بخشی از مقاله
چکیده
پنتوزان ها در آرد گندم با وجود مقدار کم - %۳-۲ - ، روی تشکیل شبکه گلوتنی حین جداسازی نشاسته از گلوتن موثر هستند. در این تحقیق تأثیر دو زایلاناز Pentopan و Shearzyme در ۴ سطح - ۰، ۰۰۱، ۰۰۲ و ppm ۰۰۴ - روی استخراج گلوتن از دو آرد با اندازه ذرات کمتر از ۶۰۱ میکرون و ۰۸۱-۵۲۱ میکرون بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین نوع آرد و آنزیم جهت استخراج گلوتن، به ترتیب آرد با اندازه ذرات ۰۸۱-۵۲۱ میکرون و آنزیم Shearzyme با غلظت ppm ۰۰۲- ۰۰۱ می باشد.
اندازه گیری بازده گلوتن نشان داد که ترکیب آرد با اندازه ذرات کمتر از ۶۰۱ میکرون و زایلاناز Shearzyme با غلظت ppm ۰۰۴ بیشترین بازده گلوتن را تولید می کند. که علت آن فعالیت بیشتر زایلاناز Shearzyme، حساسیت کمتر به بازدارنده های زایلاناز، فعالیت سلولازی این زایلاناز و مقدار پروتئین بیشتر آرد کمتر از ۶۰۱ میکرون می باشد.
خصوصیات فیزیکوشیمیایی، رئولوﮊیکی و بافتی گلوتن در تیمار با زایلاناز Shearzyme نسبت به زایلاناز Pentopan بهبود بیشتری یافت، به طوری که زمان توسعه و زمان پایداری خمیر، کشش پذیری و انرﮊی گلوتن افزایش بیشتری نشان داد که علت آن فعالیت محدود ترانس گلوتامینازی زایلاناز Pentopan می باشد. و لیکن در غلظت ppm ۰۰۴ ویژگی های مطلوب اخیر کاهش یافت، اما مقدار صفات مذکور از نمونه شاهد بیشتر بود.
هم چنین زمان توسعه و زمان پایداری خمیر، کشش پذیری و انرﮊی گلوتن حاصل از آرد با اندازه ذرات ۰۸۱-۵۲۱ میکرون بیشتر می باشد که علت آن اتصالات عرضی با الاستیسیته زیاد می باشد. اندازه گیری خصوصیات رئولوﮊیکی گلوتن نشان داد که نوع آرد بر مقاومت به مخلوط شدن خمیر و نوع آنزیم بر جذب آب، زمان توسعه و شاخص مقاومت به مخلوط شدن خمیر تأثیر معنی داری ندارد .
مقدمه
گلوتن معمولا حاوی ٨٥-٧٥ درصد پروتئین می باشد، مواد غیر پروتئینی گلوتن شامل کربوهیدراتها - ١٧- ١٦ درصد - که عمدتا نشاسته و مقدار کمی پنتوزان های غیر نشاسته ای است، چربی ها - ٨/٦-٥/٣ درصد - و مواد معدنی - ٩/٠-٥/٠ درصد - می باشد
اگر گلوتن استخراج شده توانایی تشکیل شبکه ای با ویژگی های ویسکوالاستیک را داشته باشد، گلوتن فعال یا حیاتی١ نامیده می شود که به دلیل همین ویژگی های عملگری٢ در صنایع پخت و غیره مورد استفاده است - ۷۱ - .
طبقه بندی آردها براساس اندازه ذرات به عنوان فاکتور کیفی مهم در آرد سازی به شمار می رود، که جهت تعیین موارد کاربرد آرد نقش دارد. اهمیت تعیین اندازه ذرات آرد را در جذب آب آرد ذکر می کنند - ٢ - . Sullivan و همکاران - ۰۶۹۱ - نشان دادند که آردها با اندازه ذرات مختلف، ترکیب شیمیایی متفاوتی دارند. گزارش های دیگری نیز در تأیید این مطلب وجود دارد
طبق گزارشهای Bushuk - ۶۸۹۱ - بخش های مختلف دانه گندم ترکیب شیمیایی متفاوتی دارند، به طوری که اندوسپرم، پوسته و جوانه به ترتیب ۲۷، ۰۲ و ۸ درصد کل پروتئین دانه گندم را شامل می شوند. هم چنین مقدار مواد معدنی در بافت های مذکور به ترتیب ۴۳، ۸۵ و ۸ درصد کل دانه گندم می باشد
ساختار یک شبکه گلوتنی متشکل از ماکروفیبریل ها است که ویژگی های تکنولوﮊیکی گلوتن را تعیین می کند. حضور ترکیبات موثر در آرد مثل ترکیبات دیواره سلول و افزودنی ها می تواند روی تشکیل شبکه گلوتنی تأثیر گذارد. این تأثیر معمولا یا به علت واکنش مستقیم پنتوزان ها با مولکولهای گلوتن و تغییر شبکه گلوتنی است و یا به طور غیر مستقیم به وسیله تغییر توزیع آب بین گلوتن و دیگر ماکرومولکولها و به خصوص پنتوزان ها - آرابینوگزیلان - می باشد
آنزیم زایلاناز - EC 3.2.1.8 - یک آنزیم هیدرولیز کننده است که به طور اختصاصی آرابینوگزیلان را هیدرولیز می کند و به طور وسیعی در صنایع پخت مورد استفاده است
تجزیه آرابینوگزیلان حل شده آنزیمی و آرابینوگزیلان محلول در آب به کاهش وزن مولکولی واحد آرابینوگزیلان منجر می شود که عامل کاهش ویسکوزیته آنها می باشد - ٧ - . در صنعت تولید نشاسته و گلوتن با کاربرد اندوزایلانازها برای شکست آرابینوگزیلان محلول و ایجاد ویسکوزیته کمتر در خمیر، هدف نهایی افزایش بازده تولید نشاسته و گلوتن است.
پنتوزان ها در آرد گندم با وجود مقدار کم - %۳-۲ - ، به صورت مستقیم و غیر مستقیم روی تشکیل شبکه گلوتنی حین جداسازی نشاسته از گلوتن موثر هستند - ۸۱،۰۲ - . پنتوزان ها با رقابت در جذب آب و هم چنین اتصالات کووالان با گلوتنین، مانع تشکیل شبکه گلوتنی می شوند - ۹۱ - .
در این مطالعه سعی شده است تا ضمن به کار گیری عوامل آنزیمی و تغییر شرایطفرآیند جداسازی گلوتن و نشاسته، بتوانیم گلوتن با حداکثر بازده و کیفیت مطلوب را تولید کنیم.
مواد و روشها
جهت استخراج گلوتن از دو نوع آرد با اندازه ذرات متفاوت کمتر از ۶۰۱ میکرون و ۰۸۱-۵۲۱ میکرون که از واحد تولیدی آسه آرد تهیه شد، استفاده گردید. دو نوع آنزیم زایلاناز با عناوین Pentopan و Shearzyme ساخت شرکت Novozyme دانمارک استفاده شد. دو آنزیم مذکور در سه سطح ۰۰۱، ۰۰۲ و ۰۰۴ ppm - میلی گرم آنزیم بر کیلوگرم آرد - استفاده شدند.
آزمون رطوبت طبق استاندارد AACC شماره A۵۱-۴۴، آزمون خاکستر طبق استاندارد AACC شماره ۳۰- ۸ و آزمون رئولوﮊیکی خمیر طبق استاندار AACC شماره ۱۲-۴۵ انجام شد - ۵ - . برای اندازه گیری پروتئین از دستگاه Elemental Analyzer ساخت شرکت Thermo Finnigan و طبق دستور آن استفاده گردید.
جهت ارزیابی بافت گلوتن دستگاه Texture Analyser، مدل CNS Farnell به کار گرفته شد. جهت انجام این آزمون طبق دستور شرکت سازنده دستگاه - Ref: QTS-PA - عمل شد. جهت استخراج گلوتن از روش مارتین٣ استفاده شد و آزمایش ها در قالب فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در دو تکرار نجام شد. جهت مقایسه میانگینها نرم افزار MstatC براساس آزمون چند دامنه ای دانکن٤ و نرم افزار Minitab - p<0.05 - استفاده شد.
