اختلاط گندم

[Mahdi Eng 22,940]

مقدمه

 

عمده مصرف گندم به صورت نان است كه كيفيت مطلوب آن از اهميت بسزايي برخودار است. كيفيت نانوايي، علاوه بر ساختار ژنتيكي دانه گندم تحت تأثير مجموعه ای از اثرات خاك، آب، هوا، ذخيره بذر و تركيبات دانه است. بادر نظر گرفتن اینکه گندمها از نظر ترکیب با یکدیگر متفاوتند، بنابراین محصول حاصل از آنها بلحاظ ویژگی های پخت نیز متفاوتند. از طرفی برای تولید فرآورده های گوناگون، آردهای متفاوتی لازم است به عنوان مثال، آرد مناسب برای تولید نان، و آرد مناسب برای تولید بیسکویت از هر لحاظ با یکدیگر تفاوت دارند. ازاین رو استاندارد کردن آرد برای فرآورده های مختلف ضروری واجتناب ناپذیر است و در عمل در بسیاری از کشورها، تولید کنندگان، مشخصات آرد مورد نیاز خود را در اختیار آسیاب داران قرار می دهند و آنها سعی می کنند با مهارت خاص، آردی با مشخصات مورد نظر مشتری را تولید نمایند. از آنجائیکه عوامل زیادی در ویژگیهای گندم تاثیر دارند که برخی از آنها از کنترل خارج است، بنابراین بسیاری از آسیابداران از مواد افزودنی معینی برای اصلاح ویژگی های آرد و تعدیل آن جهت تولید فرآوردهای موردنظر استفاده می کنند. بدیهی است تاثیر این مواد افزودنی تا حدی بسته به نوع آرد متغیر است و برای هر بار استفاده از آنها انجام آزمون های خاصی لازم است تا مناسب ترین نوع و مقدار مورد مصرف آنها تعیین گردد. همچنین استفاده از برخی مواد افزودنی برای اصلاح آرد در سال های اخیر محدود شده و نگرانی به خطر افتادن سلامتی مصرف کننده در اثر استفاده از مواد شیمیایی وجود دارد، بنابراین تعدادی از روشهای فیزیکی می تواند جایگزین روش های شیمیایی شوند. یکی از روش های فیزیکی در جهت بهبود کیفیت محصول و اصلاح آرد ، استفاده از عمل اختلاط گندم یا آرد برای به دست آوردن محصولی با مشخصات فیزیکی، شیمیایی و پخت مناسب است.

 

این مجموعه شامل تعریف اختلاط، مدلهای اختلاط و محدودیت های آن میباشد.

 

 

مکانیزم عمل اختلاط

 

طی عمل اختلاط میتوان آردهای یکنواخت با ویژگی های مورد نیاز تولید کرد. به این ترتیب که، با در نظر گرفتن عوامل موثر در کیفیت، نسبت های معین از گندم یا آرد با ویژگیهای کیفی مشخص، مخلوط شده و در نهایت آردی با ویژگی موردنظر تولید می گردد. هدف از اختلاط به دست آوردن یک محصول با مشخصات فیزیکی، شیمیایی و پخت مناسب است. از جمله تکنیک های نوین آرد سازی استفاده از نرم افزار های ویژه ای است که گونه های گندم با ویژگی های متفاوت جداگانه در سیلوهای مناسب ذخیره شده و مقادیر لازم و حساب شده وارد سیستم گردیده، اختلاط داده شده و به آرد مورد نظر تبدیل میشود. با استفاده از تکنیک مشابه میتوان گونه های آرد تولیدی با مشخصات مختلف را جداگانه تولید و در سیلوهای مناسب نگهداری نموده و با توجه به سفارش مصرف کننده، اختلاط آردهای موجود برای دسترسی به آرد مورد نظر انجام می گیرد. در این تکنیک، برای مثال می توان آرد با اندازه ذرات و دانه بندی معین، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی معین را فرموله کرد. در ایران، نسبت اختلاط گندم و یا آردهاي مختلف در واحد هاي توليد كننده آرد و نانوايي‌ها، اغلب براساس تجارب عملي صورت مي‌پذيرد.

[Mahdi Eng 22,940]

[h=1]پارامترهای اصلی برای اختلاط[/h]

 

1- سختی دانه واژه نرم و سخت در گندم مربوط به قوام خمیر حاصل از آرد است، آرد مناسب برای تولید نان بیشتر از گندم سخت تهیه می شود زیرا دارای مقدار پروتئین بیشتری است وگلوتن آن مرغوب تر است، از طرفی سختی دانه خود یکی از عوامل موثر درکیفیت است، گندم سخت، آردی به دست می دهد که دارای حالت زبر ودانه ای می باشد که برای تولید نان مطلوب است.درحالتی که ازگندم های نرم آردنرم به دست می آید که برای تولید بیسکویت و کیک مناسب است، بنابراین سختی دانه گندم معیار خوبی برای تعیین کاربرد آرد حاصل ازآن است. شرايط رشد و ميزان رطوبت دانه نيز مي توانند از فاكتورهاي موثر بر سختي دانه باشند. براي اندازه گيري سختي دانه از روش هاي مختلفي چون انديس اندازه ذرات[1]، دستگاه[2]skcs ، و دستگاهnir [3] استفاده می شود. بهترين روش براي اندازه گيري سختي دانه، آزمون انديس اندازه ذرات است. انديس اندازه ذرات يك نمونه گندم به وسیله خرد كردن و الك كردن آن بدست مي آيد. اطلاعات بدست آمده حاصل از الك كردن با استفاده از جداول به سختي نسبي تبديل مي شود و مقدار آن برای گندم های خیلی سخت13 -9،برای گندمهای سخت 15-14وبرای گندم باسختی متوسط 25-20 و برای گندم های نرم 30-25، برای گندم های خیلی نرم 35-31و برای گندمهای فوق العاده نرم بیش از 35 ا ست. Nir از روش هاي سريع جهت بررسي سختي دانه ها مي باشد، جدول زیر سختی انواع گندم بر اساس nir را نشان می دهد. اندازه ذرات دانه ها در سختي آنها تاثير گذار است به طوري كه هر چه دانه ها سخت تر باشند به اندازه درشت تر خرد مي شوند. اندازه ذرات نيز بر انعكاس اشعه مادون قرمز تاثير گذار است، به طوري كه هر چه اندازه ذرات افزايش يابد و دانه سختي بيشتري داشته باشد، جذب nir افزایش می یابد.

 

 

جدول1- سختی انواع گندم بر اساس nir

[table]

[tr]

[td=width: 240, align: Center] انواع گندم

[/td]

[td=width: 228, align: Center] ميزان سختي گندم

[/td]

[/tr]

[tr]

[td=width: 240, align: Center] بسیار سخت

[/td]

[td=width: 228, align: Center] 60 و بیشتر

[/td]

[/tr]

[tr]

[td=width: 240, align: Center] سخت

[/td]

[td=width: 228, align: Center] 60-50

[/td]

[/tr]

[tr]

[td=width: 240, align: Center] متوسط

[/td]

[td=width: 228, align: Center] 50-40

[/td]

[/tr]

[tr]

[td=width: 240, align: Center] نرم

[/td]

[td=width: 228, align: Center] 40-30

[/td]

[/tr]

[tr]

[td=width: 240, align: Center] بسیار نرم

[/td]

[td=width: 228, align: Center] تا 30

[/td]

[/tr]

[/table]

[Mahdi Eng 22,940]

2-پروتئین گندم

ميزان پروتئين يك مشخصه كليدي براي خريداران گندم و آرد است، به اين دليل كه با بسياري از ويژگي هاي

تكنولوژيكي آرد مثل ميزان جذب آب و استحكام گلوتن مرتبط مي باشد. ميزان پروتئين همچنين مي تواند با صفات محصول نهايي چون بافت و ظاهر آنها ارتباط داشته باشد . ميزان پروتئين پايين براي محصولات ترد و شكننده مانند اسنك ها و كيك ها مناسب است و ميزان پروتئين بالا براي محصولات با بافت قابل جويدن مانند نان ها مناسب است نتايج ميزان پروتئين جهت پيش بيني جذب آب و زمان گسترش خمير در طي فرايند توليد محصولات استفاده ميشود به اين دليل كه ميزان پروتئين بالاتر معمولاً ميزان آب بيشتر و زمان مخلوط شدن طولاني تري را براي بدست آوردن استحكام بهينه خمير نياز دارد . سطح پروتئين تا حدي تحت تاثير ميزان نيتروژني است كه توسط گياه مصرف مي شود.علاوه بر اين توانايي واريته ها جهت انتقال اسيد آمينه به دانه براي قرار گرفتن به عنوان پروتئين ذخيره شده متفاوت مي باشد. ميزان پروتئين دانه به واریته، شرايط آب و هوايي و غيره وابسته مي باشد. مقدار پروتئین گندم بین 9 تا15 متفاوت است که این عدد مربوط به عوامل نژادی ومحیطی است . برای تولید نانهای تخمیری مقدار پروتئین 12% لازم است که تولید آن دربعضی از کشورها عملی نیست در این نقاط لازم است مقداری گندم با پروتئین بالاوگلوتن مرغوب با گندمهای ضعیف تر مخلوط شود. در جدول زیر پروتئین لازم برای فرآوردهای آردی مختلف نشان داده شده است.

 

 

جدول2- پروتئین لازم برای فرآوردهای آردی

 

[TABLE=width: 484]

[TR]

[TD=width: 79, align: center] نام محصول

[/TD]

[TD=width: 84, align: center] درصدپروتئین

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 79, align: center] ماکارونی

[/TD]

[TD=width: 84, align: center] 13% یا بیشتر

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 79, align: center] نانهای حجیم

[/TD]

[TD=width: 84, align: center] 13-12%

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 79, align: center] کیک

[/TD]

[TD=width: 84, align: center] 5/9-9 %

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 79, align: center] نانهای مسطح

[/TD]

[TD=width: 84, align: center] 11-10%

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=width: 79, align: center] بیسکویت

[/TD]

[TD=width: 84, align: center] 5/10-5/8 %

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[Mahdi Eng 22,940]

3-گلوتن

گلوتن مهم ترین عامل دریکنواختی حجم وبافت، بازدهی و جذب آب، قابلیت نگهداری گاز و افزایش زمان ماندگاری، در فرآوردهای آردگندم است. ارزش نانوايي ارقام مختلف گندم به مقدار گلوتن موجود در دانه آنها وابسته مي باشد. پروتئين هاي گلوتني شامل گليادين ها و گلوتنين ها نزديك به 80 درصد پروتئين دانه گندم را تشكيل مي دهند. وجود تنوع در نسبتهاي گلوتنين به گليادين و الاستيسيته گلوتن اثرات معني داري بر خصوصيات رئولوژيكي( خصوصيات فيزيكي از جمله خاصيت كشساني و مقاومت خمير) گلوتن دارد. بطورکلی ازگندمهای سخت، گلوتن باکشش ومقاومت خوب و ازگندمهای نرم گلوتن ضعیف حاصل می شود، درگذشته تصور می شد، که مقدار درصد پروتئین در مقاومت گلوتن موثراست درحالی که این نظر صحت ندارد و به تجربه ثابت شده که دو نوع آرد که دارای مقدارمساوی پروتئین هستند ممکن است دارای گلوتن با مقاومت متفاوت باشند. مقدار گلوتن آرد با مقدار پروتئین ومقدار جذب آب رابطه مستقیم دارد، بدین معنی که مقدار گلوتن آردهایی که دارای مقدار بیشتری پروتئین هستند بیشتراست و هر قدر مقدار گلوتن بیشتر باشد مقدار جذب آب آرد و در نتیجه بازدهی محصول آن زیادتر است. عوامل موثر بر بهبود کیفیت گلوتن قبل از تولید آردعبارت است از: - عدم استفاده از گندم های سن زده، -استفاده از گندم هایی که حداقل سه ماه استراحت کرده باشند، - اختلاط انواع گندمهای گلوتن قوی و گلوتن ضعیف، - نحوه آسیابانی صحیح به طوریکه به گلوتن آسیب نرسد.

 

 

4-قوت آرد

قوت آرد یکی از فاکتوری مهم کیفی است . اگر آرد برای رسیدن به حد معینی از ویسکوزیته و قوام ، آب بیشتری جذب کرده و خمیر حاصل از آن دارای الاستیسیته زیاد باشد، آردی قوی است که برای تولید نان مناسب است و بر عکس اگر مقدار جذب آب کم باشد، آردی ضعیف است که بیشتر برای تولید بیسکوییت و فرآورده های مشابه آن مناسب است. بنابراین قوت و ضعف آرد عاملی مهم است که به تنهایی می تواند تناسب آرد را برای فرآورده های مختلف تعیین نماید. قوت آرد یا قابلیت اتصاع و الاستیسیته خمیر آن مربوط به گلوتن گندم است . برای اندازه گیری این کیفیت از روش های مختلفی استفاده می شود که مهمترین آنها دستگاه های فارینوگراف، اکستنسوگراف و آلوئوگراف می باشد. در نقاط مختلف دنیا در واحدهای تولید انبوه نان، از اطلاعات آلوئوگراف و فارینوگراف به عنوان مقیاسی برای سنجش کیفیت آرد استفاده می گردد و از نرم افزاری استفاده می شود تا در صورت لزوم نمونه های مناسب گندم و آرد مخلوط تا مشخصات آرد به نحو مورد نظر و بر اساس ویژگی های خمیر تغییر نماید. ویژگی های خمیر شامل، مقدار جذب آرد، مقاومت خمیر، ثبات خمیر و سایر ویژگی هاست که رفتار آرد را طی عملیات تخمیر و پخت پیش بینی و تعیین می نماید.

[Mahdi Eng 22,940]

[h=1]محدودیت های اختلاط گندم[/h] تعدد متغیرهای موجود در گندم و سیستم های تولید آرد، کیفیت آرد تولید شده را تحت تاثیر قرار می دهد. به طوریکه روش خاصی برای تعیین یک نسبت دقیق از انواع گندم برای اختلاط دادن و پیش بینی دقیق کیفیت آردهای حاصله وجود ندارد به همین دلیل است که می بایست محصول نهایی برای اطمینان از کیفیت مطلوب آزمایش شود. نتایج مختلف ( به دلیل اختلافات طبیعی موجود در گندمها) نشان می دهد که عمل مخلوط کردن به همان اندازه که یک علم است، یک هنر نیز محسوب می شود. پارامترهای اصلی برای مخلوط کردن گندم عبارت است از مقدار پروتئین، کیفیت، فاکتورهای پخت و پارامترهای دیگری نظیر سختی و آسیب جوانه از محدود کننده های مهم اختلاط می باشند. عملیات اختلاط میبایست ، فقط در گندمهایی که با طراحی خاص کارخانه آرد هماهنگ و سازگار می باشد، انجام شود. مخلوط کردن انواع گندم مانند گندم سخت با گندم نرم و یا بر عکس، معمولا باعث کاهش بازده تولید آرد می شود، سختی متوسط مغز دانه گندم خشک، بازده آردسازی را تحت تاثیر قرار می دهد، و بایستی به عنوان یک پارامتر مهم در عمل اختلاط گندم و عملیات مشروط کردن[5] در نظر گرفته شود. آسیب دیدگی جوانه نیز در بعضی از گندم های اختلاط داده شده، به دلیل تنظیمات نامناسب و ناهماهنگ بودن آسیاب با نوع گندم و خصوصا به وسیله غلتکهای مسطح به وجود می آید. امروزه در اختلاط گندم به تغییرات تکنولوژی و قیمت نیز توجه می شود و این امکان وجود دارد تا در چارچوب عملیات اختلاط نه تنها برنامه های کیفی بلکه برنامه های کمی و اقتصادی نیز درنظر گرفته شود و محصولی با ویژگیهای قابل قبول را با پایین ترین قیمت تمام شده از گندم به دست آورد.

[Mahdi Eng 22,940]

مشروط کردن

مشروط کردن برای بهبود ویژگی های فیزیکی دانه حین آسیاب کردن و سهولت جداسازی پوسته از آندوسپرم صورت می گیرد. مشروط کردن در اصل عبارت است از تعدیل مقدار رطوبت و پخش یکنواخت آن در تمام دانه های محصول و شامل افزایش رطوبت از 15 تا 18 درصد برای گندمهای مختلف و سپس استراحت یا خواب گندم برای توزیع رطوبت در همه دانه ها می باشد. هنگامی که عملیات مشروط کردن به نحو مطلوبی صورت گیرد، پوست گندم سفت، محکم و الاستیک می شود و اتصال آن به آندوسپرم شل شده و جدا شدن پوسته از دانه سریع تر و راحت تر انجام می گیرد، ضمن آنکه از خرد شدن ذرات پوسته جلوگیری شده و آردی با رنگ سفیدتر و خاکستر کمتر حاصل میگردد. از مهمترین عوامل موثر در مشروط کردن، رطوبت و سختی دانه گندم است.گندم سخت و خشک ( با رطوبت پایین) مدت زمان بیشتری نیاز دارد تا رطوبت از سطح دانه به عمق آن نفوذ کند. مثلا برای گندم نرم با رطوبت بالا زمان خواب با گندم سخت با رطوبت پایین متفاوت است. نمودار زیرمیزان سختی و رطوبت آرد سازی برای تعیین زمان خواب در مشروط کردن را نشان میدهد. در مواردی که لازم باشد دو یا چند نوع گندم برای تهیه نوع بخصوصی آرد اختلاط داده شود و رطوبت حاصل از مخلوط گندم ها یا سختی دانه ها دارای هماهنگی نباشد، ابتدا انواع گندم از نظر میزان رطوبت و سختی را به طور جداگانه مشروط و درست پیش از آسیاب کردن آنها را مخلوط می نمایند.

 

 

منابع

1-پایان رسول، تالیف، 1388، تکنولوزی فراورده های غلات.

2-علی اکبرنیا عرفان،آذرباد حمیدرضا،تالیف، 1385 ،تکنولوژی آسیابانی از گندم تا آرد.

3-Posner,E.,Hibbs,2005,A.Wheat flour milling,Published by Americiation Cereal Chemist,Chapter3.