بخشی از مقاله
بررسی اثر صمغ کتیرا بر ویژگی هاي کیفی نان حجیم
چکیده
در این تحقیق، صمغ کتیرا در سطـوح مختلـف %0/5، %1، %1/5 و %2 (وزنی/ وزنی)، به آرد گـندم اضافه، و تاثیر آن بر ویژگی هاي کیفی نان حجیم، شامل ویژگی هاي تکنولوژیکی (رطوبت، حجم مخصوص و سفتی مغز نان )، رنگ، فعالیت آبی و بیاتی در طی روزهاي مختلف نگهداري مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی ویژگی هاي تکنولوژیکی، نشان داد افزودن کتیرا باعث افزایش رطوبت، کاهش سفتی مغز و کاهش حجم حجم مخصوص نان ها در مقایسه با نان شاهد شد. در سنجش رنگ پوسته و مغز نان هاي تازه پخته شده مشخص شد که افزودن کتیرا و افزایش سطوح آن به طور معنی داري ( p < 0/05) باعث کاهش روشنایی و نتیجتا تیرگی رنگ پوسته و مغز، و افزایش فاکتور هاي قرمزي و زردي در پوسته مغز نان ها شد. نتایج حاصل از اندازه گیري فعالیت آبی در طی مدت زمان نگهداري کلیه نان ها، نشان دهنده کاهش این فاکتور بود. در ارتباط با تغییرات بیاتی نان ها مشاهده گردید افزودن کتیرا و افزایش سطوح آن باعث کاهش بیاتی در مقایسه با نان شاهد شده است؛ به طوریکه بیشترین بیاتی به نان شاهد و کمترین آن به نمونه حاوي %2 کتیرا مربوط بود. همچنین با افزایش زمان نگهداري، بیاتی در نان شاهد و نان هاي تیمار شده با سطوح مختلف کتیرا به طور معنی داري افزایش پیدا کرد.
کلید واژگان: صمغ کتیرا، نان حجیم، بیاتی، رنگ سنجی، فعالیت آبی
-1 مقدمه
نان، غذاي اصلی و پایه مردم بسیـاري از کشورهاي جهان را تشکیل می دهد و روزانه قسـمت اعظم انرژي، پروتئین و ویتامین هاي گروه B مورد نیاز آن ها را تامین می نماید .[1]
یکی از عیوب نان پدیده بیاتی در آن است. بیاتی مجموعه تغییرات پیـچیده فیزیکوشیمیایی و حسی نان در طی نگـهداري است که در نهایـت با کاهـش پذیرش مصرف کننده همراه می باشد 2]و.[1 بیشتر مکانیسم هاي توجیه کننده بیاتی، افزایش در سفتی مغز نان در طی نگهداري را به عنوان شاخصی از بیاتی معرفی کرده و اصلی ترین فاکتور در سختی را ناشی از رتروگراداسیون1 نشاسته می دانند. علاوه بر رتروگراداسیون نشاسته، تشکیل پیوند هیدروژنی بین پلیمرهاي نشاسته با گلوتن در طی نگهداري و توزیع آب بین مناطق آمورف و کریستالی، به صورت وارد شدن این مولکول ها به درون ساختار کریستالی و بی حرکت شدن در این ساختارها که منجر به کاهش تحرك آب در طول زمان می شود، از عوامل تاثیر گذار در سفتی مغز و نتیجتا بیاتی نان به شمار می روند 2 ] و .[ 3 بنابراین با توجه به اهمیت و جایگاه نان که یکی از ارزانترین و مهمترین مواد غذایی مورد استفاده انسان می باشد، تازه نگاه داشتن آن و به تاخیر انداختن بیاتی، یکی از مسائل مهم صنایع پخت بوده و از جنبه اقتصادي حائز اهمیت می باشد .[1] براي به تاخیر انداختن بیاتی راه هاي مختلفی از جمله استفاده از افزودنی ها وجود دارد. مواد افزودنی شامل پروتئینها، کربوهیدراتها، آنزیمها، چربیها، امولسیفایرها و هیدروکلوئیدها (صمغ ها) می باشند .[1]
واژه هیدروکلوئید، اشاره به پلی ساکاریدها و پروتئینهایی دارد که امروزه به طور وسیعی در صنایع غذایی مختلف، از جمله صنعت نانوایی مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات، خواص کاربردي متفاوتی دارند، که می توان به بهبود ویژگی هاي عمل آوري و فرم دهی خمیر، پایداري فرآورده به هنگام چرخه ذوب و انجماد متوالی، بهبود در پایداري خمیر در طی تخمیر، به تاخیر انداختن بیاتی و بهبود کیفیت و افزایش عمر نگهداري فرآوردههاي پخت اشاره کرد 2 ]، 4، 5، .[6
هیدروکلوئـید مورد استـفاده در این تحقیق، صمغ کتیرا بود که به عنـوان یکی از صمغ هاي تراوشـی گیاهی، از گونههاي چند
ساله آستراگالوس2 (گون)، تراوش می شود .[7] از نظر ساختمان شیمیایی، کتیرا یک کربوهیدرات آبدوست غیر یکنواخت و بسیار منشعب است که بعد از هیدرولیز اسیدي آن، قندهایی نظیر -D گالاکتورونیک اسید، -D گالاکتوز، -Dزایلوز، -L فوکوز -6) د- اکسی- -L گالاکتوز)، -L آرابینوز، -L رامنوز تولید میشوند. کتیرا متشکل از دو جزء اصلی تحت عنوان تراگاکانتیک اسید3 یا باسورین4 و تراگاکانتین5 است.
باسورین، % 60-70 از کل صمغ را به خود اختصاص داده و جزء نامحلول در آب می باشد که قابلیت تورم و تشکیل ژل را داراست. جزء دیگر یا تراگاکانتین نیز، در آب حل شده و منجر به ایجاد محلول کلوئیدي می شود. باسورین یک جزء اسیدي است که بر اثر هیدرولیز اسیدي، تولید قندهایی نظیر-D زایلوز، -L فوکوز، -D گالاکتورونیک اسید، و مقدار کمی -L رامنوز میکند. جزء اسیدي این مولکول نیز در ارتباط با کاتیون هاي کلسیم، منیزیم و پتاسـیم می باشد. خواص صـمغ کتیرا به مقدار زیادي به باسورین ارتباط دارد. تراگاکانتین، به عنوان جزء پلی ساکاریدي خنثی محسوب شده که سـاختار آن متشـکل از واحدهاي متوالی -D گالاکتوز بوده و زنجـیره هاي منشعب -L آرابینوز به آن متصل است؛ همچنین گروههاي متوکسیل نیز به مقدار قابل توجهی در ساختار آن حضور دارند.
کتیرا به عنوان هیدروکلوئیدي با کیفیت در لیست 6 GRAS قرار داشته و به عنوان یکی از افزودنیهاي مواد غذایی مطرح میباشد .[8] این صمغ در صـنایع غذایی به خصـوص فرآورده هاي صنایـع پخت داراي کاربرد گسـتردهاي بوده که از آن دسـته می توان به خاصیت امولسیفایري، پایدار کنندگی و قوام دهندگی در این محصولات اشاره کرد .[9] بنابراین با توجه به کاربرد وسیع صمغ کتیرا در بخش هاي مختلف صنعت غذا و خصوصیات عملکردي مطلوب این صمغ، طبیعی بودن آن و توجه روز افزون به طبیعی بودن اجزاي مصرفی در غذا و مهمتر از همه اینکه تاکنون تحقیقی در زمینه تاثیر صمغ کتیرا بر ویژگیهاي کیفی نان صورت نگرفته است، هدف این تحقیق، بررسی تاثیرات این صمغ در سطوح مختلف بر روي فاکتورهاي کیفی نان حاصل می باشد.
-2 مواد و روش ها
-1-2 مواد اولیه
آرد گندم مورد استفاده براي تهیه نان باگت، آرد ستاره با درجه استخراج %79-80 بود که از یکی از نانوایی هاي شهر تهران خریداري شد. صمغ (هیدروکلوئید) مورد استفاده در این تحـقیق نیز، صمغ کتیرا بود که به صورت اشکال نواري شکل در بسته بندي هاي 250 گرمی از یکی از فروشگاه هاي عرضه گیاهان و محصولات دارویی تهیه شد. اشکال نواري شکل کتیرا به منظور تبدیل شدن به قطعات کوچک، ابتدا توسط هاون خرد، و سپس توسط آسیاب تیغهاي (مدل A11 basic ، ساخت شرکت IKA انگلستان) پودر شدند. نمونههاي پودر شده نیز به منظور ایجاد پودرهایی با اندازه معین 200) میکرون)
الک گردیدند.
-2-2 روش انجام آزمایش ها
آرد گندم و پودر کتیرا، مورد آزمون هاي شیمیایی قرار گرفتند.
آزمونهاي شیمیایی مورد استفاده بر روي پودر کتیرا، شامل تعیین رطوبت (روش شماره (AACC 44-16، پروتئین (روش شماره (AACC 46-16 و خاکستر کل (روش شماره (AACC 08 -01، و در مورد آرد گندم، شامل تعیین رطوبت (روش شماره (AACC 44-16، پروتئین (روش شماره -16 (AACC 46، خاکستر کل (روش شماره (AACC 08 -01، گلوتن مرطـوب (روش شماره (AACC 38 -12 A، عدد زلنـی (روش شماره (AACC 56-60 و عدد فالینـگ (روش شماره (AACC 56-81B بود.
-3-2 پخت نان
جهت آمادهسازي نمونه ها به منظور پخت، روش خمیر مستقیم و بر مبناي فرمولاسیون حاوي 500 گرم آرد گندم، %1/5 نمک، %1/5 مخمر، %1/5 بهبود دهنده، %1 شکر و مقدار آب لازم جهت تهیه خمیر، همراه با مقادیر متغیر صمغ کتیرا در سطوح %0/5، %1، %1/5 و %2 استفاده شد .[1] بدین ترتیب که مواد فوق ابتدا در مخلوط کن کاسه چرخشی (مدلHR 1565 ساخت شرکت فیلیپس هلند) با هم مخلوط شده و سپس خمیر فوق به مدت 30 دقیقه در دماي اتاق (25oc) به منظور انجام عمل تخمیر قرار داده شد. بعد از انجام تخمیر، خمیر به قطعات 100 گرمی تقسیم و با دست گرد شده و نهایتا درون دستگاه شکل دهنده یا رولر قرار گرفت. گرم خانه گذاري قطعات خمیر شکل داده شده به مدت 40 دقیقه در دماي 35-38 oc انجام شد، و بعد از آن نیز عملیات پخت به مدت 15 دقیقه در فر با دماي 250 oc صورت گرفت. نان هاي حاصل به مدت یک ساعت و سی دقیقه در دماي محیط، خنـک و سپس در کیسههاي پلی اتیلنی بسته بندي شدند تا آزمون هاي لازم روي آن ها انجام شود.
-4-2 آزمون هاي ارزیابی کیفیت نان
اندازهگیري رطوبت نانها با استفاده از روش شماره 44-16 AACC انجام گرفت. حجم نان هاي تولید شده با استفاده از روش شماره AACC 10-05 و توسط روش جایگزینی دانه هاي کلزا بدست آمد. سپس با تقسیم حجم به وزن نمونهها، حجم مخصوص نانها محاسبه شد. بیاتی نان بر مبناي اندازه گیري تغییرات سفتی بافت مغز در طی نگـهداري، با اســتفاده از روش شماره AACC 74-09 توسط دستگاه Texture Analyzer (مدل H5KS ساخت شرکت Houns field انگلستان) در چهار مرحله زمانی اندازه گیري شد. فعالیت آبی نمونههاي تازه و نمونه هاي نگهداري شده بعد از 1، 2، 3، 4 و 5 روز نگهداري توسط دستگاه aw sprint (به مدل TH500، ساخت شرکت Novasina سوئیس) اندازهگیري شد.
رنگ پوسته و مغز نان هاي تازه به منظور ارزیابی سه فاکتور L (روشنایی)، a (قرمزي یا سبزي) و b (زرد بودن یا آبی بودن) توسط دستگاه هانترلب (مدل A60-1010-615، ساخت شرکت colorflex آمریکا) مورد اندازهگیري قرار گرفت.
-5-2 تجزیه و تحلیل داده ها
در این تحقیق جهت تحلیل نتایج، از طرح کاملا تصادفی استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از روش آنالیز واریانس7، و مقایسه میانگین دادهها توسط آزمون دانکن در سطح احتمال 0/05 انجام شد. کلیه آزمون ها در 3 تکرار انجام شده و با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
-3 نتایج و بحث
-1-3 آزمون هاي شیمیایی آرد گندم و پودر کتیرا
در جدول 1، ویژگیهاي شیمیایی آرد گندم آورده شده است.
با توجه به ویژگیهاي شیمیایی ارزیابی شده در آرد گندم، ملاحظه شد که میزان پروتئین در آن کم بوده؛ در حالیکه آرد از نظر درصد گلوتن مرطوب، در حد خوب و مطلوبی قرار داشت.
در جدول 2، ویژگیهاي شیمیایی پودر کتیرا آورده شده است.
نتایج حاصل از اندازهگیري خاکستر در پودر کتیرا، نشان داد که درصد خاکستر موجود در صمغ کتیرا به طور قابل توجهی بالا است که این مطلب نشان دهنده وجود مواد معدنی بیشتر در صمغ کتیرا میباشد.
-2-3 تاثیر سطوح مختلف صمغ کتیرا روي ویژگیهاي تکنولوژیکی نان
در جدول 3، تاثیر سطوح مختلف صمغ کتیرا بر روي رطوبت مغز نان ها، حجم، وزن، حجم مخصوص و سفتی نانهاي تازه پخته شده مورد بررسی قرار گرفته استنتایج حاصل از اندازه- گیري خاکستر در پودر کتیرا، نشان داد که درصد خاکستر موجود در صمغ کتیرا به طور قابل توجهی بالا است که این مطلب نشان دهنده وجود مواد معدنی بیشتر در صمغ کتیرا می- باشد.
-2-3 تاثیر سطوح مختلف صمغ کتیرا روي
ویژگیهاي تکنولوژیکی نان
در جدول 3، تاثیر سطوح مختلف صمغ کتیرا بر روي رطوبت مغز نان ها، حجم، وزن، حجم مخصوص و سفتی نانهاي تازه پخته شده مورد بررسی قرار گرفته است.
با توجه به نتایج جدول 3، با افزودن کتیرا به فرمولاسیون، میزان رطوبت در مغز نانها در مقایسه با شاهد افزایش یافت. این افزایش تنها در سطوح %1/5 و %2 معنی دار بود و در سایر سطوح با افزایش غلظت کتیرا از %0/5 تا %2، تفاوت معنی داري در رطوبت تیمارها دیده نشد. علت افزایش رطوبت، قابلیت بالاي نگهداري آب به دلیل حضور گروههاي هیدروکسیل در ساختار کتیرا است. راسل (Rosell) و همکاران، گواردا (Guarda) و همکاران و پوراسماعیل نیز نتایج مشابهی حاصل از افزودن هیدروکلوئیدهاي زانتان، آلژینات سدیم، کاپاکاراگینان، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) و گوار و افزایش غلظت آن ها بدست آوردند ( 5 . 3 .10 )
افزودن کتیرا در سطوح %1، %1/5 و %2، باعث کاهش معنی دار حجم مخصوص در مقایسه با نان شاهد شد. کاهش حجم مخصوص به علت کاهش حجم نانهاي حاوي صمغ بوده که احتمالا آن نیز، ناشی از ازدیاد قوام و استحکام محیط داخلی خمیر و افزایش الاستیسیته است که به موجب آن سلولهاي گازي نمی توانند به خوبی به هم متصل شده، رشد کنند و در افزایش حجم محصول و نهایتا حجم مخصوص محصول تاثیر داشته باشند. به نظر می رسد که تاثیر کتیرا روي افزایش استحکام محیط داخلی خمیر و در نتیجه کاهش حجم، مشابه افزودن زانتان و افزایش سطوح آن باشد که پور اسماعیل، لازاریدو (Lazaridou) و همکاران، و شیتو ( (Shittu و همکاران نیز نتایج مشابهی را بدست آوردند[ 10،11 و . 17 ]
همچنین این احتمال وجود دارد که با افزایش یافتن محتواي رطوبتی در بافت نان به ازاي افزودن مقادیر بیشتري از صمغ کتیرا، وزن نانها نیز بیشتر شده باشد و از آنجایی که حجم مخصوص، نسبت حجم نان ها به وزن آن ها است، با افزایش وزن و کاهش حجم، حجم مخصوص نیز کاهش یافته باشد.
افزودن کتیرا و افزایش سطوح آن، باعث کاهش معنی دار در سفتی نانها در مقایسه با نان شاهد شد. البته نانهاي حاوي %1
و %1/5 کتیرا، تفاوت معنی داري در سفتی با همدیگر نداشتند.
کاهش سفتی بافت مغز، طبق نتایج دیویدو (Davidou) و همکاران، بارسناس (Barcenas) و راسل (Rosell)، گواردا (Guarda) و همکاران، و کـوهاجدوا و کاروویکوا Karovicova) و (Kohajdova بر اثر افزودن هیدروکلوئیدها را، می توان به دلیل افزایش یافتن محتواي رطوبتی در خمیر، ناشی از قابلیت بالاي جذب و نگهداري آب توسط هیدروکلوئید کتیرا نسبت داد.
-3-3 تاثیر کتیرا بر روي رنگ پوسته و مغز نان
در جدول 4 تاثیر سطوح مختلف کتیرا بر روي رنگ پوسته و مغز نان ها آورده شده است.
