منبع مقاله درباره بعدي، تصاوير، خصوصيات

دانلود پایان نامه ارشد

خمير استفاده نمودند. آنها اين ميکروکپسولها را در چها لايه متفاوت خمير قرار دادند و سپس افزايش فاصله آنها را طي پخت در خمير بررسي نمودند. نتايج مطالعه آنها نشان داد که افزايش حجم غالب در بخشهاي پائين تر خمير مي باشد (يعني 82 % از افزايش حجم کلي در يک آون با دماي 130 درجه مربوط به بخش يک چهارم پائيني خمير بود) که اين امر به دليل عدم امکان خروج گاز CO2 از خمير در اين قسمت مي باشد [174]. همانگونه که قبلاً ذکر شد ار امواج اولتراند نيز مي توان جهت اندازه گيري تغييرات حجم خمير و نان استفاده نمود. اين امواج بالاتر از رنج شنوايي انسان (يعني kHz 20) بوده و جهت آزمايشات غير تخريبي در رنج kHz 100 تا MHz 50 استفاده مي گردند. با اندازه گيري سرعت و کاهش دامنه امواج اولتراسونيک مي توان اطلاعات مفيدي راجع به خصوصيات نمونه مثل ترکيبات شيميايي، خصوصيات بافتي، دانسيته، تخلخل، ضخامت نمونه و غيره بدست آورد. معمولاً براي اندازه گيري ضخامت نمونه فرکانس 2 تا 10 مگاهرتز استفاده مي گردد. المهدي و همکاران (2003) نشان دادند که حساسيت امواج اولتراسوند به تغيير در اندازه و شکل سلولهاي مغز نان، استفاده از اولتراسوند را به عنوان وسيله اي براي تعيين خصوصيات مکانيکي و ساختاري مغز نان و بنابراين فاکتورهاي کيفي نان را امکانپذير مي نمايد. آنها نشان دادند که بين دانسيته نمونه نان و سرعت امواج رابطه وجود داشته و هر دو با افزايش زمان تخمير کاهش مي يابند [45].

1-18 ارزيابي تخلخل و توزيع حفرات در نان و تأثير عوامل مختلف بر آن
در طي پخت انتقال جرم و حرارت منجر به تبديل خمير به يک مغز نان متخلخل و تشکيل پوسته مي گردد. ساختار مغز نان و پوسته تحت تأثير تغييرات زمان- دما و نوع فرايند تهيه نان که در نانهاي مختلف متفاوت است، مي باشد. نانها از نظر خصوصيات کيفي و بافتي خود از يکديگر متمايز مي شوند که در طي بياتي اين خصوصيات تغيير مي يابد. شدت اين تغييرات وابسته به خصوصيات انتقال رطوبت (ضريب نفوذ مؤثر رطوبت، نفوذپذيري و جذب) است که آنها نيز مستقيما تحت تأثير ساختمان ميکروسکوپي109 مي باشند [25].
همانگونه که توسط چيوتليس و کمپبل (2003) توصيف شده است، مورفولوژي محصولات نانوايي حاصل يکسري عمليات هوادهي طي مراحل مخلوط کردن (توليد حبابهاي گاز و محصور شدن داخل خمير)، تخمير (افزايش حجم و تورم حبابها) و پخت (انبساط و شکست) مي باشد که نهايتاً مرحله پخت منجر به ثابت شدن مورفولوژي مي گردد [35]. نسبت حجم فضاي خالي طي تخمير از 1/0 تا 7/0 افزايش مي يابد و در طي پخت به مقدار نهايي خود بين 8/0 تا 9/0 مي رسد، در حاليکه پيوندهاي عرضي گلوتن و گرانولهاي نشاسته در حال گسيختن مي باشد [28]. خصوصيات محصولات نانوايي پخته شده، به شدت بستگي به ساختار سلولي آنها دارد [185]. بخش مغز با اندازه، توزيع و شکل سلولها و همچنين ضخامت ديواره سلولها تعريف مي شود و خصوصيات حسي و مقبوليت مصرف کننده و بازارپسندي را تحت تأثير قرار مي دهد [11]. خصوصيات ساختار مغز محصولات نانوايي مي تواند توسط تکنيکهاي عکس برداري بدست آيد. در بين تجهيزات مختلف اسکنرهاي بستر مسطح، دوربين CCD، ميکروسکوپي نوري، ميکروسکوپي ليزري اسکن همکانون110، ميکروسکوپي اسکن الکتروني111، تصويربرداري رزونانس مغناطيسي (MRI) و اولتراسوند داراي نکات ضعف مختلف مثل تهاجمي بودن، کنتراست محدود و محدوديت به دو بعد مي باشند.
تکنيکهاي دو بعدي معمولاً تهاجمي هستند زيرا نياز به آماده سازي نمونه دارند و تصاوير دو بعدي حاصل اطلاعات دقيقي را نمي دهند. پيکنومتري گاز هليوم نيز يک روش غير مستقيم است که براي اندازه گيري حجم سلولهاي باز در محصولات مختلف مورد استفاده قرار مي گيرد. به هر حال اين روش نيز نتايج دقيقي ايجاد نمي کند. جهت فائق آمدن بر اين نواقص، ميکروتوموگرافي پرتو x در کاربردهاي مختلف استفاده شده است. اين روش يک روش غير تخريبي است و امکان مشاهده سه بعدي ريزساختار بسياري از مواد متخلخل را فراهم مي آورد. ساير روشها مثل روش اولتراسوند نيز جهت آناليز ساختار فيزيکي مغز نان و تعيين تخلخل باز آن مورد استفاده قرار مي گيرد.
مطالعات زيادي در زمينه استفاده از تصاوير پرتو ايکس جهت ارزيابي ساختار مواد غذايي با بافت سلولي مثل قالبهاي شکلات هوادهي شده، موس توت فرنگي، فومهاي بيوپليمري اکسترود شده [167]، نشاسته هاي اکسترود شده [13]، گوشت [52] و خمير آرد گندم [22] شده است و اخيراً محققان زيادي بر روي محصولات نانوايي کار کرده اند [12, 25, 46, 47, 88, 177].
ساختار مغز نان و پوسته مي تواند با استفاده از پارامترهاي مختلفي که از آناليز تصاوير بدست مي آيد، مثل تعداد سلولهاي گاز، قطر تعادلي ميانگين، ميانگين اندازه سلول، ميانگين ضخامت ديواره سلول، توزيع اندازه سلول، تخلخل، دانسيته نسبي و نسبت سطح به حجم سلولها ارزيابي شود. اين خصوصيات ساختاري، خصوصيات مکانيکي را به طور ويژه تحت تأثير قرار مي دهندو همانگونه که توسط گيبسون و اشبي گزارش شده است، تورتوزيتي112 خصوصيت ساختاري ديگري است که به شدت با تخلخل در ارتباط است و جهت مطالعه اثر دماي پخت اندازه گيري مي شود و مستقيم بودن شکل مسير داخل حفرات باز را تعيين مي کند [54]. مطابق نظر وو (2006) اين پارامتر مي تواند مشابه طول مسير نسبي113 باشد که نسبت طول مسير واقعي از شروع تا نقطه هدف از داخل حفرات با کوتاهترين فاصله خطي مي باشد. يک روش معمول جهت محاسبه تورتوزيتي، استفاده از نتايج حاصل از تصاوير دو بعدي است. به منظور ارزيابي آن از طريق تصاوير سه بعدي، آناليز بايد روي تصاوير بخشهاي مختلف در محصول باشد [182].
همانطور که قبلاً اشاره شد، ريزساختار پوسته و مغز نان تحت تأثير فاکتورهاي مختلفي هستند که مهمترين آن تکنولوژي توليد، از جمله شرايط پخت مي باشد. ونين و همکاران (2009) گزارش کردند که ساختار نهايي نان وابسته به شدت انتقال حرارت و جرم در سطوح پائيني و بالايي طي پخت مي باشد [170]. بيشتر مطالعات قبلي بر خصوصيات پوسته در انتهاي پخت يا تغييرات آنها طي نگهداري متمرکز مي باشد [104]. محققان ديگري ريزساختار پوسته نان را جهت ارزيابي اثر پارامترهاي فرايند روي کيفيت نان مطالعه کرده اند. براي مثال لوباي و همکاران (2011) گزارش کردند که بخاردهي باعث افزايش نسبت پوسته به مغز و پاره شدگي پوسته مي شود. به علاوه در مورد اثر بخاردهي روي خصوصيات فيزيکوشيميايي پوسته نان، آلتاميرانو-فورتول و همکاران (2011) گزارش نمودند که مقدار بخاردهي (100، 200 و ml 400) طي پخت بر شکل و اندازه حبابها، شبکه پروتئين- نشاسته و دانسيته سطح تأثير مي گذارد. اين يافته ها به کمک تصاوير توموگرافي پرتو X و SEM بدست آمده اند [4]. به علاوه پريمومارتين و همکاران (2011)، اثر شرايط تخمير را بر مورفولوژي پوسته و مغز ارزيابي کرده است [135].
به طور معمول پوسته داراي تخلخل کمتري نسبت به مغز نان مي باشد ولي در شرايطي مثل بخار دهي طي پخت مي تواند به عکس تخلخل پوسته بيشتر از مغز گردد. بسبس و همکاران گزارش نمودند که تخلخل پوسته با افزايش دماي پخت از 220 به ?C240 افزايش داشت و هنگاميکه ميزان بخار آب در اتمسفر نمونه بالاست، کندانس رطوبت باعث افزايش الاستيسيته سطح نان مي شود و اين امر با انبساط بيشتر خمير طي پخت در ارتباط مي باشد. پخت نان بدون بخاردهي منجر به ايجاد پوسته نسبتاً ضخيم تر با حفرات کوچکتر و تخلخل کمتر مي گردد [25].

1-19 استفاده از روش توموگرافي پرتو ايکس جهت بررسي ساختار حفرات در نان
توموگرافي پرتو ايکس (micro CT) يک روش تصويربرداري راديوگرافي است که مي تواند تصاوير سه بعدي از ساختار داخلي نمونه با وضوح بالاتر از يک ميکرومتر ايجاد نمايد. اين روش مکمل ميکروسکوپي دو بعدي با وضوح بالا و تصويربرداري سه بعدي اولتراسونيک با وضوح پائين مي باشد. روش ميکروسکوپي، در همه انواع مختلف آن، مي تواند تصاوير با جزئيات بسيار دقيق از ساختار فيزيکي تهيه نمايد اما اين تصاوير به مناطق بسيار نزديک به سطح نمونه محدود مي گردد و هنگاميکه با تکنيک ميکروماشينينگ114 مثل پرتو يوني متمرکز115 تصوير سه بعدي با کيفيت عالي تهيه مي گردد، نمونه تخريب مي شود. از توموگرافي پرتو ايکس (اسکنهاي CAT و CT) حدود 40 سال است که در تصويربرداريهاي پزشکي استفاده مي شود. اسکنهاي CAT تصاوير دو بعدي از ساختار داخلي نمونه ايجاد مي کند. در اين تصاوير استخوان شکسته يا دندان خراب به آساني قابل تشخيص است زيرا در جذب پرتو ايکس توسط استخوان و بافت اطراف آن اختلاف وجود دارد. مشکل اين تکنيک اين است که اين اشکال تنها در دو بعد مشخص شده براي تصوير واقع مي شوند و موقعيت کامل تومور يا هدف مورد نظر ديگر نمي تواند تعيين گردد. اسکنهاي CT اين مشکل را حل مي کنند. بدين صورت که اطلاعات حاصل از يک سري تصاوير دو بعدي جذب پرتو ايکس را که از چرخش نمونه حول يک محور ثبت شده را ترکيب مي نمايد. البته در اسکنرهاي پزشکي منبع پرتو ايکس و دتکتور چرخش مي نمايند. با استفاده از اصول رياضي توموگرافي اين سري از تصاوير جهت ايجاد تصوير سه بعدي مجدد ساخته مي شوند. به طوريکه هر وکسل (جزء حجمي يا پيکسل سه بعدي) جذب پرتو ايکس را در آن نقطه نشان مي دهد. به دليل وجود ارتباط بين جذب پرتو ايکس و دانسيته، ساختار سه بعدي داخلي مي تواند از تصاوير بدست آيد. تصوير سه بعدي حاصل به طور معمول به صورت يکسري برشهاي دو بعدي نشان داده مي شود. اين فرايند به راحتي مي تواند در شکل ‏1-21 ديده شود [85] و در شکل ‏1-22 نيز نمونه از تصوير سه بعدي بازسازي شده از سري تصاوير دو بعدي توموگرافي و نيز يک برش از مقطع عرضي همان نمونه نشان داده شده است.

شکل ‏1-21- تصوير شماتيک از اسکن CT پرتو X و فرآيندهاي بازسازي. يک سري از تصاوير اشعه X به دست آمده و جهت ايجاد يک نقشه سه بعدي جذب اشعه X در حجم به صورت رياضي بازسازي شده است. نقشه هاي سه بعدي به طور معمول به صورت يک سري از تصاوير دو بعدي نشان داده مي شوند.

شکل ‏1-22- تصوير سه بعدي بازسازي شده حاصل از توموگرافي پرتو ايکس يک نمونه نان (الف) و يک نمونه از تصاوير برش عرضي نمونه (ب)
2- فصل دوم
فصل دوم: مواد و روش‌ها
2-1 دستگاهها و وسايل مورد استفاده
2-1-1 دستگاههاي استفاده شده
* انکوباتور يخچال دار
* دستگاه هضم و تقطير كلدال (مدل (UDK ولپ116 ساخت ايتاليا
* دستگاه سوکسله
* کوره الکتريکي هاتسپوت ساخت انگلستان
* فالينگ نامبر (مدل 1500) پرتن117 سوئد
* دستگاه گلوتن شوي و گلوتن ايندکس پرتن ساخت سوئد
* همزن VMI ساخت فرانسه
* دستگاه فر MIWE)) ساخت آلمان
* تونل انجماد تا 40- درجه سانتي‌گراد ساخت فرانسه
* انکوباتور قابل برنامه ريزي (60-0 درجه سانتي‌گراد) بيندر118 ساخت آلمان
* دستگاه سنجش بافت اللويد119 مدل (LR5K) ساخت انگلستان
* ديتالاگر120 (SA 32- AOIP) ساخت فرانسه
* ترازوي ديجيتال با دقت 00001/0 (مدل GC1603S-OCT) سارتوريوس121 ساخت آلمان
* پيکنومتر گازي آکيوپيک122 1330 ساخت فرانسه
* دستگاه ميکروتوموگرافي پرتو ايکس اسکاي اسکن123 1174 ساخت بلژيک
* آلوئوگراف چاپين124 ساخت فرانسه
* فارينوگراف 300 گرمي ساخت برابندر آلمان
* DSC 125 (مدل (Q100, TA ساخت آمريکا
* DMA 126 (مدل (Q800, TA ساخت آمريکا
* رئومتر مدل AR 1000N, TA)) ساخت آمريکا
* ترموکوپل نوع K
* محفظه تخمير هنگل127 ساخت فرانسه
* آون ممرت128
2-1-2 مواد مصرفي
در حال حاضر کارخانجات آرد سازي کشور، آرد مورد نياز نانواييها را تنها با يک درصد استحصال (87%) تهيه و توزيع مي نمايند و بنابراين در حال حاضر کليه نانواييهايي که نان سنگک توليد مي نمايند نيز از همين نوع آرد استفاده مي نمايند. بنابراين آرد معمول مورد استفاه براي توليد نان سنگک از نظر کيفي بررسي و خريداري شد.آرد گندم مورد نياز پس از تهيه در سردخانه 18- درجه سانتي‌گراد تا زمان آزمايش نگهداري شد. مخمر

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درباره فشار بخار آب Next Entries منبع مقاله درباره خمير، دماي، تهيه