بخشی از مقاله
غنی سازی برنج پاربویل شده با آهن و روی
چکیده
برنج از قدیمی ترین گیاهان کشت شده در کشورهای مختلف است که غذای اصلی بیش از نیمی از مردم جهان را به خود اختصاص می دهد. با توجه به اینکه کمبود آهن و روی از کمبود های ریزمغذی شایع در جهان است برنج غنی شده با این عناصر به مصرف کنندگان این غذا کمک می کند تا مواد مغذی بیشتری جذب کنند. غنی سازی در دانه خام برنج چندان موفقیت آمیز نیست که دلیل آن می تواند عدم پذیرش مصرف کنندگان باشد، همچنین شستن برنج بدون پوست که یک عملیات معمولی در پخت برنج است موجب حذف مواد معدنی آن می شود. پوشش اطراف برنج از حذف مواد معدنی جلوگیری کرده و تراکم آهن و روی آن را بطور قابل توجهی پس از غنی سازی با پاربویل کردن افزایش می دهد. پاربویلینگ پخت مقدماتی برنج همراه با سبوس است و شامل سه مرحله خیساندن، حرارت دهی و خشک کردن می باشد. در این فرایند برنج پوست گیری نشده در آب با دمای بالا خیسانده شده وبدنبال آن ژلاتینه شدن نشاسته اتفاق می افتد .غنی سازی با افزودن آهن یا روی به آب خیساندن انجام می شود و به تغییرات بیشتری در فرایند پاربویل کردن نیازی ندارد. تولید برنج پاربویل شده نسبت به برنج پاربویل نشده برتری های دیگری دارد که از مهمترین آنها می توان به عدم چسبندگی و خمیری شدن برنج، افزایش عمر نگهداری، ایجاد سفتی و مقاومت دانه ها، افزایش بازده آسیابانی اشاره کرد.
کلمات کلیدی: برنج، پاربویل کردن، غنی سازی، آهن، روی.
مقدمه
برنج یکی از قدیمی ترین گیاهانی است که از دیرباز در کشورهای مختلف جهت استفاده از دانه آن کشت شده است [2] و یکی از محصولات غذایی عمده در جهان است که بعد از گندم در مقام دوم تولیدات سالیانه مواد غذایی قرار داشته و غذای اصلی بیش از نیمی از مردم جهان است.[10]
تقریبا %20-50 تولیدات برنج دنیا پاربویل می شود و این نوع برنج فراوری شده غذای اصلی مردم کشورهای جنوب آسیا و آفریقـا اسـت .[17] حـدود 3000 سال پیش روش پاربویلینگ به طور خیلی ساده، در شبه قاره هند شروع شد و روز به روز پیشرفت کرده است .[2] در حقیقت برنج پاربویل شده بوسیله بیشتر از نیمی از مصرف کنندگان برنج در جهان شامل مردم بنگلادش، هند و آفریقا مصرف می شود. برنج پاربویل غنی شده با آهن و روی می تواند به مصرف کنندگان برنج در این نواحی کمک کند که مواد مغذی بیشتری جذب کنند .[18] غنی سازی آهن و روی می تواند بعنوان روش سریع برای بهینه کردن سطح آهن و روی برنج در جنوب آسیا و آفریقا استفاده شود .[17]
پاربویلینگ فرایندی است که برای بهبود کیفیت برنج توسعه یافته است .[19] ماده اولیه پاربویلینگ، شلتوک یا برنج قهوه ای بوده[11] و با پخـت مقدماتی برنج دارای سبوس صورت می گیرد[20]، که شامل سه مرحله هیدروترمال خیساندن، حرارت دهی و خشک کـردن اسـت 19] ،12 ،.[11 در این فرایندبرنج پوست گیری نشده در آب با دما های بالا خیسانده می شود، بدنبال آن ژلاتینه شدن کلی یا جزیی نشاسته اتفاق می افتد و پـس از آن شلتوک خشک می شود .[7]
غنی سازی با آهن
آهن یک ماده معدنی است که برای تولید گلبول های قرمز خون و فرایندهای اکسیداسیون و احیا ضروری است .[14]کمبود آهن یک کمبـود ریـز مغذی شایع در جهان است، تخمین زده شده بیش از 3,6 بیلیون نفر در کشورهای در حال توسعه از این مشکل تاثیر می پذیرند [17] مخصوصا زن ها و کودکان بیشتر در معرض خطر هستند. اثرات مضر فقر آهن شامل: خستگی غیر عادی، نفس تنگـه، کـاهش کـارایی فیزیکـی، اخـتلال در یـادگیری کودکان و بزرگسالان، کاهش سرعت رشد در کودکان، کاهش قدرت باروری و همچنین ممکن است احتمال ایجاد عفونت را افزایش دهد. ایـن کمبـود اغلب نتیجه رژیم غذایی بر پایه گیاهان و سطح پایین و مقدار ناکافی دسترسی طبیعی به آهن است .[14]
برای این مشکل راه حل های کوتاه مدت و بلند مدت بررسی و بکار برده شده است شامل: غنی سازی مستقیم آهن در غذا (مثل برنج و آرد گندم) و غنی سازی زیستی بوسیله انتخاب و پرورش گیاهان دارای تراکم زیادی از آهن. در جنوب آسیا و آفریقا جایی که مصرف برنج پاربویل شده زیـاد اسـت غنی سازی آهن در برنج پاربویل شده یک راه حلی است .[17] که می تواند وسیله موثری برای رسیدن به مواد مغذی باشد، مخصوصا بـرای افـراد بـا درآمد کم در مناطق دور دست .[15]
بیشتر از 50 سال است که برای بالا بردن جذب آهن در بسیاری از کشورهای توسعه یافته از غنی سازی آهن استفاده می شود، امـا فقـط ده سـال اخیر است که این روش در مقیاس بزرگ بصورت عملی در دیگر نقاط دنیا مثل خاورمیانه و در قسمت هایی از آفریقا و آسیا یعنی نقاطی که فقر آهـن یک مشکل جدی است و غلات آسیاب شده جز اصلی در رژیم غذایی آنها را تشکیل می دهند انجام می شود. غنـی سـازی آهـن در بـرنج در فیلیپـین بنیاد نهاده شده است .[13]
موفقیت در غنی سازی آهن به چند جنبه کلیدی بستگی دارد:
-1 امکان صنعتی شدن و وابستگی به ارزش سرمایه گذاری. -2 تاثیر بیولوژیکی غنی سازی آهن.
-3 پذیرش توسط مصرف کننده.
تولید برنج پاربویل شده بر این محدودیت ها غلبه کرده و پیشنهاد شده این ایده می تواند وسیله ای برای غنی سازی آهن باشد، درحالیکـه در دانـه خام غنی سازی آهن موفقیت آمیز نبوده که دلیل آن می تواند عدم پذیرش مصرف کنندگان باشد، همچنین شستن برنج بدون پوست که یک عملیات معمولی در پخت برنج است موجب حذف مواد معدنی آن می شود. پوشش اطراف برنج از حذف مواد معدنی جلوگیری کرده و تراکم آهـن و روی آن را بطور قابل توجهی پس از غنی سازی با پاربویل کردن افزایش می دهد. .[16]
در مقایسه با مقدار نسبتا کم آهن در دانه های برنج خام حاصل کشت سنتی و مقدار 37 میلی گرم آهن در هر کیلو گرم برنج بر اساس وزن خشک برنج تغییر ژن یافته، تراکم آهن در دانه های برنج پاربویل شده غنی شده با آهن به 70-144 میلی گرم بر کیلو گرم برنج بـر اسـاس وزن خشـک مـی رسد. مشاهده شده بطور قابل توجهی تراکم آهن در برنج پاربویل شده در طی غنی سازی آهن افزایش می یابد .[17]
بطور خلاصه، فرایند پاربویلینگ برنج شامل خیساندن شلتوک بدون غلاف، بخار دادن و خشک کردن قبل از آسیاب کردن است. زمان خیسـاندن از 6-24 ساعت متنوع است، غنی سازی آهن بوسیله متمرکز کردن آهن در آب خیساندن تحت شرایط بهینه خیساندن انجـام مـی شـود و بـه تغییـرات بیشتر در فرایند تولید برنج پاربویل شده نیازی نیست.
در فرایند پاربویلینگ با افزودن آهن به شلتوک برنج، غلظت آهن در دانه برنج سفید و قابلیت جذب آهن بطور قابل توجهی افزایش می یابد .[16]
غنی سازی با روی
تخمین زده شده کمبود روی بر %95, 4 از جمعیت آسیای جنوبی جایی که اغلب مردم برنج پاربویل شده را بعنوان غذای اصلی مصـرف مـی کننـد اثرگذار است. برنج پاربویل و پولیش شده حاوی سطح خیلی پایینی از روی است .[15]
روی در رشد سلول ها و متابولیسم بیشتر گیاهان و حیوانات نقش بحرانی دارد .[6] کمبود روی شدیدا بر سیستم ایمنی تاثیر می گذارد، حساسیت به عفونت را افزایش می دهد، رشد کودکان را محدود می کند و حس چشایی، بویـایی، حافظـه و تشـکیل نطفـه در بزرگسـالان را معیـوب مـی کنـد. مطالعات اخیر نشان می دهند کمبود روی یک بحران کمبود ریز مغذی جهانی، مخصوصا در جنوب آسیاست. برای جبران کمبود روی در جمعیتی کـه دسترسی محدودی به منابع غذایی غنی از روی دارند چند فن پیشنهاد شده است، شامل: مکمل های غذایی، اصلاح رژیم غذایی و غنی سـازی غـذاها. که غنی سازی بر دیگر روش ها برتری دارد.
نمودار .1 تمام دانه های پاربویل شده پولیش شده با DTZ رنگ شده. شدت رنگ نشان دهنده تراکم نسبی Zn در دانه هاست.[15]
برنج پاربویل شده برای غنی سازی روی پتانسیل بالایی دارد. با غنی سازی دانه کامل شلتوک برنج با 50-400 میلی گرم روی در هر کیلو گرم برنج آسیاب نشده، در طول پاربویلینگ، غلظت روی در برنج پاربویل شده پولیش شده نسبت به زمانی که برنج پاربویل شده غنی نشده باشد از 1,3 بـه 4,5 افزایش می یابد. در فرایند خیساندن، روی افزوده شده بسرعت بداخل دانه های برنج پاربویل شده نفوذ می کند .[15]
نمودار .2 تراکم روی در برنج پولیش شده تیمار شده با میزان های متفاوت غنی سازی روی .[15]
نحوه و شرایط فرایند خیساندن
در فرایند پاربویلینگ شلتوک یا برنج قهوه ای در ابتدا هیدراته می شود .[11] به این صورت که در اثر خیساندن میزان رطوبت شلتوک به %24-45 خواهد رسید .[1] در طول خیساندن شلتوک، آب به درون پروتئین دانه ها نفوذ می کند، ترکیبات محلول در آب را حمـل مـی کنـد، همچنـین یـک محیط مناسب برای ژلاتینه شدن نشاسته را فراهم می کند .[7] در این مرحله آهن یا روی به آب خیساندن اضافه می شود 16] ،.[15
حرارت دادن
در مرحله دوم، برنج خیسانده شده حرارت داده می شود تا با کمترین شست و شوی اجزا آندوسپرم، نشاسته ژلاتینـه شـود 11] ،.[5 حـرارت دادن ترکیبات محلول در آب را به درون پروتئین دانه ها تثبیت می کند و تخریب برخی از مواد مغذی بطور قابل توجهی کاهش می یابد .[7]
دمای ژلاتیناسیون برای گونه های مختلف برنج در محدوده 55-79 درجه سانتی گراد می باشد استفاده از دماهای بالاتر از نظر اقتصادی مقرون بـه صرفه نیست و باعث کاهش کیفیت برنج می شود. دما و زمان حرارت دهی بر کیفیت ویژگی های برنج موثر است .[4]
