مقایسه روشهای متداول آنالیز آرد گندم و تعیین خواص گلوتن با دستگاه آنالایزر کیفیت گلوتن گندم

farmer Noah gathering young wheat

ارائه دهنده مقاله:

حافظ ابراهیم پور، منیره اسماعیلی

 

چکیده

 

هدف از این مطالعه، مقایسه نتایج حاصل از تعیین خواص کیفی آرد گندم توسط آنالایزر کیفیت گلوتن گندم و نتایج حاصل از اکتنسوگراف و فارینوگراف می باشد. 59 نمونه گندم برای تعیین محتوی پروتئین و گلوتن مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات رئولوژیکی گلوتن و آرد گندم توسط  WGQA و روش های اکستنسوگراف و فارینوگراف مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل مولفه اصلی (PCA) و رگرسیون خطی برای ارزیابی نتایج استفاده شد. پارامترهای انرژی و حداکثر مقاومت به extention تعریف شده توسط اکستنسوگراف و WGQA نشان دهنده سطح قابل قبولی برای همبستگی خطی در محدوده 607/0 تا 6511/0 می باشد. می توان نتیجه گرفت که توسط WGQA و با استفاده از مقدار کمتری نمونه و نیز سریع تر و آسان تر از سایر تجهیزات متدوال مصرفی میتوان به نتایج مشابه دست یافت.

 

مقدمه

 

گندم یکی از غلات با مصرف جهانی بالا است که در مقادیر زیاد و کیفیت مطلوب توسط چند کشور تولید شده و واردات آن توسط کشورهای در حال توسعه انجام می­گیرد که در بیشتر موارد این کشورها تولید کافی برای عرضه به بازار داخلی را ندارند (سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد در سال 2013). گندم نقش مهمی در اقتصاد به عنوان کالای جهانی دارد (سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد در سال 2013) که به دلیل پروتئین های تشکیل دهنده گلوتن آن است که قادر به توسعه پذیری و کشش لازم برای صنایع نانوایی و ماکارونی می  باشند(کوستا و همکاران،2008). در سال 2012، از مجموع 1/2305 میلیون تن غلات تولید شده در جهان، میزان تولید گندم 1/675 میلیون تن محاسبه شده است(سازمان خوار و بار و کشاورزی ملل متحد در سال 2013) و محصول اصلی آن؛ آرد گندم به طور گسترده ای برای مصارف انسانی استفاده می شود. برآورد شده است که در مجموع 55  آرد گندم فراوری شده در صنعت پخت و قنادی مورد استفاده قرار می گیرد، 17  برای مصرف خانگی، 15  برای فراورده های خمیری، 11  برای کیک و کلوچه و 2  برای تولید دارو ها، چسب و غذای حیوانات استفاده میشود(سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد در سال 2013).

کیفیت آرد گندم به طور مستقیم مربوط به گلوتن گندم است که توسط مخلوط کردن آرد با آب و با استفاده از کاربرد مناسب ماشین آلات مکانیکی که به شکل گیری شبکه ویسکوالاستیک کمک می کند، ایجاد می گردد که این ساختار، پایه ای برای صنایع پخت و ماکارونی  است(Bloksma, 1990  & , 2001  Dobraszczyk et al).

اگرچه چاودار، جو، یولاف و تریتیکاله نیز پروتئین های تشکیل دهنده گلوتن در ترکیب خود دارند؛ولی فقط گندم مقدار کافی گلوتن (17-7درصد ) برای تشکیل شبکه گلوتنی قوی دارد که آن را از سایر غلات متمایز می سازد(….). کمیت و کیفیت گلوتن مهمترین عامل از میان پارامترهای اصلی تعیین کیفیت محصول نهایی فراورده های آردی است. علاوه بر این سرمایه گذاری های بزرگی برای تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشات و توسعه تجهیزات تعیین کننده قدرت پروتیین آرد گندم مانند توسعه پذیری و مقاومت در برابر گسترش گلوتن خمیر و ویسکوزیته و کشش آن انجام گرفته است که از مهم ترین ویژگی ها برای تعیین کیفیت محصول نهایی است(Fufa et al, 2005; Modenes et al, 2009; Camargo 1987).

کرس (Kress) یکی از پیشگامان توسعه دستگاه تعیین میزان گلوتن بود و آزمون تجربی برای ارزیابی کیفیت گلوتن توسط جیمز و هوبر انجام شد(1927). بعدها گلوتوگراف برابندر ( brabender glutograph) توسط موس و همکاران توسعه داده شد(1939). پس از آن دستگاهی برای اندازه گیری جریان و کشش گلوتن خام توسط بیکر و همکاران (1942) و آندرسون (1943) به ثبت رسید. در سال 1946، دستگاهی به نام  Stretchometer توسط Hlynkla  و آندرسون برای اندازه گیری توسعه گلوتن خام و مقاومت آن به کشش ابداع شد (1946).

در حال حاضر آزمایشات فراوان و تجزیه و تحلیل نتایج حاصل با بررسی در واحدهای نانوایی برای بدست آوردن محصولات با کیفیت بالا انجام می گیرد (Modenes et al, 2009; Camargo 1987). اگرچه روش­های اکستنسوگراف (extensigraph) و فارینوگراف (farinograph) برای ارزیابی کیفیت آرد گندم استفاده می­شود ( Ferrari & Chang،2000)؛ برای حصول به نتایج قابل استناد، در این تجهیزات از مقادیر زیادی از نمونه استفاده می­کنند و زمان زیادی برای ارائه نتایج  اختصاص مییابد. در حالی که سیستم­های خودکار که شاخص گلوتن را ارزیابی می­کنند، مانند سیستم گلوتاماتی (glutomatic)  که نشان دهنده قدرت گلوتن هستند، به مقدار کمتری از نمونه استفاده کرده و روش سریع تری برای پیش بینی کیفیت آرد می باشند.

بنابراین، چانگ (Chang,1994) در برزیل دستگاه تجزیه و تحلیل گر گلوتن(WGQA) را برای تخمین سریع قدرت گلوتن با استفاده از تعیین میزان گلوتن مرطوب توسعه داد که می­تواند بصورت دستی یا با استفاده از سیستم Glutomatic  روش­های رسمی برای آنالیز(تجزیه و تحلیل) هایی که استفاده  می­شود را ارائه دهد.

این مقاله با هدف بررسی امکان استفاده از WGQA برای ارزیابی خواص رئولوژیکی گلوتن نمونه­های گندم در مقایسه با روش های رسمی اکستنسوگراف (extensigraph) و فارینوگراف (farinograph) و همچنین استفاده از تست پخت انجام گرفته است.

 

مواد و روش ها

مواد

گندم

 

59گرم نمونه گندم از یک شرکت آسیاب صنعتی به دست آمد و نمونه ها از 1 تا 9 و از A به Z شناسایی شدند.

گندم در محیط با رطوبت نسبی 14  (RH)  برای مدت زمان 12 ساعت ذخیره شد و در یک آسیاب آزمایشگاهی آسیاب شد. آرد حاصل برای آزمون و پخت استفاده شد.

مواد تشکیل دهنده دیگری از جمله مخمرفوری خشک تجاری، چربی گیاهی هیدروژنه شده، شکر تصفیه شده و نمک در آزمون تست پخت استفاده شد.

 

روش ها

 

آزمون های فیزیکوشیمیایی

 

محتوی پروتئین

 

روش میکرو کجلدال برای تعیین نیتروژن موجود در آرد گندم مطابق با استاندارد ملی 103 استفاده شد و محتوی پروتئین از ضرب محتوای نیتروژن با یک عامل تبدیل(5،7) محاسبه شده است.

 

محتوی گلوتن

 

روش اندازه گیری محتوی گلوتن مرطوب (استاندارد ملی 103) برای تعیین میزان گلوتن10گرم از نمونه های آرد گندم استفاده شد.

 

آزمون های رئولوژیکی

 

ارزیابی آرد گندم

 

ویژگی­های رئولوژیکی مخلوط آرد گندم و آب در خمیر به شرح زیر می باشد :

آزمون فارینوگرافی که پارامترهای فارینوگرام (FARINOGRAM) شامل موارد زیر می باشد :

ظرفیت هیدراتاسیون آرد (ABS) ، زمان توسعه(TD)، پایداری(EST)، و شاخص تحمل(IT). تمام پارامترها با استفاده از 300 گرم آرد گندم (رطوبت 14 )، اندازه گیری شد. آزمون دوباره انجام شد : یکی برای اندازه گیری ABS و دیگری برای آزمون کلی.

آزمون اکستنسوگرافی(extensigraphic) که پارامترهای اندازه گیری شده شامل مقاومت به گسترش (RE)، حداکثر مقاومت به گسترش (RME)، گسترش(EXE) و انژی(A) می باشند. لازم به ذکر می باشد که تمام پارامترها بعداز 45، 90 و 135 دقیقه دوره استراحت اندازه گیری شد.

 

اندازه گیری مقاومت گلوتن با WGQA

 

دستگاه تجزیه و تحلیل گر کیفیت گلوتن گندم (WGQA) به طور خاص برای ارزیابی خواص ویسکوالایستیه گلوتن طراحی شده است. این دستگاه دارای دیناموتر است که نمونه گلوتن را تا انتهای پارگی آن گسترش می­دهد و قدرت تولید شده در طول کشش را اندازه گیری می­کند. مبدل قدرت دستگاه با استفاده از چند وزنه شناخته شده متصل به قلاب کالیبره شده است. روش مورد استفاده برای تعیین پروتئین گلوتن در تجزیه کننده کیفیت گلوتن گندم (WGQA) توسط چانگ (1994) و چانگ و فراری(2000) گزارش شده است. نمونه اولیه برای اندازه گیری حداکثر مقاومت در برابر گسترش(PMP) در N، قابلیت گسترش (EXP) در میلی متر و انرژی(EMP) در ژول طراحی شده است.

 

آزمون پخت

 

نان ها طبق روش توصیف شده توسط الدش(1978) تولید می­شوند. پارامترهای اندازه گیری شده شامل موارد زیر می باشد: حجم ویژه خمیر( )، ویژگی­های خارجی پوسته و ویژگی های داخلی (crumb) فرض بر این است که این ارزیابی ها به نمره کل 75 امتیاز برسد. در این جا ویژگی­های طعم و عطر در نظر گرفته نشده است.

 

تجزیه و تحلیل های آماری

 

تجزیه و تحلیل های فیزیکو شیمیایی انجام شد و نتایج به صورت مقادیر میانگین و استاندارد بیان گردید. تجزیه و تحلیل مولفه اصلی (PCA) و همبستگی خطی پیرسون (Pearsons) (p<0/05) برای آزمون خواص رئولوژیکی اندازه گیری شده توسط WGQA ، اکستنسوگراف (extensigraph)، فارینوگراف (farinograph) و آزمون پخت استفاده شد.

 

نتایج و بحث

محتوای پروتئین

 

محتوی پروتئین آرد گندم از اهمیت زیادی برخوردار است. این امر به سادگی تعیین شده و به قدرت گلوتن مربوط می­شود که پیش بینی کیفیت صنعتی آن را امکان پذیر می سازد(Fufa و همکاران، 2005). به طور کلی محتوای کل پروتئین شامل حدود 80  پروتئین های به شکل گلوتن می باشد().

پروتئین و گلوتن مرطوب محتوی نمونه ها در جدول 1 نشان داده شده است. محتوای پروتئین از 6/56 (نمونهY) تا 40/15  (نمونه H) با مقدار متوسط 14/11  متفاوت است.

این طیف گسترده از محتوای پروتئین نمایانگر این مطلب می باشد که آرد برای کاربردهای مختلف از جمله مصرف در تولید کیک و بیسکویت (مقادیر پایین­)، نان(10-12 )  و پاستا(ماکارونی) نان گندم کامل (> 14 ) متفاوت می باشد (Pomeranz، 1988). اگرچه محتوای پروتئین مناسب برای محصولات نانوایی باید بین 5/10 تا 13  باشد(شیلر، 1984).

همانطور که در جدول 1 دیده می­شود، از 59 نمونه آرد تنها آرد h برای پاستا و نان گندم کامل مناسب است. درحالی که 47 نمونه آرد را می­توان برای تولید نان و نمونه­های باقی مانده را می­توان برای کیک و بیسکویت استفاده کرد.

متخصصین غلات می دانند که نه تنها مقدار، بلکه کیفیت پروتئین گلوتن عامل مهمی در تولید محصولات با کیفیت خوب می باشد (schmidt et al؛ 1971؛ pratt،21009).

 

محتوای گلوتن مرطوب

 

گلوتن در میان اجزای تعیین کننده کیفیت گندم مهمترین نقش را در مشخص کردن نوع استفاده صنعتی آن دارد. به همین ترتیب قدرت گلوتن یکی از پارامترهای طبقه بندی گندم برای استفاده در کیک ، نان و ماکارونی است (Pomeranz، 1988؛ Pratt، 1971؛ Modenes و همکاران، 2009 ).

محتوای گلوتن مرطوب نمونه ها در جدول 1 ارائه شده است. نتایج به ترتیب از 56، 21  (نمونه m)  تا 36، 49  (نمونه n)  با میانگین 61، 37  است. با توجه به نتایج (Pomeranz، 1988؛ Pratt، 1971) گلوتن گندم ظرفیت جذب آب پایدار (حدود 8/2 برابر محتوای گلوتن خشک)دارد.  بنابراین محتوای گلوتن خشک در نمونه ها از 7/7 تا 63/17   متفاوت است.

همانطور که در جدول 1 نشان داده شده، محتوای کل پروتئین نباید برای اندازه گیری یا تخمین محتوای گلوتن مورد استفاده قرار گیرد زیرا نمونه های H و  D وB  دارای محتوای گلوتن بالاتری بود، ولی فقط نمونه h محتوای پروتئین بالاتری داشت.

به منظور ارزیابی کیفیت گلوتن، تعیین خواص رئولوژیکی کشش و توصعه پذیری لازم است.

 

خصوصیات رئولوژیکی خمیر آرد گندم

 

در سراسر جهان فارینوگراف و اکستنسوگراف برابندر برای نظارت بر کیفیت آرد گندم مورد استفاده قرار می گیرد. پارامترهای مختلف مانند زمان توسعه (TD) ،ثبات (EST) و مقاومت به کشش (RE) برای تعریف انواع گندم و کیفیت آرد گندم که توسط الیور و آلن (1992( و ویلیامز و همکاران (1988) گزارش شده، مورد آنالیز قرار می گیرد.

تجزیه و تحلیل فاینوگرافی نشان داد که نوع آرد از ضعیف تا قوی متغیر است. td از 60ثانیه(نمونه d)  تا 660s (نمونه k) متغیر است و est از 20 ثانیه (نمونه eوf) تا 1320 ثانیه متغیر است(نمونه s). بالاترین مقدار زمانی که از این دو پارامتر دریافت می­شود بیشترین قدرت آرد را نشان می دهد.

پارامترهای اکستنسوگرافی خمیر در طول دوره استراحت افزایش یافته است. همانطور که انتظار می رود از 45 تا 135 دقیقه متغیر است.RE از 115 تا 5850 UE، EXE RE از 115 تا 5850 UE، از 133 تا241میلیمتر و انرژی (A)  از 31/0 تا 84/1 dm2 متغیر است.

 

جدول 1- محتوی پروتئین و محتوی گلوتن مرطوب نمونه های آرد گندم

گلوتن مرطوب(%) پروتئین (%) نمونه ها گلوتن مرطوب(%) پروتئین (%) نمونه ها گلوتن مرطوب(%) پروتئین نمونه ها
40/04 10/70 f 44/56 11/66 L 43/96 11/59 1
38/82 10/43 g 35/86 10/49 M 35/16 10/44 2
43/60 15/40 h 41/50 11/34 N 34/50 10/88 3
41/30 11/47 i 33/98 10/81 O 35/20 11/12 4
42/68 10/69 j 34/82 10/42 p 38/34 11/00 5
33/30 10/60 k 34/80 12/62 Q 43/36 11/08 6
30/48 13/43 l 42/44 9/94 R 36/90 11/61 7
21/56 12/68 m 34/34 13/52 S 36/38 7/24 8
49/36 13/12 n 29/04 10/94 T 41/42 7/22 9
44/58 12/88 o 45/28 11/32 U 30/28 9/25 A
43/00 12/91 p 40/76 9/67 V 41/96 12/61 B
30/38 11/28 q 4/36 12/91 W 23/94 8/80 C
32/94 9/83 r 34/80 10/91 X 23/50 8/83 D
40/02 12/56 s 32/00 6/56 Y 42/32 11/85 E
41/62 9/56 t 41/40 10/62 Z 42/36 11/07 F
30/40 12/70 u 40/24 12/69 a 39/70 12/39 G
35/78 13/25 v 43/98 9/50 b 40/80 11/11 H
31/84 12/03 w 40/32 10/71 c 28/00 8/65 I
38/46 12/85 x 44/40 11/63 d 36/40 11/58 J
42/50 13/14 e 37/18 9/39 K

 

 

 

 

 

 

با توجه به این پارامترها، آرد به انواع ضعیف تا قوی طبقه بندی می شود.

نتایج پارامترهای حاصل در WQGA نشان داد که حداکثر مقاومت به کشش (RMP) از 28/0 تا 73/1 N متغیر می باشد. همچنین مقدار توسعه پذیری (EXP) از 52 تا 181 میلیمتر و انرژی (ENP) از 024/0 تا 142/0 ژول تغییر می کند. این مقادیر نشان داد که گلوتن رفتار مشابه آن دسته از آرد های گندم را که قوی هستند به نمایش می گذارد. در این مطالعه تحیل مولفه های اصلی (PCA) و رگرسیون خطی برای تخمین ارتباط بین نتایج به دست آمده توسط WGQA، اکستنسوگراف و فارینوگراف استفاده می شود.

 

تجزیه و تحلیل آماری ابزارهای رئولوژیکی

 

نتایج و نمودار PCA پارامترهای به دست آمده توسط WGQA و farinograph در شکل 1a نشان داده شده است. زمانی که WGQA و فارینوگراف با هم مقایسه می شوند، نخستین جزء اصلی (CP1) 44.7٪ از کل محدوده محاسبه شده است، در حالی که دومین جزءاصلی (CP2) به میزان 23.1٪ می باشد. بنابراین، CP1 و CP2 با هم به میزان 67.8٪ از محدوده کل را شامل می شوند. شکل 1a نشان می دهد که شاخص تحمل بردار (IT) و گسترش (EXP) در قسمت چهارم (ربع دو) قرار گرفت. پارامترهای دیگر ثبت شده، زمان توسعه (TD)، ثبات (EST) و RMP در ربع چهارم قرار گرفتند. دومین جزء (2CP) اهمیت زیادی برای پارامترهای جذب (ABS) و انرژی (ENP) دارد. در محور1 CP، مهم ترین پارامترها EST و IT بود، در حالی که در 2CP، EXP و ENP بود.. همانطور که در این شکل دیده می شود، بردارهای ( PMR (WQGA، و TD و( EST (Farinograph با هم قرار گرفته اند و به طور مشابه رفتار رئولوژیکی نمونه ها را تحت تأثیر قرار داده است. همین امر برای پارامترهای ENP و EXP (WQGA) وABS (farinograph) روی داده است. در مقابل، پارامتر IT (farinograph) رابطه معكوس با پارامتر RMP نشان داده است.تجزیه و تحلیل چند نمونه از لحاظ کیفیت در PCA مشخص گردید (شکل 1a). اکثریت نمونه ها ویژگی های کیفیت متوسطی را نشان داد. نمونه های F، E، 7، N، 6 و D به طور قابل ملاحظه ای ضعیف بود. نمونه O، o، t، b، و Q به سمت جهت و طول بردار ABS ناشی از مقادیر بالاتر، و S، P و B قوی تر بودند و بنابراین بر روی بردارهای TD، RMP و EST تاثیر گذاشتند.PCA، در شکل 1b مقایسه بین پارامترهای به دست آمده توسط WGQA و اکستنسوگراف( extensigraph ) را نشان می دهد.CP164.4٪ کل محدوده را به خود اختصاص داد، در حالیکه CP2، 19.3٪. محاسبه شد. بنابراین، هنگامی که با هم در نظر گرفته شد، CP1 وCP2 به میزان 83.7٪ از کل دامنه را تشکیل داده است. اکثریت بردارهای با پارامترهای مشابه ثبت شده با استفاده از تجهیزات متفاوتدر همان ربع قرار گرفته اند.این متغیرهای متوسط ​​که ویژگی های مشابه را اندازه گیری می کنند روند مشابهی را با توجه به اندازه گیری های رئولوژیکی، صرف نظر از تجهیزات مورد استفاده در تجزیه و تحلیل نشان می دهند. برای مقایسه توسعه پذیری، همه بردارها در محدوده دوم، بدون در نظر گرفتن تجهیزات مورد استفاده قرار گرفتند: WGQA (EXP) یا اکستنسوگرافEXE1)، EXE2و .(EXE3

 

 

شکل 1 . گراف PCA پارامترهای به دست آمده از WGQA و فارینوگراف(a) و WGQA و اکستنسوگراف(b). RMP، EXP و ENP : حداکثر مقاومت به گسترش، گسترش و انرژی به ترتیب، توسط WGQA به دست آمده ؛ ABS، TD، EST، و IT : جذب، زمان توسعه، ثبات و شاخص تحمل به ترتیب، توسط فارینوگراف به دست آمده ؛ RE1، RE2، 3 RE: مقاومت در برابر گسترش، در 45،90 و 135 دقیقه به ترتیب؛ RME1 ، 2RME، 3RME : حداکثر مقاومت در برابر گسترش در 45، 90 و 135 دقیقه ؛ EXE1 ، EXE2، 3 EXE: توسعه پذیری(گسترش) در 45، 90 و 135 دقیقه ؛A1، 2A، 3A : انرژی در 45، 90 و 135 دقیقه به ترتیب، که توسط اکستنسوگراف به دست آمده است.  علاوه بر این، 1CP اهمیت مشابهی را برای تمام بردارهای تجزیه و تحلیل شده اکستنسوگراف دارد. انرژی متغیر ثبت شده توسط اکستنسوگراف (1E، E2، E3) و توسط WGQA (ENP) در ربع اول واقع شده است. انرژی متغیر در 45، 90 و 135 دقیقه (A1، A2 و A3 به ترتیب) اهمیت مشابهی را نشان دادند و بردارهای آن بین محور CP1 و CP2 قرار داشتند ، A2 و A3 عملا همپوشانی دارند. یک زاویه کوچک بین بردار ENP و محور 2CP شکل گرفت.زوایای کوچکی بین مقاومت متغیر به گسترش (RE) ایجاد شده است و حداکثر مقاومت به گسترش (RME) و محور 1CP و بردارهای RE11،1RME و RME2 و RME3 در منحنی I و بردارهای RE2 و 3RE در ربع چهارم قرار گرفت. بردار RMP در ربع I بین محور CP1 و CP2 قرار گرفته است. به طور کلی، مهمترین متغیرهای محور CP1 و CP2 به ترتیب توسط RE و RME و ENP، EXP و 1EXE، EXE2 و EXE3 نشان داده شد.پارامترهای RMP (WQGA) و A1، A2 و A3 (فارینوگراف) بر روی توزیع نمونه ها با یک روش مشابه تاثیر گذاشت، که همچنین برای پارامترهای ENP (WQGA) و EXE1، 2EXE و 3EXE مشاهده شد. بر اساس توزیع نمونه ها، به نظر می رسد که اکثر آنها در اطراف مرکز توزیع شده اند. منطقه، نشان می دهد که آنها دارای قدرت متوسط هستند، در حالی که نمونه ها با تاکید بیشتر بر این خواص، نمونه های B، 8 و 9 بودند که قوی می باشند؛ نمونه های 1، b و a که بر اساس EXE به دلیل مقادیر بالاتر تاثیر می گذارد. و نمونه های E، 7، F، N و U، که ویژگی های آردهای ضعیف را نشان داد، با توجه به مقادیر پایین تر، پاسخ ها را تحت تاثیر قرار می دهد.جدول 2 طبقه بندی قدرت آرد را با توجه به پارامتر های تجزیه شده توسط فارینوگراف نشان می دهد که تعداد زیادی از نتایج آردهای با قدرت متوسط را تائید می کند. این آردها باعث تغییرات عمده در محصول نهایی می شود؛ از این رو آزمایش های پخت نهایی برای ارزیابی کیفیت با دقت بیشتر لازم می باشد.جدول 3 همبستگی خطی بین نتایج بدست آمده توسط WGQA،extensigraph وfarinograph را نشان می دهد. به طور کلی همبستگی خطی بین پارامترهای تجزیه و تحلیل شده کمتر از 65/0 است و بیشترین مقدار برای (RMP(WQGA  و A3 اکستنسوگراف بدست آمده است.توضیحات چندگانه باید برای مقادیر همبستگی خطی کوچکتر از 6/0 درنظر گرفته شود. همانطور که قبلا دیده اید بیشتر نمونه های آرد ویژگی­های قدرت متوسط را نشان دادند از این رو ممکن است تغیرات زیادی در پارامترها وجود داشته باشد مانند ظرفیت نگهداری آب بالا، ولی مقاومت کم به گسترش و یا معاشرت برعکس که ممکن است بر ازریابی توسط PCA و همبستگی خطی تاثیر بگذارد. یکی دیگر از عواملی که باید مورد توجه قرار بگیرد این است که WQGA گلوتن را پس از جدا شدن آنالیز می کند در حال که دیگر ابزارها آرد را پس از اضافه کردن آب و زدن تجزیه و تحلیل می کند در نتیجه حضور مواد مغذی دیگر در مقادیر بیشتر می­توانند باند شدن بین آرد و آب را به ویژه در حضور پروتئین های غیر گلوتنی، مواد معدنی و نشاسته آسیب دیده تحت تاثیر قرار دهند.در این مطالعه همبستگی کم بین نتایج بدست آمده از تجهیزات استفاده شده و نتایج حاصل از تست پخت مشاهده شد. Lasztityدر سال 2002 به نتایج مشابهی با مطالعه اخیر دست یافت. این مطالعه پیشنهاد میکند که نیاز به مطالعات بیشتری در مورد نقش پروتئین های غیر گلوتنی و مواد مغذی گندم ذر نتایج آزمون تست پخت وجود دارد.

 

جدول 2- طبقه بندی نمونه های آنالیز شده توسط فارینوگراف

 

طبقه بندی انجام گرفته توسط Williams و همکاران(1988) نمونه ها
قوی S,V,p
متوسط 3,8,9,B,P,Q, 4,5,A,G,I,J,K,L,M,O,R,T,W,Y,a,b, C,d,e,f,g,h,I,j,k,l,m,n,o,r,s,t,u,v,w, x, 1,2,6,C, H,U,X,Z, q, D,F,N

 

ضعیف 7,E

 

 

جدول 3- همبستگی خطی بین فارینوگراف، اکستنسوگراف و پارامترهای WGQA

 

IT EST TD ABS ENP EXP RMP Paramete
-0/7177 0/6050 0/4127 0/1365 0/1049 -0/4532 0/5272 RE1
-0/6631 0/5307 0/3313 0/0625 -0/0152 -0/5353 0/4518 RE2
-0/6367 0/5043 0/3197 -0/0221 -0/0018 -0/5520 0/4884 RE3
-0/7397 0/6530 0/428 0/0881 0/1496 -0/4686 0/5799 RME1
-0/6806 0/5680 0/3328 0/0190 0/0581 -0/5470 0/5397 RME2
-0/6527 0/5706 0/3593 -0/0523 0/0358 -0/5614 0/5667 RME3
0/3287 -0/0960 -0/0581 -0/0439 0/2763 0/4331 -0/0533 EXE1
0/4637 -0/2326 -0/1403 -0/1131 0/2516 0/5136 -0/1198 EXE2
0/3840 -0/1524 -0/1107 -0/0208 0/3626 0/5036 -0/0087 EXE3
-0/6982 0/6843 0/4335 0/0929 0/2852 -0/3075 0/6150 A1
-0/6940 0/6745 0/4145 0/0079 0/2001 -0/3930 0/6071 A2
-0/6625 0/6341 0/3879 -0/0132 0/2249 -0/3995 0/6511 A3
-0/5079 0/4102 0/1833 0/0437 0/5839 -0/3342 1/0000 RMP
0/2369 -0/0970 -0/0329 0/2641 0/4706 1/0000 -0/3342 EXP
-0/2983 0/2666 0/0817 0/3644 1/0000 0/4706 0/5839 ENP

 

 

aRE1، 2RE، RE3 : مقاومت در برابر گسترش، به ترتیب در 45، 90 و 135 دقیقه به دست آمد. 1RME، 2RME،RME3  : حداکثر مقاومت به گسترش، به ترتیب در 45، 90 و 135 دقیقه به دست آمد؛ 1EXE، 2EXE، 3EXE : قابلیت کشش به ترتیب در 45، 90 و 135 دقیقه بدست آمد.A1، A2،  A3: انرژي به دست آمده توسط Extensigraph به ترتيب در 45، 90 و 135 دقيقه ؛ RMP، EXP و ENP : حداکثر مقاومت در برابر گسترش، توسعه و انرژی به ترتیب توسط WGQA بدست آمد؛ ABS، TD، EST و IT : جذب، زمان توسعه، ثبات و شاخص تحمل به ترتیب، توسط فارینوگراف به دست آمد.

 

آزمون تست پخت

 

جدول4 مقادیر حجم مخصوص خمیر (sv) و پارامترهای تست پخت را نشان می دهد. sv از 78/2 (نمونه X) تا 76/5 CM3g-1 (نمونه های GوO) متغیر است. نمونه های 6،8،A، G، M ، gو j عملکرد نانوایی خوبی داشتند (SV>0/5 CM3g-1). در حالی که نمونه های C، D، T، X، و U دارای  SVنامطلوب (< 6/30/5 CM3g-1) بودند.طبق نتایج کامارگو (1987) نمونه به منظور دست یافتن به نان با کیفیت خوب باید حداقل نمره 80 داشته باشد. نویسندگانی که کیفیت نان را با استفاده از همان پارامترهای استفاده شده در این مطالعه ارزیابی کردند با در نظر گرفتن عطر و طعم 100 امتیاز را به عنوان معیار در نظر گرفتند. در تحقیق حاضر از مجموع 75 امتیاز ، نمونه نان بیش از 60 امتیاز با کیفیت خوب در نظر گرفته شد.همان طور که در جدول 4 دیده می شود از 59 نمونه قابل بررسی بیش از 25 مورد کیفیت پخت خوب داشت. تست نانوایی نهایی نشان داد که انتظار می رود نتایج آردهای قوی و ضعیف در نظر گرفته شده باید مطابق با رفتار رئولوژیکی آنها باشد اما در آردهای با قدرت متوسط تغییرات در آزمون پخت نشان می دهد که برای این نان علاوه بر رفتار رئولوژیکی آزمایش تست پخت نانوائی نیز ضروری است.شکل 2 و 3 تجزیه و تحلیل های PCA پارامترهای آزمون تست پخت خصوصیات داخلی (CI)، خصوصیات خارجی (CE)، و نمره کل (TOT) مورد استفاده برای ارزیابی اثر پارامترهای به دست آمده توسط فارینوگراف (شکل a2)؛ اکستنسوگراف (شکل b 2) و WGQA (شکل 3) را نشان می دهد.شکل a2 نشان می دهد که پارامترهای فارینوگراف EST، TD، و ABS برای مشخصه های تست پخت مهم می باشد. اگر چه بردار نتایج فارینوگراف و تست پخت نهايي تقريبا نزديک مرکز و بين دو محور آن قرار گرفته است، 1PC سهم بیشتری را در نتایج نشان داد. شکل  a2 نشان می دهد که نمونه های J، L، M، 9، 3، B، 8، P و S دارای بالاترین مقدار کیفیت نان با استفاده از اکستنسوگراف و عملکرد مطلوب در آزمون تست پخت است.اگر چه ابزار های رئولوژیکی مورد استفاده در این مطالعه از جمله WGQA قادر به پیش بینی رفتار آرد ضعیف و قوی گندم در آزمون تست پخت بودند ممکن نبود امکان پیش بینی رفتار متداول آرد با قدرت متوسط از آنجا که آنها در محصولات با تغییرات قابل توجه در مقادیر کوچک نمونه وزمان تجزیه و تحلیل بسیار سریع منجر شده است که آن را از ابزار  های دیگر متفاوت می سازد.

 

 

 

شکل 2 . گراف PCA پارامترهای به دست آمده از فارینوگراف و آزمون پخت(a) و اکستنسوگراف و آزمون پخت(b).ABS ، TD،EST  و IT : جذب، زمان گسترش، پایداری به ترتیب، توسط فارینوگراف به دست آمده ؛ 3RE، 3EXE، RME3 و A3 مقاومت به گسترش، حداکثر مقاومت به گسترش، گسترش پذیری جذب، زمان توسعه، ثبات و شاخص تحمل به ترتیب، توسط فارینوگراف به دست آمده ؛ RE1، RE2، 3 RE: مقاومت در برابر گسترش، در 45،90 و 135 دقیقه به ترتیب؛ RME1 ، 2RME، 3RME : حداکثر مقاومت در برابر گسترش در 45، 90 و 135 دقیقه ؛ EXE1 ، EXE2، 3 EXE: توسعه پذیری(گسترش) در 45، 90 و 135 دقیقه ؛A1، 2A، 3A : انرژی در 45، 90 و 135 دقیقه به ترتیب، که توسط اکستنسوگراف به دست آمده است.

 

جدول 4- حجم ویژه (SL) ویژگی های خارجی (CE)  ویژگی های داخلی و نمره کل(TOT)  حاصل از آزمون پخت

 

 

Baking Test Baking Test Baking Test
TOT CI CE SL

(cm3/g)

Sample TOT CI CE SL

(cm3/g)

Sample TOT CI CE SL

(cm3/g)

Sample
60/4 27/5 32/5 4/63 f 55/8 26/5 29/3 4/28 L 59/4 27/0 32/4 4/77 1
60/3 26/0 34/3 5/20 g 66/4 28/5 37/9 5/67 M 46/4 22/0 24/4 4/03 2
59/9 26/5 33/4 4/91 h 55/1 26/0 29/1 4/24 N 64/5 30/0 34/5 5/11 3
61/2 28/0 33/2 4/73 i 55/8 26/0 30/8 3/70 O 59/1 26/5 32/6 4/68 4
62/1 27/5 34/6 5/14 j 60/3 28/0 32/3 4/16 P 64/1 28/5 35/6 4/83 5
60/6 27/5 33/1 4/69 k 55/2 25/0 30/2 3/96 Q 60/6 26/5 34/1 5/29 6
58/1 27/5 30/6 4/07 l 56/0 25/0 32/0 4/04 R 54/0 26/5 27/5 3/90 7
58/0 26/0 33/0 4/67 m 63/5 32/5 31/0 3/91 S 68/3 31/0 37/3 5/49 8
60/2 26/0 34/2 4/85 n 47/8 23/0 24/8 3/10 T 65/4 32/0 33/4 4/63 9
62/3 28/5 33/8 5/76 o 51/5 24/0 27/5 3/75 U 61/5 27/5 34/0 5/39 A
63/4 30/0 33/4 4/91 p 59/5 27/0 32/5 4/37 V 64/1 30/0 34/1 4/68 B
55/5 26/0 29/5 4/04 q 55/0 26/5 28/5 3/89 W 50/6 26/5 24/1 3/04 C
61/1 29/0 32/1 4/67 r 48/7 25/5 23/2 2/78 X 49/3 25/5 23/8 3/53 D
60/8 28/0 32/8 4/59 s 54/1 24./5 29/6 4/09 Y 55/5 25/5 30/0 4/65 E
62/7 29/5 33/2 4/71 t 55/2 24/0 31/2 4/25 Z 48/4 23/5 24/9 3/76 F
49/4 25/0 24/4 3/26 u 58/1 27/0 31/1 4/10 a 67/7 30/5 37/2 5/76 G
62/3 29/0 33/3 4/74 v 59/5 26/5 33/0 4/34 b 59/8 27/0 32/8 4/74 H
61/0 27/5 33/5 4/95 w 60/0 27/5 32/5 4/19 c 59/7 28/0 31/7 4/41 I
52/1 24/0 28/1 3/93 x 59/3 27/0 32/3 4/05 d 64/2 29/5 34/7 7/87 J
57/2 26/5 30/7 3/79 e 61/2 27/0 34/2 4/86 K
75/0 35/5 40/0 75/0 35/5 40/0 75/0 35/5 40/0

 

 

 

نتیجه گیری

ثابت شده است که دستگاه WGQA که در این تحقیق توضیح داده شده، برای ارزیابی خواص فیزیکی گلوتن گندم مفید است. حداکثر مقاومت در برابر گسترش (RMP) که توسط WGQA به دست آمده در پیش بینی عملکرد موثر بود. نتایج به دست آمده توسط WGQA همانند نتایجی بود که توسط دیگر ابزارهای ریاضی در طول ارزیابی اثر خواص رئولوژیکی آرد گندم توسط آزمون پخت تعیین شده بودند. همه ابزارهای تحلیلی در پیش بینی نتایج آرد قوی یا ضعیف، موثر بوده است. اما آنها در پیش بینی نتایج آرد متوسطدر آزمون تست پخت موثر نبودند. مزیت بزرگ WQGA استفاده از گلوتن مرطوب حاصل از آزمایش گلوتن است، بنابراین نیاز به مقدار کمتر نمونه داشته و زمان تجزیه و تحلیل را بسیار سریع میکند، که آن را از ابزارهای دیگر متمایز می کند.

۱۳۹۹/۱۲/۲۱  
 

دیدگاه بگذارید

avatar