دانشگاه آزاد اسلامی
واحد دامغان
دانشکده کشاورزی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته ی مهندسی علوم و صنایع غذایی گرایش تکنولوژی مواد غذایی
عنوان:
تاثیر ترکیبی صمغ کتیرا، امولسیفایرهای سدیم استئاروئیل لاکتیلات(SSL)و گلیسرول منو استئارات(GMS)بر ویژگی های رئولوژیکی خمیر و کیفیت نان بربری
استاد راهنما:
جناب آقای دکتر محمدحسین عزیزی
اساتید مشاور:
سرکار خانم دکتر مرضیه بلندی
نگارنده:
آزاده اسدزاده
شهریور 1393
تائیدیه داوران
تقدیم به خوبان زندگی ام
به پاس عاطفه سرشار و گرمای امید بخش وجودشان
به ویژه مادر مهربان و فداکارم
که همواره یار و یاورم بوده و هست.
با تشکر و قدردانی
به رسم سپاس، از مساعی، همکاری و نقطه نظرات ارزشمند استاد فرهیخته، جناب آقای دکتر محمد حسین عزیزی که راهنمایی ها و حمایت های بی دریغشان همواره فراراه تلاشم بوده است، صمیمانه قدردانی و تشکر می نمایم.
از اساتید بزرگوار سرکار خانم دکتر مرضیه بلندی، استاد مشاور و جناب آقای دکتر عبدالرضا محمدی نافچی که زحمت داوری این پایان نامه را متقبل شدند، بسیار سپاسگزارم.
وبا تشکر از زحمات جناب آقای مهندس رضایی کیا در آزمایشگاه خواص بیوفیزیک گروه مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس و همچنین مرکز پژوهش های غلات شرکت مادر تخصصی بازرگانی دولتی ایران که در انجام این پایان نامه همکاری نمودند.
فهرست مطالب
عنوانصفحه
چكيده1
فصل اول2
مقدمه2
1-1 تاریخچه ای از نان2
1-2 اهمیت نان2
1-3 نان مسطح3
1-4 انواع نان هاي مسطح3
1-4-1 نان سنگك5
1-4-2 نان تافتون5
1-4-3 نان بربري6
1-4-4 نان لواش6
1-5 فرآیند بیاتی در محصولات صنایع پخت7
1-6 اهمیت اقتصادی بیاتی8
1-7 عوامل موثر بر بیاتی نان8
1-7-1 نقش پروتئین در بیاتی9
1-7-2 نقش رطوبت و آب در بياتي10
1-7-3 نقش نشاسته در بياتي11
1-8 روش های اندازه گیری بیاتی14
1-8-1روش های رئولوژیکی(تعیین میزان تراکم پذیری)14
1-8-2 آزمون های ارگانولپتیکی(ارزیابی حسی)15
1-9 افزودنی های ضد بیاتی15
1-10 صمغ ها16
1-11صمغ كتيرا(Tragacanth gum)17
1-11-1تجارت صمغ کتیرا19
1-11-2خصوصيات فيزيكوشيميايي كتيرا19
1-12امولسيفايرها21
1-13مواد فعال سطحي22
1-14 امولسیفایرها در صنعت نان23
1-14-1 سدیم استئاروئیل لاکتیلات(SSL)23
1-14-2 گلیسرول منواستئارات (GMS)24
فصل دوم26
مروري بر پژوهش هاي پيشين26
2-1 مروری بر پژوهش های پیشین26
مواد و روش ها35
3-1- مواد و دستگاه هاي مورد استفاده در اجراي تحقيق35
3-2 روش تحقيق36
3-3 جامعه مورد بررسي و روش نمونه برداري36
3-4 مقدار نمونه ها36
3-5 محل اجراي تحقيق36
3-6 نحوه اجراي تحقيق37
3-6-1 آماده سازي تركيب صمغ و امولسيفايرهای جايگزين37
3-6-2 آزمايشات آرد37
3-6-3 آزمایشات رئولوژیکی خمیر38
3-6-4 پخت نان38
3-6-5 آزمون حجم مخصوص38
3-6-6 آزمون تراکم پذیری نان با اینستران39
3-6-7 آزمون تعیین رطوبت نان39
3-6-8 آزمون حسی39
3-7 آزمون های آماری40
فصل چهارم41
يافته ها41
4-1 نتايج آزمون فارينوگراف41
4-2 نتايج آزمون اكستنسوگراف45
4-3 نتایج آزمون حجم مخصوص نان ها48
4-4 نتایج آزمون محتوي رطوبت نان ها49
4-5 نتايج آزمون اينستران50
فصل پنجم52
بحث و نتيجه گيري52
5-1 بحث52
5-1-1 نتايج آزمون فارينوگراف52
5-1-2 نتايج آزمون اكستنسوگراف54
5-1-3 آزمون تعيين محتوي رطوبت(%)57
5-1-4 حجم مخصوص57
5-1-5 آزمون اينستران58
5-1-6 نتايج ارزيابي حسي59
5-2 نتيجه گيري كلي59
5-3 پيشنهادات60
فهرست منابع61
الف ـ منابع فارسی61
ب ـ منابع لاتین61
پیوست ها66
فهرست جداول
عنوانصفحه
جدول 3-1 مشخصات مواد استفاده شده دراجراي تحقيق35
جدول 3-2 مشخصات دستگاه هاي مورد استفاده درتحقيق35
جدول 3-3 مشخصات آرد ستاره مصرفی37
جدول 4-1 نتايج آزمون فارينوگراف41
جدول4-2 : نتايج آزمون اكستنسوگراف45
جدول 4-3 حجم مخصوص نان هاي توليدي48
جدول 4-4 محتوي رطوبت(%) نان هاي توليدي در روزهاي 1، 3 و 5 ام نگهداري49
جدول 4-5 نيروي لازم(نيوتن) جهت متراكم كردن نان هاي توليدي در روزهاي 1،3 و 5 ام نگهداري50
فهرست اشکال و نمودارها
عنوانصفحه
نمودار4-1:رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب(كتيرا،GMS,SSL) با جذب آب42
نمودار4-2:رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب(كتيرا،GMS,SSL) با زمان گسترش خمير42
نمودار4-3:رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب(كتيرا،GMS,SSL) با زمان مقاومت خمير43
نمودار4-4:رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب(كتيرا،GMS,SSL) با درجه سست شدن خمير پس از 10 دقيقه43
نمودار4-5:رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب(كتيرا،GMS,SSL) با درجه سست شدن خمير پس از 20 دقيقه44
نمودار4-6:رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب(كتيرا،GMS,SSL) با ارزش والوريمتري44
نمودار 4-7 رابطه جايگزيني سطوح مختلف كتيرا،SSLوGMS با مقاومت به كشش خمير46
نمودار 4-8 رابطه جايگزيني سطوح مختلف كتيرا،SSLوGMS با قابليت كشش خمير46
نمودار4-9 رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب كتيرا،SSL وGMS با نسبت مقاومت به كشش خمير47
نمودار4-10 رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب كتيرا،SSL وGMS با سطح زير منحني(cm2)47
نمودار4-11رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب كتيرا،SSL وGMS با حجم مخصوص نان ها48
نمودار4-12 رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب كتيرا،SSL وGMS با محتوي رطوبت نان ها49
نمودار4-13 رابطه جايگزيني سطوح مختلف تركيب كتيرا،SSL وGMS با نيروي لازم(نيوتن)جهت متراكم كردن نان هاي توليدي در روزهاي مختلف نگهداري50
چكيده
افزايش زمان ماندگاري نان گندم به عنوان غذاي غالب در كشور و كاهش ضايعات آن از اين طريق، كه سبب كاهش هدر رفتن محصول استراتژيك گندم مي گردد،يكي از مسائل مورد توجه كشور مي باشد. با توجه به ضايعات بالاي انواع نان هاي مصرفي كه عمدتاً به دليل كيفيت نامناسب، ماندگاري كوتاه و بياتي صورت مي گيرد، اگر بتوان با تكيه بر امر تحقيق از ضايعات نان كاست يا حداقل از روند روبه رشد آن جلوگيري نمود، خدمتي مؤثر صورت گرفته و مي توان اميدوار بود كه با تعديل ضايعات نان و بهبود كيفيت آن به يكي از مسائل اقتصادي كه مورد توجه كشوراست، پاسخ داد. بياتي و سفت شدن نان هاي توليدي پس از طي فرآيند پخت رخ مي دهد و باعث كاهش مقبوليت و در نتيجه افزايش ضايعات مي گردد. هدف از اين تحقيق، بررسي اثر افزودن تركيب صمغ كتيرا، امولسيفايرهاي سديم استئاروئيل لاكتيلات(SSL) و گليسرول منو استئارات(GMS)، در سطوح 5/0، 1، 5/1 و 2% به آرد، بر روي خصوصيات رئولوژيكي خمير و سنجش كيفيت نان بربري است. بدين منظور ابتدا طبق استاندارد ملي و بين المللي ويژگي هاي شيميايي آرد ستاره تعيين گرديد، سپس تركيب (كتيرا 48 گرم، SSL26 گرم وGMS 26 گرم در 100 گرم ترکیب) در سطوح 5/0، 1، 5/1و2 % به آرد اضافه شد و خصوصيات رئولوژيكي خميرهاي حاصله توسط دستگاه هاي فارينوگراف و اكستنسوگراف بررسي شدند. نان بربري از خميرهاي حاوي سطوح مذكور تركيب فوق در شرايط استاندارد تهيه گرديد. محتوي رطوبت نان هاي حاصل در روزهاي 1، 3 و5 تعيين گرديد. براي بررسي سفتی بافت، نان ها در روزهاي 1، 3و5 تحت آزمون تراكم بافت توسط دستگاه اينستران قرار گرفتند. كليه نتايج مورد بررسي آماري قرار گرفتند. نتايج حاصل از آزمون هاي رئولوژيكي نشان داد، جذب آب ، مقاومت به کشش افزایش، زمان گسترش ، قابلیت گسترش و درجه سست شدن خمیر کاهش یافت. محتوی رطوبت و حجم مخصوص نان های بربری افزایش و بیاتی به تعویق افتاد. ارزیابی حسی نان های بربری نشان داد که کیفیت نان های بربری قابل قبول و حتی پذیرش کلی آنها از نمونه شاهد بهتر است.

واژگان کلیدی: بیاتی، ویژگی های رئولوژیکی، نان بربری، کتیرا، سدیم استئاروئیل لاکتیلات، گلیسرول منو استئارات

فصل اول
مقدمه
1-1 تاریخچه ای از نان
گندم یکی از نشانه های عظمت خلقت و نان یکی از مطلوب ترین و لذت بخش ترین مواد غذایی مصرفی انسان در بسیاری از جوامع متمدن و سنتی امروز است. نزد ما مسلمانان، گندم و نان از حرمت و منزلت خاصی برخوردار است، در بیشتر مراسم مذهبی، اعیاد و حتی سفره غذای روزانه، مردم از نان به عنوان نشانه ای از یمن و برکت الهی استفاده می شود(پایان، 1380).
نان گندم که یکی از رایج ترین انواع نان است و غذای اکثر ملل جهان را تشکیل می دهد، با شناسایی گندم توسط انسان به مرحله تولید رسید. این فرآورده یکی از قدیمی ترین دست آوردهای انسان است، به طوری که منابعی که در مورد نان وجود دارد، حتی از انسان هایی که در حوالی دجله و فرات می زیسته اند، قدیمی تر است. اولین منبع اطلاعاتی به پنج هزار سال پیش برمی گردد. در شهر یوروک که بابلیان در آن زندگی می کردند، مدارکی به دست آمده که زندگی، عادات و سنت های آنها را بیان نموده است. در میان این اسناد، در مورد گندم ، پخت نان، کپک زدگی و بیاتی نان نیز مدارک مهمی به دست آمده است(رجب زاده، 1373).

1-2 اهمیت نان
نان يكي از پراهميت ترين غذاهاي مردم كشور ماست، زيرا بنا به سنت و عادت غذايي مرسوم به طور معمول مي توان آن را يكي از ضروري ترين غذاهاي مصرفي مردم ايران دانست، از طرفي نان از نظر كيفيت و ارزش غذايي قابل اهميت است، زيرا به تنهايي مي تواند قسمت مهمي از انرژي، پروتئين و ساير مواد مغذي بدن را تأمين نمايد. در اين خصوص بايد گفت كه بهترين نان براي تغذيه ناني است كه از آرد كامل گندم تهيه شده باشد و نان تهيه شده از چنين آردي از پروتئين، كلسيم، آهن و ويتامين بيشتري برخوردار خواهد بود. از طرفي چون براي تهيه نان اكثراً از آرد گندم استفاده مي شود، مي توان گفت اين غله مهم ترين ماده غذايي روزانه كشور ما را تشكيل مي دهد(ميرفخرايي، 1370).
درصد شركت نان در تأمين انرژي به طور ميانگين8/51، پروتئين 6/53، چربي 0/5، كربوهيدرات 7/68، كلسيم 9/33، آهن 2/45 وفيبر 2/64 مي باشد(كلانتري و غفارپور، 1382).
نان گندم به عنوان غذای اصلی مردم ایران روزانه قسمت اعظم انرژی، پروتئین، املاح معدنی و ویتامین های گروه B مورد نیاز را تأمین می کند. در حدود 65-60% پروتئین و کالری و حدود 3-2 گرم املاح معدنی و قسمت اعظم نمک طعام مورد نیاز مردم و به ویژه اقشار کم درآمد ازخوردن نان تأمین می شود(مجتهد،1382).

1-3 نان مسطح
نان هاي مسطح تهيه شده از انواع غلات، از قديمي ترين غذاهاي توليد شده توسط انسان مي باشند. قبل از تجارت بين تمدن هاي قديمي، كشت دانه هاي غلات در قسمت هاي جداگانه اي از جهان براي تهيه انواع نان هاي مسطح به عنوان منبع اصلي تغذيه، وجود داشته است. امروزه گندم و جو به عنوان موادي ضروري در نان هاي مسطح در آسياي مركزي وغربي، اروپاي جنوبي و افريقاي شمالي مورد استفاده قرار مي گيرند. از آرد ارزن و سورگوم در افريقا نان مسطح تهيه مي شود. آرد ذرت، ماده اصلي آرپا1 و تورتيلا2 در آمريكا مي باشند. در بسياري از كشورهاي آسيايي از آرد برنج، نان تهيه مي شود(حجتي و عزيزي، 1383).

1-4 انواع نان هاي مسطح
در بسياري از كشورها نان به عنوان يك محصول تخمير شده با مخمر، طبقه بندي مي شود. آن محصولاتي كه بر پايه غلات، تهيه شده و به صورت غير حجيم يا حجيم شده با خمير ترش يا مواد شيميايي هستند جزء نان طبقه بندي نمي شوند. در برخي كشورها محصولات غير حجيم يا حجيم شده با خمير ترش، به عنوان نان روزانه مصرف مي شوند. بر طبق دايره المعارف آمريكايي نان عبارت است از غذايي كه از مواد مختلف گياهي كه تبديل به آرد مي شوند و سپس با آب مخلوط شده و تشكيل خمير مي دهند و به صورت كيك يا قرص هايي پخته مي شوند، اين آرد ممكن است از دانه هاي گياهان علوفه اي مانند گندم، چاودار، بقولات و ساقه هاي زيرزميني و حتي از مواد غير بومي مثل كنگر فرنگي تهيه شود. نان هاي مسطح احتمالاً قديمي ترين، فراوان ترين و رايج ترين محصولات در جهان هستند. تخمين زده مي شود كه بيش از 8/1 بيليون نفر، انواع مختلف نان هاي مسطح را در نقاط مختلف دنيا استفاده مي كنند. اين محصولات بر اساس برش عرضي مي توانند به دو گروه تك لايه و دو لايه تقسيم بندي شوند. اختلاف شاخص در برش عرضي آنها به روش فرآيند آنها برمي گردد. در نان مسطح تك لايه قطعات خمير بلافاصله پس از پهن كردن، پخته مي شوند و يا در دماي نسبتاً پايين تري براي مدت طولاني تري پخته مي شوند. قطعات خمير پهن شده، ممكن است بريده شده، شيار دار شوند، يا قبل از تخمير نهايي يا پخت، بريده شوند(حجتي و عزيزي، 1383).
به طور كلي نان هاي نازك و مسطح ايراني از سال هاي پيش به دو صورت زير تهيه مي شده اند :
الف) نان نازك، مسطح، غير متخلخل، فشرده و متراكم كه در مراحل توليد از مخمر يا خمير ترش استفاده نمي شود. مانند ناني كه در برخي از روستاها يا مناطق نيمه روستايي كشور توليد مي شود.
ب) نان نازك، مسطح و نسبتاً متخلخل كه با استفاده از خمير ترش، مايه خمير و يا مخمر توليد مي گردد. نان هايي كه در شهرها توليد مي گردند در اين دسته قرار دارند.
نان هاي نسبتاً قديمي ايران عبارتند از:
نان زير خاكستر، نان شيري، نان ساجي و نان هاي روستايي كه در دهات و روستاهاي ايران پخته شده و هريك نان محلي خاصي دارند. سوخت عمده اين نان ها، هيزم و فضولات دام مي باشد.
نان هاي سنتي فعلي كشور عبارتند از: لواش، تافتون، بربري، مشهدي و سنگك كه سوخت آنها نفت سياه، گازوئيل، نفت و گاز مي باشد.
در اوايل قرن بيستم در كشورهايي چون سوئيس، لهستان و سوئد نان هاي مشابه با نان لواش وجود داشته است. نان تافتون در كشورهاي عربي و نان بربري و مشهدي در كشورهاي تازه استقلال يافته شوروي سابق متداول بوده است. احتمالاً ايده اوليه پخت اين نوع نان از زمان هاي بسيار دور كه بشر خمير نان هاي مسطح و نازك را روي سنگ هاي داغ قرار مي داده، گرفته شده است. شيخ بهايي با ابداع تنور نان سنگك توانست عيوبي كه در ساير تنورهاي سنتي ايران وجود داشت با نيمه مستقيم كردن شعله و سيستم حرارت دهي تا اندازه اي مرتفع سازد(رجب زاده، 1373).

1-4-1 نان سنگك
يك نان ايراني با خمير ترش است. نام آن از لغت فارسي به نام سنگ كوچك گرفته شده است. اين نان تقريباً سه گوشه است و به صورت مسطح مي باشد وcm 80-70 عرض و mm 5-3 ضخامت دارد. پوسته زيري پر از ناهمواري هاي تاول مانند ناشي از ريگ هاي حرارت ديده در وسط تنور است كه در آن پخته مي شود. مواد تشكيل دهنده آن آرد كامل به ميزان 100%، آب 85% ، خمير ترش20% و نمك 1% است كه با هم مخلوط شده و به مدت 2 ساعت تخمير مي شود. بخشي از خمير به ميزان 500 گرم روي يك پاروي محدب مخصوص پهن شده و پس از پخجه زني بر روي ريگ هاي داغ تنور با دماي 350 الي 500 درجه سانتي گراد فرستاده مي شود و پخت 2 الي 4 دقيقه به طول مي انجامد(حجتي و عزيزي، 1383).
نان سنگك نسبت به ساير نان هاي لواش و تافتون و بربري بهتر و سالم تر بوده و درصد املاح، پروتئين و ويتامين هاي آن بالاتر مي باشد. در ميان نان هاي سنتي ايران تنها ناني است كه شعله آن نيمه مستقيم است(رجب زاده، 1368).

1-4-2 نان تافتون
انتخاب يك نام معمول براي اين نان دشوار است. چندين نام تنوري، تندور، خوبزو نان به اين محصول در بخش هاي مختلف خاورميانه، افغانستان، پاكستان و شبه جزيره هند داده شده است. در ايران به طور سنتي نان تنوري كه تافتون ناميده مي شود از آرد با درصد استخراج 84%، سودا1%، خمير ترش 50%، مخمر 5/0%، آب 60% و يك جزء اختياري مانند شربت خرما 5/2% تشكيل شده است. مواد تشكيل دهنده نان تنوري 15 تا 20 دقيقه در مخلوط كن با هم مخلوط شده و براي 1 تا 2 ساعت تخمير مي شوند سپس خمير با دست به قطعات گلوله اي 220 گرمي تقسيم بندي مي شود. زمان تخمير مياني 10 تا 15 دقيقه است. سپس هر قطعه خمير توسط دست يا غلتك تا ضخامت مناسب پهن مي شود و فوراً روي يك تنور گلي چسپانده مي شود. پخت به مدت 45 تا 120 ثانيه، بسته به فاصله خمير پهن شده از منبع گرما، صورت مي گيرد(حجتي و عزيزي، 1383).

1-4-3 نان بربري
اين نان از ضخيم ترين نان هاي مسطح ايران است. فرمول معمولي تهيه نان بربري، آرد گندم با درصد استخراج 77(100%)، سودا(35%)، نمك(2%)، خمير ترش(40%) يا مخمر(1%) وآب(60%) مي باشد. براي تهيه نان، مواد تشكيل دهنده با هم مخلوط مي شوند تا قوام مطلوب به دست آيد، سپس به مدت 2 ساعت تخمير صورت مي گيرد و سپس چانه هاي 900-800 گرمي خمير تهيه شده، روي ميز تخمير مياني خود را طي مي كنند. آنها به شكل بيضوي پهن شده و20 دقيقه استراحت مي كنند. مقدار كمي خمير رومال را روي خمير پهن شده مي مالند و شيارهايي هم به وجود مي آورند كه اين شيارها مانع از جدا شدن پوسته هاي بالايي و پاييني مي شوند. خمير در oc 220 به مدت 8 الي 12 دقيقه وسط اجاق آجري يا در oc250به مدت 15 دقيقه در كناره هاي اجاق پخته مي شود(حجتي و عزيزي، 1383). پخت اين نان از آذربايجان به ساير مناطق ايران راه يافته است. به روايت ديگر در اواخر قاجار توسط تعدادي افغاني (بربر) در تهران رواج يافته است. يك نان بربري با ميانگين وزني 274 گرم، حدود 19 گرم پروتئين دارد و ارزش انرژي آن 726 كالري مي باشد. يعني 8/25 درصد انرژي و20 درصد پروتئين مورد نياز يك فرد بالغ را تأمين مي نمايد(موسسي و همكاران، 1373).
نان بربري به نام نان فرپزي نيز معروف است و سطح زيرين اين نان داراي رنگ قهوه اي كمرنگ و اغلب تيره و سياه بوده، به نحوي كه وقتي كه آن را لمس مي كنيم، دست سياه مي شود. علت تيرگي و نقاط سياه مربوط به سوخته شدن سبوس يا ويزتيكا مي باشد. زيرا به منظور نچسپيدن چانه به پارو، زير خمير ويزتيكا مي زنند. نان تازه از تنور خارج شده، به راحتي جويده مي شود و مقاومت زيادي از خود در مقابل جويدن نشان نمي دهد. چنانچه نان به خوبي برشته شود، به دندان ها نمي چسپد. يكي از ويژگي هاي مهم نان بربري بيات شدن سريع آن است. نان در مدت چند ساعت سريعاً تازگي خود را از دست داده و حالت چرمي به خود مي گيرد وبه سختي جويده مي شود. هرچه خمير شل تر شود، نان سريع تر به صورت چرمي در مي آيد، به همين دليل اين نان را به صورت گرم و تازه مصرف مي كنند(رجب زاده، 1373).
1-4-4 نان لواش
لواش نوعي نان مسطح به صورت بيضي تا مستطيل شكل(60 تا 70 سانتي متر طول و 30 تا 40 سانتي متر عرض)، به وزن 220 گرم، ضخامت 2 تا 3 ميلي متر با رنگ سفيد شيري و نقاط بادكرده كوچك روي سطح است. مواد تشكيل دهنده آن آرد با درصد استخراج 82(100%)، مخمر(1%)، نمك(2%)، سودا(25%) وآب (45%) بوده كه با هم مخلوط شده براي 1 تا 2 ساعت تخمير مي شوند. گلوله هاي خمير 300 گرمي براي 5 تا 10 دقيقه تخمير شده و به صورت لايه هاي نازك روي يك سطح چوبي، با غلتك يا وردنه پهن مي شود. سپس با يك وردنه بلندتر تا رسيدن به ضخامت نهايي پهن مي شود و روي يك بالشتك مخصوص پهن شده و روي ديواره تنور يا اجاق چسپانده مي شود(حجتي و عزيزي، 1383).
پخت اين نان در بسياري از استان هاي كشور، به خصوص استان هاي غرب و شمال غرب رايج است. اين نان را به دليل نازك و خشك بودن مي توان به مدت طولاني نگهداري كرد، به همين جهت از ساليان گذشته اين نان را به صورت خانگي تهيه و نگهداري مي كردند. با خوردن يك قرص نان لواش با ميانگين وزني 5/123 گرم در حدود 61/31 گرم آب، 66/9 گرم پروتئين و 352 كالري انرژي عايد مي شود و به عبارت ديگر 13% پروتئين و 1/12% انرژي فرد بالغ تأمين مي شود(موسسي و همكاران، 1373).

1-5 فرآیند بیاتی در محصولات صنایع پخت
کیفیت و زمان ماندگاری محصولات صنایع پخت به طور معمول توسط تغییرات فیزیکوشیمیایی که بیاتی نامیده می شود، کاهش می یابد. بیاتی فرآیندی است که سبب کاهش قابلیت پذیرش محصولات صنایع پخت توسط مصرف کنندگان می شود و شامل تغییراتی در مغز نان می باشد که این تغییرات بیش از تغییرات ناشی از فعالیت ارگانیسم های عامل فساد است. عموماً بیاتی به صورت چرمی شدن پوسته نان، سفت شدن مغز نان، کاهش رطوبت، طعم و کاهش تازگی در محصول مشخص می شود. کاهش نرمی هم توسط مصرف کنندگان و هم توسط محققان مورد بررسی واقع می شود(باتاچریا و همکاران3، 2002).
محصولات صنایع پخت پس از طی فرآیند دستخوش تغییرات فیزیکوشیمیایی مختلفی می شوند که موجب کاهش کیفیت آنها می شوند. افزایش کیفیت نان به ویژه به تأخیر انداختن بیاتی یکی از مسائل مهم صنایع پخت بوده و از جنبه های اقتصادی و تغذیه ای از اهمیت فوق العاده زیادی برخوردارند(رجب زاده،1380).

1-6 اهمیت اقتصادی بیاتی
در دنیا ضرر سالیانه به دلیل ضایعات نان تقریباً در حدود 1.2 بیلیون دلار و بیشتر می باشد. آمار جدید از محصولات یکساله نان در آمریکا، نشان می دهد که تقریباً 20 بیلیون پوند نان درطول سال تولید می شود که 3% از این میزان نان بیات می شود(کوواین، 2003)4. در کشور ما نیز ضایعات نان در اثر بیات شدن در سطح خانواده ها بسیار زیاد است به نحوی که میزان آن تا حدود 20-25 % برآورد می شود(پایان، 1380)
با توجه به اینکه غالباً نان غذای اصلی اقشار کم درآمد جامعه می باشد، به منظور تأمین امنیت غذایی، مبالغ هنگفتی از سرمایه ملی کشور به عنوان یارانه نان مصرفی در بودجه دولت لحاظ می شود، به عنوان مثال در سال 1382در حدود 1700 میلیارد ریال به عنوان یارانه نان اختصاص یافته است. از این رو تلاش در جهت کاهش ضایعات نان و کاهش اتلاف آن، از جمله برنامه ها و اقدامات استراتژیک و ملی محسوب می شود(مجتهد، 1382).

1-7 عوامل موثر بر بیاتی نان
بیات شدن در اصل عبارت است از سفت شدن مغز نان و پدیده ای است که جلوگیری از آن در شرایط عادی امکان پذیر نیست، حتی اگر از بهترین مواد و روش ها برای تهیه آن استفاده شود. نان پس از خارج شدن از تنور به تدریج بیات می شود و بافت، طعم و رنگ اولیه و طبیعی خود را از دست می دهد. علت بیات شدن را در اوایل از دست دادن آب می دانستند در حالیکه بعدها ثابت شد که حتی در صورت نگهداری در شرایط مرطوب هم نان بیات می شود(پایان، 1380).
محصولات نانوايي عمر ماندگاري بسيار كوتاهي دارند، كيفيت آنها تا حد زيادي بستگي به فاصله زماني بين پخت و مصرف دارد. طي نگهداري، افت تازگي نان معادل افزايش سفتي آن است كه باعث كاهش پذيرش توسط مصرف كننده مي شود و اين فرآيند را بياتي مي ناميم. اين فرآيند پيچيده اي است كه شامل چندين پديده فيزيكي و شيميايي است. هرچند كه مكانيزم دقيق آن همچنان ناشناخته است، از آنجا كه نشاسته جزء اصلي نان است، تغييرات فيزيكي همراه با رتروگراداسيون نشاسته نقش اساسي در بياتي نان دارد. DSC5 براي مطالعه رتروگراداسيون نشاسته به كار مي رود و مي تواند آنتالپي مرتبط با كريستاليزاسيون دوباره آميلوپكتين را اندازه گيري كند، چراكه طي نگهداري آميلوپكتين در انجماد، رتروگراداسيون آميلوپكتين خميرها مشاهده نمي شود(بارسناس و همکاران6، 2003).
نان یک سیستم مرکب و نامتجانس شامل ترکیبات قابل امتزاج و غیر قابل امتزاج و دارای فازهای ناهمگن می باشد(کوواین،2003). حتی ساده ترین فرمول ها برای تولید نان، شامل عناصر مختلفی می باشند که هر یک از آنها نیز ممکن است دارای ترکیبات متفاوتی باشند که سبب ایجاد تغییراتی در طول فرآیند پخت نان و در نهایت تأثیر بر روی محصول نهایی است. با توجه به پیچیدگی سیستم نان، بیاتی در نان نیز یک فرآیند پیچیده می باشد که در واقع عوامل متعددی را شامل می شود و جهت درک فرآیند بیاتی در نان باید نقش مجموعه ای از عوامل را مورد بررسی قرار داد(گری و بی میلر7،2003).
فرآيند بياتي شامل سه فاكتور است كه عبارتند از سختي نان، از دست رفتن طعم و از دست رفتن تردي نان كه منجر به چرمي شدن مي شود. سختي نان در ابتدا به تغييرات در بخش نشاسته نسبت داده مي شد(عزیزی و رائو8، 2005).
امروزه اكثر محققان نتيجه گيري مي كنند كه بياتي نان نتيجه چندين تأثير است و رتروگراداسيون تنها دليل آن نيست. نان يك ساختار هوادهي شده دارد كه فاز جامد پيوسته آن گلوتن است و نه نشاسته، طي نگهداري نان، گلوتن تغيير مي كند و اين امر سهم عظيمي در سفتي نان دارد(آمرو و کولار9، 1998).

1-7-1 نقش پروتئین در بیاتی
خواص بی همتای آرد گندم برای پخت را می توان عمدتاً به توانایی پروتئین های گلوتن آن برای تشکیل شبکه ویسکوالاستیک هنگام اختلاط با آب نسبت داد. تأثیر ضعیف کننده پروتئین های خارجی بر خمیر آرد گندم نتیجه رقیق سازی ساختار گلوتن با پروتئین های افزوده است و منجر به حجم پایین تر نان می شود و نهایتاً تأثیر منفی بر دیگر جنبه های کیفی مانند نرمی دارد. خصوصیات کاربردی پروتئین ها مانند حلالیت، جذب آب و پیوند با آب، ویسکوزیته، ژلاسیون، چسبندگی- پیوستگی، الاستیسیتی، امولسیفایری، جذب چربی، پیوند با اجزای طعم زا، قابلیت ایجاد کف و کنترل رنگ تحت تأثیر شرایط نگهداری، محتویات و فرآوری است. محتوای پروتئین آرد بی نهایت مهم است چرا که تقریباً همه خصوصیات آرد (جذب آب، مقتضیات اختلاط، تحمل اختلاط، خصوصیات ورز دادن خمیر، مقتضیات اکسیداسیون، حجم قرص نان) کاملاً بستگی به محتویات پروتئین دارند. چندین عامل در مراحل فرآوری بر خصوصیات کاربردی پروتئین ها اثر دارند، هم خصوصیات داخلی و هم شرایط فرآوری به کار رفته بر خصوصیات کاربردی مشاهده شده پروتئین تأثیر دارند(درواس و همکاران 10،1990).
پروتئین های گلوتن به خصوص بخش غیر محلول پلیمر گلوتنین با وزن مولکولی بالا، مسئول تغییرات در کیفیت پخت هستند(دوباسزیک، 2004)11.

1-7-2 نقش رطوبت و آب در بياتي
محتوای رطوبت خمیر و نان بر خصوصیات اجزای شیمیایی مختلف خمیر و نان تأثیر می گذارد و فرض بر آن است که آب نقش مهمی در بیاتی نان دارد. آب در ناحیه بی شکل متورم نشاسته فراوان است و حرکت زنجیر پلیمر را در محل و نیز کریستالیزاسیون و رتروگراداسیون را تسهیل می کند. توزیع آب در نواحی گلوتن، نشاسته بی شکل و کریستالی نقش مهمی در سفتی نشاسته و گلوتن بازی می کند(کاتینا و همکاران12،2005).
آب جذب شده در طول فرآیند پخت، سبب ایجاد بافت مرطوب در نان تازه می شود و آزاد شدن آن در طول دوره نگهداری نان سبب سفتی و شکنندگی بافت نان مانده است. آب دارای نقش محوری در کنترل سفتی نشاسته و گلوتن بوده و نحوه توزیع آن در میان فازهای پروتئین و نشاسته در تمام مراحل توسعه خمیر، فرآوری نان و نگهداری آن مهم می باشد. ارتباط معکوس بین محتوی رطوبت و سرعت بیاتی در نان، وجود دارد(گری و بی میلر،2003; کوواین، 2003).

1-7-3 نقش نشاسته در بياتي
رتروگراداسیون مولکول های نشاسته، یک عامل بسیار مهم شرکت کننده در فرآیند بیاتی نان است. رتروگراداسیون نشاسته یک فرآیند دو مرحله ای می باشد، مرحله اول که سریع تر رخ می دهد شامل کریستالیزاسیون پلیمر آمیلوز است و به دنبال آن مرحله آرام و تدریجی کریستالیزاسیون پلیمر آمیلوپکتین اتفاق می افتد. آمیلوز در طی زمان پخت و سرد شدن نشاسته سبب ایجاد ژل بسیار سفتی می شود، درحالیکه برخلاف آن آمیلوپکتین به دلیل گستردگی انشعابات خود، به آرامی سبب تشکیل ژل نرم تر، پایدارتر و حاوی کریستالیزاسیون کمتر خواهد شد. از این رو رتروگراداسیون در آمیلوز بسیار سریع تر اتفاق می افتد. رتروگراداسیون به دنبال تشکیل باندهای هیدروژنی بین مولکول های آمیلوز و آزاد شدن مولکول آب از آنها، ایجاد می شود. این فرآیند سینرسیس نامیده می شود. برخلاف مولکول های خطی آمیلوز، مولکول های آمیلوپکتین در نواحی با ساختار بسیار منشعب قادر به ایجاد حالت خطی و در نتیجه تشکیل باند هیدروژنی نمی باشند و بنابراین تغییرات رتروگراداسیون را بسیار آرام تر و در حد بسیار کمتری نسبت به مولکول های آمیلوز تحمل می کنند(کوواین،2003; الیاسون13،2004).
تغييرات ساختماني كه در موقع بيات شدن نشاسته به وجود مي آيد اصطلاحاً رتروگریداسيون ناميده مي شود. در اثر بيات شدن نشاسته، جذب آب سطحي كاهش يافته، قابليت تورم تغيير كرده و مقدار نشاسته محلول نيز كاهش مي يابد. از طرفي تغييراتي در الاستيسيته مغز ويا بافت داخلي پديد مي آيد. به تغييرات شيميايي كه در ساختار داخلي به وجود مي آيد اصطلاحاً تغيير ماهيت مجدد پروتئين اطلاق مي شود كه احتمالاً بستگي به حرارت دارد. علت اصلي بياتي مربوط به تغيير وضعيت آب است، طي بياتي، مولكول هاي آب مجدداً نظم مي گيرند. در نان تازه، ژل ساختمان نيافته است و حالت الاستيك داشته و ديوار خلل و فرج آن حالت تورم دارد. در موقع خشك شدن بافت داخلي نان، ژل سفت شده و شكل ساختماني پيدا مي كند، كه در موقع گرم كردن نان بيات شده، اين ساختار متلاشي شده و مولكول هاي درشت همان وضعيت نان تازه را پيدا مي كنند. تئوري هارس فورد14 درمورد بياتي نشان مي دهد كه قسمتي از گلوتن طي فرآيند پخت، آب خود را از دست مي دهد و نشاسته، آن را برداشت مي كند. پس از فرآيند پخت اين آب از نشاسته به طرف گلوتن انتقال يافته به طوريكه در اثر آن نشاسته سخت و شاخي مي شود. برخلاف نظريه فوق ویل هف15 معتقد است كه تا 3% آبي كه در گلوتن موجود است در حرارت معمولي اتاق و در شرايط نگهداري عادي نان از طرف گلوتن به نشاسته انتقال مي يابد. به همين دليل وي احتمال مي دهد كه علاوه بر تغيير حالت عادي نشاسته يا به عبارت ديگر كريستاليزه شدن نشاسته، تغييرات غير قابل برگشتي در ساختار آبي كه دور گلوتن را احاطه نموده به وجود مي آيد. همچنين آلسبرگ16 به اين نظريه معتقد است كه در بياتي تغييرات فيزيكي بر روي كمپلكس نشاسته-گلوتن انجام مي گيرد، به طوريكه آب از طرف هردو ماده آزاد مي گردد. براساس عقايد دیملر17و سنتی18 نشاسته در فرآيند بياتي حدود2% آب از دست مي دهد: قسمتي از نشاسته در اثر اين امر به صورت كريستال در مي آيد. كريستال هاي به وجود آمده حداكثر تا 15% مولكول هاي نشاسته را تشكيل مي دهند. از آنجا كه كريستال هاي مورد بحث سفت و غير محلول مي باشد نقش تعيين كننده اي در بياتي دارند (رجب زاده ، 1368).
ماهيت دقيق بياتي تا حدود زيادي بستگي به محصول نانوايي مورد توجه دارد و همه محصولات دستخوش تغييرات يكسان و افت كيفيت نمي شوند. بعضي از تركيبات كه ممكن است در بياتي با آن مواجه شويم شامل :
• از دست رفتن تردي : مانند جذب آب توسط بيسكويت يا حركت آب از داخل به پوسته نان.
• افزايش در سفتي نان: مانند وقتي كه نان و كيك ها رطوبت خود را به جو اطراف مي دهند. افزايش سفتي نان كه بدون از دست دادن آب حاصل از رتروگراداسيون بخش نشاسته در محصول ايجاد مي شود.
• از دست رفتن سفتي مانند وقتي كه رطوبت از كرم پركننده به كيك مهاجرت مي كند.
• افزايش در سستي : مانند وقتي كه نان و كيك، انسجام خود را از دست مي دهند.
• تغيير(عموماً افت) طعم و بو.
بسياري از مواد متداول براي بياتي محصولات نانوايي در ارتباط با تغييرات كريستالي نشاسته هستند كه در سفت شدن و بياتي نان سهيم است. طي پخت نشاسته موجود در خمير نان متحمل تغييري مي شود كه آنرا ژلاتينه شدن مي ناميم و يك فرآيند پيچيده است ولي ضرورتاً شامل تغيير از شرايط منظم به بي نظم است. در نشاسته نپخته، آميلوپكتين حاوي نواحي منظم است و در ماتريكس غير كريستالي آميلوز قرار مي گيرد. اين شرايط نشاسته نامنظم كه تدريجاً طي پخت ايجاد مي شوند، در زمان نگهداري شروع به نظم مجدد كرده يا رتروگريد مي گردد و در ايجاد سفتي سهيم مي شود كه معمولاً در نان مشاهده مي شود. اگر نان بيات شده را مجدداً حرارت دهيم مي توانيم دوباره ساختار نشاسته را نامنظم نماييم و ايجاد نان نرم كنيم، همچنين تغييرات ديگري نيز رخ مي دهند كه مستقيماً مرتبط با تغييرات در ساختار كريستالي محصول نانوايي نيست، براي مثال مهاجرت رطوبت از پركننده به پوسته(کوواین،1998).
نشاسته ژلاتينه هنگام سردشدن تا دماي محيط يا پايين تر از آن دستخوش كريستاليزاسيون جزئي مي شود، اين تغيير به معناي سفت شدن ژل نشاسته است، بنابراين فرض مي شود كه مسئول سفتي نان بيات است. به هر حال نشاسته نان به طور كامل ژلاتينه نمي شود، چراكه محتوي آب خمير براي حفظ كامل فرآيند كافي نيست. مقدار زيادي از آب خمير در ارتباط با ديگر تركيبات هيدروفيل مانند پروتئين ها، قندها و پنتوزان ها است و تنها به طور جزئي براي ژلاتينه شدن نشاسته طي پخت در دسترس است. بنابراين مقدار نشاسته رتروگريد شده در نان بيات، تنها بخش جزئي از محتوي نشاسته است و مشخص نيست كه چگونه مي تواند به صورت قابل ملاحظه اي بر خصوصيات مكانيكي بافت نان تأثير بگذارد. به نظر مي رسد بياتي نان بستگي به محتواي رطوبت دارد، چراكه در نان هاي غني از آب سرعت بياتي كمتر است(فیساس و شیرالدی19،1998).
فرنچ و شوش20كه متخصصين شيمي نشاسته هستند، تئوري خود را در مورد بياتي نان در سال 1947 ارائه نمودند. آنها پيشنهاد نمودند كه طي پخت، گرانول هاي نشاسته متورم مي شوند، آميلوز تا قسمتي از گرانول ها تراوش مي كند و آميلوپكتين، منبسط مي شود. مقدار محدود آب در نان، اين فرآيندها را مهار مي كند. نان تازه حاوي گرانول هاي نرم و قابل ارتجاع است كه در شبكه آميلوز قرار دارد، آنها سفتي نان طي زمان نگهداري را به تغييرات آميلوپكتين در گرانول هاي نشاسته نسبت دادند. پيوستگي مولكول هاي منشعب در گرانول هاي متورم، طي نگهداري رخ مي دهد. ژل احاطه كننده گرانول ها به تدريج سفت مي شود و نان به خاطر آنكه گرانول ها سفت مي شوند، سفت مي شود. محققان ديگر نشان دادند كه نان هاي با محتوي رطوبت پايين، با سرعت بسيار زيادي سفت مي شوند، درحاليكه كريستاليزاسيون نشاسته بدون تغيير مي ماند(مارتین21 و همکاران،1992).
وقتي كه نان بيات حرارت مي بيند، چنانچه رطوبتش را از دست نداده باشد، نرمي خود را باز مي يابد، در عين حال، بو و طعم نان تازه دوباره ظاهر مي شود، ممكن است حرارت دهي سنتي در تنور يا حرارت دهي با مايكروويو براي دوباره تازه كردن نان استفاده شود ولي چنانچه زياد در معرض اشعه قرار گيرد، نان سفت و پلاستيكي مي شود، كه در 2درجه سانتيگراد، تنها رتروگریداسيون نشاسته مسئول سفتي نان است ولي در 31 درجه سانتيگراد مكانيزم ديگري نيز دخيل است(پرسواد و همکاران22،1990).
نان عمدتاً به خاطر تغییرات فیزیکی که در ماتریکس نشاسته- پروتئین رخ می دهد، بیات می شود. با وجود آنکه نشان داده شده رتروگریداسیون نشاسته دلیل اصلی سفتی نان است، اجزاء دیگر به ویژه پروتئین ها نیز ممکن است بر سرعت بیاتی تأثیر بگذارند. دیگر اجزای خمیر مانند پنتوزان ها، لیپیدها، امولسیفایرها، قندها و آنزیم ها نیز بر نرمی، تازگی و عمر ماندگاری نان تأثیر می گذارند(کاتینا و همکاران،2005).

1-8 روش های اندازه گیری بیاتی
با توجه به تأثیر عوامل متعدد در پدیده بیاتی، روش های مختلفی برای اندازه گیری بیاتی و بررسی تغییرات ناشی از آن استفاده می شود. ویژگی های مغز نان که به عنوان مهم ترین عامل تعیین درجه بیاتی در نظر گرفته می شود شامل تغییرات در عطر وطعم، افزایش سختی، افزایش تیرگی، افزایش حالت شکنندگی و خرد شدگی، افزایش کریستالیزاسیون نشاسته و کاهش محتوای نشاسته قابل حل می باشد. تاکنون هیچ روشی که بتواند به طور کامل میزان بیاتی مورد نظر مصرف کننده را اندازه گیری نماید، مشاهده نشده است. بسیاری از روش های موجود برای تعیین بیاتی نان بر پایه اصول به کارگرفته جهت تعیین درجه رتروگراداسیون در نشاسته است(گری و بی میلر،2003).

1-8-1روش های رئولوژیکی(تعیین میزان تراکم پذیری)
در اثر بیاتی، حالت اسفنجی و نسبتاً نرم بافت مغز نان به حالت سفت و خرد شونده، تغییر می یابد. ازاین رو روش های متعدد تعیین قابلیت تراکم پذیری، اغلب جهت تعیین درجه بیاتی در نان به کار می روند. اغلب این روش ها، نیروی لازم جهت متراکم کردن نمونه از یک فاصله مشخص را اندازه گیری می کنند. روش AACC.2000 (74-10A) تغییرات سفتی مغز نان را با یک تراکم سنج نانوایی اندازه گیری می نماید. روش AACC.2000 (74-9A)، ماشین آزمون عمومی اینستران را جهت تعیین درجه سفتی در مغز نان، مورد استفاده قرار می دهد. محققان ثابت کردند که عمق تراکم پذیری 25% (در روش 74-09 AACC) موثرترین روش برای تعیین تغییرات در سفتی نان به دلیل فرآیند بیاتی، می باشد. سیستم های نوع اینستران نسبت به تراکم سنج نانوایی برتری دارند، به دلیل آنکه سرعت در آنها خطی است و بنابراین نسبت زمان- فشار می تواند مستقیماً به منحنی فشار- تراکم پذیری تبدیل شود. محققان سطح اطمینان 98% را بین اندازه گیری سفتی نان با روش تراکم پذیری و ارزیابی حسی درجه بیاتی در نان، تخمین زده اند(گری و بی میلر،2003).

1-8-2 آزمون های ارگانولپتیکی(ارزیابی حسی)
کاهش عطر و طعم از قابل توجه ترین تغییرات در طی بیاتی نان می باشد. کاهش در قابلیت پذیرش نان بعد از چند روز نگهداری در ارتباط با کاهش آلدئیدها و افزایش کتون ها است. تغییرات در بافت نان که در طول پدیده بیاتی رخ می دهد توسط روش های تراکم پذیری(فشار عمودی) و هم توسط ارزیابی حسی، قابل اندازه گیری می باشد. روش AACC 2000(74-30) شامل ارزیابی پانلیست ها از تعدادی عوامل اصلی مؤثر در بیاتی نان مانند تغییرات ظاهری در مغز و پوسته نان، تغییرات عطر و طعم، احساس دهانی، تغییرات در سفتی بافت و هر فاکتور مهم دیگری که توسط یک پانل مورد توجه قرار می گیرد، است(گری و بی میلر،2003).

1-9 افزودنی های ضد بیاتی
انواع متعددی از افزودنی ها، برای محصولات صنایع پخت موجود هستند



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید