به كارگيري خمير ترش لاكتيكي و سبوس تخميري گندم در توليد نودل فراسودمند

مقدمه

نودل یکی از فرآورده های مهم و پرمصرف غلات دردنیا به خصوص آسیای شرقی می باشد که درسال های اخیر به طور گسترده در برنامه غذایی مردم ایران وارد شده است. به دلیل ارزش غذایی بالا و قیمت مناسب و سهولت در امر تولید و مصرف آن، جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده است. نودل نوعی فرآورده خمیری است که ترکیب اصلی آن آرد گندم وآب بوده و پس از تشکیل خمیر توسط غلتک هایی، خمیر باز شده ونازک ونازکتر می شود ودر غلتک آخر به شکل رشته های نازک و فردار درآمده و سپس وارد تونل پخت بخار شده و بعد قالب گیری می شود ومی تواند در نوع سرخ شده وارد سرخ کن و یا بدون سرخ شدن وارد تونل خنک کننده گشته و به لاین بسته بندی منتقل شود.

هر فرد روزانه برای حفظ سلامتی و کمک به فعالیت دستگاه گوارش و پیشگیری از سرطان روده بزرگ باید 400-300 گرم مواد سلولزی مصرف کند. این مواد ضمن اینکه در میوه جات و سبزیجات وجود دارد از طریق اضافه کردن مقداری سبوس (حاوی سلولز) به نان، ماکارونی و نودل نیز تامین می شوند.  دراین تحقیق محصول نودل مورد مطالعه می باشد، اما افزودن سبوس به دلیل داشتن مقدار قابل توجهی اسید فیتیک که مانع جذب عناصر معدنی مهم مثل آهن، کلسیم، روی و غیره می شود مورد تردید است. (لایه آلرون که سطح خارجی آندوسپرم می باشد، دارای مقداری اسید فیتیک است که با ریزمغذی هایی مانند: کلسیم، آهن و روی پیوندهای ناپایدار تشکیل داده و مانع جذب آنها در بدن می شود و کمپلکس تشکیل شده با اسیدفیتیک و ریز مغذی بدون تغییر از بدن دفع میشود).

پیش بینی می شود اگر میزان اسید فیتیک سبوس قبلا کاهش یافته باشد می تواند به عنوان منبع غنی از فیبر و درعین حال بدون اثرات مضر به نودل اضافه گردد. )سبوس مصرفی در صنایع پخت وتولید کشور ما به صورت غیر علمی و بدون انجام هیچ گونه پیش فرآیندی جهت بهبود ارزش تغذیه ای، به خمیر افزوده می گردد که مصرف سبوس به این روش از ارزش تغذیه ای چندانی برخوردار نمی باشد). بنابراین در این پژوهش سعی شده است روش مناسبی جهت بهبود کیفیت سبوس مصرفی و افزایش ارزش تغذیه ای آن ارائه گردد.

دراین تحقیق استفاده توام خمیرترش وسبوس تخمیری گندم مد نظر بوده که ترکیب حاصل اگر به آرد اضافه شود پیش بینی می شود میزان اسید فیتیک نودل حاصل در تمام تیمارهای معرفی شده نسبت به شاهد کاهش یابد.  در این تحقیق از دو ترکیب خمیرترش لاکتیکی و سبوس تخمیری گندم به صورت جداگانه و میکس هر دو در تولید نودل استفاده شده است.

 مطالعات زیادی به اهمیت استفاده بیو تکنولوژیک باکتری های لاکتیک در محصولات حاصل از غلات اذعان داشته اند. در خمیر ترش ها بر اثر فعالیت های باکتری های اسید لاکتیک و مخمرها، ترکیبات مولد عطر و طعم تولید می شود. در اثر فعالیت باکتریهای اسیدلاکتیک در خمیر ترش نتایج ارگانولپتیکی و تکنولوژیکی مهمی در محصولات حاصل از آن ها ایجاد می شود. در مطالعه »اثر خمیر ترش در غلظت های مختلف بر روی کیفیت و ماندگاری نان خمیر ترش لاکتیک«،  دوغلظت از خمیر ترش مورد بررسی قرارگرفت ومشخص گردید که خمیر ترش لاکتیکی برروی کیفیت وماندگاری نان اثر مثبت دارد. همچنین مشخص شد بهترین نان با ترکیب %30  از خمیر ترش لاکتیکی تولید شد واین ترکیب بیشترین تاثیر را در طول مدت نگهداری وماندگاری نان داشته است .

در مطالعه ی دیگری استفاده از آرد گندم که به وسیله تخمیرخمیر ترش حاوی لاکتو باسیلوس ها و پروتئازهای قارچی تبدیل به محصول فاقدگلوتن شده و آرد برنج پیش ژلاتینه شده در فرمولاسیون ماکارونی که منجر به تولید ماکارونی شده، که جذب آب بالاتر و زمان پخت کمتری داشت، قابلیت هضم، امتیاز شیمیایی، پروفیل اسیدهای آمینه ضروری، ارزش بیو لوژیکی و شاخص تغذیه ای محصول تولیدی بیشتر بود. همچنین در مطالعه دیگری، به کارگیری خمیرترش در فرمولاسیون نان سبب بهبود طعم و بافت و افزایش زمان ماندگاری نان شد و باکتریهای اسیدلاکتیک باعث تولید اسیدهای آلی، اگزوپلی ساکارید و آنزیم ها شدند. 

در این تحقیق از دو ترکیب خمیرترش لاکتیکی و سبوس تخمیری گندم به صورت جداگانه و میکس هر دو در تولید نودل استفاده شده است. این پژوهش شامل 9 تیمار و 1 شاهد و3 تکرار بود که آزمون های فیزیکوشیمیایی و میکروبی و رئولوژیکی و ارزیابی حسی بر روی نمونه ها انجام پذیرفت. در مطالعه ی دیگری بررسی قابلیت جایگزین نمودن گلوتن در فرمولاسیون ماکارونی بر پایه نشاسته کاساوا با استفاده از صمغ های دانه شاهی و پکتین، صورت پذیرفت؛ نتایج حاصل از روش سطح پاسخ (RSM) برای مدل خمیر ماکارونی بدون گلوتن نشان داد که افزودن صمغ های پکتین و دانه شاهی موجب افزایش ویسکوزیته، تنش برشی و نیروی گشتاور در خمیر شده است. از سوی دیگر نتایج دستگاه بافت سنج نشان داد که در ماکارونی بدون گلوتن پخته شده با افزایش میزان درصد صمغ ها، استحکام بافت ماکارونی روند افزایشی داشته و سپس روند استحکام بافت محصول روند کاهشی پیدا کرده است.

چگونگي اجراي تحقيق

تهيه مواد اوليه (خمیر)

تمامی مواد اولیه بر اساس 100 کیلوگرم وزن آرد گندم، شامل آب 35 % و سبوس تخمیری گندم خمیر ترش لاکتیکی هر کدام به طور هم زمان وزن شده و در طی مراحل جداگانه به مخلوط کن منتقل شد.

روش هاي انجام آزمون

 روش انجام آزمون هاي مواد اوليه

مواد اولیه مورد استفاده در این تحقیق شامل آرد گندم، سبوس گندم فرآوری شده، خمیر ترش لاکتیکی بوده که ویژگی های فیزیکو شیمیایی آرد گندم با استاندارد ملی ایران به شماره 103 ، مورد بررسی قرار گرفت. این آزمون ها شامل درصد رطوبت، درصد چربی، اسیدیته و خاکستر کل و نامحلول و شمارش کلی و کپک و PH می باشد، که نمونه ها در سه تکرار مورد ارزیابی قرار داده شدند.

ویژگی های فیزیکوشیمیایی سبوس گندم فرآوری شده مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره 103 مورد بررسی قرار گرفت که این آزمون ها شامل درصد رطوبت، درصد چربی، خاکسترکل و نامحلول ، فیبرخام و PH می باشد که نمونه ها در سه تکرار مورد ارزیابی قرار داده شده است.

ویژگی های فیزیکوشیمیایی خمیر ترش لاکتیکی فرآوری شده مورد بررسی قرار گرفت که این آزمون شامل درصد رطوبت چربی، خاکستر کل و خاکستر نامحلول، فیبر خام و PH میباشد که نمونه ها در سه تکرار مورد ارزیابی قرار داده شدند.

آزمون هاي آرد گندم و سبوس تخميري گندم و خمير ترش لاكتيكي

1) رطوبت

رطوبت نمونه ها با استفاده از روش AACC 15-44 اندازه گیری شد. 3-2 گرم نمونه با دقت 0/01 گرم در پلیت هایی که از قبل به وزن ثابت رسیده اند، توزین و پلیت ها در آون 103 درجه ی سانتیگراد به مدت 60 دقیقه قرار داده شد. پس از رسیدن نمونه ها به وزن ثابت در داخل دسیکاتور، پلیت ها توزین شده و مقدار رطوبت با استفاده از رابطه ی زیر محاسبه شد:

                                         وزن نمونه  /  کاهش رطوبت بر حسب گرم =درصد رطوبت

2) چربي

آزمون اندازه گیری چربی سوکسله با استفاده از روش استاندارد ملی ایران بشماره 2862 انجام شد. برای انجام این آزمون، مقدار پنج گرم نمونه  آرد به صورت تیمارهای مختلف در کارتوشی که قبلا به وزن ثابت رسیده بود، وزن شد و در دستگاه سوکسله به مدت 9 ساعت در حضور حلال هگزان و حرارت قرار گرفت، سپس حلال از حلال روغن داخل بالنی که قبلا به وزن ثابت رسیده و وزن شده بود، توسط دستگاه اوپراتور تحت خلا جدا شد. اختلاف وزن بالن خالی به وزن ثابت رسیده و وزن بالن به همراه روغن، نشان دهنده مقدار روغن بود که درصد روغن آن با استفاده از فرمول زیر برای تمام نمونه ها محاسبه گردید.

100×وزن نمونه/ اختلاف وزن بالن= درصد روغن

3) pH

 اندازه گیری PH بر اساس استاندار ملی ایران، شماره 37 ) بیسکویت – ویژگی ها و روش های آزمون) انجام گرفت.  بدین صورت که ده گرم از نمونه آرد گندم را با 100 میلی لیتر آب مقطر جوشیده کاملا مخلوط نموده، می گذاریم 20 دقیقه بماند و ته نشین شود. سپس با توجه به PH متر که قبلا توسط محلول بافر 7 و بافر4 تنظیم و کالیبره شده است، pH محلول را تعیین می نماییم.

انجام آزمون هاي رئولوژیكي خمير

- روش اندازه گيري ویژگي هاي رئولوژیكي

در این تحقیق برای ارزیابی ویژگی های رئولوژیکی و میزان جذب آب، نمونه های خمیر با درصد افزودن سبوس تخمیری گندم و خمیر ترش لاکتیکی توسط آزمون فارینوگراف و آزمون اکستنسوگراف انجام گرفت.

آزمون هاي فيزیكو شيميایي صورت پذیرفته روي نمونه ها

- آزمون اندازه گيري رطوبت

 محاسبه درصد رطوبت بر اساس جداسازی رطوبت به روش خشک کردن و سپس اندازه گیری اختلاف وزن و تعیین درصد رطوبت با استفاده از فرمول ذکر شده می باشد.

- روش اندازه گيري خاكستر كل و خاكستر نامحلول

در این تحقیق برای محاسبه عدد خاکستر کل از کوره الکتریکی و کروزه استفاده شد.

- روش انجام ارزیابي حسي

مقبولیت ویژگی های حسی نمونه های نودل توسط ده نفر ارزیاب آموزش دیده توسط روش ارزیابی حسی مقبولیت مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور یک فرم ارزیابی بر اساس روش AACC 10-90 تهیه شد. برای هر ویژگی امتیاز " یک " نشان دهنده پایین ترین کیفیت و امتیاز "پنج" نماینده بهترین کیفیت بود و بر اساس درجه اهمیت، ضریب امتیاز با توجه به ویژگیهای لازم برای نان ها، برای هر ویژگی در نظر گرفته شد. ابتدا گروه پنل برای آشنائی با مفاهیم ویژگیهای مورد ارزیابی آموزش داده شدند و هر نمونه با کر فرضی ناهماهنگ در اختیار گروه ارزیاب قرار داده شد. نمونه ها از لحاظ موارد مهم در زمینه مصرف کننده گرا از قبیل بررسی ظاهری بافت (شکل و رنگ)، احساس دهانی (طعم و مزه ) نرمی مورد ارزش یابی واقع شد.

نتایج

 ویژگي هاي حسي

 ویژگی های حسی، تحلیل واریانس یکطرفه (way one ANOVA)  بر روی صفات انجام گرفت که نتایج آن به شرح زیر است

1) اثر تیمارها بر روی ویژگی ظاهری در سطح کمتر از 1 درصد معنی دار بود.

2) اثر تیمارها بر روی ویژگی بافت در سطح کمتر از 1 درصد معنی دار بود.

3) اثر تیمار بر روی ویژگی طعم و مزه در سطح کمتر از 1 درصد معنی دار بود.

بررسي نتایج حاصل ازآزمون هاي مواد اوليه

بررسي نتایج حاصل ازآردگندم

نتایج حاصل از آزمون های رطوبت، خاکستر، و PH مورد آزمایش با استاندارد ملی ایران به شماره 103 نشان داد که این آرد گندم از لحاظ خصوصیات ذکر شده در محدوده مجاز بوده و قابلیت استفاده برای تهیه نودل را داراست و با توجه به خواص رئولوژی، آرد متوسط نسبتاً قوی محسوب میگردد.

بررسي نتایج حاصل از آزمون سبوس گندم تخميري

نتایج به دست آمده از آزمون های رطوبت، چربی، پروتئین،PH ، و اسید فیتیک مورد آزمایش با استاندارد ملی ایران به شماره 17028 نشان داد که این آرد سبوس گندم از لحاظ خصوصیات ذکر شده در محدوده مجاز بوده و قابلیت استفاده در تهیه نودل را داراست.

بررسي نتایج حاصل از تحليل واریانس آزمونهاي فارینوگراف

تجزیه واریانس نتایج به دست آمده از تاثیر متغیرها بر فاکتورهای فارینوگراف نشان میدهد که افزودن سبوس گندم برروی جذب آب اثرمعنی دار درسطح احتمال 0/01  P<داشته و دراین میان افزودن 3 %سبوس گندم جذب بالاتری را نسبت به نمونه شاهد داشته است درحالی که نمونه های حاوی خمیرترش لاکتیکی با نمونه شاهد تفاوت معنی دار کمی درسطح احتمال0/01  P< داشته است.

تجزیه واریانس نتایج به دست آمده ازتاثیرافزودن سبوس فرآوری شده برزمان گسترش تاثیر معنی داری در سطح احتمال  0/01P< داشته ودراین میان زمان گسترش درنمونه های حاوی خمیرترش (1 و 2 درصد) کوتاه تر بوده درحالی که نمونه های حاوی سبوس گندم اثر معنی داری با شاهد درسطح احتمال نداشته است. همچنین بالاترین میزان ثبات خمیردرنمونه های حاوی خمیرترش 2 % بوده وپایین ترین میزان ثبات خمیرمربوط به نمونه های حاوی سبوس گندم 3 % می باشد ونمونه های حاوی 1% خمیرترش با شاهد اثرمعنی دار نداشته است. همچنین تخمیر خمیر ترش نقش مهمی را در پذیرش کلی و عطر و طعم نودل خواهد داشت . نودل تولید شده با آرد گندم به عنوان محصول فاقد گلوتن با استفاده از پروتئازهای قارچی و خمیرترش حاوی باکتریهای اسیدلاکتیک دارای خصوصیات حسی قابل قبول بود. طعم و مزه غیر معمول مشخص شده این محصول را به اسیدیته تولید شده حاصل از تخمیر خمیر ترش نسبت دادند.

استفاده از خمیرترش خشک شده به روش پاششی کهنه شدن و بیاتی نان را به تاخیر می اندازد، تولید دکسترین ها و اسیدهای آلی به علاوه پروتئولیز گلوتن در به تاخیر انداختن بیاتی مؤثرند. توانایی برخی از باکتری های اسیدلاکتیک جهت تولید اگزوپلی ساکاریدها به اثبات رسیده است که باعث به تاخیر انداختن بیاتی میشوند.

در تولید نان حاوی پودر خمیر ترش، با افزایش درصد خمیرترش میزان PH نان کاهش مییابد. در کاربرد خمیرترش در تولید نان به موازات افزایش دما و زمان تخمیر، PH کاهش مییابد. این موضوع به خصوص در کشت های آغازگر هموفرمانتاتیو مشهودتر بود.

افزودن پودر خمیرترش به آرد سبب افزایش میزان اسیدیته می گردد. میزان اسیدیته در نودل تولید شده با آرد گندم به عنوان محصول فاقد گلوتن با استفاده از پروتئازهای قارچی و خمیرترش حاوی باکتری های اسیدلاکتیک افزایش یافت که در نتیجه تخمیر باکتری های اسید لاکتیک در خمیرترش بود. باکتریهای اسیدلاکتیک در خمیرترش دارای خاصیت پروتئولیتیکی اند و می توانند آمینواسیدها و پپتیدهای کوچک را از پروتئین گندم آزاد کنند بنابراین باعث تشدید عطر و طعم میشوند.

استفاده از لاکتوباسیلوس ها در تولید نودل منجر به تولید محصول مطبوع تر و مغذی تر میگردد. دراین تحقیق از دوماده اولیه خمیرترش لاکتیکی وسبوس تخمیری گندم هم به صورت تک تک وهم به شکل ترکیبی استفاده شد که: نمونه حاوی 3 %سبوس تخمیری+ ا% خمیر ترش لاکتیکی به عنوان تیمار برتر از لحاظ ویژگی های رئولوژیکی انتخاب گردید. نمونه حاوی 3 %سبوس تخمیری+ ا% خمیر ترشی لاکتیکی دارای بیشترین امتیاز ویژگی های حسی و تغذیه ای بود.

منابع مورد استفاده

- روش اندازه گیری چربی غلات و فرآورده های آن، استاندارد ملی ایران به شماره، 2862

- فرآورده های خمیری - رشته فوری – ویژگی ها وروش های آزمون، موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی، استاندارد ملی ایران به شماره، 11981.

- ویژگی ها و روش های آزمون آرد گندم، استانداردملی ایران به شماره، 103.

- آزمون های میکروبی فرآورده های خمیری، موسسه استاندارد وتحقیقات صنعتی، استاندارد ملی ایران به شماره، 2

- سرفراز ا، عزیزی م، حمیدی اصفهانی ز، کریمی ترشیزی م و ظفری ع، 1387 .اثرات متقابل باکتری های لاکتیک اسید و مخمر نانوایی در تخمیر خمیرترش مایع، علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 3 ،2 ،73-80.

- صادقی ع، شهیدی ف، مرتضوی س.ع، نصیری محالتی م و صادقی ب، 1387 .بررسی تأثیر استفاده از خمیرترش بر زمان ماندگاری میکروبی و خواص حسی نان بربری، مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی 9(3 ،)153-1

- صداقتی م، شاهدی م و کدیور م، 1385 .بررسی فعالیت انزیم فیتاز در سه رقم گندم و تاثیر تیمارهای تخمیرهیدراتاسیون گرم و حرارت دهی به آن، دومین همایش بزرگ صنایع غذایی، دانشگاه صنعتی اصفهان.

- AACC International Approved Methods, 2000. AACC 66-50 Method, Cross. Referencing AACC International Methods. The Effects of Reconstituted Semolina Fractions on Pasta Processing and Quality Parameters and Relationship to Glutograph Parameters.

- AACC International Approved Method, AACCI Method 54-10.01. Extensigraph Method, General Method for Evaluating Dough Properties.

- AACC International Approved Methods, AACCI Method 54-21.02. Rheological Behavior of Flour by Farinograph: Constant Flour Weight Procedure.

- Anonymous 2000, Official Methods of Analysis. 17th ed. Association of Official Analytical Chemists (AOAC). Washington D. C., USA.

- Arendt EK, Ryan LA and Dal Bello F, 2007. Impact of sourdough on the texture of bread, Food Microbiology 24: 165-174.

- Carnevali P1, Ciati R, Leporati A and Paese M, 2007. Liquid sourdough fermentation: Industrial application perspectives, Food Microbiology 24: 150-154.

- Clarke, CI and Arendt, EK, 2005. A review of the application of sourdough technology to wheat breads, Advance in Food and Nutrition Research 49:137-161.

- Clarke, CI, Schober TJ and Arendt EK, 2002. Effect of single strain and traditional mixed strain starter cultures on rheological properties of wheat dough and on bread quality, Cereal Chemistry 79: 640-647.

- Katina L and Salmenkallio-Marttila M, 2006, Effects of sourdough and enzymes on staling of high-fibre wheat bread, LWT-Food Sciences & Technology 39: 479-491.

- Wehrle K, and Arendt E. K, 1998. Rheological changes in wheat sourdough during controlled and spontaneous fermentation, Cereal Chemistry 75: 882–886.