بخشی از مقاله
چکیده
بیماری سلیاک یک انتروپاتی حساس به گلوتن می باشد که از طریق پاسخ سیستم ایمنی بدن به پروتئین ها در غلات معین مشخص می شود. این بیماری به التهاب روده کوچک و نهاتاًی سوء جذب مواد مغذی و آسیب به مخاط روده منجر می شود. تنها درمان مؤثر برای بیماران مبتلا به سلیاک، حذف فرآورده های حاوی گلوتن در تمام طول زندگی است. بنابراین تقاضا برای فرآورده های مذکور رو به افزایش است. بسیاری از فرآورده های فاقد گلوتن موجود در بازار، دارای کیفیت پائین هستند و خصوصیات حسی و رئولوژیکی ضعیفی را ارائه می نمایند.
نقایص اصلی بسیاری از این فرآورده ها ناشی از حذف گلوتن به عنوان پروتئین ایجاد کننده ساختار و سهیم در خصوصیات بافتی می باشد. مشکلات فوق الذکر، چالش های تکنولوژیکی بزرگی را برای تکنولوژیست ها و تولید کنندگان فرآورده های غلات ایجاد کرده است و به تحقیقاتی جهت دستیابی به آلترناتیو های مناسب برای گلوتن منجرگردیده است.
هدف این مطالعه، مروری بر مراحل طراحی و توسعه فرآورده های نانوایی فاقدگلوتن، کاربرد آردهای مناسب و افزودنی هایی نظیر هیدروکلوئیدها و آنزیم ها و بررسی آثار آن ها برخصوصیات حسی و رئولوژیکی می باشد.
مقدمه
گلوتن، پروتئین اصلی تشکیل دهنده ساختار در آرد و مسئول خصوصیات الاستیک خمیر می باشد. دلیل ایجاد این شبکه گسترده، باندهای دی سولفیدی بین مولکولی ناشی از حضور سیستئین گلوتنین ها است.گلوتن متشکل از فراکسیون های پروتئینی گلوتنین و گلیادین است. در اثر هیدراتاسیون، گلوتنین یک توده لاستیکی زبر و گلیادین یک توده ویسکوز و سیال ایجاد می نماید. بنابراین گلوتن، خصوصیات تلفیقی این دو ترکیب را ارائه می نماید. انتروپاتی حساس به گلوتن یا بیماری سلیاک از طریق پاسخ سیستم ایمنی بدن به گلوتن گندم یا پروتئین های مشابه جو یا چاودار ایجاد می شود.
مصرف گلوتن در افراد مبتلا به سلیاک، سبب آسیب به پرزهای مخاطی روده می گردد. این بیماری منجر به جذب ضعیف مواد مغذی و نتجتاًی کاهش وزن، اسهال،کم خونی، خستگی، نفخ، کمبود فولات و استئوپنی - کاهش دانسیته مواد معدنی در استخوان ها - می شود. در بیماران مبتلا به سلیاک، یک رژیم غذایی فاقد گلوتن در کاهش عوارض این بیماری خیلی مؤثر است.
از این رو این افراد، قادر به مصرف برخی از رایج ترین فرآورده ها ازقبیل نان، اقلام نانوایی و دیگر فرآورده های غذایی تهیه شده از آرد گندم نمی باشند - - 11 و تنها درمان مؤثر برای بیماری سلیاک، حذف گلوتن به صورت مادام العمر از رژیم غذایی است - . - 5 از آنجا که بیماری سلیاک به دلیل عدم تولید آنزیم لاکتاز می تواند منجر به عدم تحمل لاکتوز شود، بسیاری از افراد مبتلا به آن بایستی از شیر گاو نیز اجتناب نمایند. استاندارهای اخیر کمیسیون کدکس غذایی برای رژیم غذایی فاقد گلوتن به سال 1981 برمی گردد.گزارش کدکس غذایی - 2003 - نشان می دهد که مصرف گلوتن توسط بیماران مبتلا به سلیاک نبایستی از 10 میلی گرم در روز تجاوز نماید . - 11 - از طرف دیگر، فرمولاسیون فرآورده های نانوایی فاقد گلوتن یک چالش بزرگ را برای تکنولوژیست و تولید کنندگان فرآورده های غلات ایجاد می کند.
بنابراین محققین روی توسعه فرآورده های فاقد گلوتن متمرکز شده اند و استفاده از نشاسته ها، فرآورده های لبنی، هیدروکلوئیدها، پروتئین های غیرگلوتنی، پره بیوتیک ها و تلفیق آن ها برای جایگزینی گلوتن و بهبود کیفیت این فرآورده ها را بررسی نموده اند. مطالعات زیادی جهت توسعه و بررسی کیفیت فرآورده های غذایی فاقد گلوتن انجام شده است. چندین مطالعه کاربرد آرد سویا، نشاسته ذرت و آرد گندم سیاه در تولید نان های فاقد گلوتن را نشان داده است.
به طور مشابهی تلفیق مواد متشکله لبنی مانند کازئینات سدیم، پروتئین ایزوله شده شیر در صنعت فرآورده های نانوایی استفاده شده است. اثرات نشاسته برنج، ذرت، سویا، ارزن،گندم سیاه و سیب زمینی در تلفیق با منابع مختلف چربی در فرمولاسیون بیسکوئیت های فاقد گلوتن بررسی شده است. امروزه فرآورده های نانوایی فاقد گلوتن تهیه شده از آردهای برنج، ذرت، سویا و amaranth در بازار موجود است. همچنین سطوح مختلف صمغ ها در کیفیت پاستای فاقد گلوتن مطالعه شده است
Witczak و همکاران - - 2010 تأثیر مالتودکسترین ها با دکستروز اکی والان مختلف را در خمیر فاقد گلوتن و کیفیت نان مورد بررسی قرار دادند. مالتودکسترین ها جهت جایگزینی نسبی نشاسته در دستورالعمل خمیر فاقد گلوتن استفاده شد و نتایج نشان داد که افزودن آن ها به طور معنی داری، ژلاتینیزاسیون نشاسته را از طریق افزایش دمای خمیری شدن و کاهش ویسکوزیته خمیرهای حاصل تحت تأثیر قرار می دهد
Onyango و همکاران - 2011 - بهبود خمیر رقیق سورگوم و نان فاقد گلوتن با استفاده از نشاسته ذرت، سیب زمینی، کاساوا یا برنج را مطالعه نمودند - . - 8 Blanco و همکاران - - 2011 بهبود کیفیت نان فاقد گلوتن را از طریق غنی سازی با 4 اسید مورد استفاده به عنوان افزودنی های غذایی شامل اسید استیک، اسید لاکتیک، اسید سیتریک و منوسدیم فسفات که یک نمک معدنی با رفتار اسیدی است را بررسی نمودند و نشان دادند که منو سدیم فسفات، نان با بافت بهتر و حجم بیشتر تولید می نماید
Sciarini و همکاران - - 2012کاربرد افزودنی های مختلف از جمله امولسیفایرها، آنزیم ها و هیدروکلوئید ها در نان های فاقد گلوتن و تأثیر آن ها روی خصوصیات خمیر و کیفیت نان را مورد مطالعه قرار دادند
Ziobro و همکاران - - 2013 تأثیر اینولین روی خصوصیات فیزیکی و سرعت بیاتی نان فاقد گلوتن را بررسی نمودند. افزودن این ترکیب منجر به افزایش حجم قرص نان و کاهش سفتی مغز و کاهش بیاتی آن می شود
Konishi و همکاران - - 2013 بهبود درکیفیت نان فاقد گلوتن توسط تیمار با پروتئاز را مطالعه نمودند. نان تیمار شده با پروتئاز تجاری از باسیلوس استئاروترموفیلوس دارای کیفیت بالاتر یعنی ظاهر خوب مغز نان، حجم بالا و بافت نرم، بسته به میزان آنزیم می باشد
Storck و همکاران - - 2013 غنی سازی با پروتئین و تأثیرات آن روی خصوصیات نان فاقد گلوتن را بررسی نمودند. دراین مطالعه بهینه سازی فرمولاسیون آردهای برنج غنی شده با ایزوله های پروتئینی آلبومین و کازئین همچنین ترانس گلوتامیناز جهت تقویت شبکه پروتئینی برای تولید نان فاقد گلوتن صورت گرفت
Ziobro و همکاران - 2013 - غنی سازی نان فاقد گلوتن با پروتئین های غیر گلوتنی و تأثیر روی خصوصیات رئولوژیکی خمیر و خصوصیات نان را مورد مطالعه قرار دادند
هدف این مطالعه، مروری بر مراحل طراحی و توسعه فرآورده های نانوایی فاقد گلوتن، کاربرد آردهای مناسب و افزودنی هایی نظیر هیدروکلوئیدها و آنزیم ها و بررسی آثار آن ها بر خصوصیات حسی و رئولوژیکی می باشد.
مراحل توسعه فرآورده فاقد گلوتن فرآورده های فاقد گلوتن ممکن است تغییراتی در تکنولوژی تولید، مواد خام مورد استفاده، مواد متشکله افزوده شده یا بسته بندی فرآورده را متحمل شوند.
مراحل مشترکی که یک فرآیند توسعه فرآورده جدید بایستی از طریق آن جریان یابد به شرح زیر است :
مرحله : 1 مرحله ایده
نقطه شروع برای هر فرآورده غذایی جدید، بایستی یک ایده باشد که می تواند از منابع مختلفی از جمله مصرف کنندگان، بازارهای خارجی و ابتکارات علمی و تکنولوژیکی کارخانه به دست آید. در مورد فرآورده های فاقد گلوتن، یک منبع اصلی ایده فرآورده های جدد،ی قطعا ً محدوده فرآورده های دارای گلوتن و نیز تحقیق از مصرف کنندگان می باشد. در مرحله ایده، غربالگری بایستی صورت گیرد. معیار غربالگری، قابلیت پذیرش فرآورده در بازار، امکان پذیری تکنیکی آن، قابلیت های تولید کارخانه، سرمایه توسعه و هزینه های تولید فرآورده می باشد. خصوصیات فرآورده از قبیل مصرف کنندگان هدف، قیمت پیش بینی شده و کیفیت آن، ظاهر، خصوصیات تغذیه ای و قابلیت دسترسی به آن ممکن است به صورت تقریبی در این نقطه تعریف شوند
مرحله : 2
مرحله فرمولاسیون با توجه به این که گلوتن، پروتئین اصلی تشکیل دهنده ساختار در آرد گندم است و نقش مهمی را در عملکرد تولید اقلام نانوایی از آرد گندم از طریق تأمین ویسکوالاستیسیته خمیر، خصوصیات نگهداری گاز و ساختار خوب مغز ایفا می نماید، بنابراین بسیاری از فرآورده های فاقد گلوتن دارای کیفیت پائین هستند و احساس دهانی و طعم ضعیفی را ارائه می نمایند. این مشکلات، تحقیقات جهت دستیابی به اجزاء متشکله مناسب در فرآورده های فاقد گلوتن را سبب شده است. در این فرآورده ها، همه اجزاء متشکله بایستی در درجه نخست از نظر فقدان واکنش آلرژیک آن ها در مصرف کنندگان مبتلا به سلیاک بررسی شوند
- 1-2 اجزاء متشکله در فرآورده های فاقد گلوتن -1-2 الف - آرد ها و نشاسته های فاقد گلوتن
آرد برنج و ذرت که به طور گسترده موجود هستند، پتانسیل فرمولاسیون فرآورده های پخت فاقد گلوتن را دارا می باشند. همچنین انواعی از دانه های کامل فاقد گلوتن با عنوان شبه غلات amaranth ، buckwheat و quinoa به طور فزاینده ای به عنوان اجزاء متشکله مغذی در فرمولاسیون های فاقد گلوتن مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از مهمترین خصوصیات این دانه ها، پروتئین با کیفیت بالا و حضور مقادیر زیاد فیبر و مواد معدنی از قبیل کلسیم و آهن است. همچنین شبه غلات، حاوی ترکیبات زیست فعال زیادی با اثرات ارتقاء سلامت از قبیل فیتواسترول ها، پلی فنل ها، ساپونین و اسکوالن می باشند.
فیتو استرول ها که در روده انسان جذب نمی شوند، دارای ساختار مشابه کلسترول هستند و از جذب روده ای کلسترول جلوگیری می نمایند، بنابراین سبب کاهش میزان لیپوپروتئین کل و لیپوپروتئین با دانسیته کم - LDL - در پلاسما می شوند. فیتواسترول ها، همچنین دارای خاصیت ضد ویروس و ضد تومور می باشند. ترکیبات پلی فنلی نیز از ویژگی های مهمی از قبیل مهار بیماری های مخرب نظیر سرطان و بیماری های قلبی- عروقی برخوردارند. دیگر ترکیب مورد توجه در شبه غلات، اسکوالن است. اهمیت اسکوالن به عنوان یک جزء متشکله غذایی، از توانایی اش در کاهش میزان کلسترول از طریق مهار سنتز آن در کبد ناشی می شود. همچنین تحقیقات اخیر در مورد ساپونین، خصوصیات ضد سرطان و کاهنده کلسترول را نشان می دهد
علاوه بر غلات فاقد گلوتن و شبه غلات، آردهای حاصل از حبوبات مانند سویا همچنین آرد کاساوا و آرد شاه بلوط استفاده می شوند. نشاسته های فاقد گلوتن تجاری اغلب از برنج، کاساوا، سیب زمینی و ذرت حاصل می شوند. همچنین از سال 2008، نشاسته گندم فاقد گلوتن تولید شده است. علاوه بر نشاسته های طبیعی، نشاسته های اصلاح شده نیز در صنعت غذا استفاده می شوند. نشاسته دارای یک تأثیر زیاد در پارامترهای مهم بافت، حفظ رطوبت و کیفیت نهایی است - . - 4 نشاسته ها خصوصیات زیادی از قبیل امولسیون کنندگی، تغلیظ، تشکیل ژل، تشکیل بافت، تشکیل فیلم و حفظ رطوبت را ارائه می نمایند
-1-2 ب - هیدروکلوئیدها و صمغ ها در اقلام نانوایی، هیدروکلوئیدها به دلیل تأثیر در پایداری فرآورده و بهبود خصوصیات بافت، به عنوان یک جایگزین گلوتن استفاده می شوند. این ترکیبات اغلب جهت تغلیظ، تورم، تثبیت، همچنین به عنوان یک عامل جاذب الرطوبه و ژلاتینه کننده استفاده می شوند. هیدروکلوئیدهای مورد استفاده در فرآورده های فاقد گلوتن شامل آگار و کاراگینان - از جلبک های دریایی - ، پکتین و بتاگلوکان جو دو سر، صمغ عربی و تراگاکانت، صمغ دانه خرنوب، صمغ گوار و پیسیلیوم، نشاسته طبیعی و نشاسته های اصلاح شده و دیگر هیدروکلوئیدهای طبیعی مانند konjack و مشتقات سلولز از قبیل هیدروکسی متیل سلولز، کربوکسی متیل سلولز و متیل سلولز می باشد.
در آماده سازی خمیر فاقد گلوتن، هیدروکلوئیدها برای تقلید رفتار ویسکوالاستیک و چسبناک گلوتن و برای افزایش ظرفیت اتصال با گاز از طریق افزایش ویسکوزیته استفاده می شوند. آن ها همچنین با خصوصیات تورم، ژلاتینیزاسیون، تشکیل خمیر و رتروگراداسیون نشاسته تعامل می کنند
