[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]سلوك العجين
في الأساس، يعد مصطلح سلوك العجين اثناء مراحل العجن ابنا للقرن العشرين، غير أن هناك محاولات سابقة، مثل: اختبار “بيكاري” أختبار حسي للعجين (عام1728)، وجهاز الأليوروميتر الذي استخدمه “بولاند” (عام1836 )، و"كونيس" (عام 1885 ). وفي حوالي (عام 1900) ركزت الجهود البحثية على تجارب تهدف إلى تحديد خصائص سلوك العجين من دقيق القمح. وكانت الطفرة العلمية قد تحققت على يد المجريين " هانكوكزي، و سي دبليو برابندر" فقد طورا الفارينوجراف والإكستنسوجراف.
الخصائص الأساسية لتحديد سلوك العجين اثناء مراحله المختلفة
=================================== =======
لقد اصطلح على أن تكون هي معدلات التماسك واللزوجة و المرونة والمطاطية، ولكي يتم تحديد هذه الخصائص فمن الضروري قياس تأثيرات عوامل التغير على العجين Deformation of Dough ، هذه العوامل قد تكون بأي حجم – كبير أوصغير، باستخدام نتائج القياس المقابلة. وفي سلوك العجين يكون التركيز على اللزوجة والمرونة Dough Viscoelasticity .
بأي الوسائل والطرق يمكن قياس معاملات سلوك العجين ؟
يجب أن نميز بين القياس العملي لخصائص العجين (أي الوصفي، التماثلي، “التقليدي”)، وبين القياس الأساسي لسلوك العجين (أي التجريبى،" العلمي"). فالقياس العلمى لسلوك العجين هو القاعدة في وصف وقياس خصائص تكوين العجين. ونظرا لارتفاع أسعار المعدات الخاصة بذلك، فلم تصبح من الأساسيات في مجال تصنيع الحبوب.
إن الملاحظات التي يراها عمال المخابز من أصحاب الخبرة، واللغة الاصطلاحية التي تخرج عنهم، تُنتج معلومات غاية في القيمة عندما تتعلق بوصف خصائص المنتج بما فيها التي تحمل إشكالية ما . ومع ذلك فمن الصعب للغاية تفعيل هذه الأوصاف: أي قياسها أو إخضاعها لوسائل تصنيف كميَّة، وهو ما يعني أنه من الصعب أو المستحيل ، فوق كل ذلك، تطبيقها في أي بيئة اختبارية )أفراد، معامل، تطبيقات(. وهذه المهمة يجب أن تؤدى بالوسائل القياسية العلمية التي سيتم وصفها لاحقاً. ومع ذلك، فإن اختبار الحساسية اليدوي الذي يقوم به خبراء الدقيق والخبيز، وفوق كل شيء اختبارات الخبيز، من شأنها أن توفر معلومات مهمة مكملة، تلزم لتأكيد مدى موثوقية القياسات الأخرى.
الذي يقيسه الفارينوجراف
تعد أهم " مقاييس تسجيل سلوك العجين أثناء مرحلة العجن" هي منحنى"برابندر" البياني للدقيق ، ومنحنى" سوانسون" العملي للخليط، وكلاهما يحدد قدرة العجين على امتصاص المياه عن طريق قياس مقاومة العجن. وهما يظهران اختلافات جوهرية في طريقة العجن ، وبالتالي في الضغوط الميكانيكية على العجين وكذلك في نسبة الدقيق والماء، أو مزج الماء أثناء العجن. وأجهزة الفارينوجراف يمكنها فقط قياس قوة العجين .
الفارينوجراف وعلاقتةبالجليادين والجلوتينين
يكون الجلوتينين أليافا غروية تشبه الخيوط ، وهي التي تعطي للجلوتين التماسك والمرونة ، أما الجليادين فهو المادة المالئة بين الألياف وهي تسهم في مرونة الجلوتين. وفي الدقيق ذي النسبة المرتفعة من الجلوتين تكون الغلبة للخصائص الوظيفية لجزيئات الجلوتين، وتنتج نوعية الجلوتين من نسبة المكونين البروتينيين.
مواصفات الجلوتين عالي الجودة
في عملية إنتاج “منتجات ذات حجم كبير” ،مثل: الخبز والرقائق، تكون هناك حاجة لخصائص جلوتين مماثلة على الرغم من الاختلاف الكبير في طرق الخبيز وذلك لضمان تحقيق منتجات مثلى للمخبز.
فمواصفات الجلوتين هي في المقام الأول وظيفة لمركب البروتين وخصائص البروتين. ومع ذلك، فالمواد الأخرى المشاركة مثل الدهون والبنتوزانات (السكرالخماسي) تلعب دورا رئيسيًا. وفي حين يمكن لطرق التحليل الكيميائية قياس المكونات الفردية بدقة شديدة لكنها لاتكون قادرة غالباً على وصف تفاعلاتها، فطرق قياس سلوك العجين تقيس نظام الجلوتين كوحدة واحدة .
العلاقة بين الفارينوجرام وعملية العجن بالمخابز
نعم هناك علاقة، ولكن هناك كذلك العديد من الاختلافات. فالفارينوجراف يستخدم عجاناً ثنائيا من طراز - Z حيث تكون الطاقة الداخلة عالية جدا مما يعرض العجين لضغوط ثقيلة، ويمتص السطح الظاهر للعجين كميات كبيرة من الهواء، وبالتالي من الأكسجين، مما يسرع من عملية الأكسدة )أي تقوية الجلوتين(. ومع ذلك، يمكننا القول عموماً بأن أنواع العجين التي تكون مستقرة في الفارينوجراف ستكون مستقرة كذلك في عملية العجن بالمخابز. أما حالة امتصاص الماء فهي أكثر تعقيداً، إذ يتحدد عن طريق إضافة المقدار الضروري من الماء للدقيق والذي يلزم للوصول إلى معدل مقاومة محدد للعجن )حوالي500 وحدة برابندر، BU (، ومع ذلك فإذا كان العجين طيعاً، بمساعدة المستحلبات المضافة على سبيل المثال، يقل فيه التلصيق وبالتالي المقاومة للعجن. وخلاصة ما سبق أن العجين يمتص ماءً أقل على الرغم من أنه يمكن أن يمتص المزيد منه ، عندها يمكن ضمان الوصول للقدرة الجيدة على التصنيع في كل الأحوال .
قياس الإكستنسوجراف والألفيوجراف
خلال مرحلة التخمير يمر العجين بعملية تمدد يقوم فيها ثاني أكسيد الكربون المتكون بتوسيع مسام العجين وهكذا يزيد حجم العجين. ولهذا السبب فإن طاقة اختزان الغاز الخاص بالعجين ينظر إليها باعتبارها معيارًا مهمًا من معايير الجودة و تمثل عن طريق منحنيات المرونة والمطاطية. بجهاز الإكستنوجراف والمرونة P والمطاطية L والشغل W بجهاز الألفيوجراف، ويعتمد على هذه القياسات المختلفة للعجين (قصير، طبيعي، لين)، والمحتويات المختلفة للبروتين (منخفض، طبيعي، عالٍ).
كيف يمكنك تحديد نوعية وكمية محسنات الدقيق اللازمة للعجائن؟
من المعروف أن اختبارات الخبيز هي طريقة الاختبارالتي تحدد في النهاية طبيعة وكمية محسنات الدقيق التي سيتم إضافتها. غير أن بيانات الإكستنسوجرام على وجه الخصوص، تستجيب بحساسية شديدة لكل هذه الإضافات التي يعتمد تأثيرها على تفاعلاتها مع بروتينات الجلوتين. وعلى أساس هذه البيانات تطورت افكار عدية لدى شركتنا بشأن سلوك العجين الآمثل من مرونة ومطاطية. ويعطي هذا مؤشرات واقعية عن محسنات الدقيق المعنية التي يمكن استخدامها لتحقيق تغييرات معينة في خصائص العجين.
ما الاختلافات بين الإكستنسوجراف والألفيوجراف؟
تعتمد طريقة الألفيوجراف على استخدام كمية مزيج مائي ثابتة، مما يؤدي بالطبع إلى عجائن مختلفة التماسك . وتقوم طريقة الألفيوجرام، عن طريق المقارنة، بالعمل على أساس العجائن ثابتة التماسك إذ إنه من الضروري أولاً تحديد المزيج المائي الأمثل في الفارينوجراف. وحسب الأحوال القياسية المطبقة في وقتها، تكون هناك حدود مقبولة بشأن المدى الذي يمكن تحديده لتأثيرات محسنات الدقيق الخاصة بسلوك العجين في الألفيوجراف. ومع ذلك، فبإطالة زمن إراحة العجين، من الممكن الحصول على نتائج ذات معلومات متماثلة في القيمة باستخدام الإكستنسوجراف.
هل من الممكن تتبع تأثير جلوتين القمح الجاف المضاف باستخدام الإكستنسوجراف ؟
بما أنه من الممكن لجلوتين القمح الجاف المختلف المصدر التأثير بقوة في خصائص مرونة ومطاطية عجين القمح، فإن هذا التأثير يمكن الكشف عنه باستخدام الإكستنسوجرام، ومع ذلك، يجب تذكر أن الجلوتين الجـاف الذي تم فصله، وتجفيفه، وأخيراً إعادة هدرته في العجين، يظهر سلوكاً مختلفاً عن ذلك الناشئ عن بروتينات الجلوتين الموجودة في النظام الطبيعي بما تضمه من النشويات، والبنتوزان (السكر الخماسي)، والدهون، ومكونات العجين الأخرى. وتقلل عمليتى الفصل والتجفيف إلى حد كبير قدرة البروتين على امتصاص الماء، وعلى قابليته للتمدد، وكذلك على قدرته على الاحتفاظ بالغازات.
ما النتائج التي نحصل عليها من جهاز رقم السقوط ؟
يشير رقم السقوط إلى لزوجة مركب الدقيق والماء الذي يتعرض للتسخين حتى ماقبل درجة الغليان مباشرةً، عن طريق قياس الوقت (بالثانية) الذي يستغرقه ذراع ساقط للهبوط عبر المادة الجلاتينية النشوية هلامية القوام. تكون أرقام السقوط المنخفضة مؤشراً لتحلل المادة الهلامية، وكلما ارتفع رقم السقوط كانت اللزوجة القائمة أفضل، وكذلك خصائص التصنيع. ويتوازى رقم السقوط المنخفض مع المحتوى المرتفع من إنزيمات الاميليز التى تعمل على النشا، ويكون هذا علامة على سرعة النشاط. لا تؤثر الانزيمات الفطرية المضافة بتركيزات طبيعية على الرقم الساقط، إذ إنها شديدة الحساسية للحرارة ولا تنشط أثناء التسخين. وباستخدام نسخة معدلة من جهاز رقم السقوط (بطرف حراري قابل للضبط) فمن الممكن أيضاً استبيان تأثير الانزيمات الفطرية. ويؤدي نقص نشاط الإنزيم إلــى " الصلادة " ، وبمعنى آخر يكون المنتج ذو رطوبة منخفضة، وضعيف القابلية للاستمرار، وأن إضافة انزيمات الاميليز للدقيق تكسب الخبز الطراوه.
ما الذي يقيسه الأميلوجراف؟
يسجل الأميلوجراف التغير في لزوجة معلق الدقيق والماء والذي يسببه تحول النشا إلى الجلتنة أثناء فترة التسخين الخاضعة للتحكم. ونتيجة لذلك، يبين الأميلوجرام التغيرات في قدرة امتصاص النشا للماء والتي تحدث عند الجلتنة، وكذلك أثناء التحلل الإنزيمي والميكانيكي للنشا.
ما العلاقة بين الأميلوجرام والرقم السقوط؟
يحدد رقم السقوط لزوجة مركب الدقيق والماء عن طريق قياس الوقت (بالثانية) الذي يستغرقه ذراع ساقط للهبوط عبر معلق الدقيق والماء. وتكون أرقام السقوط المنخفضة مؤشراً لتحلل المادة النشا، وكلما ارتفع رقم السقوط كانت اللزوجة القائمة أفضل، وكذلك خصائص التصنيع، وليس هناك علاقة مباشرة ببيانات الأميلوجرام.
ما الذي يقيسه جهاز اللزوجة السريع (RVA)؟
يتشابه مبدأ عمل جهاز اللزوجة السريع مع نظيره في الأميلوجراف، غير أنه يعمل باستخدام كميات أقل بكثير من الدقيق. وهو يجمع ميزات العينة قليلة الكمية (من2 - 4 جرام) مع قابلية تشغيل أي مُدرج لدرجات الحرارة يُرغب في استعماله. وخلافاً للأميلوجراف، يسجل جهاز اللزوجة السريع أيضاً منحنى التبريد، ويحدد اللزوجة (الأصلية) – مقاسة بالسنتي بويز (وحدة اللزوجة المطلقة)، وهو يحدد درجة حرارة التحول عند الجلتنة، ومدته، وأدنى وأقصى لزوجة، واللزوجة النهائية، واللزوجة عند التبريد. وعموما هناك ترابط وثيق بين رقم السقوط والأميلوجرام.
هل يمكن استخدام محسنات الدقيق لضبط معدلات سلوك العجين من مرونة ومطاطية ، الرقم السقوط أومنحنى الألفيوجرام، على سيبل المثال، في مستويات محددة سلفاً؟
من حيث المبدأ، يمكن التأثير في القيم المُقاسة، لكن هناك حدودًا لذلك. فليس من الممكن " المخاطرة " بجلوتين تعرض للتلف بالتعرض لحرارة مكثفة ، أو بالتلف بسبب الحشرات؛ فمن غير الممكن رفع أرقام السقوط من61 ثانية، لدقيق القمح إلى 250 ثانية، مع الاحتفاظ بجودة الخبيز. إن تحقيق الأمثل في الأرقام والمنحنيات يجب أن يتبعه دائما اختبار للخبيز، فاختبار الخبيز وحده هو الذي يوفر وضوحاً تاماً بشأن الأثر الإيجابي أوالمعالجة القادرة على التصحيح.
[/size][/color]
الإنزيمات
كما هو معلوم، هي مواد بروتينية توجد في الكائنات الحية وتعمل كعوامل مساعدة لبدء أو تنشيط أوزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية الحيوية المختلفة، لذلك تسمى بالعوامل المساعدة الحيويةBiocatalysts، ووجود الإنزيمات في هذه التفاعلات ضروري جداً إذ بغيرها لا يمكن بدؤها أو استمراريتها أو إتمامها.
والإنزيمات عديدة وكثيرة جداً وتختلف عن بعضها تبعاً لنوع التفاعل الذي تدخل فيه، ومن أجل تمييزها عن بعضها البعض اصطلح على إضافة (آز) Ase على آخر الكلمة لاسم المادة التي تتفاعل أو تتأثر بهذا الإنزيم .
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]فالإنزيمات التي تعمل كعوامل مساعدة في تفاعلات وتفكك النشاء مثلاً تسمى أميلاز AMYLASE حيث أن كلمة Amyl تعني النشاء ولفظ Ase تدل على الإنزيم المحلل للنشاء، وهكذا.
والأميلاز توجد بكثرة في أعضاء جسم الإنسان والحيوان وبعض النباتات بالإضافة إلى أن بعض الكائنات الحية الدقيقة (الخمائر) قادرة على إنتاج إنزيم الأميلاز، ولما كان موضوع تحسين الرغيف هو الموضوع الرئيسي لمعظم الدول المتطورة والنامية،
[/size][/color]
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]لذا، فإن موضوع استعمال الإنزيمات لتحسين الدقيق نال اهتماماً كبيراً لدى العديد من الأوساط العلمية والاقتصادية حيث تلعب الإنزيمات دوراً في غاية الأهمية في تصنيع الخبز.
ورغم أن الإنزيمات توجد في الدقيق نفسه، وتوجد أيضاً في خميرة العجين، إلا أنه كثيراً ماتضاف إنزيمات إضافية خارجية من أصل ميكرو بيولوجي إلى مختلف أنواع العجين من أجل تحسين المواصفات الرئيسية للخبز والوصول إلى التصنيع الأمثل له.
[/size][/color]
خلايا انزيمية
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]ومن ميزة هذه الإنزيمات أنه يمكن إضافتها للعجين في المخابز، أو إضافتها للدقيق في مطاحن الحبوب،
من أهم هذه الإنزيمات المضافة
إنزيمات الألفا أميلاز Elpha- Amylases وإنزيمات البروتينازProtenases الممكن استخراجها من الفطور والعصيات الدقيقة مثل: Aspergillus aryzae و Bacillus sbtilis وإنزيم Gluco-amylase المستخرج من فطر Aspergillus niger .
استعمال الألفا أميلاز في صناعة الخبز
إن استعمال إنزيم الألفا أميلاز من فطرAspergillus aryza في الدقيق شائع جداً ويعود بدء استعماله إلىمنتصف هذا القرن، ويمكن شراء هذا الإنزيم وإضافته للدقيق كمركّز بفعالية عالية (بشكل عام 40-50 ألف وحدة/غ) أو بفعاليات أخرى أقل أو تعادل 1/10 أو 1/100 من الفعالية السابقة .
ورغم أن الإنزيمات ذات الفعالية العالية تكون عادة أرخص كثيراً لكل وحدة من االفعالية. لكن من الصعب استعمالها في المخبز لمستوى إضافة 0.5 غ/100 كغ دقيق. ولذلك فإن الإضافة للإنزيمات المركزة تتم عادة في مطاحن الحبوب حيث يتم خلط الإنزيمات المركزة بكمية من الدقيق لتسهيل توزيعها وتجانسها ثم يخلط المزيج المخفف هذا مع كامل كمية الدقيق المراد إضافة الإنزيم لها.
ويحضر إنزيم الألفا أميلاز من المادة التي تحتويه (فطور أو بكتيريا) وذلك بطحنها وتحويلها إلى مسحوق ناعم، يضاف إلى هذا المسحوق محلول كلورالكالسيوم أو خلات الكالسيوم بتركيز (0.002) بمعدل غرام من المسحوق لكل 5 سم3 من المحلول ويترك المزيج لمدة ساعة على درجة 30 م° ثم تعدل درجة ال PH إلى 6 وترفع درجة الحرارة إلى 70 م° لمدة 15 دقيقة لتثبيط نشاط البيتا أميلاز، ثم يرسب الألفا أميلاز بواسطة الكحول الإيتيلي ويغسل جيداً بالكحول ثم بالأسيتون ثم بالإيتر ثم يجفف تحت ضغط مخلخل (تحت الفراغ).
ايجازعملية صناعة الخبز
[/size][/color]
يحضر الخبز، كما نعلم، بتحضير العجين من الطحين ثم معالجته وخبزه حتىنحصل في النهاية على الرغيف المعروف. والمظهر الخارجي للرغيف يعود إلى انتفاخ غشاء بروتينات الطحين المائية (الغلوتين) بفعل غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج من تخمر السكريات (غالباً المالتوز) بتأثيرخميرة الـ Saccharomyces-cerevisiac ، ومن المعلوم أنه إذا حضّر العجين بشكل جيد فإن الخميرة تستمر بإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون بكثرة خلال فترة التخمر وبشكل خاص خلال المراحل الأخيرة بحيث تكون قادرة على إحداث التمدد اللازم في غشاء عجين غلوتين القمح اللزج لأن الغلوتين كما نعرف قوي ولزج ولذلك، إذا لم تكن كمية غاز الكربون المنطلقة من التخمر كافية كمّاً وضغطاً فإن الأرغفة الناتجة ستكون صغيرة ومغلقة وبالتالي يكون إنتاج الرغيف غير جيد.
ويمكن تلافي هذه العيوب بفضل تزويد العجين أو الطحين بإنزيم الألفا أميلاز، وطبقاً للأبحاث الحديثة ، فإن الطحين المناسب لصناعة الخبز الجيد يجب أن يحتوي على:
2 %سكريات جاهزة للتخمر على الأقل وهذا ما يعادل ويقابل رقم مالتوز 2.3 على الأقل وذلك لمساعدة الخميرة فوراً على النمو والنشاط حيث أنه بعد ساعتين من التخمر فإن هذه السكريات الطبيعية الجاهزة للتخمر والموجودة في الطحين تصبح مستنفذة، إلا أن النشاء المتحلل بواسطة الإنزيمات إلى سكريات بسيطة (مالتوز) يصبح المصدر لغذاء ونمو ونشاط خميرة العجين وبالتالي زيادة في إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون .
ايجازعملية صناعة الخبز:
يحضر الخبز، كما نعلم، بتحضير العجين من الطحين ثم معالجته وخبزه حتىنحصل في النهاية على الرغيف المعروف. والمظهر الخارجي للرغيف يعود إلى انتفاخ غشاء بروتينات الطحين المائية (الغلوتين) بفعل غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج من تخمر السكريات (غالباً المالتوز) بتأثيرخميرة الـ Saccharomyces-cerevisiac ، ومن المعلوم أنه إذا حضّر العجين بشكل جيد فإن الخميرة تستمر بإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون بكثرة خلال فترة التخمر وبشكل خاص خلال المراحل الأخيرة بحيث تكون قادرة على إحداث التمدد اللازم في غشاء عجين غلوتين القمح اللزج لأن الغلوتين كما نعرف قوي ولزج ولذلك، إذا لم تكن كمية غاز الكربون المنطلقة من التخمر كافية كمّاً وضغطاً فإن الأرغفة الناتجة ستكون صغيرة ومغلقة وبالتالي يكون إنتاج الرغيف غير جيد.
ويمكن تلافي هذه العيوب بفضل تزويد العجين أو الطحين بإنزيم الألفا أميلاز، وطبقاً للأبحاث الحديثة ، فإن الطحين المناسب لصناعة الخبز الجيد يجب أن يحتوي على:
2 %سكريات جاهزة للتخمر على الأقل وهذا ما يعادل ويقابل رقم مالتوز 2.3 على الأقل وذلك لمساعدة الخميرة فوراً على النمو والنشاط حيث أنه بعد ساعتين من التخمر فإن هذه السكريات الطبيعية الجاهزة للتخمر والموجودة في الطحين تصبح مستنفذة، إلا أن النشاء المتحلل بواسطة الإنزيمات إلى سكريات بسيطة (مالتوز) يصبح المصدر لغذاء ونمو ونشاط خميرة العجين وبالتالي زيادة في إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون
ومما لاشك فيه أن كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنطلقة تتوقف على كمية ونوع وتركيز النشاء القابل للتحلل الموجودة في العجين، وعلى قوة ونشاط الخميرة والإنزيمات التي تفرزها، ومن المعلوم أن الحبوب تحتوي على نوعين من الأميلاز: ألفا وبيتا، وتوجد بيتا أميلاز في حبوب القمح بمقادير مقبولة في كافة مراحل نمو حبوب القمح، وعند وجود نسبة كافية من الرطوبة في حبوب القمح فإن بيتا أميلاز تقوم بتحطيم روابط المالتوز غير المرجعة في جزيئات النشاء، أما الألفا أميلاز فإنها غير موجودة في الحبوب السليمة بصورة عامة ولكنها موجودة في الحبوب المنتشة بنسبة لا بأس بها، ومن الملاحظ بأن جزيئات نشاء القمح إذا لم تتحطم جيداً أثناء عمليات الطحن فإن الطحين بعد ذلك لن يقبل إلا كمية قليلة من الماء غير كافية لمساعدة الخميرة ببدء نشاطها وفعاليتها وهذا ما يحدث أحياناً في أنواع الحبوب القاسية ، أما إذا كان الطحن جيداً فإن جزيئات النشاء يمكن أن تمتص كمية كبيرة من الماء تساعد على بدء فعالية الخميرة ونشاطها، حيث يبدأ البيتا أميلاز الموجود في الدقيق بتحطيم سلاسل النشاء الطرفية غير المرجعة إلى مالتوز ويقوم إنزيم المالتاز الذي تفرزه الخميرة بتحويل كل جزيء مالتوز إلى جزيئين من الغلوكوز ويستمر نشاط الخميرة بالتغذية على الغلوكوز وإطلاق غاز الكربون.
وعند إنتاج الخبز بصورة غير آلية وغير مستمرة فإنه من السهولة السيطرة على تخمر العجين لأن الفران اعتاد أن يخمر عجينه بإعطائه درجة حرارة معينة، خلال زمن ثابت، ومع إضافة كمية معينة ثابتة من الخميرة اعتاد أن يضيفها، ثابتة في قوة تخمرها ونشاطها بالنسبة له، وهو لا يقوم بتقطيع العجين وخبزه عادة إلا بعد أن يكون العجين قد اختمر جيداً مستخدماً بذلك خبرته ومهارته للاستدلال على جودة تخمر العجين، ولكن المشكلة تظهر عند إنتاج الخبز بصورة آلية، لأننا نريد للرغيف في هذه الحالة أن لا يدخل إلى النار إلا ويكون قد تخمر جيداً، ولذلك يجب أن تكون الفترة بين عجن الدقيق وخبزه كافية لإحداث التخمر الكافي واللازم وهذا لن يكون إلا باستعمال كميات معينة من الخميرة والإنزيمات الكافية لإحداث التخمر للدقيق في الفترة بين عجنه وخبزه، وهذا لن يكون أيضاً إلا بوجود نسبة معينة من النتروجين (أملاح الأمونيوم عادة، أو الحموض الأمينية) أو السكريات القابلة للتخمر السريع لتغذية الخميرة وتنشيط عملها، وبدون وجود النيتروجين اللازم والسكريات القابلة للتخمر فإن الخميرة لن تعمل وبالتالي لن يكون هناك انطلاق لغاز الكربون ولن يحدث تكسر لسلاسل النشاء إلى دكسترنيات بسيطة وبالتالي إنتاج رغيف ضامر غير منتفخ، شاحب اللون، غير جيد شكلاً وطعماً .
ولهذا تشترط كثير من الدول في مواصفاتها القياسية إضافة السكريات إلى العجين لغايات عديدة: أهمها إضفاء الرائحة والمظهر المقبولين إضافة إلى تنشيط الخميرة في عملها، وكذلك تشترط إضافة إنزيم الألفا- أميلاز الذي يعطي إنتاجاً فورياً في تشكل الغاز وتحطيم جزيئات النشاء إلى سكريات أبسط، ويساعد إنزيم البيتا أميلاز في عمله والموجود أصلاً في الدقيق بكمية كافية،
عوامل عديدة تؤثر على نشاط الأميلاز منها:
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]1- نوع الأميلاز ومصدره، هل هو أصلاً من الحبوب أو من مصدر فطري أو بكتيري؟
2-درجة الـ PH ودرجة الحرارة ومدة التخمر، لأن الأميلاز تفقد نشاطها كلياً في درجة حرارة 100 م° أو إذا وجدت في وسط حمضي أوقلوي.
3- تركيز النشاء الموجود في الوسط.
4- نسبة السكريات القابلة للتخمر الموجودة قي الوسط.
5- وجود بعض الأملاح المعدنية، حيث تعمل على زيادة أو تقليل نشاطها، ويتوقف ذلك على نوع الأميلاز، فأملاح الكالسيوم مثلاً تزيد في نشاط الألفا أميلاز في حين أنها تقلل من نشاط البيتا أميلاز.
وعند إدخال قطعة العجين إلى الفرن يجب أن تكون متخمرة بشكل جيد ومليئة بالغاز، ويلاحظ أنه عندما يدخل الرغيف إلى الفرن فإن السطح الخارجي له يبدأ فوراً بتشكيل قشرة وينضج تدريجياً من الخارج إلى الداخل وتبدأ فعالية الخميرة بالإنخفاض تدريجياً كذلك من الخارج إلى الداخل حتى تموت، وهذا يعني أن الديكسترينات والسكريات المتشكلة بفعل الإنزيمات ستبقى في الخبز النهائي، وكلما كانت كمية الديكسترينات الصمغية القوام كبيرة كلما كان الخبز الناتج متلبداً صعب المضغ فيما بعد.
ومن ميزة الألفا أميلاز الفطرية المصدر أنها تحول النشاء إلى سكريات أبسط من الديكسترينات، ولذلك يكون الخبز الناتج سهل المضغ جيد الطعم ويبقى طازجاً لعدة أيام حيث تزول من الخبز ظاهرة العشم أو ظاهرة نكوص النشاء والديكسترينات وهي الظاهرة التي نشاهدها في معظم خبز البلدان العربية حيث يصبح الخبز غير مستساغ للأكل في اليوم التالي من إنتاجه، وهذا ليس بسبب جفافه لأنه يعود طرياً عند تسخينه، ولكن بسبب التغيير والتشـــابك في البنيـــة
لجزيئات النشاء والديكسترين التي تتفكك بالحرارة، وتعود للتشابك ثانية إذا بردت قطعة الخبز.
[/size][/color]
الإنزيمات الأخرى المستعملة لتحسين نوعية الخبز
==================================
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]1- كما ذكرنا سابقاً فإن الإنزيم الذي يستعمل بشكل واسع هو ألفا أميلاز الفطري. ولكن لو كان غلوتين القمح قوياً فإنّ ذلك سيسبب تقلصاً للرغيف وبالتالي تصغير حجمه. ومن الممكن تلافي هذا العيب بإضافة إنزيم البروتيناز الفطري الذي يسبب تحلل البروتين وتطريته وبالتالي إنتاج رغيف أفضل، وإضافة هذا الإنزيم شائعة في الولايات المتحدة الأميركية على عكس البلاد الأوربية التي تستعمل القمح الطري ولا تعاني كثيراً من هذه المشكلة، ورغم أنّ معظم الإنزيمات التجارية تحتوي على نسب قليلة جداً من الإنزيمات الأخرى (فمثلاً إنزيم الأميلاز الفطري يحتوي على نسبة ضئيلة من البروتيناز) إلاّ أنه من الضروري إضافة نسبة أخرى كافية من إنزيم البروتيناز في حالة كون غلوتين القمح قوياً وقاسياً.
2-كما أنّ تأثير الحرارة على فعالية إنزيم الألفا أميلاز البكتيري المستخرج من Bacillus subtilis يختلف تماماً عن تأثيرها على فعّالية الألفا أميلاز الفطري ويستعمل كلّ منهما لأغراض مختلفة. فمن المعلوم أنّ إنزيم الألفا أميلاز البكتيري يبقى فعّالاً حتى في درجات حرارة تصل إلى 90-100 م°بينما تكون فعّالية إنزيم الألفا أميلاز الفطري قد توقفت قبل ذلك بكثير… ولذلك فإنّه عند إضافة إنزيم الألفا أميلاز الفطري للعجين، عند إنتاج أنواع معينة من الخبز، يجب أن تكون كمية هذه الإضافة محسوبة بدقة تجنباً للعيوب التي ربما تظهر على قطعة الخبز وذلك طبقاً لشكل الخبز وإجراءات المخبز.
3- وهناك إنزيمان آخران يستعملان على نطاق واسع لتحسين نوعية الخبز هما: Gluco -amylase وLipoxygynase. حيث يقوم إنزيم Gluco- amylase بتحطيم وتحلل كلا الروابط 1-4 و1-6 في جزيء الأميلوبكتين محرراً بذلك الغلوكوز، ولذلك نستغني عن إضافة السكريات للعجين حين إضافة هذا الإنزيم. ويستحصل على هذا الإنزيم من تخمر الـ Aspergillus niger، أما الإنزيم الآخر Lipoxy genase ذو المصدر النباتي فقد وجد في دقيق الصويا ويستعمل في العجين لإعطاء خبز أبيض.
4- وأخيراً دخلت تطبيقات الإنزيمات أيضاً وخاصة البروتيناز في صناعة البسكويت لأنّ دقيق القمح، كما نعلم وبسبب وجود الغلوتين القوي، يكون غير مناسب لصناعة البسكويت الذي يجب أن تمتاز قطعته (أي البسكويت) بحجم دائري معين وخاصة البسكويت المغطى بالشيكولاه، ولذلك يفضل إضافة إنزيم البروتيناز من Baeillus subtilis في كثير من الأحيان على استعمال مادة صوديوم ميتابيسفيت Sodium meta bisulphite أو استعمال
الإثنين معاً وبشكل دقيق ومعلوم حسب نوعية غلوتين القمح المستعمل ونوعية البسكويت المنتج.
[/size][/color]
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]مختبر الطحن واختبارات درجة الجودة للحبوب:مثل جهاز تنظيف وتدريج الحبوب لحساب النسبة المئوية للعينات المختبرة، وجهاز لتقدير الوزن النوعي- وجهاز تدريج الحبوب، كما يوجد جهاز تقسيم العينات للحصول على عينة ممثلة من العينة المراد إجراء التحليل الكيماوي لها
كما يضم المعمل العديد من الطواحين المعملية والتي يستخدم بعضها للتجارب المعملية الصغيرة (100-200جم) كما يضم بعض الطواحين المعملية الكبيرة كمطحنة بوهلر(1000-2000جم) أو أكثر ويستخدم الدقيق الناتج أو ناتج الطحن لإجراء اختبارات الجودة المختلفة سواءً في .
مختبر ريولوجي عجائن الحبوب:ويضم هذا المختبر أجهزة الفارينوجراف والاكستنوجراف والأميلوجراف حيث تستخدم هذه الأجهزة في دراسة صفات الجودة للدقيق، حيث تفيد في التعرف على نوع الدقيق وقوته ودرجة امتصاصه للماء، وسلوك العجين أثناء التخمر وبالتالي التعرف على الظروف المناسبة للتخمر،كما يفيد جهاز الأميلوجراف في التعرف على درجة كمية ونشاط أنزيم الأميليز في الدقيق
[/size][/color]
الفارينوجراف
[COLOR=“Blue”][SIZE=“4”]مختبر الخبز:وهذا المختبر مجهز لإنتاج الخبز بكافة أنواعه، والكيك، والبسكويت، والمكرونة وأغذية الإفطار سواء في التطبيق العملي للمقررات السابق ذكرها أو النشاط البحث أو الدراسات العليا، وهذا المعمل مجهز بمجموعة من العجانات الصغيرة والكبيرة، وكابينة لتخمير العجائن،ومجموعة من الأفران الكهربائية المختلفة بالإضافة إلى آلة لتشكيل الرغيف الإفرنجي وأخرى للخبز العربي (المفرود) كما يوجد. آله صغيرة لتشكيل المكرونة، وآله لتقطيع الرغيف الإفرنجي إلى شرائح، وجهاز لقياس حجم الرغيف الإفرنجي.
مختبر أبحاث الحبوب :
حيث يستخدم هذا المختبر في إجراء بعض اختبارات الجودة للدقيق مثل تقدير % للجلوتين الرطب والجاف، واختبار تقدير رقم الترسيب للدقيق،كما يتم إجراء بعض التقديرات الكيماوية مثل رقم الـPH، وتقدير% للرطوبة في الحبوب ومنتجاتها وتقدير % للبروتين سواءً في التطبيق العملي
[/size][/color]