانگر پخش غیریکنواخت و ناهمگنپروتئین و عدم توسعه آن در این نمونه ها است.

شکل ( ۲الف-د) تصاویر میکروسکوپی مربوط به خمیرهـاي هیدراته در دمـاي یخچـال و مـدت زمـان  ۴سـاعت را نـشان می دهد. مقایسه این تـصاویر بـا شـکل  ۱نـشان مـی دهـد کـه با افزایش زمان هیدراسیون، نسبت فـاز گلـوتن (ناحیـه قرمـز) بــه نــشاسته (ناحیــه ســبز) در برخــی از ایــن تـــصاویر (مشخصاً تصاویر ب و د) افزایش یافته است علت امر مربوط به افزایش نسبی هیدراسیون در اثر ذوب شدن ذرات یخ موجود در این نمونه ها می باشد. این شکل یکی از مصادیق تأیید کننده این امر می باشد که در گزارش هاي میکروسکوپی بهتر است از تعداد تصاویر بیشتري استفاده گردد تا امکان ارزیابی دقیق از روي همه تصاویر فراهم شده باشد. به عنوان مثال، تصاویر»الف« و تا حدودي »ج« در شکل  ۲مشابه تصاویر »الف« و »ب« در شکل  ۱میباشند. اما اضافه شدن تصاویر »ج« و »د« در شکل  ۲نشان دهنده تغییر نسبی در افزایش ناحیه قرمز یا افزایش فاز گلوتن و به عبارت دیگر شروع هیدراسیون در خمیر می باشد.

شکل( ۳الف – د) تصاویر مربوط به ریز ساختار خمیرهاي هیدراته در دماي یخچال به مدت  ۲۴ساعت می باشد. مقایسه این تصاویر با شکل هاي  ۱و  ۲بیانگر این امر است که در دماي ثابت با افزایش زمان نگهداري، میزان جذب آب ذرات آرد و هیدراسیون آنها به میزان قابل توجهی افزایش مییابد که ضمن تکمیل عمل هیدراسیون، فاز گلوتن موجود توسعه بیشتري پیدا میکند.

در شکل -۲ب و -۲ج در ساختار خمیر ناحیه قرمز مربوط به گلوتن و ناحیه سبز مربوط به گرانول هاي نشاسته دیده میشود. هرچند زمان هیدارسیون در این نمو.نه ها طولانی بوده است اما به دلیل پائین بودن دما ) ۴درجه سانتی گراد( توزیع همگن و یکنواخت فاز گلوتن در لابلاي گرانولهاي نشاسته دیده نمی شود. مشخصه اخیر مربوط به خمیرهاي توسعه یافته در اثر اعمال انرژي مکانیکی می باشد که در اثر مخلوط کردن بهینه ساختار گلوتنی به هم پیوسته پدیدار می گردد.

در نمونه خمیرهاي هیدراته در دماي پائین چنین ساختاري دیده نمی شود. علت این امر احتمالا مربوط به این امر می باشد که به دلیل عدم اعمال انرژي مکانیکی ساختارهاي گلوتن کشیده یا تحت نیروهاي برشی قرار نمی گیرند و در نتیجه شبکه سه بعدي گلوتنی در چنین خمیرهایی دیده نمی شود.

مشاهدات میکروسکوپی خمیرهاي هیدارته در دماي  ۲۴درجه سانتیگراد

ساختارخمیر نان

در بخش قبلی نتایج مشاهدات ریزساختار خمیر در سه زمان مختلف در دماي پائین )یخچال( ارائه گردید. براي بررسی اینکه آیا افزایش دما نقشی در تسریع هیدارسیون و توسعه گلوتن در خمیر دارد فرآیند هیدراسیون در دماي محیط در سه سطح زمانی مورد بررسی قرار گرفت که نتایج آن در این بخش ارائه می گردد.

شکل ( ۴الف- د) ریزساختار خمیرهاي هیدراته در دماي محیط به مدت  ۱/۵ساعت را نشان میدهد. هرچند در این نوع خمیرها فقدان زمان کافی به منظور هیدراسیون نمونهها، منجر به انجام هیدراسیون ناقص ذرات آرد و ایجاد بافت ناهمگن در خمیر بدست آمده از آنها می گردد، اما دماي بالاي هیدراسیون این نمونه ها (نسبت به دماي یخچال، شکل  ۱) باعث افزایش میزان گسترش گلوتن در سطح مقطع خمیر نسبت به تیمارهاي دماي پائین شده است. در هر چهار تصویر ارائه شده در شکل ۴ فاز گلوتنی به صورت ناهمگن و تجمع یافته در بخشی از تصویر دیده می شود اما نسبت به زمان مشابه در دماي پائین تر )شکل  (۱سطح مربوط به فاز گلوتن (نواحی قرمز) بیشتر گردیده است.

در شکل ( ۵الف–د) مدت زمان نگهداري خمیرهاي هیدارته در دماي محیط به  ۴ساعت رسیده است که به دلیل ذوب کامل ذرات یخ عمل هیدراسیون تکمیل شده است. در این تصاویر پراکندگی نسبتاً یکنواخت فاز پروتئین و تشکیل شبکه گلوتنی توسعه یافته دیده می شود. میزان توزیع و پراکندگی نواحی قرمز در این تصاویر نسبت به تصاویر شکل ( ۴زمان  ۱/۵ساعت در همین دما) بیشتر شده است که نشان دهنده تأثیر افزایش زمان در میزان هیدراسیون می باشد. همچنین مقایسه شکل  ۵با شکل  ۲بیانگر آن است که در یک زمان ثابت ( ۴ساعت) افزایش دما باعث گستردگی بیشتر ساختارهاي گلوتنی در خمیر گردیده است.

در شکل  ۶ریزساختار خمیرهاي هیدراته در دماي محیط و زمان  ۲۴ساعت نشان داده شده است. در شکل هاي الف تا د که از قسمت هاي مختلف نمونه خمیر گرفته شدهاند میزان گسترش ناحیه قرمز که مربوط به فاز گلوتن میباشد به خوبی مشهود است. با افزایش دما و زمان هیدراسیون، عمل جذب آب ذرات آرد و هیدراسیون آنها به طور کامل انجام شده و فاز پروتئین در این نمونهها به صورت یکنواخت و همگنتري نسبت به تیمار زمانی مشابه اما در دماي پائین (شکل  ۳) توزیع شده است.

با توجه به نتایج فوق، هرچند هر دو عامل دما و زمان در میزان هیدراسیون و توسعه شبکه گلوتنی نمونههاي خمیر نقش دارند اما دماي هیدراسیون ذرات آرد نقش بیشتري در میزان هیدراسیون و در نتیجه در میزان توسعه شبکه گلوتنی دارد به طوري که تیمار هیدراسیون نمونهها در دماي محیط به مدت ۲۴ ساعت نتیجه بهتري را نسبت به تیمار هیدراسیون در دماي یخچال در همان مدت مشابه نشان میدهد. بنابراین احتمالاً در دماهاي بالا سرعت فعل و انفعالات شیمیایی بیشتر شده و در خمیر عواملی چون سیستمهاي اکسیداسیون/احیا ۱یا شکلگیري و جنبش نیروهاي واندروالسی و پیوندهاي هیدروفوبیک به نحوي عمل میکنند که باعث توسعه بهتر گلوتن در خمیر می- گردند. فرآیندهاي مزبور در عملیات مخلوط کردن خمیر بشدت تشدید میشوند. به عنوان مثال عملیات بهم زدن با باز کردن پروتئینهاي کروي می تواند نقش مهمی را در پیوندهاي هیدرفوبیک ایفا نماید، یا با تغییر آرایش ملکولی، امکان کنار هم قرار گرفتن گروه هاي سولفیدریل ) (-SHرا میسر سازد.

نتیجه گیري کلی

مشاهده ریزساختار خمیرهاي  ZDبا استفاده از میکروسکوپ نوري اپی فلورسانس نشان داد که با افزایش زمان هیدراسیون از  ۱/۵ساعت تا  ۲۴ساعت در دماي ثابت، با افزایش ذوب ذرات یخ موجود در نمونهها و تکمیل عمل هیدراسیون، میزان گسترش فاز گلوتنی افزایش یافت. این توسعه پروتئینی در تیمار دماي محیط ) ۲۵درجه سانتی گراد( از شدت بیشتري نسبت به تیمار دماي یخچال ) ۴درجه سانتی گراد( برخوردار بود.

ساختارخمیر نان

هرچند هر دو عامل دما و زمان در میزان هیدراسیون و توسعه شبکه گلوتنی نمونههاي خمیر نقش دارند، اما دماي هیدراسیون ذرات آرد نقش بیشتري در میزان هیدراسیون و در نتیجه در میزان توسعه گلوتن داشت، طوري که تیمار هیدراسیون نمونه ها در دماي محیط به مدت  ۲۴ ساعت نتیجه بهتري را نسبت به تیمار هیدراسیون نمونه ها در دماي یخچال در همان مدت مشابه نشان داد. بنابراین هیدراسیون ذرات آرد منجر به انجام بخشی از توسعه در خمیرهاي هیدراته میگردد و گلوتن موجود در آنها بدون فرآیند مکانیکی مخلوط کردن و تنها با استفاده از خاصیت تجمع، شکل گرفته و گسترش می یابد.

اما در خمیرهاي ZD شبکه گلوتنی یکپارچه و مستحکمی که معمولاً در خمیرهاي مخلوط شده در داخل مخلوط کن نانوایی )تا زمان مخلوط کردن بهینه ( وجود دارد، دیده نشد. علت این امر مربوط به فقدان اِعمال انرژي مکانیکی و نیروهاي برشی و کششی تأثیرگذار روي توسعه شبکه گلوتنی ) در زمان بهینه مخلوط کردن ( می باشد. در این مطالعه معلوم گردید که هیدراسیون آرد به تنهایی می تواند باعث تجمع گلوتن موجود در آرد گشته و خمیر ویسکوالاستیک با خواص کشسانی مطلوب ایجاد نماید.

با مطالعه خواص خمیرهاي هیدراته و مقایسه رفتار آنها با خمیرهاي بدست آمده از آرد و آب در جریان مخلوط کردن، می توان به شناخت بهتري از نقش هیدراسیون در تشکیل و توسعه ساختار گلوتنی رسید. مزیت کار با خمیرهاي  ZDاین است که در مطالعاتی که نقش و اثر نیرو هاي مختلف ) نیروهاي برشی در مقابل نیروهاي کششی(، مقدار انرژي مکانیکی، ماهیت تنش و کرنش را روي خواص خمیر مورد بررسی قرار می دهند، می تواند مفید باشد. با انجام هیدراسیون آرد در خارج از مخلوطکن، زمان توسعه خمیر در مخلوطکن کاهش می یابد.

این امر اهمیت ویژه اي در کاهش مصرف انرژي در جریان مخلوط کردن خواهد داشت. نتایج این پژوهش هم چنین می تواند در بهینه سازي طرح مخلوطکن هاي نانوایی مورد استفاده قرار گیرد که با در نظر گرفتن نقش هیدراسیون درتشکیل ساختار خمیر و با هیدراته کردن آرد به عنوان یک فرآیند مقدماتی قبل از مخلوط کردن، نسبت به اصلاح و ساده کردن طرح مخلوط کن هاي متداول خمیر قدم برداشت.

 

 

 

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