تکنولوژی غلات
درس متنی
جلسه 7
این فصل به بررسی جامع تکنولوژی تولید فرآوردههای متنوع غلات، فراتر از نان، پرداخت. فرآیندهای تولید ماکارونی، بیسکوییت، کراکر، کیک و کلوچه با تأکید بر مواد اولیه ویژه، بهبوددهندهها و کنترل کیفیت تشریح شدند. نقش مواد عملکردی در افزایش ارزش غذایی و سلامت محصولات نیز مورد بررسی قرار گرفت. درک این مباحث برای طراحی و تولید محصولات آردی با کیفیت بالا ضروری است.
زمان مطالعه
120 دقیقه
تکنولوژی فرآوردههای دیگر غلات
1. مقدمه
صنعت غلات تنها به تولید نان محدود نمیشود؛ طیف وسیعی از محصولات متنوع بر پایه غلات، به ویژه آرد گندم و سمولینا، تولید میشوند که هر کدام نیازمند دانش فنی و فرآیندهای تولیدی خاص خود هستند. این فصل به بررسی تکنولوژی تولید فرآوردههای مهمی مانند ماکارونی، بیسکوییت، کراکر، کیک و کلوچه میپردازد و بر مواد اولیه ویژه، بهبوددهندهها، کنترل کیفیت و نقش مواد عملکردی در این محصولات تأکید دارد.
2. تکنولوژی تولید ماکارونی
ماکارونی (پاستا) محصولی خشک و نیمهخشک است که عمدتاً از آرد سمولینا (آرد درشت حاصل از گندم دوروم) تهیه میشود.
الف) مواد اولیه اصلی:
- آرد سمولینا: دارای پروتئین بالا (حدود ۱۲-۱۴٪) و کیفیت بالا برای تشکیل شبکه گلوتن قوی و مقاوم.
- آب: برای تشکیل خمیر.
ب) فرآیند تولید:
- مخلوط کردن: اختلاط دقیق سمولینا و آب برای تشکیل خمیر سفت (حدود ۳۰٪ رطوبت).
- ورز دادن: ایجاد شبکه گلوتن قوی و یکنواخت.
- شکلدهی: عبور خمیر از دستگاه اکسترودر (Extruder) با قالبهای متنوع (لوله، رشته، فرمی).
- برش: برش رشتهها به طول مورد نظر.
- خشک کردن: مهمترین مرحله؛ کاهش رطوبت به حدود ۱۲-۱۳٪ در شرایط کنترل شده دما و رطوبت برای جلوگیری از ترک خوردن و حفظ کیفیت. خشک کردن سریع در دمای بالا (حدود ۷۰-۱۰۰ درجه سانتیگراد) برای محصولات با کیفیت بالا.
- خنک کردن و بستهبندی:
پ) کیفیت ماکارونی:
- رنگ: زرد طلایی (به دلیل کاروتنوئیدهای موجود در سمولینا).
- مقاومت در برابر پخت: حفظ شکل و عدم خمیر شدن پس از پخت.
- میزان شکستگی: حداقل شکستگی در محصول نهایی.
3. تکنولوژی تولید بیسکوییت و کراکر
بیسکوییتها و کراکرها محصولات خشک و تردی هستند که نسبت چربی و شکر بالاتری نسبت به نان دارند.
الف) مواد اولیه ویژه:
- آرد: آردهای با قدرت (W) متوسط تا ضعیف (پروتئین حدود ۸-۱۰٪) برای تردی بهتر.
- چربی: روغنهای جامد یا مایع (کره، مارگارین، روغن نباتی) برای تردی، طعم و بافت.
- شکر: شیرینی، تردی، رنگ پوسته (واکنش میلارد).
- عوامل ورآورنده: بیکینگ پودر یا جوش شیرین (برای کراکرها) برای ایجاد تخلخل.
- آب یا شیر: برای ایجاد خمیر.
ب) فرآیند تولید:
- مخلوط کردن: اغلب به روش “کرم کردن” (Creaming)؛ ابتدا چربی و شکر مخلوط شده، سپس سایر مواد اضافه میشوند.
- شکلدهی: عبور خمیر از غلتکها و برش با قالبهای طرحدار (برای بیسکوییت) یا دستگاههای اکسترودر (برای کراکر).
- پخت: در دمای نسبتاً بالا (۱۵۰-۲۰۰ درجه سانتیگراد) برای ایجاد تردی و رنگ.
- خنک کردن و بستهبندی:
پ) تفاوت بیسکوییت و کراکر:
- بیسکوییت: معمولاً شیرینتر، تردتر، خمیر غنیتر (چربی و شکر بیشتر).
- کراکر: معمولاً شورتر، خشکتر، بافت متخلخلتر (اغلب با جوش شیرین).
4. تکنولوژی تولید کیک و کلوچه
کیک و کلوچه محصولات حجیم و نرمی هستند که نسبت مواد شیرینکننده و چربی بالاتری نسبت به بیسکوییت دارند.
الف) مواد اولیه ویژه:
- آرد: آردهای ضعیف (پروتئین پایین، حدود ۷-۹٪) برای بافت نرم و لطیف.
- شکر: عامل شیرینی، نرمی، حجم و رنگ.
- چربی: کره، روغن مایع، مارگارین برای نرمی، طعم و رطوبت.
- تخم مرغ: ایجاد ساختار (پروتئین)، امولسیفایر (زرده)، عامل حجم (سفیده)، طعم و رنگ.
- مایعات: شیر، آب، آب میوه برای هیدراتاسیون، فعالسازی عوامل ورآورنده.
- عوامل ورآورنده: بیکینگ پودر (بسیار مهم)، گاهی تخم مرغ یا جوش شیرین.
ب) فرآیند تولید:
- مخلوط کردن: روشهای مختلفی وجود دارد:
- روش کرم کردن (Creaming): چربی + شکر -> تخم مرغ -> مخلوط آرد و مایعات. (رایجترین روش برای کیک)
- روش تونگ-اُور (All-in-One): همه مواد همزمان مخلوط میشوند (ساده و سریع).
- روش اسفنجی (Sponge): تخم مرغ و شکر زده شده، سپس آرد و سایر مواد اضافه میشوند.
- پخت: در دمای متوسط (۱۶۰-۱۸۰ درجه سانتیگراد) برای پایداری ساختار.
- خنک کردن: روی توری برای جلوگیری از خیس شدن زیر کیک.
- تکمیل: تزئین، اضافه کردن فیلینگ یا روکش.
5. مواد اولیه ویژه و بهبوددهندهها
در تولید محصولات آردی، علاوه بر مواد اصلی، از مواد ویژهای برای بهبود کیفیت و خواص محصول نهایی استفاده میشود:
الف) بهبوددهندههای آرد:
- مواد اکسیدکننده: (مانند پراکسیدها، برمات پتاسیم) باعث تقویت شبکه گلوتن و بهبود رنگ آرد میشوند.
- عوامل احیاکننده: (مانند L-cysteine) شبکه گلوتن را شل کرده و به شکلدهی بهتر کمک میکنند (مفید در بیسکوییت و ماکارونی).
- آنزیمها:
- آمیلازها: تولید قندهای قابل تخمیر، بهبود رنگ پوسته و تردی.
- پروتئازها: کاهش قدرت گلوتن (مفید برای کیک و بیسکوییت).
- لیپازها: بهبود طعم و بافت.
ب) بهبوددهندههای خمیر و محصول نهایی:
- امولسیفایرها: (مانند لسیتین، مونو و دیگلیسریدها) بهبود دهنده بافت، حجم، تردی و ماندگاری.
- مواد نگهدارنده: (مانند سوربات پتاسیم، پروپیونات کلسیم) جلوگیری از رشد کپک و بیاتی.
6. کنترل کیفی فرآوردههای نهایی
کنترل کیفیت در تمام مراحل تولید ضروری است، اما ارزیابی محصول نهایی اهمیت ویژهای دارد:
الف) ماکارونی:
- رنگ: با دستگاههای رنگسنج (Colorimeter).
- مقاومت در برابر پخت: آزمایش پخت و بررسی عدم خمیر شدن.
- میزان شکستگی: شمارش درصد ماکارونی شکسته.
- میزان رطوبت: با آون یا دستگاههای رطوبتسنج.
ب) بیسکوییت و کراکر:
- تردی و سختی: با دستگاه بافتسنج (Texture Analyzer).
- رنگ پوسته: با رنگسنج.
- میزان رطوبت: (باید پایین باشد، معمولاً ۱-۴٪).
- بافت: ارزیابی حسی.
پ) کیک و کلوچه:
- حجم: با دستگاه حجمسنج یا روش جابجایی مایع.
- بافت و نرمی: با دستگاه بافتسنج.
- میزان رطوبت: (معمولاً ۲۰-۴۰٪).
- طعم و عطر: ارزیابی حسی.
- یکنواختی: در توزیع مواد افزودنی و حفرههای هوا.
7. مواد عملکردی (Functional Ingredients) و نقش آنها در محصولات آردی
مواد عملکردی موادی هستند که علاوه بر ارزش غذایی، خواص ویژهای را به محصول میبخشند و اثرات مفیدی بر سلامتی مصرفکننده دارند.
الف) مثالهایی از مواد عملکردی:
- فیبرهای غذایی: (مانند بتاگلوکان، اینولین) بهبود سلامت دستگاه گوارش، کاهش کلسترول. در نانهای سبوسدار، ماکارونی سبوسدار.
- پروتئینهای گیاهی: (مانند پروتئین سویا، نخود) افزایش ارزش غذایی، بهبود ساختار.
- آنتیاکسیدانهای طبیعی: (مانند ویتامین E، عصاره رزماری) حفظ تازگی محصول و اثرات سلامتی.
- اسیدهای چرب امگا-۳: افزودن به محصولات پخته شده.
ب) نقش در محصولات آردی:
- افزایش ارزش تغذیهای: با افزودن فیبر، پروتئین، ویتامینها و مواد معدنی.
- بهبود خواص رئولوژیکی: برخی مواد عملکردی میتوانند بر شبکه گلوتن تأثیر بگذارند.
- تأثیر بر بافت و ماندگاری: فیبر بالا میتواند باعث جذب آب بیشتر و نرمی بیشتر شود.
- ارتقاء سلامت مصرفکننده: با ارائه خواص پروبیوتیک، پریبیوتیک، کاهش قند خون و…
مثال کاربردی
مثال: مقایسه تأثیر انواع آرد بر بافت بیسکوییت
- آرد گندم با پروتئین بالا (W=300): باعث تشکیل شبکه گلوتن قوی شده و نتیجه آن بیسکوییتهای جویدنی (Chewy) و مقاوم است.
- آرد گندم با پروتئین پایین (W=150): شبکه گلوتن ضعیفتری تشکیل میدهد که منجر به بیسکوییتهای ترد (Crispy) و شکننده میشود. این نوع آرد برای بیسکوییت ایدهآل است.
تمرینهای پایان فصل
- ماده اولیه اصلی در تولید ماکارونی چیست و چرا؟
- دو تفاوت کلیدی بین فرآیند تولید بیسکوییت و کیک را شرح دهید.
- نقش چربی و شکر در فرمولاسیون بیسکوییت چیست؟
- چرا برای کیک از آردهای ضعیفتر استفاده میشود؟
- دو مثال از بهبوددهندههای آرد و عملکرد آنها را نام ببرید.
- سه معیار مهم در کنترل کیفیت ماکارونی را ذکر کنید.
- “مواد عملکردی” به چه موادی گفته میشود و یک مثال از کاربرد آن در محصولات آردی را بیان کنید.
- چرا کنترل رطوبت در محصولات نهایی مانند ماکارونی و بیسکوییت حیاتی است؟
نکات کلیدی فصل
- ماکارونی عمدتاً از سمولینا تهیه شده و خشک کردن مرحله کلیدی آن است.
- بیسکوییت و کراکر ترد بوده و نسبت چربی و شکر بالایی دارند.
- کیک و کلوچه نرم و حجیم هستند و از آردهای ضعیف، تخم مرغ و عوامل ورآورنده استفاده میکنند.
- مواد بهبوددهنده (اکسیدانها، احیاکنندهها، آنزیمها) و مواد عملکردی (فیبر، پروتئین) نقش مهمی در ارتقاء کیفیت و ارزش غذایی محصولات دارند.
- کنترل کیفی شامل ارزیابی رنگ، بافت، تردی، حجم، رطوبت و مقاومت در برابر پخت است.
- بازگشت نشاسته (Retrogradation) عامل اصلی بیاتی در محصولات آردی است.
