تکنولوژی غلات و صنایع غذایی

به نام خدا

مقدمه ای به تکنولوژی هردل در نان مسطح هندی(چاپاتی) و چند فراورده دیگر

چکیده :

غلات و فراورده های متنوع آن بویژه نان، غذای اصلی بسیاری از ملل دنیا را تشکیل می دهند. نان را اگر قدیمی ترین تولید بشر ندانیم ، بدون شک می توانیم آن را یکی از قدیمی ترین آن ها برشمریم.چاپاتی یکی از نان های مسطح و معروف ترین نان در هندوستان می باشد. کنترل کیفیت و نگهداری این فرآورده مانند تمام مواد غذایی حائز اهمیّت است. از دهه 1980 به بعد ، شیوه منظمی ایجاد شده و به تدریج توسعه یافت که به دنبال آن فهم و درک بهتر از اصول اساسی و واقعی و نهفته در تکنولوژی نگهداری ترکیبی نظیر دما ،اسیدیته ،فعالیت آبی ،پتانسیل اکسید و احیاء، فلور رقابتی و استفاده از نگهدارنده ها حاصل گردید.این فهم و درک جدید منجر به ایجاد مفهوم هردل گردید. واژه تکنولوژی هردل در برگیرنده استفاده آگاهانه از شیوه های چندگانه نگهداری به صورت ترکیبی خصوصاً در ارتباط با انواع خاص مواد غذایی می باشد.این مفهوم در ارتباط با کنترل میکروارگانیسم های مولد فساد و بیماری زا می باشد.   

کلمات کلیدی :  تکنولوژی هردل ، چاپاتی ،نان.

مقدمه :

چاپاتی به عنوان یک نان غیر تخمیری حاصل از آرد گندم ،غذای اصلی اکثر جمعیت کشور هند را تشکیل می دهد. نان چاپاتی  را با استفاده از آردی که توسط آسیاب های دیسکی به دست می آید و حاوی بخش عمده سبوس دانه گندم می باشد،تهیه می کنند. فرآیند پخت روی صفحه آهنی انجام می گیرد که توسط زغال گداخته و یا شعله مستقیم کاملاً داغ شده است.نان چاپاتی مزه ای شیرین و عطر و بوی گندمی دارد.رطوبت نان در محدوده 25 تا 35 درصد و فعالیت آبی در آن بین 87/0 تا 91/0  می باشد. از آنجایی که  معمولاً این نوع نان بدون استفاده از مواد افزودنی بهبود دهنده تهیه می شود،نمی توان آن را برای مدت طولانی نگهداری نمود.بدین لحاظ مصرف کنندگان آن را به صورت تازه و گرم همراه با صبحانه ،ناهار و شام خود تناو می نمایند و اصولاً نگهداری آن برای استفاده در وعده های غذایی بعدی معمولاً نیست. استفاده از ترکیباتی نظیر امولسیفایرها و بهبود دهنده های مناسب و فرایندهای خاص و بهینه مانند تکنولوژی هردل کمک قابل توجهی به افزایش کیفیت  و مدت زمان نگهداری چاپاتی می کند.

قسمت اصلی  نان تولید شده در هند،در شکل چاپاتی بوده که همراه با ترشی و یا مربا مصرف می گردد.محصولات سنتی مشابه ،Parothas سیب زمینی تند و ادویه ،Pooris و چاپاتی هایی که به صورت داغ و پف دار سرو می گردند،می باشند. در سال 1991 دانشمندی به نام استندلی پیشنهاد کرد که مفهوم تکنولوژی هردل می تواند نه فقط از جنبه پایداری و ایمنی میکروبی، بلکه در یک مفهوم وسیع تر از نگهداری موادغذایی قابل استفاده و اجراء باشد و به منظور تحقق این امر دانشی دقیق از تأثیر هر هردل برای یک محصول مورد نظر مورد نیاز می باشد. علاوه بر این، او پیشنهاد کرد که بین هردل های مثبت و منفی برای کیفیت مواد غذایی باسیتی تمایز و تفاوت قائل شد. به طور قطع، تکنولوژی هردل تنها یک جنبه کیفیت میکروبی قابل اعمال و استفاده نبوده، بلکه درعین حال قابل استفاده در جنبه های کیفی موادغذایی می باشد، اگرچه این جنبه از دانش نسبت به جنبه میکروبی خیلی کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. مفهوم فرآیندهای ترکیبی بایستی به جای اینکه در یک محدوده  خاص اما مهم  از پایداری و ایمنی میکروبی باشد، باید به سمت کیفیت کلی موادغذایی حرکت کند. بسیاری از موادغذایی به طور ثابت و تغییرناپذیری دارای انواع مختلف باکتری های مولد فساد هستند و در عین حال یک شانس و موقعیت خوبی وجود دارد که بعضی از موادغذایی بتوانند  میکروارگانیسم های بیماری زا (نظیر های استافیلوکوکوس ارئوس و اسپورهای کلستریدیوم) را داشته باشند. برای ایمنی و پایداری، رشد میکروارگانیسم های بیماری زا و مولد فساد بایستی در طول دوره ماندگاری مورد انتظار برای این محصولات کنترل گردد. برای حصول این هدف ، دو یا سه عامل ضد میکروبی همراه با یکدیگر به کار گرفته می شود که این ترکیب در سطح و مقداری بوده که یک عامل به صورت منفرد ممکن است باعث رشد میکروارگانیسم مورد نظر (مشکل ساز) گردد اما به صورت ترکیبی این چنین نمی باشد. اگر هر یک از این عوامل (هردل) در یک مقدار کمتر به کار گرفته شود، آن ها به طور نامناسبی بر روی کیفیت های پذیرش و تغذیه ای در یک ماده غذایی تأثیرگذار نیستند، اما در عین حال باعث حفظ پایداری و ایمنی دلخواه در آن ها می گردند. لیستنر و همکارانش بیان داشتند که مفهوم هردل نشان دهنده تنها این حقیقت شناخته شده است که تقابل های پیچیده  فعالیت آبی،pH، دما، نگهدارنده ها و … در پایداری و ایمنی میکروبی  مواد غذایی مهم می باشد. برای هر غذای پایدار و ایمن، یک مجموعه مشخصی از هردل ها به طور ذاتی مطرح بوده و در ماده غذایی وجود دارد.این موارد در کیفیت متفاوت بوده و شدت آن ها وابسته به محصول خاص می باشد.

تکنولوژی هردل در  چاپاتی

در ابتدا مفهوم تکنولوژی هردل تنها در مورد بهبود یا پایداری و ایمنی میکروبی موادغذایی استفاده شده است. مرحله بعدی نیز شامل کیفیت حسی و تغذیه ای در بهینه کردن موادغذایی به وسیله تکنولوژی هردل بوده است. اخیراً ابعاد جدیدی برای تکنولوژی هردل تحت تبادل نظر می باشد که شامل جنبه های پزشکی و موانع پیش روی ماده غذایی و تکنولوژی هردل و آنزیم ها و تکنولوژی هردل برای فراروی مستمر و بی وقفه غذایی و جنبه های کمی آن می باشد. برای سالیان زیادی است که این حقیقت که میکروارگانیسم ها از طریق واکنش های هموستازی در دماهای پایین و همچنین دماهای بالا اما غیرکشنده واکنش نشان می دهند،شناخته شده است. در واقع آن ها با تغییر اجزاء لیپیدهای غشایی خود، باعث حفظ سیالیت و به دنبال آن حفظ خواص کاربردی و عملکردی می گردند. اما اساساً بررسی های انجام شده بر روی واکنش های میکروارگانیسم ها به شوک سرمایی و بخصوص شوک حرارتی منجر به گسترش واکنش ها و پاسخ های وسیع تری به دما و دیگر تنش ها گردیده است. متداول ترین تغییرات لیپید غشایی در اسیدهای چرب می باشد. دمای پایین به عنوان مثال در مخمر باعث ترغیب در افزایش مقادیر اسیدهای چرب غیراشباع و صدمه و آسیب به انواع اشباع می گردد.

چاپاتی نانی است که منشأ آن را آسیا می دانند و تقریباً به همراه هر وعده غذای اصلی می تواند مصرف شود. این نان بطور معمول دارای طول 12 تا 18 سانتی متر ، ضخامت 3 تا 4 میلی متر، قطر 10 تا 15 میلی متر و ظاهری ناهمگون می باشد. وجود سلیقه های شخصی در تولید منجر به اختلاف زیاد  در ابعاد و بوجود آمدن فرمول های متعدد در تولید این نوع نان گردیده است.برای تهیه چاپاتی از آرد گندم استفاده می شود و میزان استحصال آن از 75 تا 100 درصد متغییر است. خمیر آن از طریق مخلوط کردن آرد و آب  به دست می آید.مقداری نمک و روغن نیز با توجه به ذائقه شخصی، افزوده می شود. فرمول این خمیر فاقد مخمر است.خمیر تهیه شده نسبتاً سفت بوده که مدت 30 دقیقه به آن استراحت می دهند و سپس آن را به قطعات 30 تا 85 گرمی تقسیم کرده و چانه  گیری می کنند.

عموماً چاپاتی(قرص ها یا گرد های خیلی نازک) بلافاصله قبل از مصرف آماده و تهیه می گردد و تلاش های گذشته در جهت نگهداری چاپاتی که به شکل پایدار در شرایط محیطی و آماده مصرف باشد، موفق نبوده است، چرا که اگر اسید پروپیونیک یا اسید سوربیک در مقادیر مؤثر(48/0 درصد) اضافه گردد، چاپاتی دارای عطر و طعم نامطلوب و بدی خواهد شد. از طرف دیگر،چاپاتی های استریل شده در قوطی (در 115 درجه سانتی گراد به مدت زمان 100 دقیقه حرارت دیده) خیلی سخت ، شکننده و قهوه ای می باشند. تلاش هایی نیز برای نگهداری  چاپاتی بوسیله اشعه گاما در 10 کیلوگری انجام شده است، اما اساساً این گونه محصولات ، بدطعمی را گسترش می دهند و گاهی رشد کپک در آنها دیده می شود. بکارگیری اسید سوربیک همراه با اسیدسیتریک(2/0 درصد)،قند(5/2 درصد) و شکر(0/3درصد)در کاهش غلظت اسید سوربیک در چاپاتی به مقدار 2/0 درصد(بر اساس وزن آرد گندم) مؤثر بوده است. پس از نگهداری چاپاتی های نگهداری شده با تکنولوژی هردل ، غلظت های باقیمانده اسید سوربیک از 09/0 تا 14/0 درصد تغییر می کند و این مقدار کمتر از مقدار مجاز اسید سوربیک(15/0 درصد) در هند می باشد. پس از فراوری در بسته (حرارت دهی در 90 درجه سانتی گراد و به مدت 2 ساعت) ،چاپاتی ها برای مدت 6 ماه در دماهای محیطی پایدار باقی می مانند.

افزودن روغن هیدروژنه و پودر شیر بطور قابل توجهی باعث بهبود چاپاتی های نگهداری شده می گردد، در حالی که استفاده از الئورزین زیره سبز به پایداری عطر و طعم کمک می کند. مصرف کنندگان در هند در عین حال به چاپاتی هایی که به صورت داغ و پف کرده سرو می شوند،تمایل دارند. بنابراین تلاش هایی در جهت نگهداری چاپاتی هایی که بطور نسبی پخته شده اند، انجام شده است که چاپاتی های مذکور می توانند به وسیله مصرف کنندگان در زمان مصرف پف کرده و باد کرده شوند. مقدار رطوبت در چاپاتی هایی که بطور نسبی پخته شده است ، در حدود 35 درصد می باشد و بنابراین نگهداری آنها نیازمند مقدار بالاتر نگهدارنده ها در مقایسه با چاپاتی هایی که بطور کامل پخته شده اند، می باشد. در نتیجه تنظیم فعالیت آبی کمتر با توجه به این که حرارت دهی در بسته نمی تواند  به علت اثر تخریبی آن بر روی ویژگی های بادکردن و پف کردن چاپاتی بکار گرفته شود، لازم و ضروری است. ترکیبی از اسید سوربیک(1/0 درصد) ، پروپیونات کلسیم(3/0 درصد)، پروپیلن گلیکول(3 درصد) و نمک بیشترین تأثیر را بر اساس تحقیقات انجام شده بر روی فساد قابل توجه در چاپاتی هایی که بطور نسبی پخته شده است،دارد و با این ترکیب همراه با بسته بندی پلی اتیلن ، ماندگاری و طول عمر آنها تا 10 روز در دمای محیطی افزایش می یابد. در این گونه محصولات هیچ  بو یا مزه بدی تشخیص داده نشد. چاپاتی های نیمه پخته نیازمند آن هستند که قبل از مصرف بر روی اجاق های گازی پف کنند و در مدت ده روز نگهداری، پذیرش 4/7 را در مقیاس هدونیک 9 نقطه ای پس از پف کردن دارند.

تکنولوژی هردل در  چند فراورده غله ای دیگر

 اخیراً ، تکنولوژی هردل بطور موفقیت آمیزی در جهت نگهداری  محصولات دیگری نظیر Parothas و Pooris در شکل و فرم آماده مصرف (که برای 4 روز تا 6 ماه بدون فساد قابل توجه در کیفیت حسی یا تغذیه ای محصولات فراوری شده ، قابل نگهداری می باشند) ، استفاده گردیده است. با وجود عملیلت ساده ، هزینه تولید در مقایسه با فراوری اتوکلاو کردن(استفاده از اتوکلاو) یا تابش خیلی کمتر می باشد. محصولات Halwa  و Upma نیز با استفاده تکنولوژی هردل پایدار شده اند. Halwa   غذایی شیرین، محبوب و متداول در هند می باشد. این فرآورده از گندم ، برنج و یا سبزیجات رنده شده نظیر هویج ، سیب زمینی یا کدو حلوایی تهیه شده که به آن به شکر و روغن نباتی نیز اضافه می گردد. Halwa   یک منبع غنی از کالری بوده و در سراسر هند متداول و پرطرفدار می باشد.این محصول در عین حال می تواند به عنوان یک عامل مؤثر در جهت دارا بودن و در برگرفتن ویتامین های محلول در چربی در تکمیل برنامه های تغذیه ای عمل نماید که در شکل پایدار در شرایط محیطی و آماده مصرف می باشد.

Upma نیز غذایی خوشمزه و خوش طعم تهیه شده از گندم یا برنج ، سبزیجات و چربی است. به علت مقدار رطوبت بالاتر این محصول در مقایسه با Halwa  ، پایداری میکروبی Upma مشکلات بیشتری را دارد. هردو محصول در طی سرخ کردن در دمای 155 الی 175 درجه سانتی گراد حرارت می بینند.مقادیر مورد نیاز از نگهدارنده ها ( ترجیحاً سوربات پتاسیم) در طی آماده سازی مورد استفاده قرار می گیرد. محصولات در پوچ های(Pouches) کاملاً دربندی شده و غیر قابل نفوذ به هوا پر می شوند و در دمای محیطی نگهداری می گردند. در طی نگهداری ، نمونه ها از نظر شیمیایی ، میکروبی و حسی مورد ارزیابی قرار می گیرند.

فساد درHalwa  و Upma در پوچ های پلی پروپیلن همراه با تخمیر می باشد که به دنبال آن رشد کپک و تشکیل گاز می باشد. بدون نگهدارنده و سرماسازی ،Halwa در طی 2 روز و  Upma در طی 1 روز فاسد می شوند. استفاده از سوربات باعث افزایش مدت زمان ماندگاری و طول عمر Halwa به 10 روز و Upma به مدت 5 روز می گردد. pH در Upma و Halwa که تازه تهیه شده باشند ، بین 6 تا 3/6 متغییر می باشد.افزودن  اسید سیتریک باعث کاهش pH  به حدود 2/5 می شود که این امر باعث افزایش عملکرد نگهدارنده سوربات می گردد.گسترش بیشتر در ماندگاری با حرارت دهی حاصل می شود. Halwa در دماهای محیطی در مدت بیش از 6 ماه و Upma برای بیش از یک ماه پس از استفاده از سوربات پتاسیم(25/0 درصد بر اساس گندم) و حرارت دهی در بسته های پلی پروپیلن کاملاً دربندی شده و غیر قابل نفوذ به هوا (در 95 درجه سانتی گراد برای مدت 2 ساعت) ماندگاری خواهند داشت. افزودن 2/0 درصد اسید سیتریک به Halwa و 25/0 درصد به Upmaباعث افزایش عملکرد نگهدارنده سوربات پتاسیم می گردد ،اما در عین حال باید مراقب افزایش قهوه ای شدن در طی فراوری و نگهداری نیز بود.

منابع :

1.ظفری،ع.1383.راهنمای حل مشکلات صنایع آرد.مؤسسه نشر علوم کشاورزی و مجتمع نان آوران سبوس.

2.جعفری،م.1385.تکنولوژی هردل.انتشارات آییژ.

4.Complete  list  of  standards  Adopted  by  the  codex  alimentarius   commission   up  to  2001. 1-23

 5.Leroi,F., Amarita, F., Arboleya, J. C., Bjorkevoll, I., Cruz,  Z., Dousset, X., Izurieta, E., Joffaraud, J. J., Lasagabaster , A., Lauzon. H. L., Lorentzen, G., Martinez, M., Matamoros, S., Miranda, L., Nuin, M., Olabarrieta, I., Olsen, R., Pilet, M. F., Prevost, H., SKjerdal., T. 2006. Hurdle  technology   to  ensure  the  safety   of  seafood  products. Archimer, 399-425.

6. Leistner, L. 1997. Stable  hurdle   technology  foods  and  packaging   wordwide. International  Food  Consultant, 6(1), 4-140.

7. Ohlsson, T. and  Bengtsson, N. 2002. Minimal  processing  technology  in  the food  industry . CRC  press. Cambridage  England, 1-257.

8. The  latest  from  the  codex  alimentarious  meetings.Agriculture  Health  and  Food  Safety, 1-4.

9. Varga, l. Microbiological  quality  of  commercial  dairy  products. Trends  in Applied  Microbilogy, 487-497.

10. www.Nysae.Carnell. ed/necfe/.