مقاله مروری بر خواص کاربردی مایه ترش لاکتیکی در انواع نان

بخشی از مقاله

مروری بر خواص کاربردی مایه ترش لاکتیکی در انواع نان

چکیده

در دهه اخیر از مایه ترش لاکتیکی )Sourdough( به فراوانی در صنایع نانوایی استفاده شده است . مایه ترش لاکتیکی در واقع مخلوطی از آرد و آب است که به طور خود بخود و یا با افزودن باکتری های اسیدلاکتیک تخمیر شده است . فرآیند تخمیر مایه ترش لاکتیکی به عوامل متعددی نظیر ترکیب میکروبی آغازگر، شرایط محیطی، درجه استخراج و کیفیت آرد بستگی دارد. این عوامل اثرات متقابلی بر یکدیگر می گذارند که بر پیچیدگی سیستم افزوده و در حین تخمیر بر تولید اسید، ترکیبات فرار، تجزیه ترکیبات نیتروژنی و کربنی اثر می گذارند. مایه ترش لاکتیکی با افزایش اسیدیفیکاسیون خمیر بر روی ساختمان نشاسته تاثیر گذارده و می تواند در درمان بیماری دیابت نوع دو موثر باشد . از سویی دیگر میزان حلالیت پروتئینها و امکان واکنشهای پروتئولیز افزایش می یابد که با کاهش مصرف انرژی و زم ان اختلاط خمیر ، بهبود نرمی بافت و در برخی موارد بهبود طعم و حجم نان همراه است. برخی از گونه های باکتریهای اسید لاکتیک توانایی تولید اگزوپلی ساکاریدها را دارند که در تاخیر بیاتی نان تاثیر گذار هستند. یکی دیگر از فوائد باکتریهای اسید لاکتیک افزایش مقدار تجزیه اسید فیتیک خمیر است. این ماده یکی از مهمترین ترکیبات ضد تغذیه ای آرد است که با جذب جذب املاح دو ظرفیتی ما نند مس، کلسیم و روی نقش مهمی در ممانعت از جذب این ترکیبات از رژیم غذایی دارد. چنین ویژگی امکان تهیه نانهایی با سبوس بالا را فراهم می سازد چرا که، این نان ها باعث افزایش فیبر غذایی شده و در جلوگیری از چاقی، کاهش سطح کلسترول خون، جلوگیری از بروز بیماری های عروقی و سرطان روده نقش موثری دارند . نانهایی که به کمک باکتریهای اسید لاکتیک تولید شده اند در مقابل فسادهای کپک زدگی و روپینس مقاومت بیشتری از خود نشان داده اند . باکتری های اسید لاکتیک توانایی تولید اسیدهای آمینه و ویتامین های گروه B را دارند و از این لحاظ باعث افزایش ارزش غذایی مواد غذایی تخمیری می گردند. تحقیقات نشان داده لاکتوباسیلوس ها در مقایسه با تخمیر مخمری قادر به تجزیه پروتئین های مولد آلرژی در خمیرهای حاصله از آرد گندم و چاودار هستند .

واژه های کلیدی: باکتریهای اسید لاکتیک، خمیر، مایه ترش لاکتیکی، نان

-1 مقدمه

در دهه اخیر از مایه ترش لاکتیکی به فراوانی استفاده شده است . مایه ترش لاکتیکی در واقع مخلوط آرد و آب است که بطور خود به خود و یا با افزودن باکتریهای اسیدلاکتیک تخمیر شده است . در این خصوص حدود 50 گونه از باکتری های اسید لاکتیک متعلق به خانواده لاکتوباسیلوس ها و 25 گونه مخمری متعلق به خانواده های ساکارومایسس و کاندیدا شناسایی شده اند . باکتری های اسید لاکتیک گروه مهمی از باکتری ها با ویژگی گرم مثبت، غیر اسپورزا و میله ای شکل هستند . مطالعات میکروسکوپی نشان داده که این میکروب ها غیرمتحرک، میله ای نازک و با طول های بلند و کوتاه دیده می شوند که بخش اعظمی از فلور میکروبی سیستم گوارش و دهان انسان را تشکیل می دهند .[18] لاکتوباسیلوس ها دارای دو گروه همو فرمنتاتیو و هترو فرمنتاتیو هستند. امروزه، آغازگرهای صنعتی مخلوطی از هر دو خانواده را در برگرفته اند. میکروفلور غلات خام مخلوطی از باکتری ها، کپک ها و مخمرها به تعداد تقریبی 104-107cfu/g است که در آرد به حدود 6×106 cfu/g تا 2×104 می رسد. این میکروارگانیزم ها عمدتا مزوفیل بوده و در مایه ترش های خودبخودی به فراوانی دیده می شوند . در این ارتباط انواع هوازی های گ رم منفی مانند سودوموناس 1، بی هوازی اختیاری مانند انترو باکتریاسه ها و نیز انواع باکتری های اسیدلاکتیک گرم مثبت شناسایی شده اند .[18]

تعداد میکروب های مخمر در غلات به حدود 9×10 4 cfu/g و در آرد به حدود 2×10 3 cfu/g می رسد. اکولوژی مایه ترش تابع فا کتورهای داخلی مانند ترکیب شیمیایی و میکروبی خمیر و فاکتورهای خارجی مانند درجه حرارت و درجه اکسیداسیون و احیاء محیط است . معمولا، در یک خمیر مایه رسیده تعداد لاکتوباسیلوس ها حدود 1×109 - 3×109 cfu/g و تعداد مخمرها در محدوده 1×106 - 5×107 cfu/g متغیر می باشد .[1]

-2 تخمیر

تخمیر خودبخودی خمیر، معمولا بدون افزودن کشت های آغازگر و صرفا با مخلوط کردن آب و آرد و یا افزودن خمیر باقیمانده از مراحل قبلی آغاز میگردد. میکروفلور چنین خمیری به میکروفلور مواد خام مصرفی، شرایط بهداشتی محیط، شرایط انبارداری، ویژگی های فن آو ری و تخمیر (به لحاظ مدت زمان و دما ) بستگی دارد. فرآیند صنعتی تولید خمیرترش بر اساس میکروفلور تصادفی صورت نمی گیرد بلکه بر پایه کشت های آغازگر تجاری استوار است .[10] مایه ترش ها را براساس فن آوری تولید آنها به 4 دسته صفر، یک، دو و سه تقسیم می کنند . نوع صفرخمیر مایه ای است که تنها حاوی مخمر بوده و از زمان تخمیر 3-24 ساعت برخوردار می باشد . مایه ترشی که با مقداری از خمیر ترش قبلی شروع به فعالیت می کند به نوع اول معروف است .[11] در این گروه میکروب ها حالت فعال داشته و در مقیاس تجاری به کاربرده می شوند . فعالیت این گروه از مایه ترش ها در محدوده دمایی بین 20 تا 30 درجه سلسیوس بوده و pH را تا حد 4 کاهش می دهند .[17] مایه ترش نوع دوم در صنعت کاربرد بیشتری داشته و به صورت مایع تهیه و عرضه می گردند . در این حالت، باکتری همراه مخمر شرایط آداپتاسیون را طی کرده و برحسب لزوم به محیط پمپ می شود .[13] مایه ترش های نوع سوم مخلوطی از سلول های باکتری و مخمر هستند که به کمک خشک کن های پاششی و غلتکی به صورت پودر خشک در آمده و برای مدت طولانی قابلیت نگهداری دارند .[10] بررسی کلی نشان می دهد فلور میکروبی مخمرهای موجود در خمیرترش یکنوا ختتر است و به نظر می رسد که در تمام دنیا گونه های کاندیدا میلری2 و ساکارومایسس سرویزیه حضور دارند .[13] همچنین در میان باکتری ها عمدتا باکتری های لاکتوباسیلوس

اسیدوفیلوس، لاکتوباسیلوس دلبروکی، لاکتوباسیلوس فارسیمینیس، لاکتوباسیلوس رامنوس لاکتوباسیلوس پ لانتاریم، لاکتوباسیلوس برویس، لاکتوباسیلوس کازئی، لاکتوباسیلوس سانفرانسیسنسیس و لاکتوباسیلوس فرمنتوم حضور دارند .[13] فرآیند تخمیر مایه ترش لاکتیکی به عوامل متعددی نظیر ترکیب میکروبی آغازگر، فعالیت های آنزیمی و قابلیت تخمیر آرد بستگی دارد . این عوامل اثرات متقابلی بر یکدیگر می گذارند که بر پیچیدگی سیستم افزوده و در حین تخمیر بر تولید اسید، ترکیبات فرار، تجزیه ترکیبات نیتروژنی و کربنی اثر میگذارند .[11] در یونان مایه ترش لاکتیکی را به صورت 3 مرحله ای بکار می برند . این مایه ترش عمدتا حاوی لاکتوباسیلوس برویس، لاکتوباسیلوس سانفرانسیسنسیس و ساکارومایسس سرویزیه است . هرچند سایر مخمرها مانند پیچیا ممبرانیفسینس 4، یاروآ لیپتولتیکا 5 و باکتری هایی مانند ویسلا سیباریا، پدیوکوکوس پنتوزاسئوس، لاکتوباسیلوس پارالیمنتاریوس و انتروکوکوس فسیم 6 هم دیده شده اند .[15] روش 3 مرحله ای روش رایجی است که بخوبی در مقیاس نیمه صنعتی قابل استفاده است . به ویژه زمانی که تعداد باکتری ها و مخمرهای موجود اندک باشند که در این صورت بخوبی قادر است مقدار اسیدیته و متابولیت ها را افزایش دهد . برای تهیه مایه ترش لاکتیکی به روش سه مرحله ای، طی سه روز و بطور مایه ترش را تهیه می کنند و هر روز بخشی از مایه ترش را به خمیر رقیق اضافه می کنند تا مایه ترش آماده شود . روش آماده سازی سه مرحله ای برای صنعت زمان بر و پر هزینه است. امروزه روش تک مرحله ای مورد استقبال قرار گرفته زیرا در این روش کلیه اجزا در یک مرحله با یکدیگر مخلوط شده و در نتیجه مدت زمان رسیدن خمیر کاهش می یابد . بر اساس زمان و درجه حرارت دو نوع فرآیند تخمیر صنعتی تک مرحله ای برای آرد گندم تعریف شده است نخست فرآیند تخمیر مخمری که در آن طی مدت 4 تا 6 ساعت و در دمای 22 تا 26 درجه سلسیوس توسط مخمرها انج ام می شود . در این حالت میزان اسیدیته خمیر متعادل بوده و آغازگر از میکروفلور طبیعی آرد و یا به صورت افزودنی تامین می گردد. حالت دیگر استفاده از خمیرترش لاکتیکی است که مخلوطی از باکتری های اسیدلاکتیک و مخمر را در برمی گیرد . در این فرآیند خمیر حاصل از آرد گند م در دمای 25 تا 35 درجه سلسیوس و زمان حدود 24 ساعت تخمیر میشود. میزان مصرف خمیرترش در تهیه نان متفاوت و معمولا، بین 5 تا % 40 وزن خمیر متغیر است . به طور کلی، با افزایش میزان مایه ترش مصرفی تعداد باکتری های اسید لاکتیک هم باید افزایش یابد .[9] شناسایی اثر متقابل مخمرها و باکتری های اسیدلاکتیک برای فعالیت متابولیکی خمیرترش حائز اهمیت است . میان لاکتوباسیلوس ها و مخمرها همکاری نزدیکی وجود دارد . برای نمونه کاندیدا میلری توانایی مصرف مالتوز را ندارد اما، هنگامی که با لاکتوباسیلوس هایی چون سانفرانسینسیس، برویس و پلانتاریم استفاده شود لاکتوباسیلوس ها مالتوز را مصرف نموده و مقداری قند گلوکز تولید می نمایند که برای مخمر قابل استفاده است . در این شرایط میزان سلول های باکتریایی و مخمری افزایش یافته و از تولید اسید ممانعت به عمل نمی آید. امروزه مشخص شده مخمرساکارومایسس سرویزیه متابولیسم باکتری ها را کاهش می دهد که علت آن استفاده سریع تر مالتوز و گلوکز توسط این مخمر است .[9] به همین دلیل، برای تهیه مایه ترش نسبت لاکتوباسیلوس به مخمر را 100:1 در نظر می گیرند .[11]

-3 نقش مایه ترش لاکتیکی در کاهش pH و خواص خمیر و نان

فرآیند تخمیر و نهایتا کیفیت نان وابسته به پارامترهای درونی آرد مانند میزان کربوهیدرات ها، کیفیت گلوتن، مقدار املاح، چربی ها و همچن ین فعالیت های آنزیمی آرد و میکروب و عوامل خارجی شامل مجموعه پارامترهای موثر در پخت مانند درجه حرارت، فعالیت آبی، ترکیبات افزودنی ما نند مواد اکسید و احیاء کننده و لبنی دارد که معمولا، با اهداف بهبود دهندگی خواص کمی و کیفی اضافه می شوند . این ترکیبات به صورت مستقیم و یا غیر مستقیم بر فعالیت آغازگرها تاثیر می گذارند .[10] هر چه درجه استخراج آرد افزایش یابد میزان املاح، پروتئین ها، لیپیده ا، ویتامین ها، فیبر و اسید فیتیک افزایش و از