X
تبلیغات

قالب وبلاگ

قالب وبلاگ

تکنولوژی غلات و صنایع غذایی

تکنولوژی غلات و صنایع غذایی
 

محل درج آگهی و تبلیغات
 
نوشته شده در تاريخ دوشنبه 6 آذر1391 توسط میثم نقوی

فیبر تفاله چغندرقند(فایبرکس) و کاربرد آن در بهبود کیفیت فراورده های نانوایی

عبدالرضاآقاجانی

کارشناس ارشد مهندسی علوم و صنایع غذایی،مرکز جهاد کشاورزی شهرستان لنگرود.

 

چکیده

امروزه استفاده از رژیم غذایی کم چرب با توجه به بروز انواع بیماری های مختلف نظیر افزایش کلسترول سرم خون، دیابت، اضافه وزن و بیماریهای قلبی،عروقی مورد توجه متخصصان تغذیه و پژوهشگران قرار گرفته است.فیبرهای غذایی نقش بسیار مهمی را در بدن ما ایفا می کنند . این مواد به دو دسته محلول و غیر محلول در آب تقسیم بندی می شوند . از جمله فیبرهای محلول می توان به پکتین ها ، صمغ ها و لعاب های گیاهی اشاره کرد . آنها سطح کلسترول خون و خطر امراض قبلی را کاهش می دهند و سبب کاهش یا تثبیت گلوکز خون نیز می شوند و برای اشخاص مبتلا به مرض قند بسیار حیاتی هستند. سلولز ، همی سلولز و لیگنین از فیبرهای غیر محلول در آب هستند که آب را به خوبی جذب می کنند به همین دلیل سبب افزایش حجم مدفوع و دفع سریع آن توسط روده شده و خطر ابتلا به سرطان روده را کاهش می دهند. فیبر تفاله چغندرقند(فایبرکس) ترکیباتی منحصر به فرد و خصوصیاتی عالی دارد که آن را برای مصرف در صنایع غذایی مناسب ساخته و به دلیل دارا بودن هر دو نوع فیبر محلول و غیرمحلول پتانسیل بالایی در حفظ سلامتی دارد.این ترکیب به دلیل ظرفیت نگهداری آب بالا و مقاومت نسبت به حرارات و فریز کردن ماده ایده آلی برای افزودن به نان ها ، محصولات غلات ، خمیرهای منجمد و فرآورده های گوشتی  جهت تولید محصولات عملگر می باشد. تجربیات صورت پذیرفته در مورد افزودن فیبر تفاله چغندرقند به محصولات غذایی مختلف نشان داده است که اضافه کردن این ماده علاوه بر افزایش سطح فیبر رژیمی ، اثرات مطلوبی بر کیفیت فراورده های غذایی نیز داشته است . با توجه به نیاز جامعه به تولید مواد غذایی سالم و با عنایت به در دسترس و ارزان بودن این فیبر ، لازم است استفاده از فیبر تفاله چغندر قند جهت تهیه مواد غذایی عملگر مورد توجه بیشتر قرار بگیرد.

 

کلمات کلیدی: فبیرتفاله چغندرقند، کلوچه،کیک،نان.

مقدمه

در حال حاضر استفاده از ترکیبات نظیر فیبرهای گیاهی که به عنوان فیبر رژیمی شناخته شده اند، با هدف تولید مواد غذایی کم چرب ، معمول گردیده است. اصطلاح فیبر رژیمی برای اولین بار توسط پژوهشگری به نام Hipsley (1953)به عنوان ترکیباتی با منشأ دیواره سلول های گیاهی بیان شد.برخی از محققین نیز فیبر رژیمی را به صورت بقایای گیاهان که به هیدرولیز توسط آنزیم های گوارش انسان مقاوم هستند، بیان نمودند و لذا بر عدم قابلیت هضم پذیری این ترکیبات در روده کوچک تأکید داشتند.فیبرهای رژیمی گروهی از کربوهیدرات ها هستند که بوسیله آنزیم های دستگاه گوارش هضم نشده و در روده بزرگ توسط فلور طبیعی (میکروبی) تحت تخمیر قرار می گیرند. فیبر خام برحسب قرارداد تمام موادی که تحت شرایط استاندارد ملی ایران نامحلول و قابل سوختن هستند، معرفی شده است. در کشور فرانسه اصطلاح عدد سلولزی نامحلول یا سلولز خام به جای فیبرخام بکار می رود.

 فیبرها علاوه بر خواص تغذیه ای، دارای ویژگیهای سلامتی بخش نیز هستند و به همین دلیل غذاهای حاوی فیبرها را مواد غذایی عملگر(فراویژه یا فراسودمند) گویند. از خواص سلامت بخش فیبرها می توان به کاهش سطح کلسترول سرم و قند خون، کاهش زمان تخلیه مواد غذایی از روده، کاهش دیابت و اسهال، جلوگیری از انواع سرطان، حمایت از ابتلا به چاقی اشاره کرد. ویژگی هایی نظیر توانایی جذب و نگهداری آب، توانایی تغییر کاتیون ها و نیز قدرت جذب چربی و از طرفی کاهش مقدار آن، افزایش مدت نگهدای، بهبود کیفیت (نظیر بو، بافت، طعم و مزه) ماد غذایی خاصیت امولسیفایری، تشکیل کف و پایداری آن، تغییر در ویسکوزیته، بهبود ژلاتینه شدن، از ویژگی های تکنولوژی فیبرهاست. فیبرها را براساس ویژگی هایی انحلال در آب به دو گروه بزرگ فیبرهای محلول و فیبرهای نامحلول تقسیم می کنند. از فیبرهای محلول می توان به پکتین اشاره کرد. سلولز نیز مثال از فیبرهای نامحلول است.

میزان فیبر توصیه شده توسط FDA جهت مصرف روزانه 25 گرم در روز می باشد و محصولاتی که تحت عنوان « غنی شده با فیبر » برچسب زنی می شوند باید حاوی 5/2 گرم فیبر در هر وعده یا 10 درصد میزان توصیه شده توسط FDA باشند . محصولاتی که تحت عنوان « میزان فیبر بالا » برچسب می خورند باید حداقل 5 گرم در هر وعده یا 20 درصد میزان توصیه شده توسط FDA فیبر داشته باشند. در کارخانجات چغندر قند آنچه پس از استخراج قند از خلال چغندرقند باقی می ماند تفاله نامیده می شود . معمولا تفاله به صورت های آبدار ( 11 – 9 درصد ماده خشک ) ، پرس شده ( 25-18 درصد ماده خشک ) و خشک یا پرک ( 91-89 درصد ماده خشک ) تولید می شود . تفاله تر خروجی از دیفوزیون حاوی 82-75 درصد آب است که پس از عبور از تفاله خشک کن تبدیل به تفاله خشک با رطوبت 11-9 درصد می شود . معمولا از هر 100 تن خلال چغندرقند ، 10-6 تن تفاله خشک با درصدهای قند مختلف بدست می آید . تفاله چغندرقند جهت تغذیه دام ، تغذیه انسان ، مصرف به عنوان کود مستقیم ، کود پس از کمپوست و برای تولید انرژی ( بیوگاز ) استفاده می شود.

 ترکیبات و ویژگی های فایبرکس

فایبرکس حاوی مقدار زیادی فیبر رژیمی کم انرژی و عاری از نشاسته و فیتات است . ظرفیت نگهداری آب این فیبر از فیبرهای غلات بالاتر می باشد و می توان از آن به عنوان ماده پر کننده در صنایع غذایی استفاده کرد . اسید فیتیک فیبر تفاله چغندرقند بسیار اندک است و مصرف آن در تولید غذاهای رژیمی در جذب آهن اختلال ایجاد نمی کند.

 

جدول 1- میانگین ترکیبات ریشه چغندرقند

ترکیبات

میزان

مواد دیواره سلولی

6%

قند

17%

آب

77%

 

 اثرات مفید این فیبر بر کنترل میزان کلسترول خون و حفظ تعادل املاح معدنی در بدن انسان به اثبات رسیده است و اضافه کردن آن به رژیم غذایی بدون داشتن اثر تداخلی در جذب مواد معدنی دیگر ، جذب کلسیم را بهبود می بخشد. این فیبر به وضوح کلسترول LDL را کاهش داده و در کاهش فشار خون نیز مؤثر است.

مهمترین دلیل تکنولوژیکی بکارگیری فایبرکس، ظرفیت جذب و نگهداری آب می باشد. این ویژگی به دارا بودن بخش هیدروکسیل در ساختمان این ترکیب مربوط می شود و شاخص ترین فاکتور برای بکارگیری فیبرها در فرمول مواد غذایی است. گزارش شده که فایبرکس 5/3 برابر وزن خود آب جذب می کند.

 

 

 

 

 

جدول 2- میزان ترکیبات فیبرغیر محلول موجود در فیبر تفاله چغندرقند

ترکیبات

میزان

پکتین

همی سلولز

سلولز

لیگنین

30%

40%

25%

5%

 

فیبرهای چغندر قند در گرید های مختلف بر حسب اندازه ذرات از 32 میکرو متر الی 2 میلی متر و همچنین حالت آسیاب نشده طبقه بندی می شوند و انواع معمول آن ،شامل فیبر چغندر620(آسیاب نشده)، 610( اندازه ذرات کمتر از 5/0 میلی متر )، 600( اندازه ذرات 2/1 تا 4/0 میلی متر )می باشد ،که پرمصرف ترین آنها فیبر چغندر قند 620 است. فایبرکس محتوی ترکیب متعادلی از فیبر می باشد و از هر 100 گرم آن 60 کیلو کالری یا 260 کیلوژول انرژی تولید می گردد. در سال های اخیر استفاده از فیبرها بویژه فیبرهای رژیمی معمول در تولید مواد غذایی فراویژه افزایش یافته است.

 

جدول 3- حدود تقریبی مقدار فیبر رژیمی موجود در چند نوع فیبر تجاری

ترکیبات

فیبرنامحلول

فیبرمحلول

کل

فیبرسیب

گوآرگام

سبوس جو

فیبرجو

سلولز پودری

فیبر چغندرقند

سبوس گندم

31%

0

15%

93%

95%

50%

 

42%

14%

90%

11%

0

0

 

24%

4%

45%

90%

26%

93%

95%

745

46%

 

 

 

 

 

جدول4:ترکیبات پلی ساکاریدی موجود در فایبرکس ( به درصد )

گلوکز

1/25

گالاکتوز

9/6

مانوز

3/1

رامنوز

5/2

آرابینوز

1/25

زایلوز

0/2

گالاکتورونیک اسید

3/31

اسیداستیک

8/3

متیل الکل

3/1

اسید فرولیک

7/0

 

مروری بر کاربرد فایبرکس در فراورده های نانوایی

در حال حاضر از فیبرهای برپایه کربوهیدرات به عنوان جایگزین چربی در فرمول کلوچه استفاده می شود وگزارش شده که فیبرها در نان و کلوچه موجب بروز خواص فراسودمند می شوند.امروزه استفاده از فیبرهای گیاهی نظیر فیبر حاصل از چغندرقند ، فیبر یولاف، فیبر جو و سبوس برنج در فرمول مواد غذایی مختلف از جمله فرآورده های آردی معمول شده است. افزایش مدت زمان نگهداری نان، کیک و کلوچه با به کارگیری فیبرهای گیاهی به اثبات رسیده است. این ویژگی به قدرت افزایش ظرفیت نگهداری آب مربوط می شود که مربوط به واکنش بین نشاسته و فیبر می باشد. در بسیاری از مقالات اهداف عمده بکارگیری فایبرکس در فرآورده های غله ای افزایش مصرف فیبرهای رژیمی و کاهش کالری دریافتی بیان شده است.

نشان داده شده که فرآورده های غلات نظیر کیک و بیسکویت از بهترین حاملین فیبرهای رژیمی می باشند. از فیبرها، سبوس برنج و جو، فایبرکس و باگاس و نیز دانه های بسیاری از میوه جات به عنوان افزودنی و ترکیبات با ارزش غذایی بالا در فرآورده های آردی نظیر کیک استفاده می کنند. افزایش ظرفیت نگهداری آب و استحکام بافت کیک از جمله نتایج بکارگیری فایبرکس در فرمول کیک ها می باشد بدین ترتیب زمان ماندگاری  فرآورده افزایش می یابد.  داتامونیتر  بیان کرد که یکی از مزایای استفاده از فایبرکس در کیک و کلوچه، افزایش مدت زمان نگهداری است. مطالعات نشان داد که استفاده از فیبرهای طبیعی موجب انبساط و جلوگیری از چروکیدگی بیش از حد کیک می شود. برخی محققین مانند  Boyer و    Liu(2004)  گزارش کردند که افزایش جذب و نگهداری آب توسط فیبر چغندر قند به دارا بودن بخش هیدروکسیل در ساختمان فیبرها مربوط می شود.

نقش فیبرها از جمله فایبرکس در فرمولاسیون کیک ها شامل کاهش سفتی نامطلوب بافت، افزایش ظرفیت نگهداری آب و در نهایت افزایش زمان ماندگاری، بهبود استحکام بافت، غنی سازی محصول نهایی، ایجاد بافت با با چسبندگی کمتر وحالت صمغی بودن کیک می باشد. در ایران، استفاده از تفاله چغندرقند هم اکنون به صورت خوراک دام است در حالیکه می توان از فیبر حاصل از این محصول استفاده کرده و موجب خودکفایی کشور از نظر واردات فایبرکس شد. در نتیجه در مقادیری از ارز صرفه جویی کرد. فایبرکس در سیستم های غذایی موجب افزایش زمان ماندگاری می شود. بهبود طعم، کاهش خاصیت ویسکوالاستیک خمیر، افزایش خواص تغذیه ای و فراویژه و در نهایت افزایش طول مدت نگهداری از دیگر ویژگیهای قابل توجه فایبرکس در فرمولاسیون نان و فرآورده های غلات نظیر کیک و کلوچه می باشد.

فایبرکس در صنایع غلات سبب گسترش محصول در اکسترودرها می شود .استفاده از این فیبر جهت تولید نان عملگر نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصله بیانگر این مساله بود که حجم نان تولید شده با فیبرهای درشت و متوسط در مقایسه با فیبرهای ریز بهتر است . با اضافه کردن بلغور ذرت به فرمول ، رنگ خاکستری پوسته حذف می شود و اضافه کردن بهبود دهنده و گلوتن سبب نرم شدن پوسته نان می گردد . البته لازم به ذکر است که تا سطح 10 درصد فیبر اضافه شده احتیاجی به اضافه کردن گلوتن نیست . در مورد تولید ماکارونی عملگر با فیبر چغندرقند نیز تحقیقاتی پذیرفت . نتایج حاصله نشان داد که با اضافه کردن فیبر تا سطح 8 درصد ماکارونی هایی با کیفیت بسیار خوب تولید می شود.

مطالعات صورت پذیرفته در مورد اضافه کردن این خمیر به غلات حجیم شده جهت تولید محصولی عملگر نیز نشان داد که اختلاط آن تأثیر نامطلوبی بر طعم ، رنگ ، عطر و کیفیت محصول ندارد . با اضافه کردن این فیبر سختی محصول و میزان پروتئین آن کاهش یافت . در خمیرهای فریز شده این فیبر علاوه بر غنی سازی ، سبب کاهش شکستگی خمیر در زمان پخت ، جلوگیری از تاول های روی پوسته و افزایش حجم و تازه ماندن بعد از سه روز می گردد .

بررسی هایی در ارتباط با جایگزینی فیبرهای گیاهی در فرمولاسیون کلوچه به وسیله بسیاری از پژوهشگران انجام شده است.

در یک مطالعه از فیبرها به عنوان جایگزین چربی در کیک، کلوچه ها و سریال صبحانه استفاده شد. نتایج ارزیابی حسی نشان داد که طعم و بافت محصولات زمانیکه تا 50 درصد وزن شورتنینگ، فیبر در فرمول کیک جایگزین شد، بهبود قابل توجهی یافت. فیبر چغندرقند در این مورد در نقش جایگزین شورتنینگ عمل می کند.نقش و اهمیت فایبرکس در نگهداری گاز و تشکیل حبابهای بسیار ریز هوا در فرمول کیک توسط بررسی شده است. افزایش بهینه حجم محصول نهایی مهمترین نتیجه این تحقیق بود.

در یک بررسی استفاده از 20، 40 و 60 درصد وزنی فیبر یولاف در فرمول کیک و ویژگی های فیزیکی و رئولوژیکی محصول نهایی بررسی شد. افزایش وزن مخصوص کیک و کاهش ویسکوزیته از نتایج این تحقیق بود. همچنین مشاهده شد که با افزایش مقدار فیبر، جدول نگهداری افزایش یافت ولی استفاده از 20 درصد تأثیری روی نرمی بافت نداشت.

(1989) Wang   نتیجه گرفت که استفاده از تفاله سیب بدلیل دارا بودن فیبر قابل توجه موجب بهبود بافت و طعم، نرم شدن، شیرین شدن و رطوبت متعادل در کیک می شود. Sharif و همکاران (2003) از فایبرکس به عنوان جایگزین شورتنینگ در محصولات آردی استفاده کرده است .

پژوهش های sowmya و همکاران (2009) نیز نشان داد که از افزودن هیدروکلوئید ها به همراه فایبرکس موجب بهبود ویژگی های تکنولوژیکی و بویژه خواص تغذیه ای و سلامت بخش فرآورده های غله نظیر کلوچه و کیک می گردد. در مطالعه ای افزودن فیبر چغندرقند، اینولین (FN) و فیبر پوست گلابی (EX) در فرمولاسیون خمیر نان بررسی شد. افزایش ویژگیهای تغذیه ای و سلامت بخش، کاهش ویسکوزیته خمیر و نیز کاهش در ویژگی های ویسکوالاستیک خمیرنان در طول ژلاتینه شدن از نتایج این تحقیق بود. طبیعت فیبر نیز نقش مهمی را در بروز تغییرات ایفا می کند. (2009) Kokselدر مطالعات نشان داده اند که فیبرها در کیک ها و نان به مشکلات هضمی کمک می کنند و خاصیت فراویژه بودن به محصول نهایی می دهند.

بهبود تخلخل و احساس دهانی و جلوگیری از ایجاد توده های  بسیار سخت از دیگر ویژگی های استفاده از فایبرکس در محصولاتی نظیر بیسکویت و کلوچه است.در برخی کیک ها نظیر کیک لایه ای زرد وجود مقادیر بالای تخم مرغ سبب افزایش میزان کلسترول فرآورده می شود. برای جلوگیری از بروز عوارض ناشی از بالا بودن میزان کلسترول در این محصولات تحقیقاتی بر روی جایگزینی تخم مرغ به طور کامل یا جزئی با انواع منابع پروتئینی همراه با افزودنی های دیگر نظیر صمغ ها فیبرهای گیاهی انجام شده است. 

عده ای از پژوهشگران مانند Campbell وهمکاران (1994)  از فیبر چغندر قند در فرمول فرآورده های آردی نظیر کلوچه بیشتر با هدف افزایش ماندگاری محصول نهایی استفاده نموده اند.

 عده ای از پژوهشگران نظیرUdarbe وهمکاران (2003) بیان کردند که استفاده از فیبر چغندر قند موجب نگهداری گاز و تشکیل حباب های بسیار ریز در کلوچه می شود.Filipovic و همکاران(2010) گزارش کرده اند که فیبر چغندر قند در محصولات آردی نرم از پدیده تشکیل توده های چسبیده به یکدیگر جلوگیری می کند و موجب بهبود احساس دهانی و تخلخل می شود.Galdeano  همکاران(2006) ، Gorecka و همکاران(2010) و Shah(2000) بیان کردند که بکارگیری فیبرهای حاصل از میوه جات نظیر سیب و گلابی، غلات نظیر یولاف و جو و نیز چغندرقند با اهداف افزایش خواص تغذیه ای و سلامتی بخش و نیز افزایش زمان ماندگاری محصولات غذایی انجام می شود.طبق گزارشات  Lee  و همکاران (2005) و Ognean و همکاران (2006 ) ، جذب آب مهمترین فاکتور مثبت در فیبر چغندر قند است که روی بافت، رنگ و ارزیابی های حسی (ارگانولپتیکی) مؤثر می باشد. Gorecka و همکاران (2005) در تحقیقی فیبر چغندر قند را به مقدار 30 درصد جایگزین آرد کلوچه کرده و نتایج مطلوبی بویژه از نظر ارزیابی حسی بدست آوردند.

  Raseco و همکاران (1990) گزارش کردند که بکارگیری فیبر چغندر قند در ترکیب با اینولین و دیگر ترکیبات هیدروکلوئید در فرمول فرآورده های آردی نتایج مثبتی دارد.Kohajdova  و همکاران (2009) در مطالعه ای از فیبر چغندرقند و تفاله سیب در فرمول کلوچه استفاده کردند. نتایج حاکی از بهبود بافت و طعم، نرم و شیرین شدن و رطوبت بیشتر فرآورده نهایی بود. نتایج مشابهی نیز بوسیله Mckee  بدست آمد.برخی از محققین نظیر Raseco و همکاران (1990 ) از فیبر جو و گندم در فرمول کلوچه استفاده کردند و به این نتیجه رسیدند که طعم و بافت زمانی که تا 50 درصد شورتنینگ در فرمول فوق جایگزین می شود، بهبود می یابد.Osella و همکاران (2008 ) و Ognean و همکاران (2006 )  در آزمایشاتی جداگانه از فیبر چغندر قند به مقدار 20 درصد در فرمول کلوچه استفاده نمودند. نتایج حاکی از افزایش مدت ماندگاری و بهبود خواص حسی محصول بود. بررسی های مروری در مورد بکارگیری فیبر چغندرقند، فیبر سیب و پوست سیب زمینی در فرمول کلوچه  بوسیله Johansson  و همکاران (2001 )  انجام شده و نتایج قابل قبولی از نظر بهبود بافت و افزایش مدت ماندگاری فرآورده نهایی بدست آمده است.

   بکارگیری فایبرکس همراه با ترکیباتی نظیر هیدروکلوئیدها و فیبرهای گیاهی دیگر در فرمولاسیون خمیر مورد استفاده برای تولید فراورده های نانوایی به منظور دستیابی به کیفیت بهتر توصیه می شود.

 


.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک