بخشی از مقاله
چکیده :
برنج از تیره گندمیان، از خانواده غلات میباشد. کشت آن در ایران بیشتر در استانهای شمالی کشور، اصفهان و فارس متداول است. برنج کامفیروز از ارقام بومی استان فارس بوده که در منطقه کامفیروز کشت می شود . مهمترین ویژگی کیفی برنج مربوط است به آندوسپرم نشاسته ای، پروتئین و ٍ-استیل-ٌ- پیرولین که ترکیب اصلی تعیین کننده عطر برنج شناخته شده است . یکی از شرایط نگهداری برنج در انبار حرارت مناسب می باشد و بسته بندی های گوناگون طی شرایط انبارمانی تاثیر متفاوت بر روی خصوصیات فیزیکو شیمیایی و عطر برنج دارد. در این تحقیق خصوصیات فیزیکوشیمیایی و همچنین ترکیبات معطر این ر قم برنج در شرایط دمایی، نوع پوشش و در زمان های متفاوت ذخیره سازی ، طی آزمایشات مختلف بررسی شد .
ترکیبات شیمیایی - پروتئین، خاکستر، چربی، نشاسته، آمیلوز و رطوبت - نمونه های برنج تعیین شد . نمونه ها ی برنج پس از توزین به مقدار یک کیلوگرم در پوشش های پلی اتیلنی و گونی بسته بندی شدند. نمونه ها به مدت ّ ماه در دماهای ِ ، ًٍ و َِ درجه نگهداری شده و در فواصل زمانی ٍ ماه قدرت جذب آب برنج، مواد جامد، pH و کدورت آب پخت ، رنگ و رطوبت برنج اندازه گیری شد . پس از ّ ماه آزمون های فوق و نیز سختی، چسبندگی، نشاسته، آمیلوز و ترکیبات معطر برنج مورد ارزیابی قرار گرفت . با گذشت زمان سختی بافت، کدورت آب پخت، pH و مقدار مواد جامد آب پخت افزایش یافته در صورتی که میزان رطوبت، چسبندگی و قدرت جذب آب کاهش پیدا کرد.
نتایج نشان داد که در بسته بندی های پلی اتیلن - PE - با گذشت زمان، میزان رطوبت، چسبندگی، pH و قدرت جذب آب بیشتر از بسته بندی های - G - گونی بوده و بقیه موارد در بسته بندی گونی بیشتر بود. دمای بالاتر باعث تغییرات بیشتر نسبت به دمای پایین تر در خواص کیفیتی برنج گردید که باعث زوال کیفیت دانه های برنج در طول زمان نگهداری میشود. مقایسه دماهای نگهداری نشان داد که دمای بالاتر باعث افزایش سختی - Hardness - وکاهش چسبندگی بافت - Adhessiveness - ، افزایش pH و پارامتر - * رنگ می شود . نتایج بدست آمده نشان داد که محتوای رطوبت، قدرت جذب آب و پارامترهای L* - میزان روشنایی - و W* - سفیدی - در دمای بالای نگهداری کاهش یافته است. استفاده از پوشش های پلی اتیلن برای بسته بندی به منظور افزایش کیفیت برنج کامفیروز و دمای پایین تر در زمان نگهداری توصیه می شود.
واژگان کلیدی: قدرت جذب آب، تغییرات رنگ، سختی و چسبندگی دانه، ترکیبات عطری
مقدمه:
غلات جزء اولین محصولات کشاورزی میباشند که انسان به عنوان غذا مورد استفاده قرار داده است و امروزه در اکثر کشورهای جهان، تأمین کننده بیشترین مقدار کالری، پروتئین، فیبر، ویتامین ها و مواد معدنی در غذای انسان هستند. کیفیت دانه از مهمترین اهداف بهنژادی برنج در بسیاری از کشورهاست و حتی در بعضی از برنامههای زادگیری به کیفیت بیش از افزایش تولید در واحد سطح اهمیت داده میشود. هدف اصلی کیفیت برنج انتخاب ارقام و خطهایی است که مناسبترین حالت پخت و خوراکی آن به شکل دانه و آرد فراهم شده باشد. البته گندم و ذرت بیشتر به صورت آرد مصرف میشوند،امّا برنج باید پس از پخت، دانه آنشکل خاصّی را حفظ کند و دانهها به هم نچسبیده مورد استفاده قرار گیرند. مهمترین ویژگی کیفی برنج مربوط است به بخش درون دانه ای نشاسته ای - آندوسپرم نشاسته ای - آن یعنی ترکیبات نشاسته، پروتئین و ٍ-استیل-ٌ-پیرولین که ترکیب عطری برنج می باشند.
بنابراین، مطالعه ساختار درون دانه، ترکیبات و نیز خواص شیمیایی و فیزیکی نشاسته، محتویات پروتئین، ترکیب عطری ٍ - استیل - ٌ - پیرولین از با اهمیتترین مباحثی هستند که در کیفیت برنج ارزیابی میشوند. شاخص های مهم کیفیت برنج در همه کشورهای تولید کننده برنج از جمله ایران عبارتند از: درصد سبوس، درصد برنج قهوهای، درصد کل برنج سفید - برنج سالم و خرده برنج - ،درصد برنج سالم، دانههای گچی و شکم سفیدی، پروتئین، نشاسته - آمیلوز و آمیلوپکتین - ، درجه حرارت ژلاتینی نشاسته - GT - ، پیوستگی ژل نشاسته - GC - و عطر برنج . وزن مخصوص ظاهری برنج سفید َِ/ً -َْ/ً و وزن مخصوص واقعی آن ُّ/ٌ - َُ/ٌ گرم بر سانتیمترمکعب میباشد.درصورتیکه وزن مخصوصظاهری شلتوک برنجُّ/ً - ِّ/ً و وزن مخصوص واقعی آن ٍَ/ٌ-ٌْ/ٌ گرم برسانتیمتر مکعب است. برنج سفید ْْ-ٌّ درصد دانه شلتوک را تشکیل میدهد که در واقع همان درون دانه نشاستهای است
نشاسته برنج: برنج از ٌُ-َُ درصد نشاسته، ٌِ-ْ درصد پروتئین و ٍ درصد مواد چربی، ویتامینها، مواد معدنی تشکیل شده است که وجود مقادیر بسیار اندک ٍ- استیل-ٌ- پیرولین عطر مطبوع برنج را ایجاد میکند. به همین جهت این قسمت دانه برنج سفید را که به مصرف غذایی میرسد، درون دانهی نشاستهای میگویند که در ارقام گوناگون محتویات نشاسته و پروتئین متفاوت و دارای غلظتهای مختلف ٍ- استیل -ٌ- پیرولین بودهکه تفاوتهای کیفی در آن را پدید آورده است. آمیلوز: نشاسته بخش اصلی دانه برنج است که خود به دو ترکیب آمیلوز و آمیلوپکتین تقسیم میشود. آمیلوز از-D گلوکز با پیوندهای -ٌ ُ تشکیل شده است که هر واحد آن از طریق کربنهای شماره ٌ و ُ به واحدهای دیگر پیوند یافته و خواص شیمیایی و فیزیکی ویژهای به آن داده است که به طور شگفتآوری در کیفیت دانه غلات به ویژه برنج تنوع ایجاد کرده است. آمیلوز دارای زنجیرهای بدون شاخه یا کمتر شاخهدار متصل به آنزیم و محلول در آب و قابل هیدرولیز شدن به گلوکز و مالتوز می باشد.
عطر برنج: عطر یکی از مهمترین ویژگی های کیفی در برنج های با کیفیت است که علاوه بر عام پسند بودن آن، در آسیا، آفریقا، آمریکا و... مورد پذیرش قرار گرفته است. همچنین عطر به عنو ان یک صفت خاص و با اهمیت اقتصادی عظیم است که تعیین کننده قیمت حق بیمه در تجارت جهانی نیز می باشد . تاکنون کوشش ها ی بسیاری درباره شناخت ماهیت شیمیایی عطر برنج انجام یافته است . با استفاده از روش طیف سنجی جرمی - M.S - و کروماتوگرافی گازی - GC - بیش از ٌٌُ ترکیب معرفی شده است. مواد قابل تبخیر برنج از دسته هیدروکربن ها، الکل ها، آلدهیدها، کتن ها، اسیدهای آلی، استرها، پیریدین ها و پیرازین ها هستند . ٍ- استیل-ٌ-پیرولین - 2AP - بعنوان ترکیب اصلی تعیین کننده عطر برنج شناخته شده است . مقدار APٍدر برنج معطر ٌُ و در برنج غیر معطر ًًُ/ً میباشد. عطربرنج تحت تاثیرعوامل محیطی قراردارد. شدت عطربرنج در مناطقی که درزمان رسیدن دانه بادرجه حرارت پائین مواجه است، افزایش می یابد. ارقام مختلف برنج از نظرعطر به صورت: فاقدعطر، ضعیف، معمولی وقوی طبقه بندی می شوند.
مواد و روش ها:
نمونه برنج از منطقه کامفیروز خریداری شد . کلیه مواد شیمیایی با درجه خلوص بالا از شرکت پلاستیک سازی پارس خریداری شد و پوشش های پارچه ای نیز با بریدن پوشش بسته های گردید.
Merck تهیه شدند . پوشش های پلی اتیلن از شرکت ًٌ کیلوگرمی برنج موجود در بازار به ابعاد ٌِ* ٌِ آماده تعیین ترکیب شیمیایی برنج: ترکیبات شیمیایی - پروتئین، خاکستر، چربی، نشاسته، آمیلوز و رطوبت - نمونه های برنج تعیین شد . رطوبت و خاکستر نمونهها مطابق روش استانداردAOAC، میزان پروتئین به روش کلدال، میزان چربی به روش سوکسله با حلال -nهگزان، مطابق روش استاندارد AOAC تعیین شد. تعیین نشاسته مطابق روش استاندارد شماره َ-ََُ و تعیین آمیلوز مطابق روش استاندارد شماره ٍ-ٌٍَّ انجام گردید. در بسته بندی های پلی اتیلن و پارچه گونی، هرکدام بطور جداگانه ٌ کیلوگرم برنج کامفیروز ریخته شد. سپس در َ دمای 20،5 و َِ درجه سانتیگراد به مدت ّ ماه نگهداری شدند، سپس در فواصل ً، ٍ، ُ و ّ ماه آزمون های زیر انجام گرفت
اندازه گیری رنگ:
برای مطالعه تغییرات رنگ در نمونه های برنج ، از نمونه ها به وسیله دوربین دیجیتال عکس گرفته شد و سپس عکس ها به وسیله نرم افزا ر Photoshop SC5 آنالیز گردیده و پارامتر های L*، a* و b* اندازه گیری گردید. برای بررسی تغییرات رنگ از ارزش عددی پارامتر های a* و b* برای محاسبه اختلاف رنگ کلی - - E و فاکتور سفیدی - - W به ترتیب مطابق با معادله ٌ و ٍ استفاده گردید. ٍ گرم برنج با ًٍ میلی لیتر آب مقطر، در یک لوله آزمایش مدرج در پوش دار ریخته و در حمام آب گرم مدل Schutzart-Schwabach, Germany
memmert در دمای ًًٌ درجه سانتیگراد به مدت ٌِ دقیقه قرار داده شد. سپس بلافاصله برای مدت ِ دقیقه در حمام آب سرد ً درجه سانتیگراد دمای آن کاهش داده شد. آزمون های پس از پخت بر روی آب باقیمانده انجام شد.
آزمون قدرت جذب آب پخت:
آب پخت باقمانده در روش پخت بالا، با پیپت کشیده و در یک استوانه مدرج ریخته و حجم آن اندازه گیری شد . قدرت جذب آب پخت از طریق اندازه گیری تفاوت میان مقدار آب کل مورد استفاده برای پخت برنج و آب باقیمانده از پخت که توسط پیپت کشیده شد محاسبه و به صورت ml/mg دانه برنج، گزارش شد.
آزمون تعیین مقدار کل مواد جامد موجود در آب پخت باقیمانده:
در این روش مقدار ِ /ً میلی لیتر از آب پخت باقیمانده در یک لوله آزمایش، در دمای ًٌٌ درجه سانتیگراد در آون مدل modell600 Memmert به مدت ْ ساعت خشک شد. میزان مواد جامد از طریق ترازوی حساس وزن و بر حسب mg/ml گزارش شد.
آزمون تعیین pH آب پخت:
با استفاده از دستگاه pH متر مدل Perten - سوئد - pH مربوط به هر نمونه اندازه گیری شد.
آزمون تعیین کدورت آب پخت:
آب پخت باقیمانده به مدت یک شبانه روز در دمای محیط - ًٍ درجه سانتیگراد - ، باقی ماند تا ذرات جامد آن ته نشین شد . مایع رویی برای اندازه گیری کدورت مورد استفاده قرار گرفت و جذب آن توسط دستگاه اسپکتروفتومتر uv/vis در طول موج ًٍّ نانومتر انداره گیری شد.
آزمون تعیین چسبندگی و سختی دانه:
پارامترهای مهم در اندازه گیری بافت برنج پخته شده شامل سختی، چسبندگی و انسجام است . تغییر خواص چسبندگی یکی از نشانه های کهنگی در برنج های نگهداری شده می باشد . بافت نمونه های پخته برنج با استفاده از بافت سنج مدل TA-XT2 - استیبل میکروسیستم، هاسلیمر، انگلستان 1 - ، تعیین
