بخشی از مقاله
چکیده
صنعت نانوایی یکی از مهمترین صنایع غذایی در سراسر جهان بوده و سهم قابل توجهی در تأمین انرژی موردنیاز روزانه مردم دارد. امروزه تمایل به استفاده از فراوردههای فیبری افزایش یافته است. یکی از منابع فیبری مهم مورداستفاده، سبوس برنج میباشد. تندشدن سبوس و مشکلات تکنولوژیکی، از چالشهای اصلی استفاده از سبوس برنج در محصولات غلاتی میباشد . فرایند اکستروژن یکی از روشهای اصلاحی مشکلات ذکرشده است. ازاین رو، در این تحقیق تأثیر فرایند اکستروژن بر سبوس برنج - اندیس های جذب آب، حلالیت در آب و جذب روغن - و تأثیر افزودن آن در سه سطح 5، 10 و 15 درصد بر ویژگیهای خمیر گندم - ویژگی های فارینوگرافی - مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد فرایند اکستروژن تفاوت معنیداری بر میزان جذب آب، حلالیت در آب و جذب روغن سبوس برنج نداشت. همچنین، افزودن سبوس برنج اکسترودشده در مقایسه با سبوس برنج معمولی در جذب آب، زمان توسعه و مقدار پایداری خمیر تفاوت معنیداری نداشت.
واژههای کلیدی: اکستروژن، سبوس برنج اکسترودشده، فارینوگراف، نان حجیم
مقدمه
صنعت نانوایی یکی از مهمترین صنایع غذایی در تمام جهان بوده و سهم قابلتوجهی در تأمین انرژی موردنیاز روزانه مردم دارد. نان بخش اعظمی از انرژی روزانه مردم در کشورهای درحال توسعه را فراهم مینماید . - Saunders, 1990 - مصرف فیبر بر سلامت دستگاه گوارش، تنظیم فلور طبیعی روده، کنترل فشارخون، جلوگیری از برخی انواع سرطانها - سرطان روده بزرگ - تأثیر مثبتی می گذارد . - Nugent, 2005 - ازاینرو، استفاده از فیبر در رژیم غذایی بهصورت روزانه دارای اهمیت زیادی میباشد.
یکی از مواد ارزانقیمت و در دسترس که میتواند در غنیسازی نان مورداستفاده قرار گیرد، سبوس برنج میباشد. سبوس برنج یا به عبارتی لایه قهوهای بیرونی دانه برنج، بهطور عمده از پوسته، آلرون، لایه زیر آلرون و جوانه تشکیل شده است. سبوس برنجحدوداً 10 درصد از وزن شلتوک را در برگرفته - Sharif et al., 2014 - و یک محصول جانبی مهم از فرایند آسیاب کردن برنج است. سبوس برنج حاوی 14-16 درصد پروتئین، 12-23 درصد چربی، فیبر خام-10 8 درصد، 8-17 درصد خاکستر، کربوهیدراتها، ویتامینها، مواد معدنی، اسیدهای چرب غیراشباع ضروری و فنولیها است. همچنین، پروتئین سبوس برنج غنی از اسیدهای آمینه ضروری بهویژه لیزین میباشد . - Patil et al., 2016 -
استفاده از سبوس برنج بهعنوان مکمل حاوی فیبر بالا با مشکلاتی ازجمله تند شدن روبهرو است. به همین جهت، اولین مرحله در استفاده از سبوس برنج، عمل تثبیت کردن میباشد تا از تند شدن توسط آنزیم جلوگیری کند - Luh et . - al., 1991 فرایند اکستروژن نوعی فرایند پیوستهی پخت، مخلوط کردن و ورز دادن است که مصرف انرژی پایینی داشته و در آن از دمای بالا و زمان پایین استفاده میشود. در طی فرایند اکستروژن ماده تحت برش مکانیکی شدیدی قرار میگیرد که درنتیجهی این عمل، ماده به شکل خمیر ویسکوز و پلاستیکی شکل درآمده و قبل از اینکه به داخل قالب رانده شود، پخته میشود . - Hagenimana et al., 2006 - در این راستا، - Sharma et al., 2004 - به بررسی تأثیر حرارتدهی خشک و پخت اکستروژن بر ویژگیهای سبوس برنج پرداختند. نتایج نشان داد خواص عملکردی مانند جذب آب و حلالیت در آب و همچنین وزن مخصوص سبوس برنج بهطور قابلتوجهی پس از تیمار حرارتی بهبود یافت. همچنین - Ralet et al., 1990 - بیان کردند ظرفیت جذب آب و حلالیت در آب سبوس گندم پس از فرایند اکستروژن افزایش یافت. - Gomez et al., 2011 - در بررسی تأثیر سبوس گندم اکسترودشده بر خصوصیات کیفی نان حجیم گندم نشان دادند نان حاوی سبوس اکسترودشده حجم بالاتر و سفتی اولیه پایینتری از نان حاوی سبوس عادی داشت. - Martínez et al., 2013 - از آرد برنج اکسترودی در تولید نان برنج استفاده کردند. افزودن آرد برنج اکسترودشده سبب افزایش قوام خمیر شد که این اثر بهطور قابلتوجهی با افزایش شدت تیمار اکستروژن افزایش یافت. استفاده از آرد اکسترودشده نیازمند افزودن حجم زیادی از آب برای به دست آوردن قوام ثابت بود. آرد اکسترودشده باعث کاهش حجم ویژه، زمان توسعهی خمیر و بیاتی نان و افزایش سختی نان برنجی و جذب آب خمیر آن شد.
با توجه به تولید و عرضه نانهای رژیمی و استقبال کممصرف کنندگان به دلیل ظاهر نامطلوب و همچنین عدم اطلاع از ارزش غذایی آن، استفاده از منابع متنوع فیبری و مقادیر متفاوت آنها بهمنظور رسیدن به یک نان مناسب ضروری است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر افزودن سبوس برنج اکسترودشده بر نان میباشد.
مواد و روشها
خصوصیات آرد: جهت تعیین میزان رطوبت، میزان خاکستر، پروتئین و میزان چربی از روش AACC، 2000 استفاده شد.
آمادهسازی نمونهها: آرد گندم - درجه استخراج 72 درصد - و مخمر خشک از فروشگاه تهیه شد. سبوس برنج از یکی از شالیکوبیهای ناحیه مازندران خریداری شد. پس از تمیز کردن و جداسازی ناخالصیهای احتمالی در سبوس، تحت فرآیند اکستروژن دو مارپیچ هم جهت با رطوبت خوراک ورودی 13 درصد، درجه حرارت 105 درجه سانتیگراد و سرعت هلیکس 150rpm قرار گرفت. درنهایت نمونهها درون نایلونهای پلیاتیلنی نگهداری شدند. قبل از افزودن سبوس برنج به آرد و انجام آزمونهای فیزیکوشیمیایی، سبوس برنج آسیاب و از الک با مش 45 عبور داده شد.
اندازهگیری اندیس جذب آب - 1WAI - و حلالیت در آب - 2WSI - سبوس برنج:
2/5 گرم نمونه در 25 میلیلیتر آب در یک لوله سانتریفیوژ50 میلیلیتر پخش شده و اجازه داده شد مخلوط به مدت 15 دقیقه در دمای 25 ℃ بماند. سپس نمونهها به مدت 15 دقیقه با 3200 دور در دقیقه سانتریفوژ شده و مقدار آب نگهداشته شده توسط مواد جامد اندازهگیری شد . - Sharma et al., 2004 - در ادامه، مایعرویی3 برای اندازهگیری مواد جامد محلول در آن در ظروفی از قبل توزین شده، ریخته شده و در آون با دمای 105 ℃ تا رسیدن به وزن ثابت قرار گرفت . - Alam et al., 2016 -
- 1 - 100 مقدار گرم نمونهی اولیه/ مقدار گرم آب جذبشده WAI =
- 2 - 100 گرم نمونهی اولیه/گرم ماده جامد محلول در مایعرویی WSI =
اندازهگیری جذب روغن4 سبوس برنج: جذب روغن سبوس برنج با مخلوط کردن 5 گرم نمونه با 50 میلیلیتر روغن آفتابگردان انجام شد. نمونهها به مدت 15 دقیقه در دمای اتاق نگهداشته شده و سپس 15 دقیقه سانتریفوژ شدند. روغن ذخیرهشده توسط مواد جامد اندازهگیری شد . - Sharma et al., 2004 -
100× - 3 - وزن نمونه/ وزن فالکون خالی- وزن فالکون و نمونه OAI =
آزمون فارینوگراف: بهمنظور بررسی خواص رئولوژیکی خمیر تهیهشده، از دستگاه فارینوگراف استفاده شد. در این آزمون کمیتهایی از قبیل مقدار جذب آب خمیر، زمان توسعه خمیر و میزان پایداری خمیر از روی منحنی فارینوگرام و بر اساس استانداردAACC ،2000 از روی منحنیهای رسم شده توسط دستگاه محاسبه شد.
آنالیز آماری: ازلحاظ آماری، طرح در قالب فاکتوریل بر پایهکاملاً تصادفی در دو تکرار انجام گرفت. تیمارهای آزمایش شامل دو نمونه سبوس معمولی و سبوس اکسترودشده و در سه سطح جایگزینی 5 - ، 10و 15 درصد - بود. جهت مقایسه میانگینها از آزمون دانکن استفاده شد. نرمافزار مورداستفاده جهت این آزمون Spss24 بود.
نتایج و بحث
مشخصات آرد مصرفی شامل رطوبت 13/8 درصد، خاکستر 0/4 درصد، پروتئین 9 درصد و چربی 1/6 درصد بود.
جذب آب، حلالیت آب و جذب روغن سبوس برنج
فرآیند اکستروژن تأثیر معنیداری برجذب آب، حلالیت در آب و جذب روغن سبوس برنج نداشت - جدول. - 1 دلیل این امراحتمالاً شرایط ملایم بکار رفته در فرایند اکستروژن میباشد. این نتایج با مشاهدات - Gomez et al., 2011 - نیز
