منبع مقاله درباره مکان کنترل

دانلود پایان نامه ارشد

ش مي يابد [80]. شرايط مخلوط کردن خصوصيات ويسکوالاستيک مواد را به طور ويژه از طريق انرژي مکانيکي ويژه ورودي و افزايش دما تحت تاثير قرار مي دهد [137]. کوک و همکاران از مدلهاي نمايي جهت توصيف تغييرات در قوام فارينوگراف و ويسکوزيته کششي به عنوان تابعي از انرژي مکانيکي ورودي طي مخلوط کردن استفاده نمودند [39].
طي توسعه مکانيکي، خمير تحت تغيير شکلهاي برشي و کششي قرار مي گيرد. طي مخلوط کردن هر دو ويسکوزيته برشي ظاهري و ويسکوزيته کششي افزايش مي يابد که باعث افزايش توان اعمال شده توسط موتور ميکسر مي گردد. نمودارهاي خصوصيات رئولوژيک به عنوان تابعي از انرژي مخلوط کردن مشابه منحني هاي مخلوط کردن معمول مي باشد. پس از پيک توسعه خمير اين خصوصيات با منحني هاي مخلوط کردن به طور همزمان کاهش يافت [190].
ماني و همکاران خصوصيات رئولوژيک خمير تهيه شده توسط چهار نوع ميکسر (فارينوگراف، ميکسوگراف، Krupsو Hobart) را بررسي نمودند. مدول ذخيره (G’) با زمان مخلوط کردن در سرعتهاي متفاوت بسته به شدت مخلوط کردن کاهش يافت. ارتباط خوبي بين فارينوگرام و مدول ذخيره مشاهده شد. مقادير مدول ذخيره و زاويه فاز که با کيفيت محصول نهايي مرتبط مي باشند، به نوع مخلوط کن بستگي نداشتند. بهترين کيفيت نان (حجم وتخلخل) براي آرد مورد استفاده هنگامي حاصل شد که مدول ذخيره تقريباً kPa 12 بود [110].
کيم و همکاران اثرات مخلوط کردن و استراحت را روي خصوصيات فيزيکوشيميايي خميرهاي تهيه شده از آردهاي گندم قوي و ضعيف بررسي نمودند. تستهاي ديناميک تغيير شکل کوچک نشان داد که طي دوره استراحت اوليه مدول کمپلکس G* کاهش يافت و زاويه فاز براي خميرهاي کاملاً مخلوط نشده کاهش يافت، درحاليکه خميرهاي بيش از حد مخلوط شده روند برعکس نشان دادند. مقادير G* براي خميرهاي مخلوط شده به صورت بهينه طي دوره استراحت تغيير نکردند که براي خميرهاي قوي مشخص تر بود. آزمونهاي ديناميک تغيير شکل بزرگ به طور واضح تفاوت بين خميرهاي مخلوط شده به صورت اپتيمم، کمتر و بيشتر مخلوط شده را نشان داد. خميرهاي مخلوط شده به صورت بهينه بالاترين پيک تنش و کرنش را براي هر دو نمونه نشان دادند. به علاو ه پيک تنش خميرهاي آماده شده با آرد ضعيف بالاتر بود. تستهاي تغييرشکل کوچک و بزرگ تفاوتهاي ساختاري خمير را منعکس مي نمايند. اندازه گيري با استفاده از ارتعاشات هسته اي مغناطيسي (NMR) جهت تخمين خصوصيات آرميدگي4 نمونه ها طي استراحت انجام شد. کاهش تحرک آب طي استراحت توسط کاهش زمان آرميدگي مشخص مي شود که احتمالاً در ارتباط با اينتراکشنهاي مولکولي طي هيدراسيون است. اينتراکشنهاي مولکولي ديگري نيز توسط مخلوط کردن ايجاد مي گردد [79].
با افزايش سرعت مخلوط کردن (سرعتهاي متفاوت با استفاده از فارينوگراف برابندر و رئومتر بوهلين5) در خميرهاي حاوي مخمر، کشش پذيري افزايش يافت که با اختلاف در زمان تخمير طي مخلوط کردن تا پيک گشتاور در سرعتهاي مختلف مرتبط مي باشد (نتايج حاصل از رئولوژيکي تجربي کرنش بزرگ). تست نوساني دامنه کوتاه6 قادر به تشخيص اختلاف بين سرعتهاي مخلوط کردن متفاوت و نيز نمونه هاي حاوي مخمر و بدون مخمر نبود [37].
آنجيولوني و همکاران اثر سيستئين و پارامترهاي فرايند (سرعت و زمان مخلوط کرد) را بر خصوصيات ويسکوالاستيک خمير سفيد/کامل ارزيابي کردند. تغييرات حاصل از سيستئين نسبت به تغييرات القا شده توسط زمان مخلوط کردن بزرگتر است. افزودن سيستئين خصوصيات شبه سياليت خمير را افزايش مي دهد؛ در حقيقت با افزودن سيستئين سختي خمير، مقاومت به کشش و مدول ذخيره (G’)کمتر شده ولي چسبندگي و کشش پذيري بالاتر مي گردد [6]. مخلوط کردن با سرعت بالا و افزودن نمک سرعت واکنشهاي گرماگير مثل ژلاتينه شدن نشاسته و انعقاد پروتئين را کاهش مي دهد. اثر تکنولوژي مخلوط کردن خمير اهميت زيادتري نسبت به مقدار کلريد سديم در تغيير خصوصيات رئولوژيک خمير دارد [5].
نمت و همکاران اثر مواد اوليه و شرايط فرايند را بر کيفيت نان خمير منجمد طي نگهداري طولاني را بررسي نمودند. همه تيمارها شامل انرژي مخلوط کردن ورودي، نوع مخلوط کن، زمانهاي تخمير و ور آمدن و سيکلهاي انجماد- رفع انجماد ناقص اثرات معني داري بر کيفيت نان (حجم نان) داشتندو به طور کلي اين اثرات با افزايش زمان نگهداري به صورت منجمد مشهودتر بود [120].
کامپبل و همکاران اثر مخلوط کردن خمير نان تحت خلاء جزئي را مورد مطالعه قرار دادند. هر دو مقدار هوا و حجم قرص نان با کاهش فشار مخلوط کردن کاهش يافت. توزيع اندازه حبابها به نظر نمي رسد که به طور قابل توجهي متفاوت باشد، اما تعداد حبابها در واحد حجم خمير با کاهش فشار مخلوط کردن کاهش مي يابد. مخلوط کردن در فشار کاهش يافته توليد حباب هاي کمتر مي کند و حباب هاي کمتر تبديل به ساختار نرمتر مغز نان در قرص نان پخته مي شود [30].
مهتا و همکاران از اولتراسوند ( در فرکانس حساس به حضور حباب) جهت تعيين غير تخريبي خصوصيات خمير به عنوان تابعي از زمان مخلوط کردن با مقادير متفاوت شورتنينگ در فشار اتمسفر و تحت خلاء (جهت حداقل کردن هسته زايي حباب)استفاده نمودند. سرعت فراصوت با افزايش زمان مخلوط کردن (و ورود حبابهاي بيشتر) براي همه خميرهاي مخلوط شده در هوا کاهش يافت، اگر چه ادامه اين کاهش کلي يک پيک در سرعت در بهينه زمان مخلوط کردن ايجاد نمود. فراصوت به تغيير خصوصيات ماتريکس خمير طي توسعه خمير و حالت پلاستيک پيدا کردن پليمرهاي گلوتن توسط شورتنينگ حساس بوده و در نتيجه مي تواند جهت ثبت اثر زمان مخلوط کردن و مواد اوليه در خصوصيات خمير و کنترل کيفيت در خط توليد در صنعت نانوايي استفاده گردد [112]. روس و همکارن نشان دادند که مقادير بيشينه سرعت و دامنه7 فراصوت و نيز پيکها در مدول ذخيره و مدول افت در زمان مخلوط کردن بهينه بودند. بنابراين توافقي بين نتايج حاصل از رئولوژي معمول و اندازه گيري اولتراسوند وجود دارد [142]. آلاوا و همکاران نشان دادند که امکان بررسي تغييرات خمير طي مخلوط کردن توسط روش مادون قرمز غير تخريبي (NIR) وجود داشته و بنابراين پتانسيل استفاده به عنوان يک روش آنلاين براي کنترل مخلوط کنهاي تهيه نان را دارا مي باشد [3].

1-4-2 تخمير
مرحله بعدي فرايند تهيه نان تخمير مي باشد. طي فرايند ور آمدن، CO2 باعث افزايش فشار داخل هسته سلول گاز مي شود و نيروي محرکه براي افزايش حجم خمير ايجاد مي گردد. تغيير حجم يکي از فاکتورهاي مهم ارزيابي کيفيت نان است و حاصل ايجاد فشار داخل نان مي باشد. عوامل مؤثر در افزايش حجم نان ميزان توليد CO2 (بسته به نوع و مقدار مخمر، زمان تخمير و شرايط تخمير (دما و مقدار رطوبت هوا) مقدار آن متفاوت است)، خصوصيات مکانيکي خمير(ويسکوزيته و الاستيسيته)، شرايط پخت (روش حرارت دهي، دماي پخت) و اجزاء تشکيل دهنده خمير مي باشند. نقش تشکيل پوسته طي پخت نان توسط وانين و همکاران بررسي شد [170]. تشکيل پوسته بر افزايش حجم نان و نيز ميزان خروج گاز CO2 مؤثر مي باشد [189]. مقدار CO2 خارج شده از خمير به روشهاي مختلفي مثل استفاده از مادون قرمز و کروماتوگرافي گازي مي تواند اندازه گيري شود [102]. بنابراين بخشي از افزايش حجم نان در مرحله تخمير و بخش ديگر آن در مرحله پخت تکميل مي شود.
طي ورز دادن حبابهاي هوا به خمير وارد مي شوند و اينها به عنوان هسته هاي اوليه حباب گاز فرض مي شوند که طي مراحل بعدي رشد مي يابند. دي اکسيد کربن که بخشي از آن در فاز آبي خمير حل مي شود به داخل هسته هاي اوليه حبابهاي هواي تشکيل شده طي ورز دادن وارد مي شود و باعث رشد آنها مي گردد. رشد سلولهاي گاز بستگي به اندازه سلول و ترکيب خمير دارد. مواد اوليه مشخصي شناخته شده اند که اثر پايدار کنندگي دارند و به هم پيوستن را عقب مي اندازند. تشخيص بين توليد گاز و حفظ گاز در خمير تخمير شده اهميت زيادي دارد. فاکتور اول توسط عمل مخمرها کنترل مي شود و فاکتور دوم به خصوصيات حباب بستگي دارد. حجم مناسب نان تخمير شده توسط مخمر تنها در صورتي حاصل مي شود که خمير در شرايط مطلوبي براي رشد مخمر و توليد گاز تهيه شود و در همين زمان يک ماتريکس گلوتن با حداکثر قابليت نگهداري گاز ايجاد شود [139].
مرحله تخمير يکي از مهمترين مراحل در فرايند پخت نان است و بنابراين شناخت آن جهت کنترل و بهبود کيفيت محصول نهايي ضروري مي باشد. با اين حال ، روش هاي مورد استفاده براي تعيين خصوصيات اين مرحله بدليل فقدان تکنيک هاي تحقيقات محدود مي باشد، که به دليل پيچيدگي هاي ماده، بي ثباتي و حضور حباب گاز در اين مرحله مي باشد.
برخي روشهاي آزمايشگاهي مورد استفاده جهت بررسي و اندازه گيري تغييرات حجم خمير طي اين مرحله عبارتند از: اندازه گيري ارتفاع نان يا خمير قرار گرفته در قالب و محاسبه حجم، استفاده از فراصوت [83] و روش آناليز تصوير (تصوير مي تواند به روشهاي مختلف مثل استفاده از دوربين فيلمبرداري، تصويربرداري رزونانس مغناطيسي(MRI) و ميکروسکوپ ليزر اسکن هم کانوني8 تهيه گردد). آناليز تصوير وسيله اي مفيد براي بررسي تغييرات حجم خمير طي تخمير و تعيين کيفيت ساختار مغز نان از قبيل ارزيابي اندازه حبابها، توزيع اندازه حبابها، تعداد حبابها در واحد سطح، ضخامت ديواره حباب و مقدار فضاي خالي مي باشد [55]. پرز-نيتو و همکاران تغييرات ساختار خمير و ارتباط آن با دماي خمير، افت وزن، و ارتفاع نان طي پخت با استفاده از روش آناليز تصوير مطالعه نمودند [129]. تصويربرداري رزونانس مغناطيسي(MRI) يکي از روشهاي ارزيابي پويا است که کاربرد بالقوه خود را در مطالعات کنترل خمير نان و سلول گاز و ارزيابي تخلخل ثابت کرده است، و فرآيندهاي ديناميک از قبيل ورآمدن خمير و پخت مي توانند با کمک آن کنترل گردند [40]. واگنر و همکاران با اين روش دريافتند که افزايش حجم محلي قسمتهاي پائيني نان غالب است (حدود 82 درصد افزايش حجم کل در يک آون 130 درجه) [174]. اسکاف و همکاران تکنيک آکوستيک فرکانس پايين را براي توصيف اين پديده پيچيده پيشنهاد نمودند. دستگاه اندازه گيري طراحي شده امکان کنترل غير تخريبي سينتيک تخمير خمير نان به منظور مطالعه تاثير پارامترهاي مختلف تکنولوژيکي از قبيل دما و مواد تشکيل دهنده متفاوت را فراهم نمود [153].
رومانو و همکاران تخمير خمير را فرايندي مشابه افزايش حجم يک فوم سودوپلاستيک فرض کرده اند که در آن ميکروب اوليه (مخمر) تقريبا به طور يکنواخت پراکنده شده است. در مدل آنها افزايش حجم به عنوان يک واکنش شيميايي در نظر گرفته شده است. سينتک تخمير توسط کنترل تغيير حجم خمير در مقابل زمان به کمک آناليز تصوير ارزيابي شده است. فرايند ور آمدن خمير را مي توان به سه مرحله تقسيم کرد : مرحله تاخيري ، مرحله سرعت مثبت و مرحله سرعت منفي. در اين مطالعه تغييرات حجم خمير (y ) به عنوان يک تابع از زمان (t) ، يعني y=f(t) توصيف شد. مدل تغييريافته گمپرتز9 (مدلي جهت توصيف رشد ميکروارگانيسمها) به عنوان بهترين مدل توصيفي از فرايند ور آمدن خمير انتخاب شد. کاملا توافق خوبي بين داده هاي تجربي و پارامتر هاي مدل مشاهده شد [139]. کوردوبا مراحل اوليه ورآمدن خمير نان را بر طبق تئوري ديفوزيون و با استفاده از معادله نيوتني10 جهت محاسبه رئولوژي خمير مدلسازي کرد. اين مدل با منحني هاي رشد تجربي فرمولاسيونهاي خمير معمولي فيت شد [38].
آرنت و همکاران اثر خمير ترش بر بافت نان را بررسي نمودند. خمير ترش از زمانهاي باستان جهت بهبود کيفيت و افزايش عمر ماندگاري استفاده مي شده است. طي تخمير خمير ترش باکتريهاي اسيد لاکتيک متابوليتهاي مختلفي مثل اسيدهاي آلي، اگزوپلي ساکاريدها و آنزيمها توليد مي کنند که تاثير مثبتي بر بافت و بياتي نان دارند. اگزوپلي ساکاريدها توليدي توسط باکتريهاي اسيد لاکتيک قابليت جايگزيني با هيدروکلوئيدهاي بسيار گران مورد استفاده به عنوان بهبود دهنده را دارند. اسيدها آلي بر فرکشنهاي پروتئين و نشاسته آرد تاثير مي گذارند. به علاوه افت pH حاصل از توليد اسيد

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درباره خمير، افزايش، طي Next Entries منبع مقاله درباره خمير، افزايش، طي