منبع مقاله درباره فشار بخار آب

دانلود پایان نامه ارشد

مرحله، مرحله سريع رتروگرداسيون مربوط به تجمع آميلوز (به صورت هليکس-هليکس) و مرحله آهسته رتروگرداسيون که مربوط به کريستاليزاسيون مجدد آميلوپکتين مي باشد. مقدار آميلوز در نشاسته بر سرعت واکنش در مرحله اول رتروگرداسيون مؤثر مي باشد [14].
زيوبرا و همکاران (2013) اثر افزودن اينولين با درجه هاي پليمريزاسيون مختلف را بر سرعت بياتي نان بدون گلوتن مطالعه نمودند. آنها با محاسبه پارامترهاي معادله آورامي (n، k و آنتالپي ذوب آميلوپکتين در زمان بينهايت ?H?) سينتيک کريستاليزاسيون مجدد آميلوپکتين را در فرمولهاي مختلف مورد مقايسه قرار دادند. مقدار n در نمونه شاهد (بدون اينولين) 76/0 بود و در اکثر فرمولاسيونها افزايش(حداکثر 972/0) يافت. همچنين مقادير k مشابه نمونه شاهد بودند و با افزايش مقدار اينولين افزايش مختصري نشان دادند (بين 0556/0 و 1331/0). افزودن اينولين باعث کاهش سفتي نانهاي بدون گلوتن شد. در مطالعه آنها نشان داده شد که بين سفتي نان و آنتالپي کريستاليزاسيون مجدد يک ارتباط منفي وجود دارد. اين مسئله را اينگونه توجيه نمودند که در مغز نان سفت تر آميلوپکتين کمتر تمايل به کريستايزاسيون مجدد داردکه احتمالاً به دليل توانايي محدود براي جهت يابي مجدد زنجيره هاي پليمر و مهاجرت محدود آب مي باشد [192].
فرهات و همکاران (2000) نيز سينتيک رتروگرداسيون نشاسته ذرت مومي اکسترود شده را با استفاده از معادله آورامي مدلسازي کردند. آنها فاکتوري به نام سرعت رتروگرداسيون (G) تعريف نمودند که برابر با G=k1/n بود و بنابراين تغييرات هر دو ضرايب n و k را در رابطه آورامي به صورت يک فاکتور مورد ارزيابي قرار دادند. و سپس ارتباط سرعت رتروگرداسيون با مقدار آب و دماي نگهداري را با استفاده از معادله لورتزن- هافمن104 به طور موفقيت آميزي مدلسازي کردند [49].

1-16-2 ساير مطالعات انجام شده در زمينه ارزيابي سينتيک بياتي
برخي محققين جهت توصيف سينتيک بياتي يعني ارزيابي آنتالپي ذوب آميلوپکتين و نيز ميزان سفتي يا مدول يانگ طي زمان از مدلهاي سينتيکي درجه اول استفاده نموده اند [90, 91].
‏1-63
که در اين رابطه ?0 و ?? پارامتر اندازه گيري شده (آنتالپي ذوب آميلوپکتين يا ميزان سفتي و يا پارامتر ديگري) به ترتيب در زمان اوليه و پايان زمان نگهداري (مدت زمان طولاني) مي باشد. در واقع در صورتيکه در رابطه آورامي، توان آورامي (n) برابر با يک در نظر گرفته شود، آن رابطه تبديل به مدل سينتيکي درجه اول مي شود.
لوباي و همکاران (2009 و 2012) با محاسبه پارامتر ثابت زمان (معکوس ثابت سرعت يا k / 1) اثر شرايط پخت را بر سرعت کريستاليزاسيون آميلوپکتين و نيز سفتي مغز نان و مغز نان بدون گاز105 بررسي نمودند. آنها نتيجه گرفتند که سينتيک سفت شدن مغز نان به طور معني داري نسبت به سينتيک تشکيل کريستالهاي آميلوپکتين آهسته تر مي باشد. ثابت زماني براي مدلهاي سينتيکي بدست آمده براي سفت شدن مغز نان (بين 3 تا 5/5 روز) دو برابر بالاتر از ثابتهاي زماني براي کريستاليزاسيون مجدد آميلوپکتين (7/1 تا 5/2 روز) بود. ثابتهاي زماني براي دماهاي پخت پائين تر بالاتر بودند و بنابراين نتيجه گرفتند که پخت سريعتر (دماي بالاتر و زمان کمتر) باعث بياتي سريعتر مي گردد [91]. ثابت زمان سفت شدن مغز به طور خطي با افزايش طول زمان پخت (در دماي يکسان 98 درجه) افزايش يافت. زمان پخت طولاني تر سينتيک بياتي آهسته تر را نتيجه داد. ولي در مورد ظهور کريستالهاي آميلوپکتين، در پارامتر سينتيکي (ثابت زمان) افزايش معني داري با افزايش طول پخت در 98 درجه مشاهده نشد [90].
وليسويک و همکاران (2004) تغييرات خصوصيات حسي نان را طي زمان نگهداري مورد مطالعه و مدلسازي قرار دارند. داده هاي آنها يک رابطه خطي قابل قبولي را که با سينتيک واکنش درجه صفر مطابقت دارد، نشان دادند. نتايج مشابه توسط محققين ديگر نيز گزارش شده است [172, 175].
روندا و همکاران (2011) اثر مقدار آب (W و بر حسب درصد بر پايه وزن خشک) و کريستاليزاسيون مجدد نشاسته (آنتالپي ذوب آميلوپکتين(?Hret) و بر حسب ژول بر گرم ماده خشک) بر سفتي (بر حسب نيوتن) نان مورد مطالعه قرار دادند و ارتباط بين آنها را به صورت رابطه زير بدست آوردند [140]:
‏1-64
1-17 تغيير حجم نان طي پخت
تغيير شکل در نان نتيجه فرايند انتقال و ايجاد فشار در نان مي باشد. انتقال در نان شامل چهار فاز، جامد، آب مايع، بخار آب و CO2 مي باشد. بخار آب و دي اکسيد کربن اصلي ترين گازها هستند و بنابراين ساير گازها در نظر گرفته نمي شوند. انتقال حرارت در همه فازها وجود دارد و انتقال رطوبت را تحت تأثير قرار مي دهد. توليد CO2 به طور عمده بين 40 تا 55 درجه اتفاق مي افتد و بنابراين تحت تأثير انتقال حرارت است. از طرف ديگر ممکن است همرفت گاز و مايع با انتقال حرارت مرتبط باشند. خصوصيات مکانيکي نان (مثل ويسکوزيته و الاستيسيته) تحت تأثير دما و مقدار رطوبت تغيير مي کند. تغيير شکل نيز از طريق تغيير در تخلخل و هدايت گرمايي مؤثر و غيره بر انتقال تأثير مي گذارد و بنابراين انتقال و تغيير شکل تصوير بسيار پيچيده اي در پخت نان ايجاد مي کنند [186, 187].
روند افزايش حجم در نان از همان مراحل اوليه تهيه نان آغاز مي شود. طي مخلوط کردن مواداوليه يک خمير ويسکوالاستيک تشکيل مي شود که حاوي شبکه سه بعدي پروتئين همراه با گرانولهاي نشاسته است. طي مرحله ورز دادن، حبابهاي هوا در خمير وارد مي شوند و به عنوان هسته هاي اوليه حبابهاي گاز در نظر گرفته مي شوند. طي مرحله تخمير CO2 توليد مي شود و رشد حبابهاي گاز صورت مي پذيرد و نهايتاً طي پخت افزايش حجم نان کامل مي گردد. بالا رفتن دما طي پخت باعث انبساط CO2 و بخار آب و نيز افزايش فشار بخار آب در خمير مي شود و اين امر منجر به افزايش حجم شده، اما در همين زمان تغيير خواص رئولوژيک خمير اين افزايش حجم را محدود مي سازد. فرايند افزايش حجم نان به طور کلي در دو مرحله تخمير و پخت رخ مي دهد.
در شروع پخت، مخمر همچنان به توليد CO2 ادامه مي دهد تا زمانيکه دما به حدود ?C55 برسد و در آن موقع غير فعال مي گردد. CO2 محلول و آب موجود در فاز آبي خمير با افزايش دما در سلولهاي گاز به صورت غير محلول در مي آيند [180]. مولکلولهاي بيشتري از گاز به داخل سلولها آزاد مي گردند و بسته به کشش پذيري غشاء سلولها، افزايش حجم يا افزايش فشار در سلول بر اساس قانون گيلوساک106 رخ مي دهد [162, 189]. يکي از دلايل توجه به افزايش حجم خمير طي پخت مقاومت خمير به کشش مي باشد. غشاء سلولهاي بسته در خمير بسته به خصوصيات رئولوژيکي خود (الاستيسيته و ويسکوزيته) مي توانند افزايش حجم را تحمل کنند. ژلاتينه شدن نشاسته در غشاء سلولها با رسيدن دما به ?C65 اتفاق مي افتد [28] و منجر به افزايش ويسکوزيته و تضعيف کشش پذيري خمير مي گردد [163]. نتيجه نهايي اينکه فشار در سلولهاي گاز بسته افزايش يافته و ممکنست غشاء سلولها با افزايش فشار پاره گردد. بنابراين، مولکولهاي گاز بين سلولهاي مجاور مبادله خواهند شد و در نهايت به خارج از خمير منتقل مي شوند. از دست رفتن گازها احتمالاً باعث محدود شدن ظرفيت افزايش حجم مي گردد. برخي از مطالعات در زمينه کنترل آزاد سازي CO2 به عنوان عنصر کليدي در فهم بهتر چگونگي پاره شدن سلولها طي پخت متمرکز شده اند [189].
يکي فاکتورهايي که در حجم نان مؤثر هستند، توليد CO2 است که خود بستگي به نوع و مقدار مخمر، زمان و شرايط تخمير دارد. از ديگر فاکتورهاي مؤثر بر حجم نان خصوصيات مکانيکي خمير که شامل ويسکوزيته و الاستيسيته خمير است، و نيز شرايط پخت که شامل روش حرارت دهي، دماي پخت، و زمان تشکيل پوسته است، و همچنين مواد اوليه تهيه خمير مثل مقدار آب و نوع آرد مورد استفاده مي باشند.
تشکيل پوسته فاکتور ديگري است که محدود کننده افزايش حجم نان مي باشد. به محض شروع فرايند پخت، لايه اي که بيشترين تبخير در آن رخ مي دهد به سطح زيرين خمير حرکت مي کند و تشکيل پوسته شروع مي گردد. پوسته انبساط سلولهاي گاز را در بخشي از خمير که هنوز پخته نشده است، محدود مي سازد و در نتيجه فشار داخلي افزايش يافته و تنش مضاعفي بر غشاء سلولها وارد مي گردد. اگر غشاء سلولهاي گاز نتوانند اين افزايش فشار را تحمل کنند، غشاء سلولها در مراحل اوليه پاره خواهند شد و سلولها با هم يکي مي شوند و ساختار مغز نان غير يکنواخت، زبر و خشن خواهد شد [62, 189]. پوسته مي تواند جريان بخار آب از مغز به سطح خمير را محدود سازد و در برابر هر دو انتقال جرم و حرارت مقاومت مي نمايد.
همانگونه که ذکر شد CO2 نقش مهمي در انبساط حبابها طي پخت نان دارد. همچنين هنگاميکه ديواره حبابها تحت فشار شروع به باز شدن مي کنند، CO2 از نان خارج مي شود و ساختار متخلخل پيوسته تر و باز به سمت بيرون نان ايجاد مي کند. روشهاي مختلفي براي اندازه گيري مقدار CO2 داخل خمير و CO2 خارج شده از خمير وجود دارند که عبارتند از آلوئوگراف، روش اندازه گيري فشار، کرماتوگرافي گازي (GC)، تکنيکهاي کالريمتريک، روشهاي آمپرومتريک و استفاده از دتکتورهاي مادون قرمز [102].
روشهاي مختلفي جهت اندازه گيري تغييرات حجم خمير نان طي پخت به منظور کنترل و بهينه سازي فرايند وجود دارد. اين روشها از روشهاي ساده تا روشهاي پيچيده مي توانند باشند. استفاده از حجم سنج نان107 يکي از اين روشهاست که شامل يک جعبه فلزي است که از طريق يک سطح شيبدار مستطيلي عمودي به يک قيف حاوي دانه هاي کلزا متصل مي شود. تکه نان داخل جعبه فلزي قرار داده مي شود و سپس اجازه داده مي شود تا دانه کلزا جعبه را پر کند. سپس از روي ستون درجه بندي شده روي حجم سنج مي توان حجم را بر حسب سانتي متر مربع خواند. روش ديگر آناليز تصوير است و ديگري استفاده از اولتراسوند مي باشد که به تفصيل توضيح داده خواهد شد. روش آناليز تصوير يک روش غير تخريبي براي اندازه گيري و مقايسه ساختار مواد غذايي فوم مي باشد و جهت کنترل و بهينه کردن فرايند بکار مي رود. آناليز تصوير وسيله اي مفيد براي تعيين کيفيت ساختار مغز نان است. علاوه بر اندازه گيري حجم نان امکان ارزيابي اندازه حبابها، توزيع و تعداد حبابها در واحد سطح، ضخامت ديواره حبابها و مقدار فضاي خالي مي باشد. اساس روش آناليز تصوير تهيه تصوير ديجيتال از نمونه و سپس آناليز اين تصاوير به کمک نرم افزارهاي خاص مي باشد. تصاوير ديجيتال مي توانند به روشهاي مختلف مثل روش ساده دوربين فيلمبرداري و اسکنر تهيه شوند و يا از روشهايي مثل ميکروسکوپي ليزري اسکن همکانون108، MRI و توموگرافي پرتو ايکس استفاده گردد. نرم افزارهاي مختلفي بسته به هدف مورد نظر جهت آناليز تصاوير مورد نظر مورد استفاده قرار مي گيرند مثل Image J، APS ASSESS، Image-pro-plus و غيره. به عنوان مثال پرز نيتو و همکاران (2010) تغييرات ارتفاع خمير را طي پخت را توسط آناليز تصاوير (با استفاده از نرم افزار Image J) حاصل از يک دوربين فيلمبرداري متصل به کامپيوتر شخصي مجهز به کارت ويدئويي بررسي نمودند [128]. در روش ميکروسکوپي ليزري اسکن همکانون امکان بدست آوردن تصاوير با وضوح بالا از عمقهاي انتخاب شده در نمونه به صورت غير تخريبي و به صورت سري وجود دارد. اين تصاوير امکان آناليز بافت را نيز فراهم مي نمايند. در روش تصوير برداري رزونانس مغناطيسي (MRI) از يک ميدان مغناطيسي قوي استفاده مي شود که ميدان مغناطيسي به هسته اتمهاي هيدروژن در آب جهت مي دهد. ميدان فرکانس راديويي (RF) به طور سيستماتيک جهت اين ميدان را تغيير مي دهد و باعث مي شود که هسته هاي هيدروژن يک ميدان مغناطيسي چرخان قابل تشخيص توسط اسکنر ايجاد کنند. اين سيگنال مي تواند توسط ميدانهاي مغناطيسي ديگري تقويت شود تا اطلاعات کافي براي يک تصوير واضح ايجاد گردد. به دليل اينکه مواد مختلف حساسيتهاي مغناطيسي متفاوتي دارند، از اين خصوصيت مي توان در تخمين اندازه حبابها در خمير استفاده نمود. در مطالعه انجام شده توسط واگنر و همکاران (2008) از کپسولهاي روغني جهت ايجاد سيگنال MRI متفاوت در

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درباره دماي، نگهداري، n Next Entries منبع مقاله درباره بعدي، تصاوير، خصوصيات