Top of Form
DATEM نجات بخش ضایعات نان:
مقدمه: یکی از جنبه های مهم صنعت غذا ، بهبود کیفیت محصولات تولیدی و توسعه فرمولاسیون جدیداست که امروزه امولسیفایر ها این راه را هموار تر ساخته ودر طیف وسیعی از فراورد های غذایی کاربرد دارند .امولسیفایر ها دسته بزرکی از ترکیبات هستند که عوامل فعال سطحی یا سورفکتانت نامیده می شوند .امولسیفایر ها از چربی ها و روغن های گیاهی و حیوانی تولید می شوند که دارای خواص دو گانه لیپوفیلیک (چربی دوست )و هیدروفلیک ( آبدوست ) هستند که با کاهش کشش سطحی بین دو مایع غیر قابل امتزاج تشکیل امولسیون می دهند . وقتی امولسیفایر به مخلوط آب و روغن اضافه می شود
برروی سطح تماس بین این دو قرار می گیرد بنحوی که بخش هیدروفیل آن به سمت آب و بخش لیپوفیل به سمت روغن متمایل می گردد. بخش آبدوست آن شامل گلیسرول است که با اسید استیک ،سیتریک ،تارتاریک و سوکسنیک استر شده اند و بخش آب گریز مولکول شامل اسید چرب می باشد.که از این ویژگی امولسیفایر ها بسته به نوع غذا کاربرد های متفاوتی حاصل می شود که این ترکیبات به تنهایی یا بصورت مخلوط بایکدیگر در انواع فرآورده ها ،در تولید سس ها ،در گوشت و فرآورده های آن ،در تولید نان و فرآورد های غلات و صنعت پخت ، مارگارین و شورتنینگ ،شکلات و فرآورد های قنادی ،نوشابه ها و بسیاری از فرآورد های غذایی کاربرد وسیعی دارندکه در بهبود کیفیت آنها نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند یکی از امولسیفایر های خوراکی که بطور گسترده و موثر در صنعت پخت و بخصوص صنعت نانوایی کاربرد دارد DATEM می باشد.
دی استیل تارتاریک اسید استر مونوگلیسرید (DATEM) با کد استاندارد جهانی E472e یک امولسیفایر آنیونی فعال و بسیار آبدوست است که بوسیله واکنش اسید تارتاریک دی استیله شده بدون آب با مونوگلیسرید تهیه شده و به شکل پودر یا پولک و به رنگ زرد روشن با بوی مشخصه اسید تارتاریک می باشد .بطور اساسی به عنوان تعدیل کننده خمیر به دلیل تاثیر بروی نشاسته و پروتئین در صنعت نانوایی کا ربرد وسیعی دارد که باعث افزایش حجم محصول نهایی و دیر بیات شدن نا ن و ابجاد طعم مطلوب می گردد.
DATEM در پخت نان: اولین مرحله در پخت نان آماده کردن خمیر است. خمیر شامل آرد ،آب ،مخمر ، نمک و اجزای اولیه دیگر است که جزء اصلی و مهم در فرمول نان آرد می باشد و بخش اصلی آرد از حدود 70% نشاسته تشکیل می شود .نشاسته از دو قسمت آمیلوز و آمیلوپکتین تشکیل شده که آمیلوز بصورت خطی و حدود 29-17% و آمیلو پکتین دارای انشعاب و بقیه وزن نشاسته را تشکیل میدهد.
در طول زمان پخت هنگامی که نشاسته ژلاتینه می گرددآمیلوز (پلی مر خطی گلوکز )کریستاله شده و بافت و ساختمانی برگشت ناپذیر در نان ایجاد می کننداین تغییر باعث می گردد که زنجیر های آمیلوز به صورت موازی نسبت به یکدیگر قرار گرفته و بعداً در اثر ایجاد اتصالات هیدروژنی با هم بصورت مجتمع در آیند.بخش آمیلو پکتین که یک مولکول منشعب و شاخه دار است بعد از سرد شدن نان به آهستگی شروع به کریستاله شدن می کندوغلظت مولکول های خطی و شاخه دار (آمیلوز و آمیلوپکتین )بروی عملکرد نشاسته تاثیر گذار است . قسمت عمده خواص عملکرد نشاسته به رفتار دمایی آن در حضور آب بستگی دارد.زمانی که نشاسته به آب اضافه می شود گرانول های آن کمی آب جذب کرده و با آرامی متورم می شوند که این فرایند در دمای اتاق قابل مشاهده است که در º C 50 ساختار داخلی نشاسته تغییر می کند که دمای مورد نیاز برای ژلاتیناسیون به نوع نشاسته و ویژگی های گرانول آن بستگی دارد.برهمکنش امولسیفایر با نشاسته خیلی مهم است .امولسیفایر ها می توانند با آمیلوز مولکول نشاسته تشکسل کمپلکس بدهندو از تجمع و متراکم شدن زنجیر های آمیلوز.که موجب کاهش خروج آب از نشاسته ژلاتینه می گردند جلوگیری نمایند و در نتیجه بوسیله ایجاد کمپلکس با نشاسته و جذب شدن بر روی سطح آن موجب ممانعت از خروج آب و به تاخیر انداختن بیات شدن محصول می شود. یکی از مهمترین امولسیفایر های مورد مصرف در تولید نان و فرآورد های غلات DATEM است ،DATEM علاوه بر این که دارای خاصیت تعدیل کنندگی در خمیر بوده که ،موجب افزایش جذب آب در خمیر ، کاهش زمان مخلوط کردن ، بهبود کیقیت شکل پذیری و فالب گیری خمیر و افزایش زمان ماندگاری و ایجاد تازگی و افزایش حجم در آن می باشد.افزایش جذب آب و حفظ آن در خمیر در طی فرایند پخت باعث بازدهی بیشتر نان و کاهش ضایعات آن می گردد.
واکنش DATEM با پروتئین آرد :آرد گندم حاوی پروتیئنی است که گلوتن نامیده می شود ،گلوتن زمانی که با آب مخلوط می گردد ساختار تنیده یا بافته شده ای به خودمی گیرد .این خمیر که پایه آن آرد گندم با آب است با دی اکسید کربن حاصل از تخمیر و بخار ناشی از پخت پر می گرددودر نتیجه باعث ور آمدن خمیر می شود .امولسیفایر DATEM با پروتئین گلوتن تشکیل پیوند های هیدروژنی قوی می دهند که گلوتن خمیر را تقویت کرده و باعث حفظ دی اکسید کربن ،ایجاد حالت نرمی در بافت نان ،افزایش حجم نان و به تاخیر انداختن کهنگی و بیات شدن آن می گردند.
Bottom of Form
نشاسته اصلاح شده:
خواص نشاسته را می توان توسط فرایندهای شیمیایی اصلاح کرد این کار منجر به ایجاد محصولات مناسب برای اهداف ویژه در صنایع غذایی می گردد.
1- روان کردن اسیدی: که از فرایند نشاسته با اسید که در این فرایند گرانولهای نشاسته به مقدار زیاد تحت اثر زیاد قرار نمی گیرد اما اسید به بین میسلی نفوذ می کند و ساختار در هیدرولیز تعدادی از پیوندها ضعیف می گردد به محض رسیدن به دنای ژلاتینیزاسیون گرانولهای این نوع نشاسته تجزیه می شوند و یک محلول یا خمیر با ویسکوزیته کم را به وجود می آورند.
به کارگیری اسید در حرارتی پایینتر از نقطه ژلاتینی شدن نشاسته سبب هیدرولیز آن در قسمتهای آمورف ملکول می گردد در حالی که قسمتهای فشرده یا کریستالی ملکول تقریبا بدون تغییر باقی می مانند.به این ترتیب فسمت آمیلو پکتین نشاسته باید به میزان بیشتری نسبت به آمیلوز آن تحت اثر اسید قرار بگیرد.
نشاسته روان شده با اسید خمیری با ویسکوزیته پایین تولیدمی کند اما توانایی تشکیل ژل در طی سرد کردن محلول نشاسته گرم حفظ می شود.
کاربرد این نشاسته در کنسروهایی که از طریق جابجایی انتقال حرارت صورت می گیرد می باشد.
2- اکسیداسیون:نشاسته های اکسید شده ، توسط تیمار سوسپانسیون نشاسته با عوامل اکسید کننده نظیر سدیم هیپوکلریت به دست می آیند.این فرایند ویسکوزیته را کاهش می دهد و شفافیت خمیر را افزایش می دهد.این ترکیبات به عنوان پایدار کننده امولسیون و قوام دهنده مناسب هستند.
3- ایجاد اتصالات عرضی: نشاسته های دارای اتصالات عرضی به وسیله واکنش سوسپانسیون نشاسته با اپی کلروهیدرین،اکسید کلریدفسفریا سدیم تری فسفات در حضوریک کاتالیست قلیایی ایجاد می شود.اتصالات عرضی از تجزیه گرانول های پخته شده متورم جلوگیری می کند و در نتیجه ویسکوزیته در حضور اسید و تحت شرایط برش بالا باقی می ماند.
4- سایر مشتقات نشاسته: شامل استات نشاسته، فسفات نشاسته، سوکسینات نشاسته و هیدروکسی پروپیل نشاسته می باشند.این مشتقات پایداری در مقابل انجماد و شفافیت خمیر را بهبود می بخشند. مشتقات نشاسته ذرت مومی دارای اتصالات عرضی، به عنوان قوام دهنده به طور وسیع مورد استفاده قرار می گیرد.
چند نکته :
1- بیات شدن نان ناشی از تغییرات حاصله در نشاسته ژلاتینی شده می باشد .حداقل در مراحل اولیه بیات شدن،اتصال آمیلوز به یکدیگر مسئول به وجود آمدن چنین حالتی در نان و برخی محصولات دیگر آردی است.چربیها مشخصا مواد امولسیون کننده در جلوگیری از این پیوستن رشته های آمیلوز موثر هستند.
2- بیات شدنی که با طولانی شدن زمان نگهداری به وجود می آید به نظر می رسد ناشی از اتصال شاخه های طویل آمیلو پکتین به یکدیگر باشد.
حرارت اساسا باعث از میان بردن اتصالهای به وجود آمده درآمیلوپکتین در جریان بیات شدن نوع بالا و از بین بردن بیات شدن می شود و و باعث جابجایی زنجیره ها و قرار گرفتن آب موجود در میان آنها می گردد.از دست رفتن آب از ماده بیات شده در بیات شدن چندان مطرح نیست.لازم به ذکر است در دمای انجماد بیات شدن تقریبا بطور کامل متوقف می شود.
3-خمیر نشاسته غلات نظیر ذرت،گندم وبرنج پس از سرد شدن تشکیل ژل مناسب تاری را می دهد.خمیر نشاسته ساقه ها و ریشه ها (سیب زمینی و کاساوا)ژل شفاف ولی ضعیفی را تولید می کند.
اگر دوستان اطلاعات بیشتر می خواهند با ما تماس حاصل نمایند
نقش آمیلوز و آمیلوپکتین در رابطه با تشکیل ژل:
در جریان تشکیل ژل افزایشویسکوزیته در جریان ژلاتینی شدن مربوط به قسمت آمیلو پکتین نشاسته است.ونشاسته دارای آمیلوز زیاددر شرایط پختن عادی-یعنی حرارت 95-100درجه سلیسیوس هیچگونه افزایشی در ویسکوزیتهمحیط ایجاد نمی کنند.در چنیین نشاسته هایی عمل حرارت دادن باید به 170-160 برسد تا حالت خمیری و افزایشویسکوزیته در محیط ظاهر گردد.اما بطور کلی در نشاسته،قسمت آمیلوز است که در تشکیل ژل نقش مهم را ایفا می کند.برخی مولکولهای نشاسته و اصولا آمیلوز که قابل پخش شدن در آب گرم هستند از گرانولهای متورم به محیط آبی اطراف خود نشت می کنند این ها تا زمانی که محیط گرم هست به صورت پراکنده در محیط باقی میمانند واگر چه محلول غلیظ است قابلیت لغزندگی و جریان یافتن دارد و جامد نمی باشد. با سر د شدن خمیر نشاسته دیگر انرژی جنبشی در محلول برای جلوگیری از پیوستن مولکولهای آمیلوز به هم وبه شاخه های آمیلوپکتین زیاد نیست که باعث نزدیک شدن گرانولهای نشاسته می شود که اگر سرد شدن آرام صورت گیرد کریستالهای آمیلوزی تشکیل می شود که به این پدیده رترو گراداسیون(برگشت به عقب) می گویند و اگر سرد شدن سریع انجام گیرد منجر به تشکیل ژل می شود.آمیلوز همچنین مسئول نگداری آب در شبکه ای که توسط تورم گرانولها و آمیلوز اتصال دهنده آنها ایجاد شده هست.
عوامل موثر بر ژلاتینی شدن و خصوصیات خمیر حاصل از آن:
1- موجودیت آب و دسترسی مولکولهای نشاسته(رقابت اجزای غذایی با نشاسته در جذب آب)
2- غلظت قند:غلظت زیاد آن باعث کاهش میزان ژلاتینی شدن، حداکثر ویسکوزیته و استحکام ژل تشکیل شده می شود.قندها از طریق ایجاد یک قابلیت شکل پذیری و انعطاف در ژل و دخالت در به وجود آمدن اتصال میان نقاط خاصی از آن باعث تضعیف ساختمان ژل می شوند.دی ساکاریدها در به تاخی رانداختن ژلاتینی شدن و کاهش حداکثر ویسکوزیته قابل حصول،از منوساکاریدها موثرترند.
3- چربیها:به شکل تری گلیسرید یا منو و دی گلیسرید می توانند با آمیلوز تشکیل کمپلکس بدهند و بر تورم گرانول اثر منفی دارند.اسیدهای چرب یا بخشاسید چر ب منوگلیسریدها در داخل فضای مارپیچی آمیلوز واحتمالا شاخههای طویلتر آمیلو پکتین قرار می گیرند و سیتم کمپلکس یا در هم پیچیده ای را به وجود می آورند.چنین سیستمی با سهولت کمتری به خارج از گرانول نشت می نماید ودر مقابل نفوذ آب به داخل گرانول نیز مقاومت می کند.کمپلکس چربی وآمیلوز همچنین به سادگی نمی تواند در ایجاد اتصال میان گرانولهای شرکت نماید.
4- اسیدها(بیشتر اسید های خوراکی):با عث کاهش مشخص در حداکثر ویسکوزیته(مورد انتظار) در خمیر نشاسته به کار رفته و یک کاهش سریع ویسکوزیته در طول سرد کردن مشاهده می شود چنین وضعیتی تا اندازهای مر بوط به تجزیه گرانولهای متورم نشاسته ونه بدلیل جلوگیری از تورم آنها می باشد.در این حالت تحت اثراسید،دکسترینهایی (تکه های خاصی از نشاسته)به وجود می آیند که فاقد اثر غلیظ کنندگی هستند برای جلوگیری از این اثر رقیق کنندگی اسید،از نشاسته هایی که دارای مولکولهای پیوسته به یکدیگر می باشند استفاده می شود.مواد غذایی که دارای PHپایین اندمانند سوسهای سالاد و مغز کلوچه های میوه ای را می توان نام برد
مقدمه
نشاسته اولین و مهمترین منبع ذخیره انرژی در گیاهان است. مهمترین منابع استخراج نشاسته شامل دانه غلات نظیر گندم، برنج، ذرت، جو، یولاف و گیاهان غده‌ای نظیر انواع سیب‌زمینی و کساوا می‌باشد. نشاسته همچنین بعنوان یکی از مهمترین منابع تأمین انرژی انسانی است. بخش اعظمی از کالری مورد نیاز مردم جهان (حدود %80-70) خصوصا در کشورهای در حال توسعه از مصرف غذاهای حاوی نشاسته مانند نان، برنج و سایر غذاهای نشاسته‌ای تأمین می‌شود. علاوه بر ارزش تغذیه‌ای، نشاسته کاربردهای بسیاری در صنایع غذایی دارد و به عنوان یک ترکیب با خواص کاربردی متعدد جهت بهبود کیفیت محصولات مختلف استفاده می‌شود.
به عنوان مثال در تولید دکستروز، دکسترین، گلوکز مایع و سایر انواع شربت‌های گلوکز از نشاسته استفاده می‌شود. بعلاوه نشاسته می‌تواند باعث افزایش ویسکوزیته، تشکیل ژل و فیلم، افزایش جذب و نگهداری آب و ایجاد بافت در مواد غذایی شود.
نشاسته در ترکیب پودرهای نانوایی و مواد بهبود دهنده پخت جهت کاهش بیاتی نان، در فرمولاسیون بیسکویت، کیک و کراکر برای بهبود بافت، تردی فراورده و کنترل pH، در صنایع پخت پیش از قالب‌گیری و برای جلوگیری از چسبیدن خمیر به قالب نیز به کار می‌رود. همچنین برای ایجاد قوام و پایداری در تهیه انواع دسرها، سس‌ها و ماست میوه‌ای از نشاسته استفاده می‌شود. از نشاسته در صنایع کنسروسازی (در تهیه سوپ‌ها و خوراکهای آماده)، صنایع گوشت (در فرمولاسیون سوسیس و کالباس به عنوان ماده پرکننده و نگهدارنده آب)، صنایع تولید غذاهای منجمد (مانند بستنی به عنوان جایگزین چربی)، آدامس، قهوه، شیر کندانسه (به عنوان ماده پرکننده) نیز استفاده می‌شود.
خواص کاربردی نشاسته و مشتقات آن محدود به صنایع غذایی نمی‌شود و در صنایع دیگر نظیر صنایع شیمیایی، داروسازی و تولید لوازم بهداشتی، حفاری چاه نفت، تولید پارچه، کاغذ، چسب و رنگ‌سازی نیز کاربردهای ارزشمندی دارد.
با توجه به پیشرفتهای سریع در صنایع غذایی و به بازار آمدن تجهیزات و روش‌های جدید فراوری مواد غذایی، نشاسته می‌بایست قابلیت انطباق با شرایط مختلفی را که تولیدکنندگان جهت فرایند غذا اتخاذ می‌کنند دارا باشد. لذا به منظور بهبود خواص عملکردی و ایجاد خواص جدید مطابق با نیاز تولیدکنندگان می‌بایست تغییراتی در ساختار نشاسته طبیعی صورت گیرد. چنین نشاسته‌ای را نشاسته اصلاح شده می‌نامند که بسته به نوع تغییرات ایجاد شده دارای قابلیت‌های جدید و خواص کاربردی بیشتری نسبت به نشاسته طبیعی است.
نشاسته اصلاح شده
نشاسته طبیعی علیرقم قابلیت‌های بسیار در بهبود کیفیت خواص بسیاری از مواد غذایی، در مواقعی نمی‌تواند خواص مورد نظر را جهت استفاده در غذا فراهم سازد؛ برای مثال در اثر فرایندهای پیچیده تولید مواد غذایی نظیر استفاده از اکستروژن، اتوکلاو یا استفاده از شرایط اسیدی و بازی، مولکولهای نشاسته طبیعی تجزیه می‌شوند و به دنبال آن ویسکوزیته و قوام محصول کاهش می‌یابد. رتروگراده شدن سریع نشاسته طبیعی که در محصولات نانوایی به نام بیاتی خوانده می‌شود باعث افت کیفیت سریع این محصولات و افزایش ضایعات می‌گردد. به منظور بهبود کیفیت نشاسته و افزایش کارایی آن در غذاهای مختلف با توجه به نیاز می‌توان تغییرات بخصوصی را در ساختار آن بوجود می‌آورد که منجر به بهبود خواص عملکردی آن گردد.
روش‌های اصلاح نشاسته
اصلاح نشاسته عمدتا به روش‌های شیمیایی، آنزیمی، ژنتیکی، فیزیکی یا ترکیبی از این روش‌ها قابل تولید است که در ادامه به آن می‌پردازیم:
1- اصلاح شیمیایی
اصلاح شیمیایی متداولترین روش اصلاح نشاسته می‌باشد. در این روش با استفاده از یک ماده شیمیایی تغییرات بخصوصی را در ساختار نشاسته بوجود می‌آورند که معمولا شامل جایگزینی یا تغییر گروههای هیدروکسیل نشاسته می‌باشد. موارد زیر از مهمترین انواع اصلاح شیمیایی نشاسته است.