اثر زمان نگهداری بر کیفیت آرد

آرد از اجزای اصلی تشکیل دهنده نان است که قوت غالب بسیاری از مردم جهان است. لذا جهت بهبود کیفیت نان لازم است، کیفیت آرد مصرفی بهبود یابد تا از ضایعات این کالای اساسی و استراتژیک کاسته شود. در زمان کمبود عرضه، گندم تازه تقریبا بلافاصله بعد از برداشت محصول وارد مرحله تولید می شود، که باعث بروز برخی مشکلات برای تولید کنندگان و نانوایی ها و صنایع پخت می شود. گندم تازه به طور کلی دارای کیفیت و عملکرد ضعیف پخت است. سبوس پس از نگهداری گندم، آسان تر از اندوسپرم جدا می شود، و هم چنین استخراج آرد افزایش و محتوای خاکستر کاهش می یابد. این بهبود به میزان نگهداری گندم پس از برداشت و تغییرات فیزیکی مغز گندم بستگی دارد. از طرف دیگر در فرآیند آسیابانی گندم تازه نسبت به گندم رسیده آرد خوبی نمی دهد. برای مقابله با این مسئله ظرفیت اضافی ذخیره سازی آرد مورد نیاز است و یا اینکه آسیابان ها و نانواها مواد شیمیایی به آرد اضافه کنند.در طی مدت نگهداری آرد، اجزاء تشکیل دهنده آن بخصوص گلوتن (پروتئین) و آنزیم ها تغییر می‌کنند. مجموع این تغییرات باعث رسیدن آرد می شود در نتیجه کیفیت و عمل آوری آن بهبود می‌یابد. با افزایش دما و رطوبت، همچنین با تامین تهویه کافی و خوب آرد سریع تر می‌رسد. در طول رسیدگی سرعت جذب آب آرد و میزان ویسکوزیته خمیرافزایش می یابد. آرد رسیده حاصل از گندم سخت دارای جذب آب بیشتر، تحمل مخلوط شدن بهتر، توانایی و نگهداری گاز بیشتر می باشد و همچنین نان تولیدی از آن دارای حجم بیشتری است.

تاثیر رسیدگی بر آسیابانی گندم

ویژگی های آسیابانی گندم شامل درصد استخراج، میزان خاکستر رنگ، اندازه و سطح ذرات است. به طور سنتی گندم تازه برداشت شده به مدت ۲ تا ۳ ماه قبل از فرایند آسیاب ذخیره می شود. آسیابان ها برای به دست آوردن کیفیت مطلوب معمولا گندم تازه را با ۵ تا ۱۵ درصد گندم قدیمی مخلوط می کنند. سوانسون خاطر نشان کرد که کیفیت اسیابانی و پخت پس از اینکه گندم های تازه برداشت شده به مدت چند ماه نگهداری شوند بهبود می یابد. کیفیت گندم برای چند سال حفظ می شود ولی از آن به بعد کیفیت تنزل پیدا می کند. اما این سرعت تنزل در دما و رطوبت کم، کاهش می یابد.
روهرلیچ و توماس گزارش دادند که وقتی گندم رسیده پس از برداشت استفاده شود ویژگی های آسیابانی بهبود می یابد. آنها نشان دادند نفوذپذیری گاز در لایه های بیرونی دانه گندم و فعالیت آنزیمی در طول دوره رسیدن تغییر می کند. آنها همچنین دریافتند رطوبت دانه های گندم عامل مهمی است.
کریشتوویچ و پکرووسکایا گندم نرم را با و بدون هوا با محتوای رطوبتی مختلف برای ۱۵ تا ۲۰ ماه ذخیره کردند، تغییرات قابل توجهی در نمونه هایی که رطوبت بالایی داشتند (۱۳.۵-۱۳) نسبت به نمونه های با رطوبت پایین با و بدون هوا مشاهده کردند. ترکیبات لیپیدی نیز نسبت به ترکیبات پروتئینی تغییر معنی داری داشتند.
پوسنر اثرات رسیدگی گندم را بر فرآیند آسیابانی گندم تازه برداشت شده مورد مطالعه قرار داده است. تغییرات قابل توجهی در طول ۳ ماه نگهداری رخ داده است. این تغییرات شامل جداسازی آسانتر لایه های سبوس سازاندوسپرم و اندازه ذرات درشت تر از آرد بود.

تغییرات فیزیکی و شیمیایی آرد در طول مدت نگهداری

آسیاب گندم، با شکستن دیواره های سلول، ساختار دانه گندم را از بین می برد. بیشتر آنزیم های موجود در گندم درجوانه واقع شده اند. بنابراین آرد با آلودگی جوانه کمتر مانند آرد ذرت خیلی آهسته تر فاسد می شود. هولوند و همکاران دریافتند آلودگی جوانه در آرد می تواند سطح آنزیم هایی مانند گلوتامات دهیدروژناز، ایزوسیترات دهیدروژناز، مالدادیدروژناز، ۶-فسفوگلوکونات دی هیدروژناز و الکل دهیدروژناز را افزایش دهد.
اثر رسیدگی آرد بر ویژگی های میکروبی نیز بررسی شده است در این راستا کنت جونز و آموس دریافتند که تعداد باکتری های مختلف آرد در طول ذخیره سازی متنوع است. آن ها گزارش کردند که شمارش باکتری ها با ذخیره سازی آرد کاهش می یابد و در برخی از آردها پس از ۲۶ روز ذخیره سازی، این میزان بیش از ۵۰٪ کاهش داشته است.نتایج حاکی از آن است که کاهش باکتری ها به دلیل کاهش ph در طول مدت ذخیره سازی است.این نتایج نشان می دهد که میکروب ها عامل عمده در بهبود کیفیت آرد نیستند. گرین و همکاران کیفیت آرد ذخیره شده پس از ۲۷ ماه ذخیره سازی را مورد مطالعه قرار دادند، آن ها دریافتند که ذخیره سازی طولانی مدت باعث کاهش کیفیت آرد می شود.
فیشر و همکاران گزارش کردند مخلوط کردن کمی آرد قدیمی که برای ۴ سال ذخیره شده است و دارای ارزش نانوایی نیست با آرد تازه می تواندثبات خمیر، رنگ، و نرمی نان را بهبود بخشد. معمولا آردی که برای دوره طولانی نگهداری می شود دارای سطح بالاتری از اسیدهای چرب آزاد است. آلسبرگ عقیده دارد آرد رسیده درجه اسیدی بودن را مشخص می کند. شارپ گزارش داد که pH آرد با افزایش دما و رطوبت ذخیره سازی کاهش می یابد. آرد گندم نارس افزایش اسیدیته بیشتری از آرد گندم معمولی دارد که ممکن است به دلیل فعالیت بیشتر آنزیم ها در گندم نارس باشد.آردهایی که در دماهای مختلف برای ۱۱ ماه ذخیره شده بودند، نتایج پخت متفاوتی داشتند. آردی که در شرایط گرم نگهداری شده بود از آردی که در شریط سرد نگهداری شده بود سریع تر فاسد شد.

اثر رسیدگی بر رئولوژی خمیر و خصوصیات نانوایی

رسیدگی گندم و آرد به طور مستقیم بر خواص رئولوژیکی خمیر تاثیر می گذارد.در اوایل دهه ۱۹۰۰، گزارش ها نشان داد که جذب آب آرد با رسیدگی آرد افزایش می یابد دمای اولیه ژلاتینه شدن نشاسته بعد از ذخیره گندم به مدت ۳ هفته، ۲ الی ۳ درجه افزایش می یابد، در نتیجه در آرد رسیده توانایی اتصال آب و ویسکوزیته خمیر افزایش می یابد.
اسمیت و همکاران نشان دادند جذب اکسیژن به وسیله خمیر با افزایش مدت ذخیره سازی افزایش می یابد. کیفیت نانوایی آردی که به مدت طولانی ذخیره شده باشد تنزل پیدا می کند و همچنین حجم نان حاصل از آن کم می شود. رائو و همکاران دریافتند که گندم تازه برداشت شده دارای سطوح بالاتر گلیادین های با وزن مولکولی کم و همچنین نسبت کمتر SS / SH است. آرد حاصل از گندم تازه برداشت شده دارای ویسکوزیته ژلاتینه شدن بالایی است. خمیر دارای ظرفیت احتباس گاز کم بود و نان پخته شده حجم کمتری داشت. همچنین نسبتSS / SHبا ذخیره سازی گندم افزایش یافت. مطابق الگوی گاز کروماتوگرافی گندم تازه برداشت شده و گندم ذخیره شده، مقدار گلوتنین درگندم رسیده افزایش و میزان گیلیادین کاهش پیدا میکند.

اثر رسانیدن بر نشاسته گندم

نشاسته جز اصلی گندم و آرد گندم است. مقالات کمی به تغییر نشاسته در طول رسیدن اشاره کرده اند. در طول نگهداری بلند مدت گندم، آلفا و بتا آمیلاز به نشاسته حمله کرده و دکسترین و مالتوز تولید می کنند. سطح قندها و نشاسته به آهستگی در رطوبت ۱۴ درصد کاهش می یابد زیرا تنفس گندم تولید H۲o، Co۲و آب می کند. وقتی دانه گندم در نیتروژن ذخیره شود تنفس کم و کل قندهای احیا افزایش پیدا می کنند.
دفاری، گندم قرمز سخت و گندم سفید سخت با محتوای رطوبت ۱۸٪ را به مدت ۴ ماه در دماهای ۲۳ درجه سانتیگراد، ۳۰ درجه سانتیگراد و ۳۷ درجه سانتیگراد ذخیره کرد، با رسانیدن آرد اسیدهای چرب آزاد افزایش و گلوتن مرطوب کاهش پیدا کرد. با این حال آسیب نشاسته مشاهده نکرد.پومرانز گزارش داد که درجه پلیمریزاسیون آمیلوز و ظرفیت جذب آب نشاسته در آرد گندم طی یک سال نگهداری کاهش می یابد.

اثرات زمان نگهداری بر پروتئین

پروتئین گندم (گلوتن) موجب ایجاد ویژگی های منحصر به فرد خمیر می شود. اجزای تشکیل دهنده گلوتن گلوتنین و گیلیادین می باشند نسبت گیلیادین به گلوتنین در آرد گندم بر ویژگی های تکنولوژی و پخت تاثیر دارد.گروه های SH در رئولوژی خمیر و پخت بسیار مهم می باشند. به طور کلی اعتقاد بر این است که خواص رئولوژیکی خمیر ها به نسبت گروه SS / SH پروتئین آرد بستگی دارد. اکسیداسیون _ احیا گروه های SH و پیوندهای SS پروتئین های گلوتن بر ساختار پروتئین های گلوتنین در آرد اثر می گذارد که در عملکرد پخت نان بسیار مهم است. رائو و همکاران گزارش کردند که نسبت SS /SH باذخیره سازی گندم افزایش می یابد همچنین سطح گلوتنین افزایش و سطح گلیادین کاهش می یابد. کوزمین اثر رسیدگی بر روی گلوتن آرد را مورد بررسی قرار داد. سه آرد با گلوتن قوی و سه آرد گلوتن ضعیف را در دمای ۱۵ درجه سانتی گراد، ۳۰ درجه سانتیگراد و ۴۵ درجه سانتیگراد برای مدت ۳ ماه ذخیره کرد. او دریافت که کیفیت گلوتن وقتی که آرد در دمای بالاتر ذخیره شده باشد به شدت تغییر می کند، اما تقریبا هیچ تغییری در آرد ذخیره شده در دمای ۱۵ درجه سانتیگراد رخ نداد. پس از آنکه آرد به مدت ۲ ماه در دمای ۴۵ درجه سانتیگراد نگهداری شد، گلوتن مرطوب آرد قوی بسیار شکننده، با قابلیت انعطاف کم، کشش زیاد و چسبندگی کم بود. با این حال خواص گلوتن مرطوب از آرد ضعیف مشابه به گلوتن آرد قوی که تازه آسیاب شده بود.

اثرات زمان نگهداری بر لیپید گندم

لیپیدهای گندم اجزای جزئی در آرد هستند، با این حال اثر تغییرات چربی بر کیفیت آرد عمیق است. در طول ذخیره سازی، لیپیدهای گندم ممکن است هیدرولیز یا اکسید شده شوند. بوتوملی و همکاران دریافتند که رشد آسپیرژیلوس فلاووس، آسپیرژیلوس کاندیدا، گونه های پنی سیلیوم و فوزاریوم اغلب با افزایش چربی دانه ها همراه می باشد. اسیدیته چربی در نمونه های آرد با رطوبت ۱۸ درصد نسبت به نمونه هایی با رطوبت ۱۲ درصد بیشتر افزایش می یابد. تغییرات چربی در آرد رسیده بر ویژگی های گلوتن اثر می گذارند. کوزمین آرد گندم را با اتر استخراج کرد. گلوتن آرد رسیده شبیه گلوتن آرد تازه آسیاب شده بود. حذف لیپیدها از گندم رسیده گلوتن را به شرایط اولیه اش (کشش و چسبندگی) بازگرداند. وقتی لیپیدهای استخراج شده از آرد رسیده مجددا اضافه شدند گلوتن دانه ای و به راحتی پاره می شد. نویسنده همچنین اثر اسید های چرب مختلف را بر روی کیفیت گلوتن آرد آزمایش کرده است.
وی گزارش کرد که اسیدهای چرب اشباع نشده (اولئیک، لینولئیک یا اسید لینولنیک) اثر مشابهی بر گلوتن آرد ذخیره شده داشتند، اما در مورد اسیدهای چرب اشباع (اسید استئاریک، اسید پالمیتیک) متفاوت است. او گزارش داد رسیدن آرد نتیجه هیدرولیز چربی ها است و اسیدهای چرب حاصله بر کیفیت گلوتن تاثیر می گذارند.
افزایش دما و رطوبت باعث افزایش هیدرولیز در آرد می شود. در سطح رطوبت پایین فساد اکسیداتیو اتفاق افتاده و کیفیت نانوایی کاهش می یابد.گراکزا، اثر زمان نگهدای را برآرد حاصل از گندم سخت و آرد حاصل ازگندم نرم بررسی کرد او نیز تاکید کرد که هیدرولیز چربی در طول زمان نگهداری رخ می دهد.
شلنبرگر و همکاران، اثر زمان نگهداری را بر گندم بهاره و گندم زمستانه که در دمای ۴ و ۳۸ درجه سانتیگراد برای مدت یکسال ذخیره شده بودند را مورد بررسی قرا دادند آنها دریافتند که اسیدیته چربی در آردی که در دمای ۳۸ درجه سانتیگراد نگهداری شده بود افزایش یافت. پس از آنکه آردهای حاصل از گندم های زمستانه و بهاره به مدت ۶۰ روز در دمای ۳۸ درجه سانتیگراد ذخیره شدند میزان اسیدیته چربی از ۱۸ تا ۲۰ میلیگرم به ۳۰ تا۴۰ میلیگرم (پتاسیم هیدروکسید/۱۰۰ گرم) افزایش یافت. تغییرات اسیدیته چربی در آردهایی که در دمای ۴ درجه نگهداری شده بودند، معنی دار نبود.