مطالعات رئولوژیکی بنیادی خمیر نان و سیستم نشاسته-گلوتن و بررسی چگونگی اثر برخی افزودنیها بر تغییر خصوصیات رئولوژیکی سیستم نشاسته -گلوتن

بررسی خصوصیات ریولوژیکی در محصولات غذایی یکی از راههای بررسی عکس العمل مواد به نیروهای خارجی است که در واقع ارتباط متقابل میان تغییر شکل، نیرو، جریان و زمان است. مطالعه خصوصیات ریولوژیکی از یک سو بینشی کلی از ساختار ماده ارایه می دهد و از سوی دیگر برای ارزیابی مواد خام و طراحی و کنترل فرآیند استفاده می شود. همچنین برای طراحی ماشین آلات کاربرد دارد و در نهایت ریولوژی یک محصول بر میزان پذیرش آن توسط مصرف کنندگان تاثیر دارد. خمیر نان یک ماده ویسکوالاستیک است که تعیین خصوصیات ریولوژیکی آن در تعیین رفتار خمیر در طی دستکاری مکانیکی و تاثیر بر کیفیت محصول تمام شده موثر هستند. در این تحقیق از روشهای ریومتری بنیادی با استفاده از ریومتر با تنش کنترل شده برای ارزیابی خصوصیات ریولوژیکی خمیر آرد گندم دو رقم ایرانی بک کراس و تجن که دارای کیفیت پخت و مقدار پروتیین(به ترتیب 8 و 11 درصد) و کیفیت پخت متفاوتی هستند استفاده گردید. آزمونهای مختلف شامل آزمون تجزیه شیمیایی، تعیین توزیع اندازه پروتیین با استفاده از روش کروماتوگرافی با کارایی بالا (hplc)، تعیین خصوصیات پروتیین با الکتروفورز مویین (lab-on-a-chip)، تعیین مقدار جذب آب و زمان شکل گرفتن خمیر (dough development time) با روش فارینوگرافی و آزمونهای ریولوژیکی بنیادی شامل برش ثابت، برش نوسانی، تنش استراحت و کشش در ناحیه خطی و غیر خطی بر آرد گندم و خمیر آنها انجام گرفت .آزمونهای بنیادی بر روی دو رقم رقم جنز و روسلا (به ترتیب 8 و 12 درصد پروتیین) از ارقام تجاری استرالیا نیز انجام شده و نتایج مقایسه گردید. سپس اثر افزودن سبوس فرآوری شده با روش هیدروترمال بر خصوصیات ریولوژیکی بنیادی آرد ارقام ایرانی بررسی شد. آرد این ارقام به اجزاء آن تفکیک گردید و خصوصیات ریولوژیکی سیستم نشاسته-گلوتن حاوی 9، 11 و 13 درصد پروتیین برای آنها با استفاده از آزمون برش نوسانی تعیین گردید. اثر آلفا آمیلاز، چربی و هیدروکلوییدها بر خصوصیات ریولوژیکی سیستم نشاسته-گلوتن نیز با آزمون برش نوسانی بررسی شد. نتایج نشان داد که بر خلاف اختلاف در مقدار پروتیین هر رقم، کیفیت پروتیین آنها بسیار نزدیک به هم است. چنانچه نسبت گلوتنین به گلیادین تقریبا شبیه، درصد پروتیینهای پلیمری غیر قابل استخراج (upp%) در تجن بالاتر و نسبت زیر واحدهای با وزن مولکولی بالا به زیرواحدهای با وزن مولکولی پایین در گلوتنین (hmw/lmw) برای بک کراس بیشتر است. تصحیح مقدار پروتیین در دو رقم خصوصیات ریولوژیکی آنها را به هم شبیه می کند و کیفیت پخت رقم بک کراس را بهبود می بخشد. بررسی سیستم نشاسته-گلوتن نشان داد که بررسی این سیستم همراه با بررسی آرد آن ارزشمند است. بررسی اثرات هیدروکلوییدها (زانتان وآلژینات سدیم) در ناحیه رفتار غیرخطی نشان داد که این ترکیبات باعث تقویت ساختار خمیر می گردند. از سوی دیگر به لحاظ دشواری دسترسی به خمیر در کل فرایند تولید، نیاز به اندازه گیری برخی از شاخصهای ریولوژیکی با روشهای دقیق آزمایشگاهی و سپس مدل سازی با استفاده از روشهای ریاضی برای پیش بینی رفتار خمیر را ضروری می سازد که در این تحقیق از مدل تخریبی استفاده گردید و برای دو رقم ایرانی و همچنین دو رقم استرالیایی تابع تخریب محاسبه شد. نتایج نشان داد که پیش بینی های مدل به خوبی با داده های آزمایشگاهی سازگار است.