تحقیق تاثیر افزودن شیرخشک کم چرب و پرچرب بر بیاتی نان حجیم



دانشگاه آزاد اسلامی

گروه علوم و صنایع غذایی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد "M.Sc."
عنوان:
تاثیر افزودن شیرخشک کم چرب و پرچرب بر بیاتی نان حجیم

استاد راهنما:

استاد مشاور:

نگارنده:

سال و ماه
شهریور 1392

تشکر و قدردانی

.

تقدیم به پدر، مادر و همسرم:

مهربان فرشتگانی که
لحظات ناب باور بودن، لذت و غرور دانستن، جسارت خواستن، عظمت رسیدن و تمام تجربه های یکتا و زیبای زندگیم مدیون حضور سبز آن هاست.

دانشگاه آزاد اسلامی ب فرم شماره 18
واحد آیت ا…آملی
باسمهتعالی
تعهدنامه اصالت پایان نامه

اینجانب دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته رشته که در تاریخ ازپایان نامه خود تحت عنوان:

با کسب نمره ودرجه دفاع نموده ام بدینوسیله متعهد می شوم:

1- این پایان نامه حاصل تحقیق وپژوهش انجام شده توسط اینجانب بوده و در مواردی که از دستاوردهای علمی وپژوهشی دیگران (اعم ازپایان نامه، کتاب، مقاله و…) استفاده نموده ام، مطابق ضوابط و رویه موجود، نام منبع مورد استفاده وسایر مشخصات آن را درفهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
2- این پایان نامه قبلا برای دریافت هیچ مدرک تحصیلی (هم سطح، پایین تر یا بالاتر) درسایردانشگاه ها وموسسات آموزش عالی ارائه نشده است.
3- چنانچه بعد از فراغت ازتحصیل، قصد استفاده وهرگونه بهره برداری اعم ازچاپ کتاب، ثبت اختراع و… ازاین پایان نامه داشته باشم، ازحوزه معاونت پژوهشی واحد مجوز های مربوطه را اخذ نمایم.
4- چنانچه درهرمقطع زمانی خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشی از آن را می پذیرم و واحد دانشگاهی مجاز است با اینجانب مطابق ضوابط ومقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصیلی اینجانب هیچگونه ادعایی نخواهم داشت.

نام ونام خانوادگی
تاریخ وامضاء:

فهرست مطالب

چکیده 1
فصل اول(کلیات تحقیق)
1-1- مقدمه 2
1-2- گندم 4
1-2-1- تاریخچه گندم 4
1-2-2- پروتیئن های گندم 4
1-2-2-1- پروتیئن های غیرگلوتنی 4
1-2-2-2- پروتئین های گلوتنی 5
1-2-3- آنزیم های گندم 6
1-2-4- نشاسته گندم 6
1-2-5- کیفیت گندم وحجم نان 7
1-3- سهم نان در سبد غذایی ایرانیان 7
1-4- تعریف نان 9
1-4-1- انواع نان 9
1-4-2- نان حجیم و انواع آن 9
1-4-3- ویژگی نان حجیم 10
1-4-4- استاندارد انواع نان حجیم و نیمه حجیم 10
1-4-5- برتری نان حجیم 11
1-5- برخی از اصول نانوایی 11
1-5-1- تاثیر مواد و اجزاء در نانوایی 12
1-5-2- ور آمدن خمیر 12
1-5-2-1- مخمر 13
1-6- مراحل مختلف فرآیندهای فیزیکوشیمیایی حین تولید نان 14
1-7- بیاتی در نان 15
1-8- تئوری های بیاتی 16
1-9- انواع بیاتی 16
1-9-1- بیاتی پوسته 16
1-9-2- بیاتی مغز 17
1-9-2-1- نقش نشاسته در بیاتی مغز 17
1-9-2-2- نقش گلوتن در بیاتی مغز 19
1-9-2-3- نقش توزیع مجدد آب بین نشاسته و گلوتن در بیاتی مغز 20
1-10- روش های کاهش بیاتی 21
1-11- روشهای اندازه گیری شدت بیاتی 23
1-11-1- روشهای شیمیایی 23
1-11-1-1- تعیین کل مواد جامد محلول 23
1-11-1-2- تعیین نشاسته محلول 23
1-11-1-3- تعیین قدرت تورم مغز نان 24
1-11-1-4- تعیین میزان رطوبت 24
1-11-2- روشهای ماکروسکوپیک 25
1-11-2-1- روشهای حسی 25
1-11-2-2- روشهای رئولوژیکی 27
1-11-2-2-1- اینستران 27
1-11-2-2-2- تعیین مشخصات فارینوگرام 28
1-11-2-2-3- تعیین مشخصات آمیلوگرام 28
1-11-2-2-4- تعیین مشخصات اکستنسوگرام 29
1-11-3- روشهای آنزیمی 29
1-11-4- روشهای مبتنی بر خصوصیات مولکولی 30
1-11-4-1- رزنانس مغناطیسی هسته ای(NMR) 30
1-11-4-2- روش تصویربرداری با رزنانس مغناطیسی(MRI) 31
1-11-5- تکنیک های میکروسکوپی 31
1-11-5-1- میکروسکوپی نوری و پلاریزه 31
1-11-5-2- میکروسکوپی الکترونی(SEM) 32
1-12- تاریخچه خشک کردن شیر 32
1-13- شیرخشک 33
1-13-1- پودر شیر بدون چربی 34
1-13-2- پودر شیر کامل 34
1-14- تولید پودر شیرخشک 35
1-15- کاربردهای مختلف شیر خشک 36
1-16- جنبه های مجهول و مبهم تحقیق 36
1-17- متغیرهای مربوط به مساله 37
1-18- فرضیات تحقیق 37
1-19- اهداف تحقیق 37
فصل دوم(منابع پیشین)
2-1- خلاصه ای از فرضیه های بیاتی از نظر چگونگی و عوامل موثر بر بروز آن: 38
2-2- پژوهش های انجام شده در زمینه افزودن مواد و عوامل موثر بر بیاتی نان 40
3-2- خلاصه ای از افزودن مواد لبنی به نان: 46
فصل سوم(مواد و روش ها)
3-1- زمان و مکان تحقیق 52
3-2- مواد مورد استفاده 52
3-2-1- آرد 52
3-2-2- آب 53
3-2-3- نمک طعام 53
3-2-4- مخمر 53
3-2-5- شیر خشک کم چرب 54
3-2-6- شیر خشک پر چرب 54
3-2-7- کیسه پلی اتیلن 54
3-3- روش تهیه نان حجیم 54
3-3-1 فرمولاسیون خمیر 54
3-3-2 مراحل تهیه خمیر 55
3-4- آزمون ها 56
3-4-1- آزمون های شیمیایی 56
3-4-1-1- روش تعیین رطوبت(روش مرجع A 14-44 AACC) 56
3-4-1-2- روش تعیین پروتئین(روش مرجع1-150 ICC) 57
3-4-1-3- روش تعیین خاکستر(روش مرجع01-08 AACC) 59
3-4-1-4- روش اندازه گیری pH :(استاندارد ملی ایران شماره 37) 60
3-4-1-5- تعیین میزان چربی(روش مرجع30-25 AACC) 61
3-4-1-6- اندازه گیری مقدار گلوتن مرطوب(روش مرجعA 12-38 AACC) 62
3-4-2- آزمون های تعیین بیاتی 62
3-4-2-1- آزمون رطوبت پوسته و مغز 63
3-4-2-2- سفتی بافت 63
3-4-2-3- نشاسته محلول به روش طیف سنجی 64
 تهیه محلول ها و منحنی استاندارد 64
3-4-2-4- آنالیز حرارتی روبشی تفاضلی(DSC) 67
3-4-2-5- آزمون حسی 72
3-4-2-6- رنگ سنجی 72
3-5- تجزیه و تحلیل آماری 72
فصل چهارم(نتایج)
4-1- نتایج مربوط به تعیین محتوی رطوبت پوسته نان 74
4-2-نتایج مربوط به تعیین محتوی رطوبت مغز نان 80
4-3- نتایج مربوط به تعیین سفتی بافت(TPA) 82
4-4- نتایج مربوط به تغییرات نشاسته محلول 84
4-5-نتایج آزمون ارزیابی حسی 86
4-6- نتایج مربوط به آنالیز رنگ 98
4-6-1- فاکتور L پوسته نان 99
4-6-2- فاکتور L مغز نان 101
4-6-3- فاکتور a پوسته نان 102
4-6-4-فاکتور a مغز نان 104
4-6-5-فاکتور b پوسته نان 105
4-6-6-فاکتور b مغز نان 108
4-7- نتایج مربوط به آزمون حرارتی روبشی تفاضلی(DSC) 109
فصل پنجم(بحث و نتیجه گیری)
5-1- رطوبت پوسته و مغز نان 117
5-2- بافت نمونههای نان 120
5-3- تغییرات نشاسته محلول 121
5-4- مقایسه خصوصیات حسی نمونههای نان 123
5-5-آنالیز رنگ 125
5-6-آنالیز حرارتی روبشی تفاضلی(DSC) 126
5-7- نتیجه گیری کلی 126
5-8- پیشنهادات 128
فهرست جداول
جدول 3-1- ویژگی های فیزیک و شیمیایی آرد 53
جدول 3-2- رقت های مختلف محلول نشاسته و جذب خوانده شده در طول موج 680 نانومتر جهت رسم منحنی استاندارد 65
جدول 4-1: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر محتوی رطوبت پوسته نان حجیم 79
جدول 4-2: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر محتوی رطوبت مغز نان حجیم 81
جدول 4-3: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر بافت نان حجیم 83
جدول 4-4: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان نشاسته محلول نان حجیم 85
جدول 4-5: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نمونه شاهد در طی دوره نگهداری در دمای محیط 87
جدول 4-6:نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی در نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی در طی دوره نگهداری در دمای محیط 88
جدول 4-7: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل در طی دوره نگهداری در دمای محیط 90
جدول 4-8: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در روز اول نگهداری 93
جدول 4-9: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در روزسوم نگهداری 94
جدول 4-10: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در روزپنجم نگهداری 95
جدول 4-11: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور L پوسته نان حجیم 99
جدول 4-12:تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور L مغز نان حجیم 101
جدول 4-13: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور a پوسته نان حجیم 103
جدول 4-14: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور a مغز نان حجیم 104
جدول 4-15:تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور b پوسته نان حجیم 106
جدول 4-16:تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور b مغز نان حجیم 108
جدول4-17: نتایج حاصل از آزمون حرارتی روبشی تفاضلی در نمونههای مختلف نان حجیم 110
فهرست اشکال
شکل 1-1- ساختار شماتیک شبکه گلوتنی 13
شکل 1-2- مکانیزم بیاتی(شاک و فرنچ، 1947) 19
شکل 3-1- سمت چپ(خواب ثانویه)، سمت راست(خواب نهایی) 56
شکل3-2- دستگاه اندازه گیری سختی(BROOKFIELD- Model Ct3 10k) 63
شکل 3-3- منحنی استاندارد نشاسته محلول درطول موج 680 نانومتر 66
شکل3-4- نمایی شماتیک از دستگاه DSC 68
شکل 3- 5- نمایی از دستگاه DSC مورد استفاده در این تحقیق 69
شکل 3- 6- نمونه ای از ترموگرام شاخص DSC 70
شکل 4-1:تغییرات رطوبت پوسته نان در طی مدت نگهداری در دمای محیط 80
شکل 4-2: تغییرات رطوبت مغز نان در طی مدت نگهداری در دمای محیط 82
شکل 4-3- تغییرات میزان سفتی بافت نمونههای مختلف نان در طی مدت نگهداری در دمای محیط 84
شکل 4-4: تغییرات میزان نشاسته محلول نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 86
شکل 4-5: تغییرات امتیازات آزمونهای حسی در طی دوره نگهداری در نمونه نان شاهد 88
شکل 4-6: تغییرات امتیازات آزمونهای حسی در طی دوره نگهداری در نمونه نان حاوی 5% شیر خشک بدون چربی 89
شکل4-7:تغییرات امتیازات آزمونهای حسی در طی دوره نگهداری در نمونه نان حاوی 5% شیر خشک کامل 91
شکل 4-8: تغییرات رنگ ظاهری نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 96
شکل 4-9: تغییرات عطر و بو نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 96
شکل 4-10:تغییرات طعم نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 97
شکل 4-12: تغییرات بافت نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 98
شکل 4-13: تغییرات پذیرش کلی نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 98
شکل 4-14:تغییرات فاکتور L در پوسته نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 100
شکل 4-15:تغییرات فاکتور L در مغز نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 102
شکل 4-16: تغییرات فاکتور a در پوسته نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 104
شکل 4-17: تغییرات فاکتور a در مغز نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 105
شکل 4-18:تغییرات فاکتور b در پوسته نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 108
شکل 4-19:تغییرات فاکتور b در مغز نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط 109
شکل4-20: تغییرات آنتالپی بر حسب روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری 111
شکل4-21:منحنی اندوترمی مربوط به نمونه شاهد در روز اول 112
شکل 4-22: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی در روز اول 112
شکل4-23: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل در روز اول 113
شکل 4-24: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه شاهد در روز سوم 113
شکل 4-25:منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی در روز سوم 114
شکل 4-26:منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل در روز سوم 114
شکل 4-27: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه شاهد در روز پنجم 115
شکل 4-28: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی در روز پنجم 115
شکل 4-29: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل در روز پنجم 116

چکیده
بیاتی نان از جمله مسائلی است که سالیان دراز توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف داشته است و همواره در پی آن بودند که آن را به تاخیر بیاندازند. یکی از راه های تعویق در بیاتی نان، افزودن مواد لبنی از جمله شیرخشک می باشد. در این تحقیق شیرخشک کم چرب و پرچرب در مقادیر 5٪وزن آرد به خمیر نان حجیم افزوده و طی روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری با آزمون های تعیین رطوبت پوسته و مغز به صورت جداگانه، سفتی بافت توسط دستگاه TPA، نشاسته محلول به روش طیف سنجی، آزمون حسی، رنگ سنجی بوسیله دستگاه هانترلب و آنالیز حرارتی روبشی تفاضلی توسط دستگاه DSC به منظور تعیین نشاسته رتروگرید شده، مورد ارزیابی قرار گرفتتا تاثیر چربی شیرخشک بررسی شود.نتایج حاصل در قالب طرح کاملا تصادفی ساده با استفاده از نرم افزار9.1 SAS انجام گرفت. به منظور مقایسه میانگینها از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 05/0 p≤استفاده گردید.یافته ها نشان داد که شیر خشک کم چرب به دلیل داشتن پروتئین و لاکتوز بیشتر(نسبت به شیر خشک کامل) وشیر خشک پرچرب به دلیلداشتن چربی، حدوداً به یک میزان در به تاخیر انداختن بیاتی نقش دارند و افزودن چربی شیر خشک در این میزان تاثیر زیادی بر پارامترهای ارزیابی شده نداشت.
واژگان کلیدی: نان حجیم، شیرخشک، چربی، بیاتی، حسی

فصل اول(کلیات تحقیق)
1-1- مقدمه
نان گندم از رایج ترین انواع نانهای مصرفی بوده که بخشی از غذای اکثر مردم دنیا را تشکیل می دهد. مدارکی مربوط به پنج هزار سال پیش، در شهر یوروک1 بابلیان و آشوری ها، به دست آمده که زندگی، عادات و سنت های آنها را بیان می کند(احمدی، 1370).

نان به عنوان ارزانترین منبع انرژی و پروتئین در تغذیه قسمت اعظمی از مردم جهان نقش حیاتی دارد. بررسی های سازمان فائو2 نشان می دهد که مردم کشورهای خاور میانه و خاور نزدیک در حدود 70 درصد انرژی مورد نیاز روزانه خودرا از نان و سایر فراوردهای گندم، تامین می کنند(رجب زاده، 1382 پایان، 1379). تمام ملت های دنیا نان را به عنوان برکت و یکی از عوامل حیات می دانند و نمی توان ماده غذایی دیگری در زندگی یافت که همچون نان لایق احترام و علاقه بیش از حد انسان باشد. از زمان های بسیار دور ادیان و مذاهب مختلف، نان را سمبلی مقدس می دانستند. یهودیان نان را سمبلی برای آزادی بردگان مصری می پنداشتند. یونانیان در معابد خود نان را به خدای مزرعه که زنی بود با تاجی از سنبله گندم و یک داس یا سبدی از میوه در دست، هدیه می کردند. ایرانیان نیز نان را مقدس شمرده و در هر محل و معبری که آن را می یافتند پس از بوسیدن و ادای احترام در محل مناسبی قرار داده، یا آن را در آبی روان رها می کردند، حتی سابق بر این نان سنگک یکی از سین های سفره هفت سین در مراسم نوروز بود(احمدی، 1370).
زمان دقیق تهیه نان به روش فعلی که در غالب کشورها متداول است، کاملاً روشن نیست و افسانه های زیادی در مورد آن وجود دارد؛ از همه مهم تر قصه ای است راجع به نانوای دربار فراعنه، نقل می کنند روزی این نانوا فراموش کرد که از خمیر فراهم شده نان تهیه کند. پس از گذشت مدتی مشاهده کرد خمیر ورآمده و ترش شده که از نظر او فاسد و خراب شده بود. وی که از ترس تنبیه شدید جرات نداشت خمیر را دور بریزد، به ناچار نانی تهیه کرد و با ترس و اضطراب آن را به دربار فرعون فرستاد، درباریان که هنگام تناول آن را لطیف تر و خوش طعم تر از گذشته یافتند، نانوا را احضار کرده و علت را جویا شدند، نانوا وقتی احساس امنیت کرد، نحوه تهیه نان و علت تغییر کیفیت آن را شرح داد، بدین ترتیب بشر آموخت که ترش شدن خمیر موجب بهبود کیفیت نان می شود. این رویه تا قبل از پیدایش صنعت نان و تولید صنعتی مخمرها در بیشتر نقاط دنیا متداول بود و هنوز هم در روستا ها نان با همین روش تهیه می شود. در حال حاضر در کشور های پیشرفته نان با استفاده از مخمرهای صنعتی، تهیه و در اختیار مصرف کنندگان قرار می گیرد(احمدی، 1370).

1-2- گندم
1-2-1- تاریخچه گندم
محل دقیق کشت گندم در زمان باستان به طور یقین شناخته شده نیست. از حفاری های باستان شناسان چنین استنباط می شود که منشا آن یا در سوریه و فلسطین یا کمی دورتر به سوی شمال در امتداد بخش جنوبی آناتولی بوده است. کشت گندم در دو جهت، از فلسطین به مصر و از شمال بین النهرین به ایران، گسترش یافت جایی که گندم نان برای نخستین بار تکامل یافت. گندم نان از ایران به جنوب بین النهرین، هندوستان، ترکمنستان و از آنجا به جنوب روسیه و چین گسترش یافت. بعضی نقوش بازمانده از 2500 تا 2600 سال قبل از میلاد نشان می دهد که مجموعه ای از مزارع در مصر باستان زیر کشت و برداشت گندم بوده اند(قارونی، 1382). با بهره گیری از کربن رادیواکتیو، پیشینه گندم های بدست آمده از کند و کاوهای ژارمو در نزدیکی سلیمانیه عراق حدود 10000 سال ارزیابی شده است. در سال 1948 باستان شناسان دانشگاه شیکاگو ضمن حفاری هایی در عراق دو نوع گندم بدست آوردند که قدمت آن ها به حدود 700 سال پیش می رسد(اداره کل آمار و اطلاعات، 1380). با تمام این اوصاف، اکثر قریب به اتفاق پژوهشگران، گندم را متعلق به ناحیه جنوب غربی آسیا می دانند و تا آن جا که به میهن عزیزمان مربوط است، نمونه های گندم در کاوش های باستان شناسی دامغان کشف شده است که نمایان گر قدمت این گیاه در آن منطقه است(پایان، 1380).

1-2-2- پروتیئن های گندم
پروتئین های گندم به دو قسمت اصلی، شامل پروتیئن های گلوتنی و غیرگلوتنی تقسیم می شوند(کوکتایت، 2004).

1-2-2-1- پروتیئن های غیرگلوتنی
پروتیئن های غیرگلوتنی آرد گندم شامل آلبومین ها، گلوبولین ها، پپتیدها و اسیدهای آمینه آزاد بوده که پروتئین های قابل انعقاد هستند و دارای قابلیت ایجاد کف می باشند. عموماً آلبومین ها و گلوبولین ها نقش مهمی در کیفیت آرد ایفا نمی کنند. هر دو آنها به جهت دارا بودن مقادیر نسبتاً بالای اسیدهای آمینه ضروری از نظر تغذیه ای مهم می باشند(کوکتایت، 2004).

1-2-2-2- پروتئین های گلوتنی
بخش اصلی پروتیئن های گندم را گلوتن تشکیل می دهد(85%) که بدون وجود آن آماده سازی خمیر ویسکوالاسیتک و پخت نان تقریباً غیر ممکن است. گلوتن خود از دو قسمت تشکیل شده است:
1) جزء محلول در الکل اتیلیک یا گلیادین(که پرولامین گندم نامیده می شود) بازنجیره منفرد همراه با اتصالات عمدتاً دی سولفیدی داخلی و وزن مولکولی پایین که در خواص ویسکوزی خمیر، قابلیت کشش، انبساط و توسعه خمیر نقش دارد. گلیادین های جدا شده از اجزاء آرد بر پایه تحرک الکتروفورزی در pH پایین شامل α، β، γ و ω می باشند. ترکیبات آمینواسیدی آنها به هم شبیه است ولی ω-گلیادین دارای میزان کم یا فاقد سیستئین و متیونین می باشد. تفاوت انواع گلیادین در وزن مولکولی آنها می باشد(تاتهام و همکاران، 1990). گلیادین ها یا باندهای دی سولفیدی ندارند(ω-گلیادین) یا پیوندهای درون زنجیری ایجاد می کنند(α- ، β- و γ-گلیادین). به نظر می رسد که گلیادین در تشکیل خمیر مانند پلاستیسایزر عمل کرده و ویسکوزیته و پخشپذیری خمیر را از طریق پیوندهای هیدروفوبی و هیدروژنی بهبود می دهد(کوکتایت، 2004).
2) جزء غیر محلول در الکل یا گلوتنین که در کل غلات گلوتلین نیز نامیده می شود، دارای ساختار رشته ای با اتصالات دی سولفیدی داخلی و جانبی است که بخش الاستیک و چسبنده گلوتن را تشکیل می دهد و خود به دو بخش پلیمری زیر واحد های گلوتنین با وزن مولکولی بالا(HMW-GS)3 و زیر واحد های گلوتنین با وزن مولکولی پایین(LMW-GS)4 تقسیم می شود. در HMW-GS تراکم باقیمانده سیستئین در دو سر زنجیر بیشتر بوده و اسیدآمینه های متعددی بین این دوسر وجود دارند. این بقایای سیستئینی در پیوندهای دی سولفیدی درون مولکولی و بین مولکولی شرکت می کنند. اگرچه مقدار HMW-GSکم است، در الاستیسیته گلوتن که در پخت نان بسیار مطلوب می باشد بسیار حائز اهمیت است. ظاهراً این پلیمرها منجر به ایجاد زنجیره های طویل تر گلوتنین و قوت خمیر می شوند. مقدار سیستئین در LMW-GS مشابه HMW-GS می باشد، با این تفاوت که تراکم آنها در یک سر زنجیره است. از آنجائیکه خالص سازیLMW-GS مشکل می باشد، نقش آنها در خمیر کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است ولی به نظر می رسد که پایان دهنده زنجیره بوده و با کوتاه کردن زنجیره ها باعث تضعیف خمیر می شوند(ادواردز، 2007).

1-2-3- آنزیم های گندم
مهمترین آنزیمهای گندم و آرد آنزیمهای آمیلولتیک آلفا بتا آمیلاز هستند که مجموعه آنها را دیاستاز می نامند و بیشتر در جوانه وجود دارند. بتا آمیلاز نشاسته را از انتهای زنجیره شکسته و آن را به مالتوز تبدیل و آلفا آمیلاز آن را تبدیل به دکسترین می کند. فعالیت دیاستازها برای تولید نان دارای اهمیت خاصی است. اولاً در اثر فعالیت های آنزیمی مقداری قندهای ساده و قابل تخمیر به دست می آید که به مصرف مخمرها رسیده و موجب تشکیل فعالیت آنها می شود. و در نتیجه مقداری ایجاد شده و حجم نان افزایش می یابد و ویژگی های دیگر خمیر را بهبود می بخشد. به عنوان مثال قندهای ساده حاصله در واکنشهای قهوه ای شدن شرکت کرده و رنگ پوسته نان را بهبود می بخشد و بر روی کیفیت ماندگاری نیز موثرند. مقدار آلفا آمیلاز آرد گندمهای ایران به علت خشکی هوا و بخصوص در فصل برداشت گندم کم است میزان مجاز مصرف آلفا آمیلاز در آرد حاصل از گندم مناطق خشک 1% تا 2% درصد می باشد. گاهی نیز فعالیت آلفا آمیلاز آردهای تولید شده مناطق مرطوب(مثل استان گلستان) بیش از حد است که زیاد بودن آن نیز اثر نامطلوب دارد(رجب زاده، 1388)،(پایان، 1380).

1-2-4- نشاسته گندم
نشاسته در انواع غلات دارای اشکال میکروسکوپی و اندازه های متفاوتی است، قطر گرانول های نشاسته از 002/0 تا 05/0 میلیمتر متغیر است. بزرگترین گرانول ها مربوط به سیب زمینی و کوچکترین آنها مربوط به برنج می باشد. گندم دارای گرانول هایی با اندازه متوسط است.
نشاسته گندم حدود یک سوم وزن خود آب جذب کرده و در اثر جذب آب متورم می شود و بعلاوه مقداری گرما از آن حاصل می شود که حدود 78/28 کالری به ازای هر گرم است. به همین دلیل است که هنگام مخلوط کردن آب و آرد گندم دمای خمیر بالا می رود(پایان، 1380).
تورم نشاسته در اثر اضافه کردن آب و بالا رفتن دما موجب تغییر شکل و چسبندگی آن می شود. این عمل در مورد نشاسته گندم از دمای حدود 55 درجه سانتی گراد شروع می شود و ژلاتینه شدن نام دارد. در دمای بالاتر میزان ژلاتینه شدن افزایش می یابد و در دمای تنور که در بیشتر موارد حدود 250 درجه سانتی گراد است دمای مغز نان حدود 90 درجه است که در این دما و کمی بالاتر ژلاتینه شدن کامل می شود.
نشاسته در نان چندین نقش با اهمیت ایفا می کند. نشاسته علاوه بر ایجاد حجم نان، با فراهم ساختن یک ابرساختار نیمه جامد که گلوتن می تواند به آن متصل شود شبکه گلوتن را استحکام می بخشد. ثانیاً بدلیل اینکه نشاسته به شکل دانه های جدا از هم وجود دارد، می تواند گرداگرد خمیر حرکت نماید و بدین صورت فضاهایی را که در اثر تغییر شکل قرص نان در طی پخت ایجاد می شود پر نماید(اسلافر، 1387). نشاسته همچنین نقش مهمی در تنظیم توزیع آب در یک قرص نان دارد. همچنان که گرده نان در طی پخت کم کم گرم شده و حجم آن افزایش می یابد، آب از ساختمان های پروتئینی که در آن هنگام در حال منعقد شدن است با فشار به خارج رانده می شود. درست در زمانی که این امر اتفاق می افتد، نشاسته بیشترین توانایی را برای جذب آب دارد زیرا به دمای ژلاتینه شدن خود رسیده است. پروتئین نمی تواند آبی بیش از آنچه که نشاسته می تواند جذب کند پس بدهد(نشاسته می تواند بیش از 10 برابر وزن خود آب جذب کند)، و بنابراین نان بیشتر از نشاسته تا حدی ژلاتینه شده تشکیل یافته است(اسلافر ، 1387).

1-2-5- کیفیت گندم وحجم نان
طبقه بندی گندم از نظر کیفی از طریق آزمایش پخت صورت می گیرد. یکی از پارامترهای مهم کیفیت حجم نان می باشند که بر اساس تست سریع به طور مستقیم و یا غیر مستقیم از طریق تعیین مقدار پروتئین و میزان رسوب صورت می گیرد. شایان ذکر است که حجم نان تحت تاثیر کمیت و کیفیت پروتئین می باشند.

1-3- سهم نان در سبد غذایی ایرانیان
اهمیت نان در سبد غذایی مردم و نقش آن در تغذیه و سلامت جامعه بر کسی پوشیده نیست. نان غذای اصلی اغلب مردم ایران و تامین کننده بخش اعظم کالری و پروتئین دریافتی آنهاست. با عنایت به وضع تولید و توزیع نان و با توجه به کیفیت این کالای مهم و میزان ضایعات آن متاسفانه ارقام قابل توجهی از این سرمایه ملی از بین می رود لذا توجه جدی به بهبود وضعیت نان در کشور اجتناب ناپذیر بوده و ضرورت نگاهی همه شمول، جامع و دقیق را طلب می نماید، که این مهم با توجه به حساسیت و استراتژیک بودن کالای مذکور، می باید از هر گونه سهل انگاری و بی توجهی به دور باشد، بدیهی است روند موجود طبخ نان بر اساس دیدگاه بسیاری از کارشناسان با شرایط اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور هماهنگی کافی را نداشته و ضمن تحمیل هزینه های مضاعف، پاسخگوی نیاز های آتی نیز نخواهد بود.(مهرائی، 1380).
در عین حال نان یکی از قدیمی ترین و پر مصرف ترین مواد غذایی در دنیا به شمار می آید(کریمی، 1371و ناصحی، 1374) به طوری که قسمت اعظم گندم تولیدی و یا خریداری شده توسط کشور ها، عمدتا به تولید نان اختصاص پیدا می کند.
از زمانی که انسان گندم را شناخت و آن را تبدیل به نان کرد تا کنون نتوانسته از طعم دلپذیر این فرآورده غذایی صرف نظر کند و آن را از غذای روزانه ی خود حذف نماید. همین امر دلالت به اهمیت ویژه این ماده غذایی در سبد مصرفی خانوارها دارد. بر اساس بررسی های انجام شده به وسیله ی سازمان فائو، مردم کشور های خاور میانه و خاور نزدیک در حدود 70% انرژی مورد نیاز روزانه ی خود را از نان و سایر غذاهایی که از گندم تهیه می گردد، تامین می کنند.
در ایران نیز بیش از 90% انرژی مصرفی از مواد غذایی گیاهی تامین می شود که سهم غلات 64% است و سهم نان در این میان 40% در شهر و 60% در روستاها می باشد(غفارپور، 1374). بر اساس پژوهشی که در مرکز پژوهش های بازرگانی و وزارت بازرگانی در سال 1379 صورت گرفته است. بیش از نیمی از انرژی و پروتئین دریافتی خانوار های ایرانی از محل مصرف نان تامین شده است به طوری که هر فرد کم درآمد شهری 60% انرژی و 67% پروتئین دریافتی خود و هر فرد کم درآمد روستایی 66% انرژی و 72% پروتئین دریافتی خود را از محل مصرف نان تامین نموده است.
بر اساس بررسی های وزارت جهاد کشاورزی در سال 1380، مصرف سرانه ی گندم در ایران بالغ بر 248 کیلوگرم برآورد شده است. همچنین طبق بررسی های انجام شده در ایران مصرف سرانه نان بین 139 تا 164 کیلوگرم می باشد، در حالی که میانگین مصرف سرانه نان در کشور های اتحادیه اروپا 68 کیلوگرم است(رجب زاده، 1382).

1-4- تعریف نان
به طور کلی فراورده های غلاتی که توسط خمیرترش، مخمر ویا عوامل شیمیایی طی فرایند ورآمدن یا حجیم شدن تولید می گردد تحت عنوان شناخته می شود(قارونی، 1383)

1-4-1- انواع نان
نان در حال حاضر به اشکال مختلف و با طعم و بافت گوناگون و هم چنین با استفاده از آردهای مختلف تولید می شود. مصرف کننده نیز بر اساس ذائقه، سلیقه وسنت های ملی خود به مصرف یک یا چند نوع تمایل دارد. به طور کلی، انواع نان را می توان در دو دسته "نان مسطح" و "نان قالبی یا حجیم" تقسیم نمود(ناصحی، 1370).
تاریخچه تولید و مصرف نان در جهان نشان داده است که ابتدا نان به صورت نازک و مسطح تولید می شده، لیکن به مرور به شکل نیمه حجیم و در کشورهای پیشرفته جهان به شکل کاملاً حجیم درآمده است. اصولاً تولید نان های نازک و مسطح به دلیل آن که سریعاً خشک و بیات شده و دارای ضایعات زیادی می باشند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند.بر اساس آمار موجود در حدود 50 درصد از مردم جهان از نان های حجیم استفاده می کنند. تا چند سال قبل روش تهیه نان در ایران به صورت صد در صد سنتی بود اما به تدریج در کنار واحدهای سنتی، واحدهای تولید نان حجیم نیز شروع به کار نمودند(مطالعات امکان سنجی مقدماتی طرح تولید نان فانتزی، 1386).

1-4-2- نان حجیم و انواع آن
بر اساس استاندارد تعیین و تدوین شده توسط موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران در سال 1377 چنانچه ضخامت بافت نان بین 2.5 تا 5 سانتی متر باشد در گروه نان های نیمه حجیم و بیش از آن در گروه نان های حجیم قرار می گیرد و نان های باگت، بروتشن، ساندویچی، همبرگری، شیرمال و پیراشکی، رژیمی، انواع نان اروپایی، فرانسوی، لبنانی، عربی جزء این گروه به شمار می روند.

1-4-3- ویژگی نان حجیم
انواع نان حجیم و نیمه حجیم باید دارای ویژگی های عمومی زیر باشند :
1- شکل ظاهری: سطح نان باید عاری از برآمدگی ها و فرورفتگی های غیرعادی باشد.
2- پوسته رویه نان: باید رنگ قهوه ای روشن ویا طلایی بوده و در کلیه سطوح یکنواخت باشد.
3- تخلخل: در کلیه قسمت های داخلی نان خلل و فرج باید نسبتاً ریز و تقریباً یکنواخت بوده و غیر متراکم باشد.
4- برگشت پذیری به حالت اولیه(الاستیسیته): نان باید از الاستیسیته کافی برخوردار باشد، به طوری که پس از وارد کردن نیرو و حذف آن، شکل نان به آرامی به حالت اول برگردد.
5- ساختار نان(بافت): در هنگام برش نان نباید به چاقوی برش بچسبد وقطعات بریده شده به راحتی از هم تفکیک گردد. وضمناً زبر، خمیری وخیلی خشک نباشد.
6- بو و مزه: نان باید دارای بوی معطر و مخصوص به خود بوده و فاقد بوهای نامطبوع مثل ترشیدگی، مزه قلیایی و نشاسته ای باشد.
1-4-4- استاندارد انواع نان حجیم و نیمه حجیم
این استاندارد که بر اساس مطالعات امکان سنجی مقدماتی طرح تولید نان فانتزی در سال 1386 انجام شد به ترتیب زیر است:
رطوبت(درصد وزنی) : حداکثر 40
خاکستر(درصد وزنی بر مبنای ماده خشک) : حداکثر 2.5
خاکستر غیر محلول در اسید(درصد وزنی بر مبنای ماده خشک) : حداکثر 0.1
نمک(درصد وزنی بر مبنای ماده خشک) : حداکثر 1.8
: pH 6-5

1-4-5- برتری نان حجیم
برای کاستن از ضایعات نان، کنار گذاشتن تدریجی نان های سنتی و مسطح و آوردن نان های حجیم به سفره های مردم امری ضروری به نظر می رسد.افت وزنی نان های مسطح در هنگام پخت زیاد است، همین طور نان های مسطح با فن آوری پیشرفته سازگاری ندارند و به علت این که خمیرشان کم رطوبت است وبیش از حد آب ازدست می دهد و در هنگام وارد شدن به تنور نیز میزان رطوبت به حداکثر خود می رسد، سریع تر بیات می شوند و درصد ضایعات بالا می رود. اما نان های حجیم دارای فرمی هستند که رطوبت نان حفظ می شود لذا بیاتی به تاخیر می افتد و ضایعات کاهش می یابد. طبق تحقیقات انجام شده در نان لواش بعد از این که پخت صورت می گیرد 32 درصد از وزن اولیه کاهش می یابد اما در نان حجیم این میزان تنها 16 درصد است و این برتری نان حجیم را نسبت به نان مسطح نشان می دهد.
1-5- برخی از اصول نانوایی
مصرف عمده آرد گندم بیشتر در تولید فرآورده های نانوایی به ویژه نان بوده که از سایر فرآورده های حاصل از گندم همانند ماکارونی، نودل وغلات صبحانه ای از نظر ورآمدن متفاوت می باشد. این محصولات جهت تخلخل و دانسیته کم باید تحت تاثیر عوامل ورآورنده قرار گیرند. واژه نانوایی اگرچه در واقع عبارتست از عملیات حرارت دادن فرآورده خمیری حاصل از غلات(مخصوصاً گندم) در یک فر، ولی چون مراحل متعددی قبل از مرحله حرارت دادن در فر وجود دارد، واژه نانوایی به تمام علم و تکنولوژی قبل از مرحله حرارت دادن و همچنین بعد از آن اطلاق می شود. نان یک فراورده نانوایی است که اصولاً توسط مخمر و عمدتاً به واسطهه تولید گاز کربنیک ورآمده و تولید می شود. گاز که عامل ورآمدن می باشد تنها وقتی می تواند موثر واقع شود که در داخل خمیر محبوس و در طی مراحل مختلف پخت متصاعد گردد. بنابراین بیشتر علم غلات و تکنولوژی نانوایی در واقع مهندسی ساختمان فرآورده نانوایی از طریق تشکیل درست خمیر و محبوس شدن گازهای ورآمده در داخل آن و سپس کوآگولاسیون یا تثبیت این ساختمان به وسیله کاربرد حرارت می باشد. این مطالب ما را بر آن می دارد که به برخی از خواص آرد و تعدادی مواد افزودنی که در صنعت نانوایی مصرف می شوند بیشتر بپردازیم.

1-5-1- تاثیر مواد و اجزاء در نانوایی
پروتئین های اصلی و کاربردی آرد گندم پروتئین های گلوتنی می باشند. نقش اصلی گلوتن در خمیر این است که متورم شده و آب را در خود نگه می دارد، ایجاد سلول هایی با دیواره محکم و الاستیک نموده که دی اکسیدکربن تولیدی در طول تخمیر را درون خود نگه می دارد. در دماهای بالاتر نشاسته نیز متورم شده و ساختار ژل مانندی ایجاد می کند. برای این هدف احتیاج به آب دارد که آن را از گلوتن بدست می آورد. همزمان که گلوتن آب از دست می دهد، به علت حرارت دهی تثبیت می شود. بنابراین در نان دو ساختار کامل نشاسته و گلوتن داریم که هردو در ایجاد شکل نهایی نان موثر هستند(کاوین و یانگ، 2007).
اگر خمیر در معرض حرارت قرار گیرد باعث می شود که گلوتن منعقد شده و ساختمان نیمه سفتی پیدا کند. اگر گلوتن توسط گاز منبسط گردد و سپس تحت تاثیر حرارت قرار گیرد در آن صورت ساختمان سفت نان متخلخل می شود. آردهای قوی حاوی گلوتن بیشتری هستند. خمیر نان تا حد امکان باید منبسط شده و هنگام پخت سبک و متخلخل باشد. آردهای ضعیف عموماً حاوی گلوتن کمتری بوده و فیلم های آن خیلی سریع پاره می شوند. این خمیرها سفتی کمتری داشته و وقتی پخته می شوند، تردتر می شوند. از این نوع آردها برای تولید کیک و فرآورده های مشابه استفاده می کنند(کاوین و یانگ، 2007).
همراه با گلوتن آرد گندم نشاسته نیز وجود دارد. نشاسته گندم مانند گلوتن لفاف تشکیل نمی دهد، ولی وقتی که حرارت ببیند، نشاسته مرطوب شده تشکیل خمیر داده که در واقع ژلاتینی می گردد. از اینرو این اجزاء اصلی آرد گندم هر دو در تشکیل خمیر به کار می آیند و در اثر حرارت ساختمان نیمه سفتی ایجاد می کنند. ویژگی خمیر تشکیل شده به نوع آرد مورد استفاده بستگی دارد(کاوین و یانگ، 2007).

1-5-2- ور آمدن خمیر
عمل ور آمدن فقط توسط گازهای حاصل از مخمرها و پودرهای نانوایی صورت نمی گیرد بلکه رطوبت موجود در خمیر نیز درون فر به بخار تبدیل شده و باعث ورآمدن خمیر می شود. هوای موجود در داخل بافت خمیر نیز هنگام حرارت دهی با انبساط خود باعث ورآمدگی خمیر می شود. بنابراین در فرآورده هایی که از مخمر و یا مواد شیمیایی استفاده می شود، بخار و هوا نیز به ورآمدن آن ها کمک می کنند. فاکتورهای مهمی که در مورد عوامل ور آورنده مهم هستند شامل مقدار گاز تولیدی، سرعت گاز تولید شده زمان تولید گاز می باشند.

شکل 1-1- ساختار شماتیک شبکه گلوتنی
1-5-2-1- مخمر
مخمرهای صنعتی به شکل توده مرطوب فشرده شده و یا به شکل گرانول خشک عرضه می گردند. در هر دو حالت، توده مخمر از میلیون ها یاخته ساکارومایسس سرویزیه تشکیل گردیده است. در فرآیند تولید نان مخمر قندهای ساده را تخمیر کرده و تولید گازکربینک و الکل می کند. این تخمیر تدریجی است، به اینصورت که ابتدا به آهستگی شروع و با گذشت زمان بر شدت آن افزوده می شود. مراحل ورآمدگی توسط مخمر به طور خلاصه به شرح زیر می باشند(رجب زاده، 1388):
1- یاخته های مخمر تکثیر پیدا کرده و وقتی خمیر آماده گردید در حین نگهداری آنزیم هایشان فعال تر می شوند که به بهبود ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خمیر و در نتیجه محصول نهایی کمک می کند.
2- قند به صورت تدریجی از نشاسته توسط آنزیم های طبیعی خمیر آزاد می گردد. در این حالت، گاز کربنیک به صورت تدریجی آزاد می شود که در مقایسه با آزاد سازی سریع آن موثرتر است، چرا که فیلم گلوتن تدریجاً با آبگیری خمیر و هم زدن مکانیکی به وجود می آید.
3- تولید تدریجی گاز کربنیک تا زمانیکه خمیر به فر منتقل گردد، مطلوب بوده و باعث حداکثر ورآمدن می شود. مقدار گازهای تولیدی و شدت تولید آنها باید با میزان تشکیل فیلم متناسب باشد تا گاز قبل و درطی پخت در داخل قرص نان باقی بماند.
4- در حین عملیات پخت نان، مخمرها کشته شده، آنزیم ها غیرفعال شده و درنتیجه تولید گاز متوقف می شود. اما حباب های هوایی که قبلاً تولید شده اند تحت تاثیر گرما قرار گرفته و با این اتفاق باعث انبساط گازکربنیک و هوای محبوس داخل خود شده و موجبات تبدیل آب به بخار را فراهم می نمایند. با افزایش درجه حرارت، نشاسته ژلاتینه شده و گلوتن کوآگوله و نیمه سفت می شود.

1-6- مراحل مختلف فرآیندهای فیزیکوشیمیایی حین تولید نان
فرایند پخت نان یک فرآیند حرارتی است که درآن واکنش های متعددی در شدت های مختلف رخ می دهند. برخی از این واکنش ها به شرح زیر می باشند(پاتر، 1379):
1-انبساط گاز
2- کواگوله شدن گلوتن و ژلاتینه شدن نشاسته
3- خشک شدن جزئی در اثر تبخیر آب
4- پیدایش و توسعه طعم
5- تشکیل پوسته که از خشک شدن سطح حاصل می شود.
6- تغییر رنگ مربوط به واکنش های قهوه ای شدن غیر آنزیمی(میلارد و کاراملی شدن) و همچنین سایر تغییرات شیمیایی رنگی در مغز نان.
شدت این واکنش ها و ترتیبی که آنها رخ می دهند بستگی زیادی به شدت گرمادهی خمیر دارد. اگر درجه حرارت فر خیلی زیاد باشد پوسته قبل از پخته شدن قسمت مرکزی سفت شده و باعث می گردد که قسمت داخلی نان به خوبی نپخته و به صورت خمیر باقی بماند. این رخداد به این علت است که بالا بودن درجه حرارت فر باعث می شود تا پوسته نان که از سایر قسمت های نان بیشتر در معرض حرارت است، زودتر از حد معمول پخته شده و در اثر حرارت زیاد آب خود را ازدست داده و سفت شود. این حالت باعث می شود که انتقال حرارت به داخل نان کُند صورت گرفته و مغز نان خام باقی بماند. در این حالت این امکان وجود دارد که گاز دیرتر تشکیل شده و باعث شکاف پوسته گردد(پاتر، 1379).

1-7- بیاتی در نان
در طول پخت، نشاسته موجود در نان ژلاتینه می شود و ساختار آمورف ایجاد می کند. طی نگهداری نان،ساختار بلوری نشاسته کم کم و در مقیاس محدود برگشت پیدا می کند که این فرایند به واگشتگی نشاسته معروف است(گیووانلی و همکاران، 1997). در این فرایند پیچیده، زنجیره های آمیلوز که در اثر ژلاتینه شدن، محلول شده اند، در اثر سرد کردن و ماندن، تجمع می یابند و یک ساختار بلوری سه بعدی را تشکیل می دهند. فرایند واگشتگی آمیلوز کوتاه است، اما واگشتگی آمیلوپکتین به زمان طولانی تر چند روز تا چند هفته نیاز دارد(آلونسو و همکاران، 1999).
این فرآیند از آنجا که موجب تغییراتی در ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و حسی نان می شود، از نظر تکنولوژیکی نان و به ویژه بیاتی حائز اهمیت است. در طول مدت نگهداری نان، واکنش هایی بین گرانول های نشاسته ژلاتینه و شبکه گلوتن اتفاق می افتد که منجر به کاهش انرژی جنبشی و در نتیجه، سفتی نان می شود. در اثر حرارت دهی در هنگام پخت نان، آب از گلوتن به نشاسته منتقل می شود. این انتقال رطوبت طی نگهداری نیز اتفاق می افتد و موجبات افزایش سفتی نان نگهداری شده را فراهم می کند(گیووانلی و همکاران، 1997).
پس از پخت، آب از مغز به پوسته نان مهاجرت می کند. این توزیع رطوبت از دیگر عواملی است که به ویژه در نان های مغزدار موجب سفتی مغز نان می شود(عبدلطیف و همکاران، 2003).
پس از پخت تغییرات فیزیکو شیمیایی مختلفی در نان اتفاق می افتد که منجر به بروز تغییرات در پوسته و مغز نان می شود که اصطلاحاً به آن بیاتی می گویند. به تاخیر انداختن بیاتی یکی از مسائل مهم در صنعت پخت است و از جنبه اقتصادی اهمیت زیادی دارد .طی فرایند بیاتی ویژگی های کیفی نان از قبیل، بو، طعم و مزه و قابلیت جویدن محصول تغییر می کند و مواد آروماتیک و رطوبت از مغز نان به پوسته انتشار می یابد .در نان بیات، قابلیت جویدن و تراکم پذیری کاهش می یابد و با کاهش رطوبت درمغز نان، تردی وپوکی نان را از دست رفته و نان حالت چرمی به خود می گیرد(رجب زاده، 1375). مهمترین تغییری که طی بیاتی نان اتفاق می افتد، افزایش تدریجی سفتی بافت است(گرای و بمیلر، 2003)،(جیانگ و همکاران، 2005). پیوندهای عرضی بین نشاسته و گلوتن که در حین پخت تشکیل می شود، به دنبال کاهش انرژی سینتیک طی مدت نگهداری نان، تقویت شده و موجب سفت تر شدن نان می شود(مارتین و همکاران، 1991).

1-8- تئوری های بیاتی
محصولات صنایع پخت پس از طی فرآیند پخت، دستخوش تغییرات فیزیکو شیمیایی می شوند که در مفهوم کلی آن را "بیاتی" می نامند. به عبارتی این فرایند با ایجاد تغییر در ویژگیهای ظاهری و باطنی طعم، مزه، عطر و قابلیت جویدن، منجر به کهنه شدن این محصولات می شود. بیاتی همراه با فراینده های بسیار پیچیده فیزیکی و شیمیایی رخ می دهد، که هنوز تمامی آنها مشخص و روشن نشده است. از روی بافت داخلی و پوسته می توان به بیاتی و کهنه شدن محصولات صنایع پخت پی برد. انتقال مواد آروماتیک و رطوبت از بخشهای داخلی نان به پوسته، موجب از بین رفتن بو ومزه نان می شود. از سوی دیگر، پوسته چرمی شده و تردی و پوکی خود را از دست می دهد و تراکم پذیری مغز نان کاهش می یابد(رجب زاده، 1382). به طور کلی، بیاتی پدیده پیچیده می باشد که مکانیسم آن هنوز بطور کامل توسط محققین درک نشده است(ریبوتا و بیال، 2007).
افرادی چون " بچتل، مایسنر و برادلی" بر این عقیده اند که واژه بیاتی، دلالت بر کاهش میزان پذیرش محصولات نانوایی به وسیله مصرف کننده دارد و آنها علت این امر را تغییرات رخ داده در مغز نان می دانند و این تغییرات فساد ناشی از میکرو ارگانیسم ها را شامل نمی شود(بچتل و همکاران، 1953). فرآیند بیاتی از دیدگاه " هرز" شامل تغییر عطر و طعم، افزایش سختی، کدروت و قابلیت خرد شدن نشاسته مغز نان، کاهش قدرت تورم نشاسته محلول و حساسیت مغز نان به حمله بتاآمیلاز می باشد(ناصحی، 1374).

1-9- انواع بیاتی
فرآیند پیچیده بیاتی را می توان به دو نوع عمده و اصلی بیات شدن پوسته و بیات شدن مغز نان تقسیم نمود(رجب زاده، 1382).
1-9-1- بیاتی پوسته
در هنگام نگهداری نان، رطوبت پوسته به دلیل مهاجرت رطوبت از مغز به پوسته افزایش می یابد. پوسته نان با رطوبت اولیه 12 % آماده جذب رطوبت از مغز است. گزارش شده است که در طول 100 ساعت نگهداری نان، رطوبت پوسته از 15% به 28% می رسد. کاهش رطوبت در نواحی نزدیک به پوسته نسبت به قسمت های داخلی تر بیشتر است و حدوداً از 45% به 32% می رسد(سزوچاجوسکا و پومرانز، 1898).
معمولاً بیاتی پوسته نسبت به بیاتی مغز نان کمتر مورد توجه مصرف کننده بوده و بنابراین کمتر مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است(کاوین و یانگ، 2007.).
نقش پوسته در بیاتی نان توسط " بچل" و همکارانش در سال 1953 مورد مطالعه قرار گرفت. آنها پوسته تعدادی از نان ها را به طور یکنواخت جدا نموده، به همراه قرص های کامل نان به مدت 140 ساعت در 9/23 درجه سانتیگراد نگهداری کردند و رطوبت تیمارها را طی این مدت اندازه گیری کردند. نتایج این تحقیق نشان داد که میزان رطوبت قرص نان کامل به تدریج کاهش می یابد، در حالیکه مقدار رطوبت نان بدون پوسته، طی مدت نگهداری تقریباً ثابت است. این یافته ها حاکی از جذب رطوبت مغز نان بوسیله پوسته است. این پژوهشگران در بخش دیگری از این تحقیق به بررسی نظر داوران در مورد شدت بیاتی نان های پوسته دار و بدون پوسته پرداختند. نتایج نشان داد که بین دو تیمار تا 44 ساعت پس از پخت، اختلاف معنی داری وجود نداشت، ولی پس از این مدت نان پوسته دار سریعتر تازگی خود را از دست داد. لذا این محققین نتیجه گرفتند که پوسته نقش تعیین کننده ای در ارزیابی حسی بیاتی دارد. انتقال رطوبت از بافت داخلی به پوسته از جمله دلایل مرتبط با بیاتی و بدطعم شدن نان های کامل مطرح گردیده است. این مطلب با نتایج تحقیق " بوتراکس" در سال 1897 مطابقت می نماید؛ وی براین عقیده بود که انتقال رطوبت در حین سرد کردن، بعلت پایین تر بودن فشار پوسته نسبت به مغز نان است. به اعتقاد "بچل " انتقال طعم و بوهای نامطلوب از پوسته به بافت داخلی نیز باعث حصول چنین نتایجی می شود(بچل و همکاران، 1953).
تحقیقات " بیکر و مایز" نیز در راستای این نتایج است. طبق اظهار این دو محقق کیفیت نگهداری نان بدون پوسته(تحت شرایط خاص پخت) نسبت به انواع پوسته دار، بهتر می باشد. به علاوه آنها بر این عقیده اند که بعلت انتقال طعم های نامناسب ازپوسته به مغز، طعم بیاتی در نان های کامل افزایش می یابد، اما چنین حالتی در نان های بدون پوسته مشاهده نمی گردد(بیکر و ماینز، 1993).
1-9-2- بیاتی مغز
1-9-2-1- نقش نشاسته در بیاتی مغز
نشاسته ترکیب اصلی آرد بوده و حدود 75 % آن را تشکیل می دهد که نقش مهمی در تشکیل ساختار، خواص فیزیکی و حفظ کیفیت نان ایفا می کند.
نان حتی اگر رطوبتی از آن کاسته نشود ممکن است در معرض بیاتی قرار گیرد. 150 سال است که مکانیزم های بیاتی مورد مطالعه قرار گرفته اند. کاتز در سال 1928 از بررسی های خود چنین نتیجه گرفت که آب در افزایش شکل کریستالی نشاسته شرکت می کند و بنابراین نشاسته نقش بسیار مهمی در سفتی مغز دارد زیرا الگوهای انکسار اشعه ایکس نان تازه، شبیه نشاسته ژلاتینه شده تازه گندم و الگوهای نان بیات شبیه نشاسته رتروگراده بودند. این مطلب منجر به بیان فرضیه تغییر تدریجی محتوای نشاسته از حالت آمورف به کریستالی شد. اینکه آیا نشاسته ای که در سفتی نان شرکت می کند آمیلوز است یا آمیلوپکتین هنوز مورد بحث است ولی شواهدی وجود دارند که نشان می دهند آمیلوپکتین نقش مهم تری در این پروسه دارد.
آلسبرگ در سال 1927 به واقعیت شناخته شده ای اشاره کرد که حرارت دادن نان بیات در بالاتر از 50 درجه سانتیگراد می تواند آن را به تازگی اولش باز گرداند. از آنجایی که آمیلوز رتروگراده در این دما ذوب نمی شود، آمیلوپکتین به عنوان مسئول بیاتی عنوان شد. همچنین نان حاصل از آرد سنتتیک متشکل از نشاسته ذرت مومی و گلوتن فعال تمایل عادی به بیاتی نشان دادند، که خود دلیل محکم تری بر نقش آمیلوپکتین در بیاتی بود(گری و بملیر، 2003).
علاوه بر این شاک و فرنچ در سال 1947 متوجه شدند که مواد محلول در آب که می توانند در 30 درجه سانتیگراد از مغز نان نشت کنند به طور عمده آمیلوپکتین هستند. مکانیزم اصلی بیاتی، کریستال شدن مجدد آمیلوپکتین از حالت کاملاً آمورف(نان تازه حرارت دیده) به حالت شبه کریستالی در نان بیات می باشد. در نان تازه زنجیره های شاخه دار آمیلوپکتین به طور آزاد موجود هستند. رتروگراداسیون نشاسته فرایندی است که در آن مولکول های نشاسته مجدداً مرتب شده و ساختار کریستالی مارپیچ مضاعف ایجاد می کنند. رطوبت کافی(20-30%) نیاز اساسی برای رتروگراداسیون نشاسته است که باید درون شبکه موجود باشد تا زنجیره های بلند قابلیت تحرک داشته باشند. سرعت و میزان کریستالیزاسیون نشاسته توسط تحرک شاخه های جانبی قبل از کریستال شدن آمیلوپکتین تعیین می شود. آب نقش پلاستیسایزری دارد زیرا وزن مولکولی آن پایین بوده و می تواند درون پلیمر نفوذ نموده و انعطاف آن را افزایش دهد(کاوین و یانگ، 2007). کریستالیزاسیون مجدد آمیلوپکتین باعث سفتی گرانول های متورم و مغز نان می شود. همچنان که آمیلوپکتین دوباره ساختمان کریستالی خود را به دست مییآورد، آب با فشار از شبکه کریستال خارج شده و به تدریج از غلظت آن کاسته شده و در نهایت به طور کامل از نان خارج می شود(اسلافر، 1387).
شارک و فرنچ در سال 1947 مدلی را ارائه کردند که تراکم برگشت پذیر آمیلوپکتین را به عنوان عامل اصلی بیاتی نشان می دهد(شکل 1-4).
با افزایش تورم آمیلوز خطی محلول تر می شود و به داخل فاز آبی انتشار می یابد. بلافاصله با سرد کردن این مولکول های آمیلوز توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل شده و ژل نامحلولی تشکیل میدهند. این ژل در طول نگهداری پایدار بوده و در پدیده بیاتی شرکت نمی کند. همانطور که از مدل شاک و فرنچ(شکل 1-2) استنباط می شود، به هم پیوستن آمیلوز بلافاصله بعد از پخت اتفاق می افتد و روی سفتی اولیه تاثیر می گذارد و در سفتی مغز هنگام بیاتی تاثیری ندارد. این سفتی به تغییرات فیزیکی و در کنار هم قرار گرفتن مولکول های آمیلوپکتین در گرانول های متورم نسبت داده می شود.

شکل 1-2- مکانیزم بیاتی(شاک و فرنچ، 1947)

نقش مهم آمیلوپکتین د ر رتروگراداسیون نشاسته توسط کالریمتری تفاضلی روبشی(DSC) نیز تایید شد(راسل، 1983).
اکثر محققین بر این باورند که ارتباطی بین رتروگراداسیون(کریستالیزاسیون) آمیلوپکتین و بیاتی وجود دارد. اگر چه رتروگراداسیون آمیلوپکتین به تنهایی مسئول تغییرات حاصله در بافت نیست، اما بخش مهمی از پروسه بیاتی می باشد.

1-9-2-2- نقش گلوتن در بیاتی مغز
اگر چه کریستال شدن مجدد نشاسته عامل اصلی بیاتی می باشد، شواهد دیگری دال بر نقش پروتئین گلوتن در بیاتی نان وجود دارد. بچتل و میسنر در سال 195ِ3 گزارش کردند که بیاتی نتیجه دو پروسه جدا از هم است: بیاتی در طول 2 تا 3 روز اول نگهداری در نتیجه تغییر در سازماندهی مولکول های پلیمر نشاسته بوده و از آن پس با افت رطوبت از گلوتن بیشتر می شود.
مارتین و هاسنی در سال 1991 اعلام کردند که با گذشت زمان بر تعداد پیوندهای هیدروژنی بین گروه های OHـ زنجیره های نشاسته و گروههای NH- رشته های پروتئین افزوده شده و سفتی مغز افزایش می یابد. آن ها بیان کردند که اتصالات عرضی در طول پخت ایجاد می شوند، سپس در طول نگهداری، مغز نان انرژی جنبشی از دست داده و تعداد و قدرت پیوندها افزایش می یابد. وقتی دوباره حرارت داده می شود، تازگی نان بر می گردد چون پیوند های عرضی(باندهای هیدروژنی) بین گلوتن و نشاسته به راحتی شکسته می شوند.
طبق گزارشات کیم و دی آپولونیا در سال 1977، به طور کلی رابطه معکوسی بین میزان پروتئین و بیاتی در طول نگهداری وجود دارد. نان های حاصل از آرد قوی از نظر کمی و کیفی شبکه گلوتن مناسبی ایجاد می کند که نرخ بیاتی را کاهش می دهد. هی و هاسنی در سال 1991 نیز بیان داشتند که گلوتن آرد های با کیفیت پایین در مقایسه با گلوتن آرد با کیفیت بالا به طور محکم تری با گرانول های نشاسته پیوند برقرار می کند که منجر به ایجاد بافت سفت تری می شود. اثر ضد سفتی افزایش پروتئین به دلیل رقیق سازی ترکیب نشاسته و افزایش حجم حاصل از آن می باشد(کاوین و یانگ،2007). پرنتیس و همکاران در سال 1954 توضیح دادند که افزایش میزان پروتئین باعث کاهش پیوستگی بین گرانول های نشاسته می شود و به این صورت سفتی مغز نان را به تاخیر می اندازد.

1-9-2-3- نقش توزیع مجدد آب بین نشاسته و گلوتن در بیاتی مغز
توزیع مجدد رطوبت بین اجزای خمیر در طول نگهداری و نقش آن در بیاتی موضوعی است که مدت ها مورد بحث بوده است. توزیع مجدد رطوبت در مقیاس میکروسکوپی و ماکروسکوپی تاثیر بسزایی در بیاتی نان دارد. به طور کلی هر قدر رطوبت بیشتر باشد، نان دیرتر بیات می شود. این موضوع که بیاتی به دلیل آبگیری از گلوتن یا نشاسته است به طور گسترده ای بررسی شده ولی هنوز نامشخص است. با این وجود بیشتر شواهد نشان داده اند که انتقال آب از گلوتن به نشاسته باعث کریستالیزاسیون می باشد.
لی یونگ و همکاران در سال 1983 اعلام کردند که وقتی نشاسته بیشتر به حالت کریستالی در می آید، مولکول های آب بیشتری به دلیل نفوذ به ساختار کریستال غیر متحرک می شوند. وین جونز و بلانشارد در سال 1986 نیز گزارش کردند که در طول بیاتی آب پیوسته افزایش و آب آزاد کاهش می یابد. این یافته گواهی دال بر انتقال رطوبت از گلوتن به ساختار کریستالی نشاسته است. با تبدیل نشاسته از حالت آمورفی به کریستالی، به دلیل این که مولکول های آب در داخل ساختار کریستالی جای می گیرند از تحرک آن ها در طول بیاتی کاسته می شود(لی یونگ و همکاران، 1983). و هنگامی که رطوبت در ساختار کریستالی گیر می افتد، دیگر نمی تواند به عنوان پلاستیسایزر شبکه نشاسته -گلوتن عمل نماید و در نتیجه نرمی نان از بین رفته و خشک به نظر می رسد.

1-10- روش های کاهش بیاتی
برای این منظور از راه های مختلفی می توان استفاده کرد که مهم ترین آن ها عبارتند از:
امولسیفایرها : امولسیفایرها در نان به منظور کاهش بیاتی و حفظ نرمی بافت برای مدت بیش تر استفاده می شوند. از جمله امولسیفایرهای مورد استفاده می توان به منوگلیسریدهای اشباع، سدیم استئاریل- 2-لاکتیلات(SSL)، لستین ، پلی اُکسی اتیلن منواستئارات(POEMS)، استر دی استیل تارتاریک اسید(DATA ester) و گلیسرول منواستئارات اشاره کرد .قابلیت امولسیفایرها در به تعویق انداختن بیاتی عمدتاً مربوط به پیوند آن ها با نشاسته است ولی مکانیزم عمل دقیق آن ها مشخص نیست . امولسیفایرها با آمیلوز و شاخه های خطی آمیلوپکتین ایجاد کمپلکس می نمایند. به نظر می رسد که کمپلکس امولسیفایر با آمیلوز باعث کاهش سفتی اولیه بافت می شود، در حالی که کمپلکس آن با آمیلوپکتین از سفتی بافت در طول نگهداری می کاهد(کاوین و یانگ، 2007).
آنزیم ها: گزارش شده که افزودن آنزیم آلفا آمیلاز به خمیر سفتی مغز نان را به تاخیر می اندازد. در طول پخت نان آمیلاز ها نشاسته را به مخلوطی از دکسترین های کوچک تر تبدیل می کنند که بدین صورت رتروگراداسیون به تعویق می افتد. این دکسترین های متحرک از ایجاد باندهای هیدروژنی بین بقایای گرانول نشاسته و شبکه گلوتن جلوگیری کرده و از برهم کنش نشاسته و پروتئین که باعث سفتی مغز نان می شود ممانعت می کنند(کاوین و یانگ، 2007).
لیپازها نیز به عنوان کاهنده بیاتی عمل می نمایند. زیرا تری گلیسریدها را به منوگلیسریدها تجزیه می کنند و همان طور که ذکر شد منوگلیسریدهای حاصله که خود امولسیفایر هستند بیاتی را کاهش می دهند(گری و بمیلر، 2003).
پنتوزان ها : پنتوزان ها پلی ساکاریدهای غیر نشاسته ای هستند که به میزان 2 تا3 % در آرد وجود دارند. حضور پنتوزان ها گرایش نشاسته به کریستالیزاسیون مجدد را کاهش می دهد زیرا پنتوزان به شدت آبدوست بوده و 6-7 برابر وزن خود آب جذب کرده و بدین صورت آب مورد نیاز را از دسترس نشاسته دور می کنند. کالپ و پونته در سال 1981 بر این باور بودند که قسمت های محلول در آب پنتوزان با آمیلوپکتین و قسمت های نا محلول آن با آمیلوز و آمیلوپکتین پیوند داده و به این صورت نشاسته را از معرض رتروگراده شدن دور می کنند. همچنین در طی نگهداری نان به دلیل حفظ رطوبت بیشتر، بافت نان نرم تر شده و حالتی تازه تر به خود می گیرد.
قند ها: آی آنسون و همکاران در سال 1990 تاثیر ساکارز، گلوکز و ریبوز را بر رتروگراداسیون ژل نشاسته گندم بررسی کردند. مطالعات آن ها نشان داد که تاثیر این قند ها در کاهش سفتی از روند زیر تبعیت می کند:
ریبوز > ساکارز > گلوکز. آن ها پیشنهاد کردند که قندها دمای تغییر شیشه ای() را افزایش می دهند، در نتیجه شدیداً از تغییر حالت پلیمرهای نشاسته به فرم کریستالی کاسته می شود.
هیدروکلوئیدها: هیدروکلوئیدها ترکیبات پلی ساکاریدی هستند که ظرفیت جذب و نگهداری آب بالایی دارند و به همین دلیل در کاهش بیاتی و رتروگراداسیون نشاسته نقش بسزایی ایفا می نمایند. همچنین دویدو و همکاران در سال 1966، موثر بودن هیدروکلوئیدها بر کاهش بیاتی را به این پدیده نسبت می دهند که صمغ ها سازماندهی قسمت آمورف مغز نان را با جلوگیری از پیوند گلوتن و نشاسته بهبود می دهند.
نگهداری نان دردمای معین(کمتر از 20- یا بالاتر از 55+ درجه سانتیگراد): بیاتی نان در دمای بالاتر از 55+ و کم تر از 20- درجه سانتیگراد صورت نمی گیرد. بنابراین، می توان نان را بلافاصله بعد از تولید منجمد نمود و نگهداری کرد که در این حالت کمی بعد از خارج شدن از حالت انجماد، نان سالم به نظر می رسد و کیفیت خوراکی آن با نان تازه تفاوت چندانی نخواهد داشت و یا می توان نان را برای مدت کوتاه در دمای بالاتر از 55+ درجه سانتیگراد نگهداری نمود که در این حالت به صورت نسبی و موقت بیاتی بر طرف می گردد.
بسته بندی نان: چنانچه نان بعد از تولید در زمان مناسب و در پوشش مناسب بسته بندی شود بیات شدن آن احتمالاً به علت فشار بخار آب ایجاد شده در داخل بسته به تاخیر می افتد زیرا فشار بخار آب ایجاد شده در داخل بسته بندی مانع از ادامه از دست دادن آب و دهیدراسیون می شود. در این مورد نوع بسته بندی و شرایط بسته بندی در نتیجه عمل دخالت دارند. مواد بسته بندی از جنس آلومینیوم و پلی اتیلن بیشترین اثر مثبت را در این مورد دارند(رجب زاده، 1388).

1-11- روشهای اندازه گیری شدت بیاتی
تحقیق در مورد ارزیابی نان و تعیین شدت بیاتی یکی از قدیمی ترین شاخه های شیمی غلات است. بوسین گالت در سال 1852 به بررسی نقش کاهش رطوبت در تغییر سفتی بافت نان پرداخت. به هر حال بررسی بافت نان در 50 سال اخیر شدت بیشتری یافته که نتیجه آن ارائه روشها و ابزارهای متعدد است. در اینجا برخی از روشهایی که به منظور بررسی فرایند بیاتی تاکنون مورد استفاده قرار گرفته اند، معرفی و دسته بندی می شوند(ناصحی، 1374).

1-11-1- روشهای شیمیایی
1-11-1-1- تعیین کل مواد جامد محلول
" محمود" و همکارانش در سال 1989 به بررسی شدت بیاتی در نان های رایج در جامعه مصر پرداختند. آنها در بخشی از این تحقیق، به اندازه گیری کل مواد جامد محلول در مغز نان طی 48 ساعت نگهداری پرداختند. نتایج کار آنها نشان داد که مقدار مواد محلول عصاره مغز نان با افزایش زمان نگهداری، کاهش می یابد. به طوری که، مقدار کاهش برای نانهای بالادی، فاینو و شامی به ترتیب 19، 15 و 13 درصد، طی 48 ساعت نگهداری می باشد(محمود و ابوعرب، 1989).

1-11-1-2- تعیین نشاسته محلول
تعیین نشاسته محلول، روشی زمان بر می باشد و دارای کاربرد کمی است. این روش شامل رسوب دادن نشاسته محلول به وسیله الکل، جدا سازی، خشک کردن و توزین آن می باشد. دو محقق به نام " بایس و گدس " در سال 1949 به بررسی تغییر نشاسته محلول طی نگهداری نان پرداختند. نتایج کار آنها نشان می دهد که مقدار نشاسته محلول طی مدت نگهداری کاهش می یابد(بایس و گدس، 1949).
" کیم و آپلونیا " نیز در سال 1977 به بررسی اثر بیات شدن روی مقدار و ترکیب نشاسته محلول مغز نان پرداختند، آنها نتیجه گرفتند که گرچه مقدار آمیلوز مغز نان کم است، اما در حین بیاتی نان کاهش می یابد و بیشترین مقدار کاهش در روز اول حاصل می شود. همچنین این تحقیق نشان داد که اگر از آردهایی که پروتئین زیاد دارند نان تهیه شود، از میزان آمیلوز موجود در نشاسته محلول مغز آنها کاسته می شود. به هر حال از آنجایی که این روش از دقت کافی برخوردار نمی باشد، پژوهشگران از آن استفاده نمی نمایند(ناصحی، 1374).

1-11-1-3- تعیین قدرت تورم مغز نان
تغییر قدرت تورم مغز نان، طی نگهداری نیز مورد بررسی پژوهشگران قرار گرفته است " باناسیک و هاریس" در سال 1953 به وسیله یک روش ابداعی به بررسی تغییرات قدرت تورم مغز نان پرداختند. نتایج کار آنها نشان داد که قدرت تورم مغز نان طی زمان نگهداری کاهش می یابد. محمود و همکارانش نیز چنین نتایجی را برای نان های مصری اعلام کردند، آنها نشان دادند که در طی مدت نگهداری قدرت تورم نان های فاینو، بالادی و شامی به ترتیب 29، 32 و 24 درصد کاهش می یابد(محمود و ابوعرب، 1989).

1-11-1-4- تعیین میزان رطوبت
بسیاری از پژوهشگران تلاش کرده اند که ارتباطی بین تغییرات رطوبت در مغز و پوسته نان با شدت بیاتی بیابند. "برادلی و تامسون" در یک تحقیق به بررسی تغییر رطوبت مغز و پوسته پرداختند؛ نتایج کار آنها نشان داد که روال تغییرات در مغز نسبت به پوسته از نظم بیشتری برخوردار است، به طوری که با افزایش زمان نگهداری، رطوبت مغز کاهش می یابد) وانس و همکاران، بدون تاریخ).
محمود و همکارانش نیز به بررسی تغییر رطوبت نان های مصری در طی نگهداری پرداختند، آنها نیز نشان دادند که شدت کاهش رطوبت در مورد نانهای شامی و بالادی بعد از 48 ساعت نگهداری حدود 16 درصد می باشد. در حالی که این عدد در مورد نان فاینو، 7 درصد می باشد) محمود و همکاران، 1989).

1-11-2- روشهای ماکروسکوپیک
خمیر آرد ترکیبی است که دارای حدود 80 درصد نشاسته، 14 درصد پروتئین، 5-4 درصد لیپید و 2-1 درصد پنتوزان است. بخش پروتئینی(گلوتن(نقش اصلی را در تشکیل ساختار خمیر و خاصیت ویسکوالاستیک آن دارد. در یک محیط مرطوب چندین نوع واکنش می تواند میان قسمت های مختلفی از یک پروتئین، بین پروتئین های مختلف و همچنین بین پروتئین ها و ترکیبات دیگر آرد اتفاق افتد. این اتصالات بوجود آمده اکثرا موقتی هستند و می توانند شکسته شده و مجدداً زمانی که خمیر در استراحت باشد تشکیل گردند. که این نشان دهنده خصوصیت رئولوژیکی خمیر است. از نقطه نظر رئولوژیکی مهمترین نوع برهم کنشی که ممکن است بین و داخل پروتئین ها اتفاق افتد برهم کنشی است که شامل گروههای سولفیدریل می شود. همچنین، خمیر آرد را به عنوان یک ماده همگن و یکنواخت که از دو فاز پیوسته تشکیل شده در نظر گرفته می شود. فاز اول از پروتئین های متورم شده درآب و فاز دوم شامل محلول آبی است که به طور یکنواخت اطراف این شبکه که در آن گرانول های نشاسته پراکنده اند قرار گرفته است. شکل شبکه گلوتنی در اصل به ترکیب پروتئین ها، توزیع وزن مولکولی و شکل آنها بستگی دارد در حالیکه واکنش های میان شبکه گلوتنی و فاز مایع اطراف آن بستگی به ترکیبات آرد خواهد داشت. روشهای ماکروسکوپیک مبتنی بر ارزشیابی حسی و خصوصیات مکانیکی نان به روشهای مختلف می باشد(چیناچوتی و وودوزوتز، 2001).

1-11-2-1- روشهای حسی
اصل اولیه تحقیق در این زمینه، شناخت خصوصیات کیفی و معیارهای ارزشیابی است که باید برمبنای اصول علمی و عملی استوار باشد. برای ارزشیابی حسی باید به خواسته های مصرف کننده توجه داشت. بدین منظور می توان از عامه مردم، یا افراد آموزش دیده ای تحت عنوان " داور " نظر خواهی نمود. از آنجایی که، وسیله اصلی مصرف کنندگان برای ارزیابی بیاتی نان، لمس با دست است؛ "ولت" چنین روشی را به صورت علمی مطرح کرد؛ وی پس از انجام تحقیقاتی، نتیجه گرفت که اگر فشار دادن با دست، تحت شرایط کنترل شده باشد، می تواند به عنوان ابزار اندازه گیری معتبری به کار رود.(ناصحی، 1374).
عده ای دیگر از پژوهشگران، تغییرات طعم نان را علاوه بر سفتی نان، به عنوان بخشی از فرایند بیاتی در نظر می گیرند. به عنوان مثال، " بیکر و مایز" در سال 1939، کیفیت نگهداری نانهای پوسته دار و بدون پوسته را بررسی و گزارش کردند که نان بدون پوسته، قابلیت نگهداری بیشتری دارد. نفوذ مواد فرار عامل طعم بیاتی، از پوسته به مغز علت این پدیده است(باناسیک و هاریس، 1953).
پژوهش " بچل و مایسنر " در سال 1953، پایه و اساسی شد برای AACC شد تا استاندارد(30-74) را به منظور ارزیابی بیاتی نان ارائه نمایند. بدین منظور گروهی از افراد) بین 90 تا 95 نفر)، برای بررسی تغییرات نان طی کهنه شدن، با توجه به موارد زیر آموزش می بینند: سفتی و نرمی: لمس تکه ای از نان به وسیله انگشتان، نان بیات سفت تر؛ – عطر و طعم: نان تازه معطر، طعم نان بیات نا مطلوب؛ – مزه: نان تازه مرطوب و مغز آن چسبنده، اما نان بیات خشک ومغزآن شکننده. پس، براساس توانایی افراد آموزش دیده در تشخیص شدت بیاتی نان، از بین آنها عده محدودتری مثلاً 16 نفر انتخاب می شوند. بعد تعدادی نمونه نان تازه و بیات، در چندین تکرار به آن ها داده می شود تا بر اساس اظهار نظر آن ها عدد F محاسبه شود. این عدد نسبت واریانس بین نمونه ها، به واریانس داخل نمونه ها در چند تکرار است. افرادی که عدد F بالاتری دارند، به عنوان داور انتخاب می شوند(بچل و همکاران، 1953).
متخصصان آزمونهای حسی را با توجه به هدف آنها به دو گروه مصرف کننده گرا و محصول گرا تقسیم بندی می کنند. در آزمونهای گروه اول، ارجحیت، قابلیت پذیرش و میزان علاقه به محصول توسط مصرف کنندگان آموزش ندیده، ارزیابی می شود. در حالی که در آزمونهای گروه دوم تفاوتهای موجود بین محصولات و ویژگیهای آنها با آزمونهای تفاوت، رتبه بندی شدت یک ویژگی، امتیاز بندی شدت یک ویژگی و تجزیه و تحلیل توصیفی تعیین می شود. برای اجرای این آزمونها معمولاً از گروه ارزیابی آموزش دیده استفاده می شود. ارزیاب ها مجموعه ای از فاکتور های موثر بر بیاتی(ظاهر مغز و پوسته، مزه و احساس دهانی، سفتی، عطر، طعم و بافت) را دسته بندی می کنند. چنانچه تمام انتظارات و خواسته های کیفی به طور کامل تامین گردد امتیاز نان 5، خوب حداکثر 4 امتیاز، رضایت بخش 3 امتیاز، کمتر رضایت بخش 2 امتیاز، هر گاه نان رضایت بخش نبوده باشد 1 امتیاز و چنانچه به نان صفر امتیاز تعلق گیرد ارزیابی غیر قابل قبول ذکر می گردد. با توجه به اهمیتی که مصرف کننده برای هر ویژگی کیفی قائل می شود یک ضریب برای ان ویژگی تعیین شده است، با احتساب مجموع امتیازاتی که نان کسب می کند رتبه بندی نان از(100عالی تا 60 رضایت بخش) تعیین می شود(وانس و همکاران، بدون تاریخ).

1-11-2-2- روشهای رئولوژیکی
خصوصیات مکانیکی مغز نان، بخصوص تراکم پذیری و سفتی، مهمترین عواملی هستند که در تعیین کیفیت نان و پذیرش مصرف کننده نقش دارند. برای یافتن راه های دستگاهی باید به معیارهایی که مصرف کننده بوسیله آنها نان را ارزیابی می کند، توجه کرد. در تمام روش های اندازه گیری بافتی، رابطه بین نیرو و تغییر شکل مورد بررسی قرار می گیرد. اولین وسیله پیشرفته توسط " پلات " و در سال 1940 طراحی شد؛ این دستگاه به مرور زمان و به دنبال تغییر و تحول به وسیله ای به نام " تراکم سنج نانوایی" تبدیل شد؛ انجمن شیمیدانان غلات آمریکا(AACC) در سال 1980 آن را به عنوان وسیله ای جهت ارزیابی شدت بیاتی نان معرفی کرد. از دیگر دستگاههای ساخته شده می توان به نفوذ سنج ها، قوام سنج ها و بخصوص اینستران که برای شرایط مختلف قابل تنظیم است، اشاره نمود(برادلی و تامسون، 1950).

1-11-2-2-1- اینستران
Instron جهت ارزیابی استحکام نان، طی دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. این دستگاه برای مطالعه خصوصیات تنشی مواد طراحی شده است. اینستران ملحقات متعددی دارد که قادر به انجام دامنه وسیعی از آزمونهای رایج نظیر: آزمایش کشش، تراکم، برش و غیره می باشد. طی یک سلسله فعالیت پژوهشی، نقش هریک از عوامل قابل تغییر دستگاه اینستران شامل: تعداد برشهای نمونه، میزان تراکم نمونه، سرعت حرکت پلانجر و سطح آن برروی مقدار نیرو، بررسی شدند؛ در نهایت با مقایسه واریانس نیرو، مشخص شد که تعداد برش ها ی نمونه عامل مهمی نیست؛ از سوی دیگر، میزان تراکم و سطح پلانجر عامل بحرانی و بسیار مهمی می باشد. تحقیقات فوق پایه و اساسی برای تدوین استاندارد(09-74) برای ارزیابی بافت نان توسط AACC در سال 1988 گردید(برادلی و تامسون، 1950).
سیهو و همکارانش در سال 1988 با استفاده از اینستران به ارزیابی بافت نان چاپاتی که در هند رایج است پرداختند. آنها در این تحقیق نیروهای مورد نیاز برای بریدن، سوراخ کردن، پاره کردن و کشیدن نان را اندازه گیری کردند. آنها برای پی بردن به دقت اندازه گیری و صحت پژوهش به محاسبه ضریب همبستگی بین این مقادیر و یافته های حاصل از ارزیابی حسی پرداختند. نتایج این پژوهش نشان داد که نیروی مورد نیاز برای برش، سوراخ کردن و کشیدن نان طی مدت نگهداری، افزایش می یابد؛ در حالی که نیروی پاره کننده و مقدار کشش پذیری با افزایش زمان نگهداری کاهش می یابند(فریدی، 1985).

1-11-2-2-2- تعیین مشخصات فارینوگرام
ارتباط میان ویژگیهای ویسکوالاستیک خمیرها و قوت و استحکامشان بوسیله فارینوگراف مشخص می شود. فارینو گراف یکی از وسایل مهمی است که در سطح جهان به منظور ارزیابی خواص رئولوژیکی خمیر، استفاده می شود. این دستگاه در دمای ثابت به ارزیابی نرمی خمیر و تاثیر مخلوط کن روی مقاومت آن پرداخته و نتایج را به صورت فارینوگرام نشان می دهد. پژوهشگران از سالها پیش به بررسی فرایند بیات شدن به وسیله فارینوگراف پرداخته اند. به عنوان مثال، می توان به تحقیق " بایس و گدس " اشاره نمود. آنها 30 گرم مغز نان(براساس وزن خشک)، تهیه نمودند و رطوبت آن را با آب مقطر به 5/62 درصد رساندند، سپس حداکثر مقاومت آن را با استفاده از فارینوگراف، تعیین کردند؛ نتایج کار آنها نشان دادکه درجه مقاومت خمیر مغزنان، با افزایش زمان نگهداری کاهش می یابد(بایس و گدس، 1949).

1-11-2-2-3- تعیین مشخصات آمیلوگرام
آمیلوگراف در سال 1937 برای ارزیابی خواص پخت آرد یولاف ابداع شد. سپس از آن برای بررسی تغییرات ویسکوزیته نشاسته، آرد و مغز نان استفاده گردید. در حال حاضر با استفاده از آمیلوگراف می توان عوامل مختلفی نظیر PH خمیر، اندازه ذرات آرد، پنتوزانهای آندوسپرم، نرمی مغز نان و ماندگاری نان را مورد بررسی قرار داد. استفاده از آمیلوگراف برای مطالعه خواص خمیری نان به سال 1968 و تحقیقات "یاسونگا " و همکارانش بر می گردد. به دنبال آن تاثیر زمان نگهداری روی، آمیلوگرام مغز نان بوسیله " آپلونیا و مک آرتور" در سال " 1974 کیم و آپلونیا " در سال 1977، " مراد و آپلوتیا " در سال 1980و " کیم " در سال 1985، مورد تحقیق قرار گرفت. هر چند این عده بیان داشتند که بین یافته های آمیلوگرام و زمان نگهداری ارتباطی وجود دارد، ولی نتایج مشخصی را ارائه نکردند. به عنوان مثال، در حالی که " یاسونگا " ابراز عقیده کرد که طی مدت نگهداری، دمای خمیری شدن کاهش می یابد، ولی یافته های خودرا گزارش نکرده است(ناصحی، 1374).
" گسو " و همکارانش در سال 1992، به وسیله آمیلوگراف به بررسی مغز نان و تاثیر عواملی، نظیر:زمان نگهداری، شورتنینگ، چربی های آرد و مواد فعال سطحی، روی آمیلوگرامهای مغز نان پرداختند. نمونه مغز نان پس از تهیه به آمیلوگراف(ویسکوگراف) منتقل و از 30 تا 95 درجه سانتیگراد 5/1 درجه سانتیگراد در دقیقه گرم شد، و به مدت 30 دقیقه در این دما نگهداری شد؛ سپس با همان سرعت سرد می شود تا به 30 درجه سانتیگراد برسد؛ این محققین نیز نتایج مشخص و قابل قبولی ارائه نکردند(سیدهو و سیبل، 1988).

1-11-2-2-4- تعیین مشخصات اکستنسوگرام
قابلیت اتساع و مقاومت در برابر کشش خمیر معمولا به وسیله دستگاه اکستنسوگراف محاسبه می شود. نتایج تحقیقات ماکریچی و لافیاد ثابت می کند که حالت شبکه مانند و در هم رفتن رشته های پروتئینی بطور فعال به قوت خمیر کمک می کنند و شبکه گلوتنی فقط با وزن مولکولی بحرانی یا بیشتر از آن تشکیل می شوند. از طرف دیگر، قابلیت اتساع خمیر مرتبط با مقدار پروتئین پلیمری نمی باشد، بلکه در ارتباط مستقیم با مقدار کل پروتئین است(زو و چونگ، 1992).

1-11-3- روشهای آنزیمی
یکی دیگر از راههای ارزیابی شدت بیاتی که مورد مطالعه پژوهشگران قرار گرفته است، بررسی تغییر حساسیت نشاسته مغز نان به بتا آمیلاز می باشد. " جاکل و همکارانش" ، آزمون تخمیر را بدین منظور معرفی کرده اند. بدین منظور به 12 گرم مغر نان، 100میلی لیتر آب 25 درجه سانتیگراد افزوده می شود؛ سپس به نحوی که دما بیش از یک درجه سانتیگراد افزایش نیابد، مخلوط می شوند. سپس 10 میلی لیتر بافر سیترات پتاسیم، 2 میلی لیتر هیدروکلریدتیامین و 25 میلی لیتر از سوسپانسیون 20 درصدی مخمر نانوایی به آن اضافه می شود. در مرحله بعد، پس از اینکه یک گازسنج 500 میلی لیتر جهت اندازه گیری دی اکسید کربن به آن متصل گردید، به حمام بخار 30 درجه سانتیگراد منتقل می شود. وقتی تمام قندهای قابل تخمیر به وسیله مخمر مصرف شدند، یعنی زمانی که مقدار گاز تولید شده در یک دوره 15 دقیقه ای، کمتر از 3 میلی لیتر باشد، درب ارلن را باز کرده و 35 میلی گرم بتاآمیلاز به آن افزوده می شود. سپس بطری ها به مدت 2 ساعت دیگر برای گذراندن دوره تخمیر نگهداری می شوند. میزان دی اکسید کربن تولید شده طی این مدت به عنوان حساسیت نشاسته به بتاآمیلاز، گزارش می شود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که میزان تولید دی اکسید کربن با افزایش زمان نگهداری، کاهش می یابد که این به علت کاهش حساسیت نشاسته به بتاآمیلاز در اثر رتروگراداسیون آن می باشد. از طرف دیگر، دمای نگهداری بر شدت بیات شدن اثر می گذارد، به طوری که دمای 30 درجه سانتیگراد نسبت به 8 درجه سانتیگراد، منجر به تولید گاز بیشتری می شود. به عنوان مثال، نانی که به مدت 41 ساعت در 30 درجه سانتیگراد نگهداری شده بود از تازگی بیشتری نسبت به نمونه ای که 17 ساعت در 8 درجه سانتیگراد قرار داشت، برخوردار بود. بنابراین، شدت رتروگراداسیون نشاسته به دما بستگی دارد، به نحوی که با کاهش دما رتروگراداسیون افزایش می یابد(ماکریتچی و لافیاندرا، 1997).

1-11-4- روشهای مبتنی بر خصوصیات مولکولی
یک اجماع و توافق کلی وجود دارد که آب نقش حیاتی و مهمی در فرآیند سفت شدن نان دارد که نه تنها از طریق افزایش جنبش ملکولی بین رشته های پلی مری است بلکه بعنوان عامل هماهنگ کننده میان آنها می باشد. تغییرات مشاهده شده در نان در طی مدت نگهداری(بلند مدت و کوتاه مدت) در واقع نمودی آشکار از پدیده ای است که در سطح ساختاری و هم در سطح مولکولی نان بوقوع می پیوندد. خصوصیات مولکولی را می توان با روشهای اسپکتروسکوپی مولکولی مانند رزنانس مغناطیسی – هسته ای و رزنانس اسپینی – الکترونی مورد مطالعه قرار دارد(چیناچوتی و وودوووتز، 2001).

1-11-4-1- رزنانس مغناطیسی هسته ای(NMR) 5
رزنانس مغناطیسی هسته ای جهت تحقیق در مورد تغییرات مولکولی در نان ها و پلیمرهای نان بکار می رود. اساس NMR توانایی هسته یا ایجاد دو قطب مغناطیسی موقت برای جذب انرژی الکترومغناطیسی می باشد. هسته فرکانس هایی از اشعه الکترومغناطیسی را جذب می کند که بستگی به نیروی میدان مغناطیسی و نوع محیط(مغناطیسی و شیمیایی) دارد. با سفت شدن نان، جنبش مولکولی سیستم نان دچار تغییراتی می شود که می توان آنرا به وسیله روشهای رزنانس مغناطیس هسته ای مورد بررسی قرار داد. با استفاده از این روش می توان تغییرات حرکت مولکولی سیستم نان را تا زمان بیات شدن آن مورد بررسی قرار داد(چیناچوتی و وودوووتز، 2001).

1-11-4-2- روش تصویربرداری با رزنانس مغناطیسی(MRI)6
تصویربرداری با رزنانس مغناطیسی در واقع شکل پیشرفته ای از NMR است و اطلاعات سه بعدی بیشتری در اختیار قرار از می دهد. قبل از اواسط دهه 1990، اکثر مردم گمان می کردند که بیاتی نان به علت فقدان آب می باشد در سال 1852 بوسینگالت ثابت کرد که نانی که به خوبی بسته بندی شده و با محیط اطراف هیچ گونه ارتباطی ندارد در طول مدت نگهداری باز هم بیات خواهد شد و این بر خلاف نظریه از دست دادن رطوبت در مورد بیاتی نان می باشد. به هر حال، بعضی معتقدند که از دست رفتن رطوبت قرص نان ممکن است سبب شتاب واکنشی شود که منجر به بیاتی می گردد. از این رو تاثیر توزیع مجدد رطوبت مانند انتقال رطوبت از یک قسمت نان به قسمت دیگر می بایستی به دقت مورد بررسی واقع شود. بهترین روش مطالعه انتقال رطوبت در نان MRI می باشد. یک بررسی مطلوب توسط ران و همکارانش انجام شد و در آن توزیع رطوبت در نوعی نان شیرین در طی 5 روز نگهداری به وسیله ی MRI بررسی شد(چیناچوتی و وودوووتز، 2001).

1-11-5- تکنیک های میکروسکوپی
1-11-5-1- میکروسکوپی نوری و پلاریزه
تکنیک های مختلف میکروسکوپی برای مطالعه و بررسی نان و اجزاء تشکیل دهنده آن بکار می رود. تکنیک های میکروسکوپ نوری با قدرت تفکیک nm200 تا nm500 به شکل گسترده ای برای مشاهده و بررسی محصولات نانوایی به کار می رود. برای مثال، میکروسکوپ نوری برای مشاهده ساختار خمیر تهیه شده از آردهایی با کیفیت متفاوت مورد استفاده واقع شده است. همچنین میکروسکوپ نوری از نوع پلاریزه برای نشان دادن تغییرات بوجود آمده در نشاسته نان بیات استفاده می شود. رائو و همکارانش با استفاده از یک میکروسکوپ نوری پلاریزه، نشان دادند که کریستالهای نشاسته در نان بیات، باعث تشکیل فاز غیرپیوسته در یک ماتریکس آمورف پیوسته می شود(چیناچوتی و وودوووتز، 2001)، (سرنسن و کراگ، 2004).

1-11-5-2- میکروسکوپی الکترونی(SEM) 7
میکروسکوپی الکترونی برای بررسی سطوح مختلف به کار می رود. بررسی نان با SEM اطلاعاتی را در مورد اندازه سلول های گازی فراهم می کند. سیستم پیشرفته Cryo-SEM توانسته است بعضی از مشکلات میکروسکوپی الکترونی را مرتفع نماید، زیرا اساس این روش کار بر روی نمونه های منجمد است و آزمایش در دمایی انجام می شود که آب از دست نمی رود و چربی ذوب نمی گردد. بررسی ساختار متشکله غلات، تغییرات در طی گرم کردن و یا پخت، تشکیل خمیر، اثر اختلاط کردن بر شبکه گلوتنی و آزمایش خردشدگی کیک، نمونه هایی از کاربرد Cryo-SEM دربررسی فرآورده غلات می باشند(چیناچوتی و وودوووتز، 2001)،(واریانو، 1983).

1-12- تاریخچه خشک کردن شیر
خشک کردن شیر از زمان های دور معمول بوده است به طوری که مارکوپولو در سفرنامه خود به آن اشاره کرده و می نویسد. در سال 1298 میلادی در میان خوراک تاتارها شیر خشک نیز وجود داشت که یچدر لشکرکشی ها مورد استفاده قرار می گرفته است. در سال 1855 یک شرکت انگلیسی به نام Grim wade برای اولین بار شیرخشک تجاری تولید کرد(میرنظامی ضیابری، 1382).

1-13- شیرخشک
با تبخیر آب از کنسانتره 50-40 درصد شیر با استفاده از خشک کن های مناسب که در آن ها آسیب حرارتی شیر به حداقل می رسد، شیر خشک تولید می گردد. خواص شیر خشک به دست آمده متاثر از شرایط کنسانتره ورودی، ترکییب اجزا، نحوه فرآوری وخشک کردن و فرایندهای مختلف این بخش می باشد(فرشادفر، 1385). مناسب ترین نوع خشک کن جهت تولید پودر شیرخشک، خشک کن پاششی می باشد. پودر شیر خشک دو نوع است: پودر شیرخشک بدون چربی که از شیر پاستوریزه بدون چربی به دست می آید و دارای بیش از 95 درصد ماده جامد می باشد و نوع دوم پودر شیرخشک کامل می باشد(مرتضوی و همکاران، 1385).
روش حفظ انواع محصولات غذایی با خشک کردن و در نتیجه ناکام کردن میکروارگانیسم های آن قرن هاست که شناخته شده است. امروزه پودر شیر در کارخانجات مدرن با مقیاسهای گسترده تولید می شود. پودر شیر بدون چربی دارای حداکثر طول عمر تقریبی 3 سال می باشد. پودر شیر کامل دارای حداکثر طول عمر تقریبی 6 ماه است زیرا چربی موجود در پودر در طول نگهداری اکسید می شود و مزه آن به تدریج خراب می شود.
خشک کردن یعنی از بین بردن آب موجود در محصول مایع به طوری که محصول به شکل جامد در آید. میزان آب پودر شیر بین 5-5/2درصد می باشد و در چنین حجم آبی هیچ گونه رشد باکتری صورت نمی گیرد. خشک کردن موجب افزایش طول عمر شیر می شود و در عین حال وزن و حجم آن را کاهش می دهد.این مسئله هزینه حمل و نقل و نگهداری محصول را کاهش می دهد.
فریز خشک کردن روشی است که برای ایجاد پودر با کیفیت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. در این فرآیند آب از شیر قرار گرفته در خلا تبخیر می شود. این روش محصولی با کیفیت بالا بوجود می آورد زیرا پروتئین تحت تاثیر فرآیند قرار نمی گیرد. در صورتی که خشک کردن در دمای بالا صورت گیرد پودر تا حد بیشتر یا کمتری تحت تاثیر فرآیند قرار نمی گیرند. با این حال روش فریز-خشک کردن بطور گسترده ای مورد استفاده قرار نمی گیرد زیرا انرژی زیادی مصرف می کند. روشهای تجاری خشک سازی بر اساس حرارت دهی محصول صورت می گیرند. آب تبخیر می شود و به صورت بخار از بین می رود. باقی مانده این محصول خشک، پودر شیر است. دو روش برای خشک کردن در صنایع لبنی مورد استفاده قرار می گیرد: خشک سازی با غلتک و اسپری. در حالت دوم، شیر ابتدا با تبخیرغلیظ می شود سپس در برج اسپری خشک می شود. در مرحله اول خشک سازی آب اضافی(که در میان ذرات جامد خشک آزاد است) تبخیر می شود. در مرحله آخر آب موجود در روزنه ها و مویینهای ذرات جامد تبخیر می شود. مرحله اول نسبتاً سریع پیش می رود در حالیکه مرحله آخر به انرژی و زمان بیشتری نیاز دارد. در صورتی که خشک سازی طوری صورت بگیرد که ذرات شیر در تماس با سطوح انتفال گرمای داغ قرار بگیرند(مانند حالت خشک سازی با غلتک) محصول زیادی تحت تاثیر گرما قرار کی گیرد. سپس پودر به دست آمده حاوی ذرات نیمسوزی می باشد که به کیفیت آن آسیب می رسانند.

1-13-1- پودر شیر بدون چربی
پودر شیر بدون چربی تا کنون متداولترین پودر شیر بوده است. در زمینه کاربردی شرایط خاص خود را برای پودر شیر دارد. اگر قرار باشد پودر در شیر ترکیب شده با آب ترکیب شود، در آن صورت باید به خوبی حلال باشد و مزه و ارزش غذایی آن دقیق و مشخص باشد. در تولید شکلات بهتر است لاکتوز تا حدی کاراملی شود. در حالت اول، کمی خشک کردن محصول در برج اسپری ضروری می باشد در حالی که در حالت دوم پودر باید در خشک کن غلتکی در معرض حرارت شدید قرار گیرد. بنابراین این دو نوع پودر از یکدیگر متمایز می باشد.
حل پذیری پودر اسپری بسیار خوب است در حالیکه حل پذیری پودر خشک شده با غلتک ضعیف تر است. بسته به شدت حرارت دهی، پودر شیر مطابق با زمان، دمای فرآوری، که بیش از تبخیر و خشک سازی برای شیر بدون چربی مورد استفاده قرار گرفته است به چند قسمت تقسیم می شود. حرارت دهی موجب دناتوره شدن پروتئین های آب پنیر می شود و درصد دناتوره شدن با افزایش شدت حرارت دهی افزایش می یابد.

1-13-2- پودر شیر کامل
پودر شیر کامل(با چربی) خشک شده با اسپری درایر از شیر استاندارد چربی دار بدست می آید. پس از استاندارد سازی(یا یکدست کردن شیر) نیازی به هموژنیزه کردن شیر نمی باشد. با این وجود در برخی شرایط برای تولید شیر خالص پیش آماده عصاره به دست آمده هموژنیزه می شود. پودر شیر خالص، بر خلاف پودر شیر بدون چربی طبقه بندی نمی شود. به طور طبیعی شیری که برای پودر شیر خالص(با چربی) مورد استفاده قرار می گیرد در دمای 85-80 پاستوریزه می شود تا بیشتر آنزیمهای لیپولیتییکی که منجر به تجزیه و خرابی چربی شیر می شوند از بین رفته و غیرفعال شوند.

1-14- تولید پودر شیرخشک
در تولید پودر شیری که با غلتک خشک شده است، شیری که از قبل فرآوری شده است وارد خشک کن می شود و کل فرایند خشک کردن در یک مرحله صورت می گیرد. در تولید پودر شیرخشک ابتدا شیر در شرایط خلا تبخیر می شود و به تقریبی 55-45 درصد می رسد. پودر شیرخشک بدون چربی با دو کیفیت تولید می شود:
– محصول عادی،
– محصول انباشته شده با سیستم های خشک کردن مختلف
پس از خشک کردن با اسپری درایر و غلتک، پودر در قوطی، بسته بندی مقوایی، کیسه های چند لایه یا کیسه پلاستیکی بسته بندی می شود.
کیفیت مواد اولیه مورد استفاده برای تولید پودر شیر بسیار حائز اهمیت است.تعداد باکتری ها در هر گرم نباید از 50000 مورد تجاوز کند.از آنجایی که تولید پودر با روش اسپری درایر با تبخیر در خلا همراه است درست مانند تولید شیر غلیظ باید حتما باکتری ها مقاوم در برابر حرارت تحت کنترل قرار گیرند تا در زمان تبخیر تکثیر نشوند. باکتوفوژ یا میکروفیلتراسیون را می توان در تولید پودر مورد استفاده قرار داد و به وسیله آن اسپور و تخم های باکتری ها را از شیر جدا کرد و آنها را از بین برد و بدین ترتیب کیفیت باکتریولوژی محصول نهایی را بهبود بخشید. شیر برای تولید پودر نباید قبل از آنکه به کارخانه تولید پودر شیر تحویل داده شود در معرض حرارت شدید و بیش از حد قرار بگیرد. چنین حرارتی موجب انعقاد پروتئین های آب پنیر می شود و حل پذیری، بو و مزه پودر شیر را تحت تاثیر قرار می دهد. شیر در معرض تست پروکسیداز یا تست پروتئین آب پنیر قرار می گیرد تا این مسئله مشخص شود که آیا حرارت دهی قبلی بیش از حد شدید بوده است یا خیر. این دو تست نشان می دهند که آیا شیر قبلا در دمای بالا پاستوریزه شده یا خیر.
در تولید پودر شیر بدون چربی، شیر به همراه فرآیند جداسازی چربی به شیر روشن تبدیل می شود. در صورتی که حجم چربی در سیستم استاندارد سازی مستقیم و یکنواخت شود نیز این مسئله به وقوع می پیوندد. شیر یکدست مورد استفاده برای تولید پودرشیر خالص(با چربی) هموژنیزه می شود مگر آنکه قرار باشد با غلتک خشک شود. شیر بدون چربی مورد استفاده برای تولید پودر باید حداقل برای تست فسفاتاز منفی پاستوریزه شود. در تولید شیر چربی دار خشک، باید حرارت دهی شدید باشد تا لیپاز نیز غیرفعال شوند. این عمل بطور طبیعی شامل پاستوریزه کردن نمونه در دمای بالا برای تست پروکسیداز منفی می باشد.

1-15- کاربردهای مختلف شیر خشک
شیرخشک برای مصارف متعددی مورد استفاده قرار می گیرد:
1-ترکیب مجدد شیر
2- مخلوط سازی با خمیر در صنایع شیرینی پزی و نانوایی برای افزایش حجم نان و بهبود توانایی پیوند با آب در این حالت نان برای مدت طولانی تر تازه می ماند.
3- مخلوط سازی با خمیر شیرینی پزی برای ترد شدن آن
4- به عنوان جایگزین تخم مرغ در نان و شیرینی
5- تولید شکلات شیری در صنعت شکلات سازی
6- تولید سس و انواع وعده های غذایی آماده مصرف در صنعت غذایی و تجارت مواد غذایی
7- بعنوان جایگزین شیر مادر در غذای کودک
8- تولید بستنی
9- غذای حیوانات

1-16- جنبه های مجهول و مبهم تحقیق
در این پژوهش اثر شیرخشک کم چرب و پرچرب بر ماندگاری و خواص حسی نان حجیم مورد سوال است.

1-17- متغیرهای مربوط به مساله
متغیر های مساله شامل 5 درصد شیرخشک کم چرب و 5 درصد شیرخشک پرچرب اضافه شده به خمیر نان حجیم می باشد.

1-18- فرضیات تحقیق
شیرخشک کم چرب و شیر خشک پرچرب باعث افزایش ماندگاری و بهبود خواص حسی نان حجیم می شود.

1-19- اهداف تحقیق
اهداف علمی
بررسی امکان تولید نان حجیم با استفاده از شیرخشک کم چرب و شیر خشک پرچرب
بررسی اثرگذاری شیرخشک کم چرب و شیر خشک پرچرب بر روی ماندگاری و خصوصیات حسی نان حجیم
اهداف کاربردی
هدف کاربردی این پژوهش می تواند کلیه کارگاه های تولید فرآورده های نانوایی باشد.
اهداف آرمانی
کاهش دور ریز نان مصرفی خانوار از طریق تولید فرآورده های نان با ماندگاری بالاتر.

فصل دوم(منابع پیشین)
2-1- خلاصه ای از فرضیه های بیاتی از نظر چگونگی و عوامل موثر بر بروز آن:
هارس فرد(1873)، اولین کسی بود که تغییرات نشاسته را عامل اصلی بیاتی نان معرفی نمود. وی نشان داد که طی مرحله پخت، پروتئین خمیر(گلوتن) آب از دست می دهد، در حالی که نشاسته آب آزاد شده از گلوتن را جذب می کند. طی نگهداری نان، نشاسته کریستالی شده و در نتیجه آب از نشاسته به گلوتن انتقال می یابد و باعث سفت شدن بافت نان می شود.
بوت رکس(1897)، نیز دلیل بیاتی را تغییرات نشاسته عنوان نمود.
لیندت(1902)، بر این عقیده بود که طی نگهداری نان، نشاسته ای با حلالیت کم تر تشکیل می گردد که چنین مراحلی را رتروگراداسیون1 نام نهاد.

کاتز(1913)، با به کار گیری تکنیک های ویژه ای، یک تعادل و توازن فیزیکوشیمیایی را بین حالت نشاسته تازه و بیات شده نشان داد که به دما وابسته بود، به طوری که در دمای c˚60 و بالاتر از آن حالت تازه بودن و در دمای صفر تا c˚25 ، حالت بیاتی نان برتری داشت.
استوالد(1915)، فرایند بیاتی را ناشی از تجمع و تراکم ژل نشاسته ای که در اثر خروج آب حاصل می گردد، دانست.
کاتز(1930)، با اصلاح نظریه قبلی خود، تغییرفرم نشاسته از حالت بی شکل به کریستالی را علت اصلی بیات شدن نان معرفی کرد.
فرنچ(1947)، متراکم شدن آمیلوپکتین را عامل بیاتی دانست.
سلیک و همکاران(1959)، بیان نمودند که نشاسته در اثر ماندگاری نان قابلیت جذب آب را از دست می دهد، به عبارتی از دست دادن آب به تدریج افزایش می یابد در حالی که در مورد گلوتن به صورت تقریباً ثابت و یکنواخت می باشد.
سنتی و دیملر(1960)، نیز فرایند بیاتی را از دست دادن 2 درصد آب و تغییر فرم نشاسته از حالت بی شکل به کریستالی بیان نمودند.
جاگینی سو(1960)، جابجایی آب را در پدیده بیاتی حائز اهمیت دانست، زیرا این امر باعث سفت شدن بافت داخلی نان می گردد.
بانچی(1982)، مقدار گلوتن و ارتباط آن با نشاسته را از عوامل مهم در سفتی نان و تغییرات الاستیکی1 ایجاد شده در حین مدت ماندگاری بیان کرد.
پومرانز وهمکاران(1989)، اختلاف فعالیت آبی بین نقاط مختلف نان و میزان رطوبت موجود در نزدیکی پوسته نان را در سفتی و بیاتی آن موثر دانستند.
مارتین و همکاران(1992)، کاهش قدرت تورم نشاسته را به عنوان عامل اصلی سفت شدن نان معرفی کردند. به اعتقاد آن ها در حین فرآیند پخت پس از متورم شدن مغز نان، پیوندهای عرضی بین نشاسته(فاز غیر پیوسته) وگلوتن(فاز پیوسته) تشکیل می گردد و در طی نگهداری نان، قدرت پیوندها افزایش می یابد و به عبارتی نان سفت تر می شود. آن ها نشان دادند که نقش ترکیبات ضد بیاتی مانند مونوگلیسیریدها، آمیلازها، روغن های قنادی ممانعت از تشکیل پیوندهای عرضی بین نشاسته و گلوتن می باشد.

2-2- پژوهش های انجام شده در زمینه افزودن مواد و عوامل موثر بر بیاتی نان
پژوهش های متعددی در زمینه افزودن مواد و عوامل موثر بر بیاتی نان صورت گرفته است که در زیر به پاره ای از آن ها اشاره می گردد :
اسچیرالدی و فزاس(1998)، با استفاده از دستگاه DSC ، اظهار نمودند که طی افزودن پنتوزان ها به خمیر، مغز نان حاصل از این خمیرها از نرمی بیش تری برخوردار بود، اما تاثیری بر افت رطوبت و رتروگرادیشن نشاسته نداشته است.
جاگانات و همکاران(1999)، اثر افزودنی های ضد بیاتی مثل گلیسرول، پروپیلن گلیکول و مالتودکسترین را با روش 1DMTA در نان های فولکا2 و چاپاتی(که از نان های مسطح غیر تخمیری می باشند) مورد بررسی قرار دادند. هم چنین در حین ماندگاری، دمای شیشه ای افزایش یافت ودر نان های فولکا حاوی گلیسرول و پروپیلن گلیکول نتایج رضایت بخشی حاصل گردید.
روسموزن و هانسن(2001)، بیان نمودند که اگرچه می توان با استفاده از روش بسته بندی با اتمسفر تغییر یافته(MAP)، طول عمر نگهداری میکروبی را درنان افزایش داد اما این روش اثر قابل توجهی را بر میزان بیاتی نان نداشت.
در سال 2001(الف)، راسل و همکاران ضمن تایید اثر هیدروکلوئیدهای مختلفی همچون آلژینات سدیم1 ، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز2، زانتان3 و کاپاکاراگینان4 به بهبود ویژگی های خمیر و کیفیت نوعی نان حجیم حاصل از آرد گندم، اظهار نمودند که به طور کلی هیدروکلوئیدها حجم مخصوص، قابلیت نگهداری رطوبت و فعالیت آبی را افزایش می دهند، همچنین مطالعات بافتی نشان می دهد که کاپاکاراگینان و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز سختی مغز نان را به خوبی کاهش داده و به عنوان بهبود دهنده در تهیه نان قابل استفاده می باشند.
در سال 2001(ب)، راسل و همکاران اثر تشدید کنندگی آلفا آمیلاز قارچی به همرار ترکیبات هیدروکلوئیدی مانند زانتان و کاپاکاراگینان را در بهبود بافت مغز نان طی نگهداری آن نشان دادند.
وانگ و همکاران(2002)، گزارش نمودند که افزودن فیبرهای گیاهی مختلفی همچون فیبر نخود5، اینولین6 و کاروب7 به خمیر، اگرچه تا حدودی حجم نان را کاهش می دهد ولیکن بافت مغز نان از نرمی بیش تری برخوردار می گردد.
احمد و همکاران(2002)، اثر افزودن بتاگلوکان جو را بر ویژگی های حسی نان بررسی کردند. آنها گزارش کردند که افزودن بتاگلوکان اثرات مثبتی را بر ویژگی های ظاهر و حسی نان داشت و نتایج نشان داد که افزودن بتاگلوکان در مقایسه با افزودن سایر هیدروکلوئید ها و صمغ ها از نظر ویژگی های حسی بهتر است.
کاک و همکاران(2003)، با استفاده از نمودارهای تغییر حالت، فرآیند تهیه نان را توصیف نمودند. نتایج تحقیقات نشان داد که محتوای رطوبت نهایی در مغز نان(40-35 درصد) مسئول رفتار لاستیکی و تحرک بافت در آن بوده که در نتیجه حساسیت به رتروگرادیشن نشاسته را طی نگهداری بیان می کرد.
عزیزی و همکاران(2003)، اثر مونوگلیسریدها و لسیتین را بر خصوصیات رئولوژیکی و کیفیت نان مسطح ایرانی(تافتون) مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که درصد جذب آب با افزودن مواد فعال سطحی افزایش یافت، همچنین ویژگی های رئولوژیکی و کیفیت پخت نان بهبود و میزان بیاتی کاهش یافت.
گومز و همکاران(2003)، اثر افزودن فیبر های رژیمی را به خمیرو نان حاصل از آن بررسی کردند، آنها گزارش کردند که افزودن این فیبرها اثر قابل توجهی در جذب آب توسط خمیر داشت و باعث افزایش طول عمر و بهبود کیفیت نان شد. افزایش 5% فیبر های رژیمی بیشترین اثر را بر کیفیت نان ها داشت.
یارمند وسیدین اردبیلی(2004)، اظهار نمودند که افزودن گلوتن و آرد مالت جو به آرد نان بربری در به تاخیر انداختن بیاتی موثر بود.
عرب عامری و همکاران(2004)، طی بررسی اثر هیدروکلوئیدها بر کیفیت نان لواش، تاثیر صمغ گوار و زانتان را در به تعویق انداختن بیاتی نان تایید نمودند. این محققین اظهار داشتند که استفاده از هیدروکلوئیدهای مذکور، حفظ رطوبت نان را افزایش دادند و خواص رئولوژیک آن را بهبود بخشیدند.
میازکی و همکاران(2004)، عنوان نمودند که با جایگزین نمودن 15درصد از دکسترین های با وزن مولکولی پایین به جای آرد گندم، بیات شدن نان به تعویق افتاد.
گواردا و همکاران(2004)، غلظت 1درصد وزنی از هیدروکلوئیدهایی مانند آلژینات سدیم، زانتان، کاپاکاراگینان و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را در بهبود کیفیت نان و به تاخیر انداختن بیاتی آن موثر دانستند.
بارسناز و همکاران(2004)، طی ارزیابی اثر هیدروکلوئیدهای کاپاکاراگینان وهیدروکسی پروپیل متیل سلولز بر کیفیت نان های تازه حجیم و نیمه پخته فریز شده1، اظهار نمودند که افزدون هیدروکسی پروپیل متیل سلولز میزان سختی در مغز نان را به طور موثری کاهش داد ولیکن کاپاکاراگینان در نان های نیمه پخته فریز شده چندان موثر نبود.
گوجرال و همکاران(2004)، نشان دادند که استفاده از هیدروکلوئیدها همراه با آنزیم آلفاآمیلاز قارچی، رتروگرادیشن نشاسته را در نان های چاپاتی که برای بیماران مبتلا به سلیاک2 مناسب می باشد به تعویق انداخت و منجر به بهبود کیفیت بافت گردید.
اتنهف و فرهات(2004)، رتروگرادیشن آمیلوپکتین در نشاسته گندم و مخلوط 1 به 10(وزنی- وزنی) نشاسته به گلوتن را که طی فرایند اکستروژن2 با محتوای رطوبتی 34 درصد بر اساس وزن مرطوب به دست آمده بود را با روش های پراش اشعه ایکس و DSC مورد مطالعه قرار دادند و نتایج رضایت بخشی مبنی بر اثر گلوتن در تعویق رتروگرادیشن نشاسته حاصل گردید.
جیانگ و همکاران(2005)، اثر ضدبیاتی آنزیم زایلاناز حاصل از یک نوع قارچ ترموفیل را در تهیه نان نشان دادند.
گاسکونر و کارابابا(2005)، بهبود کیفیت نان های مسطح ترک، طی جایگزینی مقادیر مختلفی از آرد تریتیکاله به جای آرد گندم را گزارش نمودند.
پاتیل و همکاران(2005)، اثر فرایند های مختلف پخت را روی سفتی و خواص نشاسته بررسی کردند، در این مطالعه خمیر در دمای 219 درجه ی سانتیگراد توسط آون های مختلف(معمولی، هیبریدی) پخت شد.در طول پخت پروفایل دمای مرکز قرص نان برای هر روش ثبت شد. نان را در آون های هیبریدی بیشترین نرخ دما(min/C°1/25) را داشتند. تفاوت های مشاهده شده در ثبات، استحکام مغز نان و همچنین ویژگی های نشاسته مانند هیدراتاسیون، تورم، توزیع و تجمع دوباره مولکول های نشاسته را تابعی از سرعت یا میزان حرارت دهی در طی فرایند پخت بیان نمودند.
فونامی و همکاران(2005)، نشان دادند افزودن صمغ های گوار و لوکاست1، نقطه اوج ویسکوزیته را در نشاسته گندم افزایش داد و به ترتیب با بزرگ شدن اندازه مولکول، اثر کاهنده آن ها بر ثابت سرعت رتروگرادیشن افزایش یافت.
صالحی فر و همکاران(2006)، خصوصیات حسی و بیاتی نان را طی جایگزین نمودن درصدهای مختلف آرد یولاف به جای آرد گندم، مورد مطالعه قرار دادند. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش میزان آرد یولاف تا میزان 20 درصد، نرمی در بافت نان افزایش و روند بیاتی با گذشت زمان کاهش یافت.
عزیزی و همکاران(2006)، نشان دادند که درجه استخراج آرد می تواند بر زمان ماندگاری نان های ایرانی موثر واقع گردد. چنانچه درصد استخراج مناسب برای نان های لواش، تافتون و بربری به ترتیب 88، 90 و88 درصد بود.
میازکی و همکاران(2006)، کاربرد برخی از نشاسته های تغییریافته را به جای نشاسته طبیعی، به منظور بهبود ویژگی های نامطلوب آن در محصولاتی مانند اسنک ها، کیک ها و خصوصاً نان پیشنهاد نمودند. استفاده از نشاسته های تغییریافته تا میزان 20 درصد جایگزینی با آرد گندم تغییرات نامطلوبی در کیفیت نان حاصل نکرد. همچنین جهت بهبود حجم نان از گلوتن زنده6 استفاده شد. انواع نشاسته تغییریافته اثرات مختلفی را بر بافت، کیفیت خمیر و نان تولیدی دارا بودند. چنانچه نشاسته استیله شده7 ،سختی مغز نان را کاهش داد اما نشاسته حاوی اتصالات عرضی8، منجر به سخت شدن مغز نان گردید. نشاسته های مومی با اتصالات عرضی نیز افزایش سختی مغز نان را به تاخیر انداختند و نشاسته هیدروکسی پروپیله شده، نرمی مغز نان را بیش تر حفظ نمودند.
دای و همکاران(2006)، استفاده از گلوتن گندم به صورت زنده، خشک و اصلاح شده را در صنایع مختلف غذایی پیشنهاد نمودند، زیرا هزینه پایین تری را نسبت به پروتئین های شیر سویا دارا می باشند.
کاتینا و همکاران(2006)، نشان دادند که استفاده از ترکیب خمیرترش، مخلوط آنزیم هایی مانند آلفاآمیلاز، زایلاناز، لیپاز، آرد گندم با فیبر بالا به جای آرد سفید، می تواند در به تاخیر انداختن بیاتی نان بسیار موثر واقع گردد.
وان هانگ و همکاران(2006)، کاربرد آرد کامل گندم مومی به جای آرد گندم تجاری را به عنوان یک ماده غذایی غنی از فیبر که موثر بر عملکرد صحیح روده ها بود و همچنین باعث تاخیر در بیاتی نان گردید را پیشنهاد نمودند.
کابالرو و همکاران(2007)، طی افزودن آنزیم های ایجاد کننده اتصالات عرضی در گلوتن مانند ترانس گلوتامیناز2 ،گلوکز اکسیداز3 و لککاز4 به همراه آنزیم های تجزیه کننده پلی ساکاریدها و گلوتن همانند آلفاآمیلاز، زایلاناز5 و پروتئاز به خمیر نان و بررسی کیفیت محصولات تولیدی، اظهار نمودند که به غیر از آنزیم های گلوکز اکسیداز و لککاز، سایر آنزیم ها بر خصوصیات ویسکو الاستیک خمیرها اثرات قابل توجهی داشتند. آنزیم ترانس گلوتامیناز اگرچه حجم قرص نان را کاهش داد اما مغز نان نرم تری را ایجاد کرد در حالی که آنزیم های آلفاآمیلاز، زایلاناز و پروتئاز اثر ضدبیاتی از خود نشان دادند.
آرنت و همکاران(2007)، تاثیر خمیرترش بر بافت نان را مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج این تحقیق نشان داد که باکتری های اسیدلاکتیک3 موجود در خمیرترش به علت تولید متابولیت هایی مانند اسیدهای ارگانیک4، اگزوپلی ساکاریدها5 و آنزیم ها منجر به افت pHو افزایش فعالیت پروتئاز و آمیلاز آرد شد و بیاتی را در نان کاهش داد. بنابراین خمیرترش می تواند جایگزین مناسبی برای هیدروکلوئیدهای گران قیمت باشد. علاوه بر اثر بهبوددهندگی آن بر بافت نان، تخمیر خمیرترش باعث افزایش امکان مصرف مواد معدنی در بدن شد و محتوای فیتات را در نان کاهش داد.
شالینی و لاکسمی(2007)، طی افزودن هیدروکلوئیدهای مختلفی همچون گوار، کربوکسی متیل سلولز، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز و کاپاکاراگینان به نان مسطح چاپاتی مشاهده نمودند که به طور کلی کیفیت نمونه های تازه و نگهداری شده در دمای اتاق به مدت 5 روز، با افزودن هیدروکلوئیدهای مذکور نسبت به نمونه شاهد بهبود یافت و بهترین قابلیت کشش و نرم ترین بافت مربوط به نمونه های حاوی صمغ گوار به میزان 0.5 درصد بود. افزودن صمغ ها بر روی رنگ، عطر وطعم نمونه های نان تاثیری نداشت.
در سال 2007(الف)، مجذوبی و همکاران اثر میکروکریستالین سلولز6 و هیدروکسی پروپیل متیل سلولز را بر ویژگی های خمیر و نان مسطح ایرانی(بربری) تهیه شده از آن را مورد بررسی قرار دادند. افزودن 0.5 درصد از هر یک از آن ها به خمیر باعث بهبود خواص فارینوگرافی آن گردید. به دلیل خاصیت آبدوستی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز، اثرات مثبت آن در مقایسه با نمونه حاوی سلولز و نمونه شاهد، بر روی خمیر ونان حاصل بیش تر بود. به طور کلی جذب آب خمیر و مدت زمان پایداری خمیر نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت و نان حاصل از آن ها نیز دارای بافت نرم تر وحجم بیش تری بود.
در سال 2008(ب)، مجذوبی و همکاران طی افزودن پودر نشاسته گندم با اتصالات عرضی و پودر سبوس گندم به خمیر و نان مسطح حاصل از آن، نشان دادند که افزودن کم تر از 5 درصد این ترکیبات به خمیر نان مناسب می باشد و جذب آب در نمونه های نان حاوی سبوس بیش تر از نمونه های نان حاوی نشاسته با اتصالات عرضی بود. نان حاصل از نمونه های خمیر حاوی سبوس نیز نرم تر، حجم بیش تر و رنگ پوسته تیره تری برخوردار بودند، اما افزودن نشاسته هیچ گونه تغییری در رنگ پوسته نان در مقایسه با نان شاهد ایجاد نکرد.
هراسزی و همکاران(2008)، نشان دادند که نوع مخلوط کن و نحوه مخلوط شدن خمیر بر ویژگی های عملکردی و نحوه توزیع پروتئین های آن موثر می باشند. طی چرخیدن خمیر به دور یک محور عمودی و یا تحت فشار قرار گرفتن خمیر بین یک محور مارپیچ و بدنه دستگاه(مانند مخلوط کن فارینوگراف)، خواص فارینوگرافی متفاوتی مشاهده گردید.
لودی و تودوز(2008)، تغییرات فیزیکی حاصل از افزودن پودر ذرت را بر نان سویا بررسی کردند، در این بررسی اثر افزودن پودر ذرت روی کیفیت قرص نان و افزایش نگه داری نان سویا مورد مطالعه قرار گرفت، نتایج نشان داد که کیفیت نان با افزایش پودر ذرت باعث بهبود یافت.
آنجیلونی و کولار(2009)، اثر فیبر های رژیمی را بر ژل، خمیر و تعیین رابطه بین آنها بررسی کردند، آنها گزارش کردند که افزودن کربوکسیل متیل سلولز، به عنوان منبع فیبر رژیمی باعث کاهش نرخ بیاتی و افزایش طول عمر نان می شود.
تونگ و همکاران(2010)، اثر افزودن پودر عسل را بر خواص رئولوژیکی و کیفی نان بررسی کردند.نتایج فارینوگراف نشان داد، که نمونه ها نسبت به نمونه شاهد آب بیشتری جذب کردند، نتایج اکستنسوگراف نرخ مقاومت به کشش افزایش یافت همچنین نتایج حسی نشان داد که پودر عسل افزوده شده در مقدار 10% بالاترین پذیرش را داشت.

ریدر و همکاران(2011) اثر آرد سبوس جو را بر رئولوژی خمیر و کیفیت نان حاصله از آرد گندم بررسی کردند. نتایج نشان داد که نان حاصله از سبوس جو بیشتر ین حجم، کمترین خردگی(خرده نان)، و بالاترین بتاگلوکان را داشت.
پاریت و همکاران(2011)، اثر افزودن لیپید در تولید نان و اثر آن بر روی کیفیت بررسی کردند، آنها نشان دادند که لیپید ها اثرات خیلی مهمی در تولید نان دارند، در این میان لیپید ها در مقایسه با پروتئین ها تاثیر کمتری دارند.
اردیل و همکاران(2012)، اثر پودر شیر سویا را بر آهنگ بیاتی نان بررسی کردند.آنها گزارش دادند که افزودن فیبرهای غیر قابل حل افزوده شده، به طور قابل توجهی باعث افزایش آمیلوپکتین دوباره کریستاله شده می شود، در حالیکه افزودن فیبرهای محلول، باعث کندی در پدیده بیاتی می شود.
ریدر و همکاران(2012)، اثر آرد جو را بر رئولوژی و کیفیت نان گندم بررسی کردند. آنها گزارش دادند که کیفیت خمیر ترش(خمیر مایه)، خیلی تحت تاثیر نوع آرد مورد تهییه ی آن است. آنها آرد های مختلف و پوسته جو را بصورت تخمیری و غیر تخمیری به عنوان خمیر ترش و آثار آن بر کیفیت بررسی کردند، آنها نشان دادند که استفاده از آرد دانه کامل جو در خمیر ترش باعث افزایش مقاومت به کشش شد. و در نهایت نان ها ی تهیه شده از آرد جو حجم بیشتر، خوردگی کمتر، بتاگلوکان بیشتر و وزن مولکولی بیشتری داشتند.

3-2- خلاصه ای از افزودن مواد لبنی به نان:
بارنز و همکاران(1973)، طی تحقیقی اعلام کردند که خمیر در اثر افزودن 5.6 درصد لاکتوز به آرد، زمان اختلاط و قوام خمیر نسبت به شاهد 3 دقیقه افزایش می یابد ولی جذب آب آرد توسط آب پنیر کاهش می یابد. هم چنین در این تحقیق اعلام کردند که آب پنیر اسیدی موجب یکنواختی نان شده و بازار پسندی را افزایش می دهد.
لوپز و هولمز(1977)، طی پژوهشی مقادیر متفاوتی از لاکتوز را به آرد نان افزودند و گزارش کردند که افزودن لاکتوز(به میزان 4 درصد)، شکر(به میزان 4 درصد) و روغن قنادی(به میزان 2درصد) به نان به طور محسوسی عمر محصول را زیاد می کند. دلیل این امر را چنین بیان کردند که لاکتوز در نان، آب را به خود جذب کرده و رطوبت را در محصول نهایی نگه می دارد بدون این که حالت چسبندگی وخمیری به محصول بدهد. در نتیجه محصول تردتر، نرم تر و با خواص ارگانولپتیک بهتری بدست می آید. این محققین همچنین افزودند که لاکتوز به دلیل واکنش میلارد با پروتئین ها(واکنش گروه های آلدئیدی لاکتوز باگروه های آمینی پروتئین ها) و واکنش کاراملیزاسیون رنگ طلایی مطلوبی به محصول می دهد. در طی این پژوهش نشان داده شد که لاکتوز نگهدارنده خوبی برای عطر، طعم و رنگ بوده و این خواص را در طی فرایند پخت حفظ می کند.لاکتوز به دلیل خاصیت تردکنندگی، دیواره سلولی نان را قدرت بخشیده و حجم نان را بهبود می بخشد.
حریری وهمکاران(1970)، طی تحقیقی عنوان کردند که افزودن لاکتوز، پروتئین های آب پنیر یا لاکتوز بعلاوه پروتئین های آب پنیر وهم چنین پودر آب پنیر کامل به محلول 8 در صد نشاسته گندم منجر به افزایش ویسکوزیته نسبت به نمونه شاهد می شود. بیش ترین ویسکوزیته زمانی حاصل می شود که 10 درصد پروتئین آب پنیر ویا مخلوطی از 1/7 درصد لاکتوز و 25/1 درصد پروتئین آب پنیر به نشاسته افزوده گردد. این محققین هم چنین اشاره کردند که بیش ترین اثر در افزایش ویسکوزیته مربوط به پروتئین های آب پنیر و پس از آن به ترتیب مربوط به پودر آب پنیرکامل و لاکتوز می باشد.
آپولونیا(1972)، در تحقیقی به نظریه حریری و همکاران اشاره گردید و عنوان شد افزودن شکر به آرد تا 30 درصد باعث افزایش قله ژلاتیناسیون و بیش تر از آن منجر به کاهش قله ژلاتیناسیون می شود. وی هم چنین اعلام کرد که افزودن شیرخشک کم چربی تا 6 درصد باعث افزایش قله ژلاتیناسیون می شود و بیش تر از آن منحنی منظمی به دست نمی دهد.
گای(1978)، در مقاله ای عنوان کرد که افزودن 4.2 درصد آب پنیر به خمیر در آزمون فارینوگرافی موجب افزایش زمان رسیدن به قله منحنی به میزان 0.5 دقیقه شده و مقاومت خمیر را به میزان 3 دقیقه افزایش می دهد. هم چنین جذب آب خمیر با افزودن آب پنیر کم می گردد.
گلیناس و همکاران(1995)، طی تحقیقی با استفاده از آزمون فارینوگرافی اعلام کردند که به طورکلی با افزودن مواد لبنی به خمیر زمان رسیدن به قله منحنی افزایش می یابد. در این تحقیق اعلام شده است که جذب آب آرد با افزودن آب پنیر کم می گردد و خمیرهای مخلوط شده با مواد لبنی غیرتخمیری مقاومت بیش تری نسبت به نمونه شاهد دارند.
چوماچنکو(1974)، طی مقاله ای بیان داشت که افزودن پودر آب پنیر به آرد گندم، کیفیت نان را بهبود می بخشد. هم چنین ظرفیت نگهداری گاز در خمیر را طی رسیدن بهبود بخشیده و به طور محسوسی تازگی نان را افزایش می دهد.
چوماچنکو و همکاران(1975)، اثر افزودن 5 سطح مختلف(1 تا 5 درصد) پودر آب پنیر را به آرد گندم بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که افزودن 2 درصد پودر آب پنیر بهترین نتیجه را از لحاظ خواص ارگانولپتیک، زمان تخمیر و ورآمدن خمیر ایجاد می کند به طوری که حجم را تا 9 درصد و نرمی نان را تا 12 در صد افزایش می دهد. این محققین طی تحقیق جداگانه بیان کردند که افزودن پودر آب پنیر طعم نان را بهبود می بخشد. هم چنین لاکتوز موجود در پودر آب پنیر موجب تازه نگه داشتن نان شده و ظاهر نان را بهتر می کند.
هابر(1971)، گزارش کرد که افزودن پودر آب پنیر به آرد باعث بهبود تخلخل و الاستیسیته خمیر می شود. وی هم چنین افزود که اضافه کردن 3 درصد پودر آب پنیر به آرد باعث کاهش زمان اختلاط به میزان 40 درصد می شود و خواص ارگانولپتیک نان را نیز بهبود می بخشد.
هابر و جاکوبچیک(1973)، طی تحقیقی اعلام کردند که افزودن پودر آب پنیر(کم تر از 5 درصد) به آرد گندم اثرات مثبتی روی طعم و بوی نان حجیم دارد و باعث کاهش بیاتی می گردد.
استورمویچ و لی پینیا(1991)، از کنسانتره آب پنیراسیدی به عنوان عامل تحریک کننده تخمیر یاد کرده اند. هم چنین در روسیه از این کنسانتره به عنوان عامل بهبود دهنده نان در صنایع پخت استفاده نموده اند. طبق نظر آن ها این کنسانتره باعث کاهش زمان تخمیر و بهبود خواص ارگانولپتیک و فیزیکوشیمیایی نان می شود.
هاگونین(1980)، اعلام کرد نان هایی که با آب پنیر درست می شوند نرم تر و تردتر هستند. به گزارش انستیتوی مرکز تحقیقات آب پنیر آمریکا، در سال 1978 حدود 30 درصد از آب پنیر تولیدی کشور آمریکا در محصولات صنایع پخت استفاده شده است. وی هم چنین افزود محصولاتی که با لاکتوز غنی می شوند عمر انبار زیادتردی دارند و لاکتوز باعث نرم تر شدن نان ها، کیک ها، کلوچه ها و محصولات صنایع پخت می شود. وی خاصیت نرم کنندگی لاکتوز را به پیوند آن با آب مرتبط می داند. در این تحقیق آمده است که لاکتووز قند احیاکننده ایست که دارای گروه های آلدئیدی آزاد است و می تواند با گروه های آمینی آزاد واکنش میلارد داده و موجب رنگ طلایی خوشرنگ در محصولات پخت گردد.
زارینگر(1972)، اعلام کرد که لاکتوز به تنهایی اثری روی خواص ویسکوالاستیک گلوتن ندارد و پودر آب پنیر باعث کاهش کشش پذیری گلوتن می گردد.
لینگ و هاسنی(1976)، نسبت شیر خشک بدون چربی در پخت نان و تاثیر آن بر روی حجم قرص نان را بررسی کردند. شیر خشک بدون چربی با کیفیت مناسب(NFDM) توسط isoelectric precipitation تجزیه می شود. آن ها دریافتند جز پروتئین محلول(whey) در افزایش حجم قرص نان فرآوری شده از NFDM موثر است. بخش محلول به منظور جداسازی اجزای solD(ماده ای که در کیسه باقی می ماند) و solDZ(ماده از کیسه عبور کرده) تجزیه می شود. در هنگام تجزیه solDZ توسط کروماتوگرافی تبادل یونی؛ جز آنیونی به تنهایی برابر NFDM می باشد. یون آمونیوم که برای شستن جز آنیون به کار میرود به وضوح درافزایش حجم قرص نام مربوط به آن جز نقش دارد. یون آمونیوم به شکل دی آمونیوم فسفات در پخت نان از نظر عملکرد جایگزین NFDM می شود.
شیر بدون چربی از قدیم به عنوان یکی از اجزای معمول قرص نان محسوب میگردید. اثرات شیر در قرص نان توسط Brouitett و همکاران(1935) و kinsella(1971)، مورد بررسی قرار گرفت. با این وجود نقش بیوشیمیایی NFDM در بهبود یا کاهش کیفیت نان به طور کامل درک نشد. اگرچه اثر کاهشی حجم قرص نان شیر خام به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است و اثرات مفید روشهای حرارتی به خوبی مستند سازی شده است؛ اما اثرات مفید مربوط به عملکرد NFDM حرارت دیده در نان کمتر مورد توجه قرار گرفته است.جان و بیلی(1939)، نقش بافر NFDM در تخمیر نان را ارائه کردند و نشان دادند که قرص نان حاوی NFDM در مقایسه با سایر نانهای معمول دی اکسید کربن بیشتری تولید میکند. بان و بیلی(1937)، مشاهده کرد که نان های حاوی NFDM راحت تر شکل میگیرند و نسبت به نان های فاقد شیر انعطاف پذیرند. شیر خشک فاقد چربی در نان مقاومت آرد را در برابر برومات پتاسیم افزایش میدهد و از بخشی از اثرات مخرب برومات پتاسیم اضافی بر روی حجم قرص نان؛ رنگ و بافت خرده نان جلوگیری می کند. نان حاوی NFDM و برومات پتاسیم بهینه در مقایسه با نان های حاوی برومات پتاسیم و فاقد شیر نان با حجم بیشتر و بافت بهتری را ارائه میدهند. ایزنبرگ(1940)، بیان کرد که استفاده از روغن ترد کننده به منظور دستیابی به عکس العمل افزایشی با برومات پتاسیم ضروری است.
ملکی و همکاران(1980)، طی تحقیقی به این نتیجه رسیدند که با افزایش رطوبت، تازگی نان حجیم نیز بیش تر می شود و هم چنین اعلام کردند که با افزایش مقدار پروتئین آرد به میزان 0.9 درصد، بیاتی نان به میزان 3 درصد بر حسب واحد نفوذ نسبت به شاهد کم تر می شود. هم چنین در این مقاله آمده است نان های حجیمی که 2.7 درصد رطوبت بیش تری داشتند بیاتی آن ها نسبت به شاهد 6 درصد کاهش داشته است.
سورتفیگر(1968،1971)، طی 2 مقاله جداگانه اعلام کرد که شیرخشک، جاذب الرطوبه خوبی است و در صورتی که به آرد افزوده شود می تواند جذب آب آرد را افزایش دهد. وی هم چنین طی پژوهشی نتیجه گرفت که افزودن 6-4 درصد شیرخشک به آرد نان باعث جذب آب بیش تر خمیر حاصل از آن شده و در نتیجه نان حجیم تهیه شده از آن مدت زمان بیش تری تازه می ماند، زیرا از دست رفتن رطوبت نان را به تاخیر می اندازد. هم چنین در اثر واکنش میلارد بین پروتئین های شیرخشک و لاکتوز موجود در آن باعث بهبود رنگ سطح نان گشته و عطر و بوی آن را نیز بهبود می بخشد.
ایندر لی و همکارانش(2007)، اثر وی پروتئین تغلیظ شده را بر خواص رئولوژیکی خمیر، ریز ساختار و کیفیت نان را بررسی کردند، آنها مشاهده کردند افزودن وی پروتئین تغلیظ شده ی %10 بیشترین اثر را بر ویژگی های آمیلوگراف و کاهش جذب آب و افزایش ویسکوزیته را دارد.
شان و یانگ(2009)، اثرات پروتئین های شیر و صمغ ها در کیفیت نان ساخته شده از خمیر یخ زده را مورد مطالعه قرار دادند. هدف تعریف شده در این مطالعه اثرات ترکیبات پروتئین های شیر(casein(C)) و پروتئین مایه(W)) و صمغ ها(آلژینات سدیم(A) و k-carrageenan(K)) بر کیفیت نان ساخته شده از خمیر یخ زده بود. فرض اولیه این بود که نان حاوی پروتئین های شیر باعث بهبود بافت، حفظ رطوبت، حجم مخصوص و کاهش اندازه کریستالهای یخ می شود و صمغ ترکیب شده در نان بهبود نگه داشتن رطوبت را در پی دارد، قابلیت انتقال آب را کنترل و از رشد کریستال های یخ پیشگیری میکند. طبق نتایج حاصل، آن ها دریافتند ترکیبات پروتئین های شیر و صمغ ها در مورد حفظ کیفیت پخت خمیر منجمد نان موثر است. نان های حاوی CA دارای حجم مخصوص چانه بالاتری نسبت به نان شاهد بود. این نتایج نشان میدهد که افزودن CA و WA باعث بهبود کیفیت پخت؛ طعم؛ بافت و مقبولیت نان و WK می تواند به طور موثر به عنوان عامل بازدارنده بیاتی نان مورد استفاده قرار گیرد.
در سال های اخیر انواع بهبود دهندهای طبیعی و صنعتی در صنعت پخت به صورت معمول مورد استفاده قرار گرفته اند. افزودنی ها در نانوایی ها به منظور تسهیل فرآوری جهت جبران تغییرات در مواد خام برای اطمینان از کیفیت پایدار و حفظ تازگی و خواص عمومی غذایی به کار می رود. گلوتن در افزایش حجم قرص نان نقش دارد و همچنین مدت زمان تخمیر خمیر نان را کاهش می دهد. آیبارا گزارش داد که حجم مخصوص قرص نان با افزودن روغن ترد کننده به خمیر منجمد می تواند بهبود یابد. در مطالعات پیشین افزودن عاملان اکسید کننده شامل ویتامین ث و امولسیون کننده هایی چون استرهای منواستایل و دی استایل تارتاریک اسید و صمغ گوار به خمیر نان نتایج مطلوبی را حجم قرص نان بعد از منجمد کردن آن نشان داده است. استرهای شکر میتواند به منظور حفظ شبکه های گلوتن در خمیر منجمد در مدت زمان ذخیره به صورت منجمد به کار می رود.
هیدروکلوئیدها در گذشته برای مقاصد گوناگون به کار گرفته می شد: به عنوان ضخیم کننده؛ تعدیل کننده امولوسیون؛ بازدارنده سینرزیس و شکل دهنده فیلم و ژل. هیدروکلوئیدها جهت اصلاح بافت و بهبود نگهداشت رطوبت و کنترل قابلیت انتقال آب و نگهداری کیفیت عمومی کالا در مدت زمان ذخیره در فرآورده های نان به کار گرفته میشود. مطالعات زیادی نشان داده است که استفاده از هیدروکلوییدها در طول مدت زمان پخت نان به بهبود قابل توجه کیفیت نان می شود و همچنین فرایند بیات شدن نان را به تاخیر می اندازد. اثرات هیدروکلوئیدها بر ویژگی های عملکردی خمیر نان و کیفیت نان طبیعت؛ منشا و اندازه ذرات هیدروکلوئیدها و همچنین غلظت هیدروکلوئیدهای ترکیب شده در فرمول های خمیر بستگی دارد. لی و همکاران گزارش کردند که هیدروکلروئیدها شامل زانتان؛ صمغ های گوار وکاپا-کاراگینان جهت افزایش عمر خمیر منجمد می تواند مورد استفاده قرار گیرد. کاراگینان به عنوان یک عامل الزام آور آب و حجم دهنده موثر بسیار کاربردی است و همچنین به عنوان تعدیل کننده و سایر محصولات یخی استفاده می شود. آلژینات سدیم عامل پایدار کننده انجماد-گداختن است و بنابراین با توجه به ظرفیت بالای آن در الزام آوری آب و ویسکوزیتی از تشکیل کریستال های یخ جلوگیری می کند. آلژینات به عنوان یک عامل بازدارنده بیات شدن نان در نان های گندمی به کار گرفته میشود. به کارگیری عناصر لبنی به طور مناسبی درصنعت پخت معمول شده است و دارای فواید عملکردی و غذایی مختلفی می باشد. از خواص عملکردی به کارگیری عناصر لبنی شامل خصوصیات دستکاری خمیر و کیفیت نان مانند آرد؛ رنگ پوسته؛ ویژگی های برشته شدن و ساختار و بافت خرده نان و همچنین بهبود خصوصیات ذخیره می باشد. فرآورده های لبنی می توانند در فرمول نان های فاقد گلوتن به جهت افزایش جذب آب مورد استفاده قرار گیرد و بنابراین ممکن است ویژگی های دستکاری خمیر را افزایش دهد.
جمالیان و همکاران(1389)، طی پژوهشی اثر پودر آب پنیر بر خواص رئولوژیک خمیر و بیاتی نان سنگک را مورد ارزیابی قرار دادند. در این پژوهش پودر آب پنیر از صفر تا 5 درصد به آرد نان سنگک افزوده شد. نتایج نشان می دهد که تیمار دارای سه درصد پودر آب پنیر، بیشترین تاخیر را در بیاتی نان ایجاد کرده است. طعم تیمارهای مختلف در مقایسه با شاهد تفاوتی نداشتند، ولی بهترین رتبه را از لحاظ رنگ، نان دارای پنج درصد پودر آب پنیر به دست آورد. از لحاظ بافت، نان دارای سه درصد پودر آب پنیر از همه بهتر بود. میزان پروتئین، خاکستر و چربی در نان دارای پنج درصد پودر آب پنیر بیشتر از بقیه بود. ویسکوزیته حاصل از آزمون آمیلوگرافی و پارامترهای فارینوگرافی در آرد دارای پنج درصد پودر آب پنیر به حداکثر خود رسید. در مورد خواص اکستنسوگرافی، دیده شد که بهترین کشش پذیری مربوط به خمیری بود که آرد آن چهار درصد پودر آب پنیر داشت. نتایج فرمنتوگرافی نیز نشان دادکه بهترین نمونه از لحاظ افزایش حجم مربوط به خمیر دارای سه درصد پودر آب پنیر است. بطورکلی، افزودن سه درصد پودر آب پنیری به آرد نان سنگک بهترین نتیجه را از لحاظ تاخیر در بیاتی، افزایش حجم و خوشرنگی نان، همراه با تاثیر مثبت در خواص رئولوژیک نشان می دهد.

فصل سوم(مواد و روش ها)
3-1- زمان و مکان تحقیق
این طرح در زمستان سال 1391 در آزمایشگاه گروه علوم و صنایع غذایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات آیت ا… آملی، مرکز رشد ساری و آزمایشگاه سیستم های نوین داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران انجام گرفت.

3-2- مواد مورد استفاده
3-2-1- آرد
در این تحقیق از آرد ستاره با درصد استخراج 82 % که مورد مصرف در پخت نان حجیم است استفاده شد.

آرد مذکور از کارخانه آرد زاهدی در شهرگرگان تهیه گردید که ویژگی های آن در جدول زیر آمده است:

شاخص تیمار
رطوبت
(%)
خاکستر
(%)
چربی
(%)
پروتئین
(%)
گلوتن مرطوب
(%)
PH
عدد فالینگ
آرد گندم 82%
29/14
62/0
9/1
57/13
7/32
24/6
67/510

جدول 3-1- ویژگی های فیزیک و شیمیایی آرد
3-2-2- آب
آب مورد نیاز از آب لوله کشی شهری(ولرم 30 درجه سانتیگراد) تامین شد.(به دلیل انجام پخت در زمستان از آب ولرم به منظور تهیه خمیر استفاده شد).

3-2-3- نمک طعام
نمک طعام از نوع نمک تصفیه شده کریستال بدون ید از بازار محلی تهیه گردید.

3-2-4- مخمر
در این تحقیق از مخمر تر فعال ساخت شرکت رضوی استفاده شد.

3-2-5- شیر خشک کم چرب
شیر خشک کم چرب مورد استفاده در این تحقیق از شرکت بینارزن تهیه شد. این شیر خشک حاوی4-3% رطوبت، 8-5/7% خاکستر، 1-5/0% چربی، 50% لاکتوز، 37% پروتئین و pH آن 5/6< بوده است.

3-2-6- شیر خشک پر چرب
شیرخشک پر چرب مورد استفاده در این تحقیق از شرکت بینارزن تهیه شد. این شیر خشک حاوی4-3% رطوبت، 8-5/7% خاکستر، 25% چربی، 37% لاکتوز، 26% پروتئین و pH آن 5/6< بوده است.

3-2-7- کیسه پلی اتیلن
کیسه های پلی اتیلن مورد مصرف در این پژوهش با نام تجاری پنگوئن از یکی از فروشگاه های شهرستان آمل تهیه شد.

3-3- روش تهیه نان حجیم
3-3-1 فرمولاسیون خمیر
مقدار آرد مصرف شده برای تهیه هر بچ تولید 1000 گرم بود که با در نظر گرفتن 1000 گرم آرد میزان 5%(50 گرم) شیر خشک کم چرب و 5% شیرخشک پرچرب(50 گرم) را به طور جداگانه بر پایه وزن آرد توزین کردیم. نمک به مقدار5/1%(15گرم) و مخمر به مقدار2%(20 گرم) توزین گردیدند و به فرمولاسیون اضافه شد. مقدار آب مصرفی 610 میلی لیتر بود. همچنین برای پختن نان شاهد نیز مانند نمونه ها از آرد ستاره، آب، مخمر و نمک استفاده شد.
خمیر ترش نیز با فرمولاسیون 100 قسمت آرد، 61 قسمت آب، 1.5 قسمت نمک و 2 قسمت مخمر با مدت زمان تخمیر 4 ساعت در دمای محیط(30 درجه سانتی گراد)، به طور جداگانه به هرکدام از خمیرها در زمان اختلاط افزوده شد.

3-3-2 مراحل تهیه خمیر
ابتدا آرد را الک کرده و وارد دیگ مخلوط کن کردیم. سپس نمک، مخمر، شیرخشک و خمیرترش را به آن اضافه و به مقدار معین آب به آن افزودیم، مدت زمان اختلاط خمیر طی 10دقیقه(3دقیقه دور کند؛ 100 دور در دقیقه، 4دقیقه دور تند؛ 200 دور در دقیقه و مجدداً 3دقیقه دور کند) انجام گرفت. در این تحقیق به منظور اختلاط خمیر از دستگاه مخلوط کن اسپیرال مدل SM-80T استفاده شد.
پس از اختلاط، خمیرهای آماده شده را به صورت جداگانه در گوشه ای قرار دادیم تا مرحله تخمیر اولیه و یا به اصطلاح ورآمدن را طی کنند. این کار تقریباً یک ساعت و 30 دقیقه به طول انجامید. طی سپری شدن این مدت روی خمیر با پارچه ای نمدار پوشانده شد.
بعد از سپری شدن مدت تخمیر اولیه، خمیر را به چانه های 250 گرمی تقسیم کرده و داخل دستگاه رول کن قرار می دهیم تا شکل باگت به خود بگیرد و به مدت 5 دقیقه استراحت کردند که به آن تخمیر میانی می گویند.
سپس قطعات خمیر شکل داده شده را داخل گرمخانه(واگن تخمیر) با رطوبت نسبی75% و دمای 38 درجه سانتی گراد به مدت یک ساعت و 30 دقیقه قرار دادیم(تخمیر نهایی).

شکل 3-1- سمت چپ(خواب ثانویه)، سمت راست(خواب نهایی)

پس از طی این مدت خمیر را به به مدت 20 دقیقه در داخل فر نانوایی قرار دادیم تا عملیات پخت نان کامل گردد. در این تحقیق از فر با دمای 20 ±240 درجه سانتی گراد استفاده شد. نان ها پس از بیرون آوردن از تنور و 30 دقیقه خنک شدن در دمای اتاق، در کیسه های پلی اتیلنی بسته بندی و برچسب گذاری شدند. لازم به ذکر است که تمام آزمایشات)به جز DSC) در 3 تکرار انجام شد.

3-4- آزمون ها
3-4-1- آزمون های شیمیایی
3-4-1-1- روش تعیین رطوبت(روش مرجع A 14-44 AACC)
الف: وسائل مورد نیاز
1ـ ظرف شیشه ای یا آلومینیومی
2- انبرک آزمایشگاهی
3- دسیکاتور
4- آون مجهز به تهویه
5- ترازو با حساسیت 01/0 گرم
6- هاون چینی یا آسیاب کوچک
ب: روش کار
1ـ ظرف نمونه را به مدت 30 دقیقه در آون 130 درجه سانتی گراد حرارت داده سپس به وسیله انبرک در دسیکاتور قرار داده تا خنک گردد .
2ـ مقدار 30 تا 40 گرم نمونه را در آسیاب خرد نمائید به طوریکه ابعاد ذرات آن بین 8/0 تا 1 میلی متر باشد.
3ـ ظرف نمونه به کمک انبرک در ترازو گذاشته توزین نموده و مقدار 3 تا 5 گرم از نمونه خرد شده را در آن وزن کنید.
4ـ ظرف حاوی نمونه را در اون در حرارت 130 درجه سانتی گراد به مدت90 دقیقه حرارت دهید .
5ـ ظرف حاوی نمونه را بعد از خنک شدن در دسیکاتور با انبرک بر روی ترازو گذاشته توزین نمائید ، اختلاف وزن حاصل مقدار رطوبتی است که نمونه از دست داده است .
این آزمایش حداقل باید در دو تکرار انجام گردد و اختلاف رطوبت آنها نباید از 2/0 درصد تجاوز نماید . در غیر این صورت آزمایش غلط بوده باید تکرار گردد .
ج: محاسبات : درصد رطوبت نمونه توسط فرمول زیر محاسبه می گردد :

100×
گرم رطوبت از دست داده شده
= درصد رطوبت

وزن نمونه

3-4-1-2- روش تعیین پروتئین(روش مرجع1-150 ICC)
الف: وسائل مورد نیاز
1ـ دستگاه هضم و تقطیر گرهارد
2ـ ارلن مایر 125 میلی لیتری
3ـ بورت با درجه بندی 1/0 میلی لیتری اتوماتیک
ب: محلول ها و مواد مورد نیاز
1- اسید سولفوریک غلیظ
2- کاتالیزور:
مقدار 96 گرم سولفات پتاسیم ، 5/3 گرم سولفات مس و 5/0 گرم اکسید سلینیوم را مخلوط نمایید.
3- محلول هیدروکسید سدیم 35 درصد
4- محلول 1/0 نرمال اسید سولفوریک
5- معرف:
مقدار 250/0 گرم متیل رد و 166/0 گرم متیلن بلو را در 100 میلی لیتر الکل اتیلیک حل نمایید.
6- 20 گرم اسید بوریک(کریستال) و 2 میلی لیتر محلول معرف را در یک بالن 1000 میلی لیتری ریخته با آب مقطر به حجم برسانید(حل کردن اسید بوریک در آب احتیاج به مقداری حرارت دارد).
ج: روش کار
1- یک گرم از نمونه را وزن نموده و داخل تیوپ های مخصوص دستگاه بریزید.
2- 4-3 گرم از کاتالیزور را به تیوپ ها بیافزایید.
3- 20 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ(96%) را به تیوپها اضافه نمایید.
4- تیوپها را داخل دستگاه هضم با دمای 400 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت قرار دهید.
5- بعد از 2 ساعت دستگاه هضم را خاموش کرده و تیوپ ها را در جای سردی بگذراید تا خنک گرد
6- دستگاه تقطیر را روشن کنید و در ابتدا توسط برنامه شستشو دستگاه را شستشو دهید.
7- بعد از شستشوی دستگاه برنامه کار را به دستگاه بدهید.
8- داخل ارلن مایر 50 میلی لیتر محلول اسید بوریک 2% ریخته و ارلن مایر را در دستگاه قرار دهید.
9- تیوپها را نیز داخل دستگاه تقطیر قرار داده و دستگاه را روی برنامه شستشو قرارداده و دستگاه را روشن کنید.
10- بعد از اتمام کار دستگاه ارلن مایر را از داخل دستگاه خارج کرده و محتویات ارلن مایر را با اسید سولفوریک 1/0 نرمال استاندارد تیتر نمائید . خاتمه عمل تیتراسیون زمانی است که رنگ سبز محلول به رنگ بنفش اولیه برگردد. مقدار اسید سولفوریک نرمال مصرف شده را در این مرحله یادداشت نمایید.
11- آزمایشات حتما باید در دو تکرار صورت گیرد . همزمان با نمونه آزمایش نمونه شاهد نیز باید تهیه شده و تمام مراحل فوق عینا برای شاهد تکرار شود.
د: محاسبات :
مقدار درصد پروتئین موجود در نمونه را با فرمول زیر محاسبه می نمایند :

A = میلی لیتر اسید سولفوریک مصرفی برای نمونه
B= میلی لیتر اسید سولفوریک مصرفی برای نمونه شاهد(بلانک)
3-4-1-3- روش تعیین خاکستر(روش مرجع01-08 AACC)
الف: وسائل مورد نیاز
1ـ کوره الکتریکی
2ـ ظرف مخصوص خاکستر(کروزه)
3ـ دسیکاتور
4ـ اجاق گاز یا وسیله تولید شعله
5ـ انبرک آزمایشگاهی
ب: روش کار
1ـ ظرف خاکستر خشک و تمیز را به مدت یک ساعت در کوره 550-600 درجه سانتیگراد حرارت داده و در دسیکاتور خنک کنید .
2ـ مقدار 2 تا 3 گرم نمونه آرد با گندم خرد شده را در ظرف مخصوص خاکستر وزن نمائید .
3ـ کروزه یا ظرف مخصوص خاکستر را روی شعله یا بک آزمایشگاهی زیر هود به آرامی بسوزانید تا دود آن محو شود .
4ـ ظرف حاوی نمونه را به مدت 6 ساعت در کوره الکتریکی در 550 تا 600 درجه سانتیگراد حرارت دهید تا خاکستر روشنی تشکیل گردد .
5ـ ظرف را در دسیکاتور قرار داده تا خنک گردد و سپس وزن نمائید .
ج: محاسبات :

3-4-1-4- روش اندازه گیری pH :(استاندارد ملی ایران شماره 37)
الف: وسایل مورد نیاز
1- دستگاه pH متر
ب : روش کار
10 گرم نمونه را با 100 میلی لیتر آب مقطر تازه جوشیده شده کاملا مخلوط نموده بگذارید ته نشین گردد سپس بدون صاف کردن pH محلول فوقانی را وسیله pH متر الکتریکی که قبلا با توجه به pH محلول با محلول بافر تنظیم شده است تعیین نمائید .

3-4-1-5- تعیین میزان چربی(روش مرجع30-25 AACC)
الف: مواد و وسایل لازم
1- دستگاه سوکسله
2- ظرف مخصوص چربی
3- کارتوش
4- آون
5- دسیکاتور
6- دی اتیل اتر

ب: روش کار
مقداری نمونه را در حرارت حدود 105 درجه سانتیگراد خشک نمائید.
5 گرم از نمونه را روی کاغذ صافی دقیقا وزن نموده ، نمونه را توسط کاغذ صافی محصور نموده در داخل کارتوش قرار داده و به دستگاه استخراج چربی وصل نمائید ، ظرف مخصوص چربی که قبلا حرارت دیده خنک شده و دقیقا وزن گردیده و حاوی دی اتیل اتراست قرار داده به دستگاه سوکسله وصل نموده، دستگاه را روشن نمائید.
حرارت دستگاه را روی درجه 150 تنظیم نموده و مدت 4 ساعت عمل استخراج را انجام دهید.
بعد از اتمام عمل استخراج و جمع آوری دی اتیل اتر دستگاه را خاموش نموده و بعد از خنک شدن ظرف مخصوص چربی را از زیر دستگاه خارج نمائید.
دی اتیل اتر مازاد را زیر هود روی حمام آب گرم تبخیر نمائید.
ظرف حاوی چربی را در آون در حرارت 100 درجه بمدت 30 دقیقه حرارت دهید.
ظرف حاوی نمونه را در دسیکاتور قرار دهید تا خنک گردد و سپس دقیقا آن را وزن نمائید اختلاف وزن موجود وزن چربی حاصل از 5 گرم نمونه خواهد بود.
ج / محاسبات

3-4-1-6- اندازه گیری مقدار گلوتن مرطوب(روش مرجعA 12-38 AACC)
تعیین مقدار گلوتن با استفاده از دستگاه گلوتن شوی ساخت کارخانه Perten انجام گرفت. برای انجام این آزمون، مقدار 10 گرم نمونه را با 5 میلی لیتر آب مقطر در یک بشر کوچک به صورت یک خمیر کاملا یک نواخت در آورده و سپس به دستگاه گلوتن شویی منتقل میشود و در آنجا توسط جریان آب که از بالا بر روی خمیر جریان می یابد و حرکت دورانی پره های دستگاه نشاسته ی آن شسته و جدا می شود. برای اطمینان از شسته شدن کامل نشاسته از محلول ید استفاده میگردد. در مرحله بعد گلوتن شسته شده به دستگاه گلوتن فیوز مدل 2012 ساخت کارخانه فالینگ نامبر سوئد منتقل میگردد که بعد از یک دقیقه چرخش، رطوبت اضافی خود را از دست می دهد. و با توزین آن مقدار گلوتن مرطوب محاسبه می گردد.

3-4-2- آزمون های تعیین بیاتی
آزمایشات مربوط به این بخش بلافاصله پس از پخت، دو و چهار روز بعد از پخت انجام شدند(در روز اول، سوم و پنجم). آزمایشات مربوطه در هر قرص نان در سه تکرار انجام شدند(به استثنای آزمون DSC).

3-4-2-1- آزمون رطوبت پوسته و مغز
روش آزمون بر طبق روش تعیین رطوبت(روش مرجع A 14-44 AACC) که در قسمت 3-4-1-1- آمده است می باشد. با این توضیح که برای بررسی بیاتی، رطوبت پوسته و مغز به طور جداگانه اندازه گیری شدند. پس از برداشتن مقدار مشخصی از نمونه نان، پوسته نان توسط تیغی از مغز آن جدا شده و هرکدام به طور جداگانه درون پتریدیش و آون قرار گرفتند و رطوبت اندازه گیری شد. رطوبت پوسته و مغز درهر نمونه در فواصل زمانی اشارهشده اندازهگیری شدند.

3-4-2-2- سفتی بافت
سفتی نان توسط آزمون TPA با استفاده از دستگاه تکسچر آنالایزر(BROOKFIELD- Model Ct3 10k) و با روش AACC2000در دمای محیط اندازه گیری شد. در شکل 3-6 نمایی از این دستگاه قابل مشاهده است.

شکل3-2- دستگاه اندازه گیری سختی(BROOKFIELD- Model Ct3 10k)

دستگاه دارای دو قسمت نرم افزاری و سخت افزاری می باشد. سخت افزار دستگاه شامل قسمت های مختلف است که مهترین آنها لود سل8، فکها و کلید های کنترل می باشد. نرم افزار دستگاه نیز امکان اجرای تنظیماتی از قبیل نوع تست، اندازه نمونه، سرعت انجام تست، مراحل مختلف تست و غیره را فراهم می نماید. طرز کار دستگاه در قسمت تست فشاری بدین صورت است که پروب و لود سل مورد نیاز به دستگاه متصل می شود. نمونه در ابعاد مورد نظر تهیه شده و روی فک پایین قرار می گیرد. در نرم افزار دستگاه تنظیمات مربوط به آزمون که در دستور کار مرجع مشخص است، اجرا می گردد. توسط کلید های کنترل فک بالایی به سمت پایین آورده می شود تا مماس با نمونه قرار گیرد در این هنگام با استفاده از نرم افزار نیرو و جابجایی در نقطه صفر تنظیم شده و کلید شروع زده می شود. فک بالا به سمت پایین حرکت کرده تا جایی که جهت توقف آن تعیین شده است. پس از اتمام آزمایش و رسم نمودار اطلاعات لازم در زیر نمودار مشخص می گردد.
روش کار مورد استفاده در این تحقیق بدین صورت بود که قطعه ای استوانه ای به ارتفاع 2 سانتی متر و قطر 3 سانتی متر از بافت نان جدا شد و زیر دستگاه قرار داده شد و پروب دستگاه 25٪ از بافت را فشرده کرد. نیروی وارد شده توسط دستگاه 5 کیلوگرم، سرعت پروب دستگاه 100 میلی متر در دقیقه و قطر پروب 50 میلی متر در نظر گرفته شد و بر این اساس پارامتر سختی بررسی شد(مانیشا و سومیا،2012).

3-4-2-3- نشاسته محلول به روش طیف سنجی9
روش کار مورد استفاده در این تحقیق روش اصلاح شده ای است که توسط شیخ و همکاران(2007) استفاده گردید.
 تهیه محلول ها و منحنی استاندارد
200میلی گرم مخلوط نشاسته(25% آمیلوز + 75% آمیلوپکتین)(ساخت کمپانی سیگما آلدریچ، سنت لوئیز) توسط پنج میلی لیتر هیدروکسید سدیم دو نرمال و پنج میلی لیتر آب مقطر به طور شیمیایی ژلاتینه شده و به حجم 100 میلی لیتر رسید. 10 میلی لیتر از آن برداشته شده و درون یک بالن ژوژه 100 میلی لیتری ریخته شد 50 میلی لیتر آب مقطر، دو قطره اتانول و دو میلی لیتر معرف ید(2% ید + 20% یدور پتاسیم) به آن اضافه شده و به حجم 100 میلی لیتر رسید. سپس از این مخلوط رقت های 0 تا 10 میلی لیتر تهیه شد. پس از گذشت 30 دقیقه که رنگ آبی ایجاد شد، هرکدام درون سل شیشه ای ریخته شده و توسط طیف سنج(مدل UV2100، ساخت ژاپن) در 680 نانومتر خوانده شده و منحنی استاندارد رسم شد. در جدول 3-1 غلظت های مختلف جهت تهیه محلول استاندارد و مقدار جذب آنها در 680 نانومتر درج شده است. همچنین شکل 3-8 منحنی استاندارد به دست آمده را نشان می دهد.

جدول 3-2- رقت های مختلف محلول نشاسته و جذب خوانده شده در طول موج 680 نانومتر جهت رسم منحنی استاندارد
ردیف
نوع
غلظت
جذب
1
استاندارد
500/0
033/0
2
استاندارد
000/1
035/0
3
استاندارد
000/2
034/0
4
استاندارد
000/3
035/0
5
استاندارد
000/4
036/0
6
استاندارد
000/5
037/0
7
استاندارد
000/6
038/0
8
استاندارد
000/7
039/0
9
استاندارد
000/8
041/0
10
استاندارد
000/9
043/0
11
استاندارد
000/10
045/0

شکل 3-3- منحنی استاندارد نشاسته محلول درطول موج 680 نانومتر

 روش آزمایش
روش کار تا حدودی مشابه روش تهیه کردن محلول استاندارد است با این تفاوت که پس از توزین 200 میلی گرم نمونه(مغز نان) پنج میلی لیتر هیدروکسید سدیم دو نرمال و پنج میلی لیتر آب مقطر به آن اضافه شده و به حجم 100 میلی لیتر رسید سپس به مدت 20 دقیقه روی شیکر قرار گرفت و به مدت پنج دقیقه با سرعت 5000 دور بر دقیقه سانتریفوژ شد. مخلوط حاصل فیلتر شده و 10 میلی لیتر از سوپرناتانت حاصل برداشته شده و درون یک بالن ژوژه 100 میلی لیتری ریخته شد. 50 میلی لیتر آب مقطر، دو قطره اتانول و دو میلی لیتر معرف ید(2% ید + 20% یدور پتاسیم) به آن اضافه شده و به حجم 100 میلی لیتر رسانده شد. سپس جذب در طول موج 680 نانومتر خوانده شده و طبق منحنی استاندارد به دست آمده، غلظت نشاسته محلول تعیین شد.

3-4-2-4- آنالیز حرارتی روبشی تفاضلی10 (DSC)
 مکانیزم اندازه گیری
دستگاه DSC دارای دو محل نمونه گذاری کوچک11 از جنس آلومینیوم مجهز به ترموکوپل است که نمونه و مرجع در آنها قرار داده می شوند و بصورت الکتریکی با سرعت معین گرم می شوند. دما با گذشت زمان t بصورت خطی(αt+T=T0) تغییر می کند که α سرعت تغییر دما بر حسب کلوین بر ثانیه است. نمونه های با وزن کم(تقریباً 3/0 گرم) با سرعت گرمادهی معین(برای مثال 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه(C/min°) و در گستره دمایی مشخص(بطور شاخص 150- تا 200 درجه سانتیگراد برای بیوپلیمرها) تحت آزمون قرار می گیرند. برای اینکه دمای نمونه و مرجع در طول آنالیز یکسان بماند، توان الکتریکی توسط رایانه کنترل می شود. اگر در طی آزمایش فرآیند فیزیکی یا شیمیایی(مانند تغییر فاز) رخ دهد به طوریکه در اثر آن مبادله گرما صورت گیرد، دمای نمونه در مقایسه با مرجع تغییرات بیشتری خواهد یافت. برای اینکه دمای دو محل نمونه گذاری یکسان باقی بماند باید انرژی اضافی بصورت گرما از نمونه گرفته یا به آن داده شود. بنابراین خروجی دستگاه، مقدار تفاوت گرما در واحد زمان(توان) حین افزایش دماست که باید به نمونه داده یا از آن گرفته شود تا دمای دو محل را یکسان نگه دارد(شکل 3-4).
برای مثال یک فرآیند گرماگیر(مانند ذوب شدن) دمای نمونه را نسبت به دمای مرجع کاهش می دهد و در نتیجه باید نمونه را با شدت بیشتری در مقایسه با مرجع گرم کرد تا دماها یکسان باقی بمانند. درصورتی که هیچ فرآیند فیزیکی و شیمیایی رخ ندهد گرمای داده شده به نمونه در فشار ثابت در دمای T برابر خواهد بود با: qp =Cp ΔT

شکل3-4- نمایی شماتیک از دستگاه DSC

حال اگر فرآیندی رخ دهد گرمای اضافی qp,ex مبادله می شود. این گرما را می توان برحسب تغییر ظرفیت گرمایی(p,ex C) نوشت. بنابراین بطور کلی می توان نوشت:
(معادله 3-1) qp+ qp,ex =(Cp+Cp,ex) ΔT که در این معادله داریم: (معادله 3-2) Cp,ex= = =
pex: توان الکتریکی اضافی است که دمای نمونه و مرجع را ثابت نگه می دارد و برابر می باشد. در نمودار DSC که ترموگرام نامیده می شود pex یا Cex برحسب دما(T) رسم می شوند. در دماهایی که فرایند فیزیکی یا شیمیایی رخ می دهد تغییر در منحنی دیده می شود که می تواند به صورت پیک های گرماگیر یا گرمازای تیز یا تدریجی باشد. تغییر آنتالپی فرایند، از سطح زیر منحنی(Cp,ex) بر حسب دما معین می شود.

شکل 3- 5- نمایی از دستگاه DSC مورد استفاده در این تحقیق

در شکل 3-5 می توان نمایی کلی از دستگاه DSC مورد استفاده در این پروژه را مشاهده نمود. همانطور که در شکل نیز مشهود است دستگاه از یک قسمت مرکزی تشکیل شده که قسمت عملیات حرارت دهی در این قسمت انجام می گیرد. همچنین شامل یک خنک کننده است، که توسط یک لوله خرطومی به دستگاه متصل است. دستگاه توسط یک رایانه که با آن در ارتباط است یکسری منحنی را به عنوان خروجی به کاربر تحویل می دهد.
دستگاه DSC، انرژی که بصورت گرما(در فشار ثابت) در طی یک فرآیند فیزیکی یا شیمیایی مبادله می شود را اندازه گیری می کند. واژه تفاضلی مربوط به مقایسه رفتار نمونه با نمونه مرجعی است که در طول آزمایش، هیچ تغییر فیزیکی و شیمیایی در آن رخ نمی دهد. واژه روبش نیز به افزایش یا کاهش دمای نمونه و مرجع در طول آزمایش مربوط است. از روی ترموگرام DSC نشاسته می توان دمای ذوب، دمای کریستالیزاسیون، دمای ژلاتیناسیون و دمای تغییر شیشه ای(Tg) را تعیین کرد(شکل 3-6).

شکل 3- 6- نمونه ای از ترموگرام شاخص DSC

تمام مواد با تغییرات فشار و دمای محیط دچار تغییر می شوند. این تغییرات بیان کننده تغییر فاز در ماده می باشند. این تغییر فاز می تواند به دو شکل زیر باشد:
تغییر فاز مرتبه اول: از جمله این نوع تغییر فاز می توان به ذوب شدن، کریستاله شدن و ژلاتینه شدن نشاسته اشاره نمود.
تغییر فاز مرتبه دوم: پدیده انتقال شیشه ای مثالی از این نوع تغییر فاز می باشد.
در موادی که به طور صد درصد کریستالی می باشند اگر تغییر فاز ایجاد گردد، این تغییر فاز از نوع مرتبه اول خواهد بود و در موادی که بطور کاملاً آمورف می باشند، تغییر فاز فقط به صورت مرتبه دوم خواهد بود. لازم به ذکر است که گرانول نشاسته در ساختار خود هم نواحی آمورف و هم نواحی کریستالی را دارد. هر چقدر در نشاسته میزان آمیلوز بالاتر باشد، ساختار کریستالی نیز بیشتر خواهد بود، چراکه زنجیره های آمیلوز راحت تر کنار هم قرار می گیرند. نواحی که به شکل کریستالی می باشند، فشرده تر و سفت تر از ناحیه آمورف هستند. در طی ژلاتینه شدن نشاسته، نواحی کریستاله شده از بین می روند. پس از پخت و طی سرد کردن نان، دوباره پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره های نشاسته برقرار شده و مجدداً بخش هایی از نشاسته کریستال می شوند که به این فرآیند، رتروگراداسیون می گویند. پس بطور کلی هر چه در ساختار نشاسته میزان آمیلوز بیشتر باشد، میزان کریستال شدن و در نتیجه میزان رتروگراداسیون و بیاتی بالاتر خواهد بود.
از دستگاه DSC می توان برای بررسی پیشرفت پدیده رتروگراداسیون بهره گرفت. با توجه به اینکه در طی رتروگراداسیون نشاسته، بخش عمده ای از نشاسته آمورف به کریستالی تبدیل می شود، توسط آنالیز DSC می توان دمای ذوب این کریستال ها را تعیین نمود. دماهای بالاتر، نشان دهنده ساختار کریستالی فشرده تر و محکمتر است که می تواند معیاری برای میزان بیاتی در نان باشد. در آزمون DSC نان، دو فرآیند ذوب شدن و کریستال شدن را به ترتیب در سیکل گرمایش و سرمایش می توان مشاهده نمود فرآیند ذوب شدن و انتقال شیشه ای، فرآیندهای گرماگیر(آندوترمیک) و کریستال شدن یک فرآیند گرمازا(اگزوترمیک) است(شکل 3-11). در نمودارهای DSC مورد استفاده در این آزمون، تقعر رو به پایین منحنی ها به معنی اندوترمیک بودن و یا گرماگیر بودن فرآیند انتقال فاز است و بدان معنا است که در این نمونه ها فرآیند ذوب رخ داده است. در نمودار DSC نمونه های نان، انتقال شیشه ای دیده نمی شود، و کریستالیزاسیون نیز مشاهده نمی شود، چون اسکن سرمایی انجام نشده است. در نمونه نان هرچه شدت فرآیند رتروگراداسیون بیشتر باشد، دماهای ذوب و کریستال شدن به سمت دماهای بالاتر میل می کند(روجاس و همکاران، 1999).
آنتالپی پیک گرماگیر به آنتالپی بیاتی ΔHr مشهود است و با گذشت زمان و پیشرفت رتروگراداسیون افزایش می یابد. ΔHr نمایانگر محدوده دمایی برای ذوب مواد رتروگراده شده است و Tp نشان دهنده نقطه پیک منحنی بوده که خود نمایانگر حداکثر دمایی است که برای ذوب مواد رتروگراده شده صرف شده است. Toدمایی است که در آن، نمونه شروع به تغییر فاز می کند. TC، نیز دمایی است که نمایانگر اتمام کار و به عبارتی نشان دهنده پایان تغییر فاز می باشد. در این آزمون به طور کلی دو هدف دنبال می شود که شرح آن به اینصورت است :
تعیین اثر شیر خشک کم چرب و پرچرب بر میزان آنتالپی بیاتی، دمای آغاز، دمای پیک و دمای نهایی نمونه ها.
تعیین اثر زمان(پس از گذشت دو و چهار روز) بر میزان آنتالپی بیاتی، دمای آغاز، دمای پیک و دمای نهایی نمونه ها.
 روش آزمون
این آزمون توسط دستگاه DSC 823 Mettler-toledo، ساخت Gerifensee,Switzerlandانجام گردید.
در این آزمون تکهای از نان به وزن 15 میلی گرم در پن دستگاه کاملاً پوشانده شده قرار گرفت. پوشاندن به منظور جلوگیری از تبخیر آب از نمونه نان صورت گرفت. اسکن گرمایی بین 25 تا 150 درجه سانتیگراد با سرعت 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه انجام شده و منحنی های مربوطه بدست آمد(ریبوتا و بایل، 2007).

3-4-2-5- آزمون حسی
در این بخش از آزمون توصیفی استفاده گردید. هدف از انجام این آزمون تعیین شدت ویژگی های مورد نظر است. این آزمون توسط 5 ارزیاب صورت گرفت. نمونه ها بدون اسم و به صورت کدگذاری شده به همراه یک فرم از پیش طراحی شده(فرم موجود و قابل استفاده در پژوهشکده غلات تهران، تهیه شده طبق استاندارد(AACC شماره 30-74، 2000) در اختیار ارزیاب ها قرار گرفتند که شامل صفت هایی به همراه ضرایب مخصوصشان بود. ارزیاب ها باید به هر ویژگی امتیازی از 5-1می دادند که در ضریب مخصوص خود ضرب شده و امتیاز نهایی به دست می آمد. مجموع امتیازها تقسیم بر 20 شده تا امتیاز نان(عدد کیفی) به دست آید. درجه بندی نان در این فرم ها با توجه به عدد کیفی به شرح زیر بود: امتیاز 5: عالی، امتیاز 5/4-99/4: خیلی خوب، 4-49/4: خوب، 3-99/3: قابل قبول و کمتر از 3: نامطلوب.

3-4-2-6- رنگ سنجی
با استفاده از دستگاه Hunter lab(color flex 45/0,USA) پارامترهای L*,b*.a* بدست آمد.پارامترهای L*(میزان روشنایی و تیرگی) که دامنه آن از 0- 100 و a*(میزان قرمزی و سبزی)و b*(میزان زردی و آبی) که دامنه آنها از 120 تا 120 میباشد. برای اندازه گیری این پارامترها ابتدا دستگاه رنگ سنج را توسط کاشی سفید با پارامترهای رنگی L*(93/70)، a*(13/1-)، b*(24/1) کالیبره و سپس عمل سنجش برروی هر نمونه انجام شد(کایا و بلیباگلی, 2002).

3-5- تجزیه و تحلیل آماری
تمامی آزمایشات در این پژوهش در 3 تکرار صورت گرفته(به جز DSC) و نتایج حاصل در قالب طرح کاملا تصادفی ساده با استفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام گرفت. به منظور مقایسه میانگینها از آزمون چند دامنهای دانکن در سطح احتمال 05/0 p≤استفاده گردید. نمودارها توسط برنامه کامپیوتری اکسل ترسیم شد. در تمامی جداول آنالیز ها به صورت سطری و ستونی صورت گرفت که از حروف بزرگ متفاوت به منظور نشان دادن وجود اختلاف آماری معنی دار سطر جداول که در واقع مقایسه هر تیمار در روزهای نگهداری مختلف میباشد استفاده گردید و از حروف کوچک متفاوت به منظور نشان دادن وجود اختلاف آماری معنی دار ستون جداول که در واقع مقایسه تیمارهای مختلف در روزهای نگهداری ثابت میباشد استفاده گردید.

فصل چهارم(نتایج)
4-1- نتایج مربوط به تعیین محتوی رطوبت پوسته نان
محتوی رطوبت پوسته نان ها پس از جداسازی کامل از مغز نمونههای نان به روش آون گذاری در دمای 130 درجه سانتی گراد در روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری اندازهگیری گردید. نتایج حاصل در جدول 4-1 و شکل 4-1 نشان داده شده است.
عامل اصلی بیاتی از دست دادن رطوبت نیست ولی این امر بیاتی را تسریع میکند. از اینرو وجود رطوبت در نان اهمیت دارد. در روز اول میزان رطوبت پوسته نمونههای نان با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال05/0 ≤ P نشان ندادند. در روز سوم نگهداری میزان رطوبت پوسته نمونه شاهد نسبت به دو نمونه دیگر با سرعت بیشتری افزایش یافت و از 35/1±55/23 درصد در روز اول به 15/1±47/32در روز سوم رسید.

در روز سوم نگهداری میزان رطوبت در پوسته دو نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال05/0 ≤ P نشان ندادند که میزان رطوبت در نمونه نان حاوی 5% شیر خشک کامل(85/1±83/27) و میزان رطوبت در پوسته نان حاوی 5 % شیر خشک بدون چربی(17/1±11/27) بدست آمد.
پس از گذشت 96 ساعت از زمان پخت روند تغیرات رطوبت در پوسته نمونه نانهای حجیم همچنان مثل روز سوم ادامه پیدا کرد و در این روز بیشترین میزان رطوبت در نمونه نان شاهد(17/1±11/36) و پس از آن به ترتیب در نمونه نان حاوی 5% شیر خشک بدون چربی(96/0±19/32) و سپس نان حاوی 5% شیر خشک کامل(23/1±56/31) مشاهده گردید که با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری نشان ندادند(جدول 4-1).

جدول 4-1: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر محتوی رطوبت پوسته نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Ca35/1±55/23
Ba15/1±47/32
Aa18/1±11/36
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Ca20/1±39/22
Bb85/1±83/27
Ab96/0±19/32
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Ca88/0±33/22
Bb17/1±11/27
Ab23/1±57/31
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

با توجه به شکل 4-1، در تمامی نمونههای نان حجیم در طی دوره نگهداری میزان رطوبت پوسته افزایش مییابد ولی نرخ افزایش رطوبت پوسته نان در نمونه های حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل نسبت به نمونه شاهد کمتر میباشد. با توجه به نمودار 4-1 بیشترین محتوی رطوبت در پوسته نان شاهد در روز پنجم نگهداری مشاهده گردید که برابر18/1±11/36 میباشد و کمترین میزان رطوبت پوسته نان در نمونههای حاوی 5% شیر خشک کامل و شیر خشک کم چرب در روز اول مشاهده گردید که به ترتیب برابر88/0±33/22 و 20/1±39/22 میباشد که اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال05/0 ≤ P نشان نداند.

شکل 4-1:تغییرات رطوبت پوسته نان در طی مدت نگهداری در دمای محیط
4-2-نتایج مربوط به تعیین محتوی رطوبت مغز نان
جدول 4-2 میزان رطوبت مغز نمونه های نان حجیم در طی دوره نگهداری را در دمای محیط نشان میدهد. با توجه به نتایج حاصل به صورت کلی میتوان بیان کرد که میزان رطوبت مغز نمونههای نان حجیم در طی دوره نگهداری کاهش پیدا میکند.
در روز اول, میزان رطوبت مغز 3 نمونه مختلف نان با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 05/0 ≤ P نشان دادند و نمونههایی که در فرمولاسیون آنها از 5% شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل استفاده گردیده بود نسبت به نمونه شاهد رطوبت بیشتری در مغز خود داشتند که این امر در واقع نشان دهندهی افزایش در میزان جذب آب و آبگیری نمونههای حاوی 5% شیر خشک میباشد. این تغییر میتواند به دلیل افزایش میزان غلظت پروتئین، لاکتوز و چربی در نمونههای تولید شده از آردهای حاوی شیر خشک میباشد.
پس از گذشت 2روز از زمان پخت میزان رطوبت مغز نمونه شاهد نسبت به دو نمونه دیگر با سرعت بیشتری کاهش پیدا کرد و اختلاف آماری معنی داری با این دو نمونه نشان داد در حالی که میزان رطوبت مغز در نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری نشان ندادند.
همچنین در روز پنجم نگهداری روند مشابهی با روزهای قبل مشاهده گردید و میزان رطوبت مغز نمونه شاهد نسبت به دو نمونه دیگر کمتر بدست آمد و اختلاف آماری معنی داری با دو نمونه دیگر نشان داد، همچنین در میزان رطوبت مغز نمونه حاوی 5 % شیر خشک بدون چربی و نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل اختلاف آماری معنی داری مشاهده نگردید.(جدول 4-2).

جدول 4-2: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر محتوی رطوبت مغز نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Ab88/0±11/37
Bb17/2±54/31
Cb46/0±13/25
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Aa95/1±88/42
Ba19/0±22/37
Ca85/0±22/32
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Aa34/1±66/41
Ba35/1±55/35
Ca02/1±66/31
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-2 روند تغیرات میزان رطوبت مغز نمونههای نان را نشان میدهد که در تمامی موارد میزان رطوبت مغز نمونههای نان با گذشت زمان کاهش مییابد. مطابق با نتایج بدست آمده کاهش میزان رطوبت در دو نمونه حاوی پودر شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل با سرعت کمتری نسبت به نمونه شاهد صورت میپذیرد و میزان رطوبت در مغز این نمونههای نان اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 05/0p≤ با نمونه شاهد در هریک از روزهای نگهداری نشان داد.

شکل 4-2: تغییرات رطوبت مغز نان در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-3- نتایج مربوط به تعیین سفتی بافت(TPA)
جدول 4-3 نشان دهندهی نتایج حاصل از مقایسه بافت نمونه شاهد با نمونههای نان حجیم حاوی 5% پودر شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل میباشد. در روز اول بین نمونه شاهد و نمونه حاوی 5 % شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل اختلاف آماری معنی داری وجود دارد ولی این دو نمونه با یکدیگر در روز اول اختلاف آماری معنی داری ندارند. در واقع در روز اول نرم ترین بافت متعلق به نمونه شاهد بود و سفت ترین بافت متعلق به نمونه های نان حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نمونه نان حاوی 5% شیر خشک کامل بود.
از روز سوم نگهداری به بعد اختلاف آماری در سطح احتمال 05/0p≤ میان نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل مشهود گردید و در این روز سفت ترین بافت متعلق به نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل اختلاف آماری معنی داری را در روز سوم نشان ندادند و نسبت به نمونه شاهد از بافت نرم تری برخوردار بودند.
در روز پنجم نگهداری میزان سفتی در نمونهها به این ترتیب بود که در این روز نرم ترین بافت متعلق به نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی ونمونه نان حاوی 5% شیر خشک کامل و سفت ترین بافت متعلق به نمونه شاهد بود.

جدول 4-3: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر بافت نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Cb34/131±7/598
Ba64/35±7/3139
Aa38/529±7/6343
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Ca7/217±1/1515
Bb66/71±3/2434
Ab02/28±3/3736
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Ca52/46±7/1781
Bb08/157±7/2325
Ab88/239±7/3093
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-3 نشان دهنده ی روند تغییرات میزان سفتی بافت نمونههای مختلف نان حجیم تولید شده در این پژوهش در طی دوره نگهداری در دمای محیط میباشد. همانطور که در این شکل دیده میشود در تمامی نمونهها با گذشت زمان میزان بافت نمونههای نان سفت تر میگردد که این پدیده به دلیل پیشرفت پدیده بیاتی در نمونههای نان میباشد. در تمامی نمونههای مختلف نان حجیم تولید شده در بین روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 05/0p≤ مشاهده میگردد. در واقع با گذشت زمان و مهاجرت رطوبت از مغز به پوسته نمونههای نان بیات تر شده و بافت سفت تر میگردد.

شکل 4-3- تغییرات میزان سفتی بافت نمونههای مختلف نان در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-4- نتایج مربوط به تغییرات نشاسته محلول
میزان نشاسته محلول نمونههای نان حجیم تولید شده در این پژوهش در جدول 4-3 نشان داده شده است.
در روز اول میزان نشاسته محلول در نمونههای مختلف نان حجیم با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری را نشان نداد. با گذشت زمان میزان نشاسته محلول در تمامی نمونه ها کاهش پیدا میکند ولی این روند کاهشی میزان نشاسته محلول در نمونه شاهد با سرعت بیشتری ادامه پیدا میکند(شکل 4-4).
در روز سوم نگهداری کم ترین میزان نشاسته محلول در نمونه شاهد ثبت گردید که با دو نمونه دیگر اختلاف آماری معنی داری دارد در حالی که در این روز میزان نشاسته محلول در دو نمونه دیگر که حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل بودند با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری نشان نداد.
تغییرات میزان نشاسته محلول در نمونه های مختلف روند مشابهی در روز پنجم نگهداری با روز سوم نگهداری دارد و در این روز میزان نشاسته محلول در نمونه های حاوی5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری را نشان ندادند در حالی که با نمونه شاهد اختلاف معنی داری در سطح احتمال 05/0p≤ نشان دادند.

جدول 4-4: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان نشاسته محلول نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Aa10/0±86/3
Bb16/0±91/2
Cb22/0±06/2
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Aa11/0±93/3
Ba13/0±42/3
Ca13/0±81/2
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Aa15/0±86/3
Ba17/0±55/3
Ca07/0±77/2
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.
شکل 4-3 روند تغییرات میزان نشاسته محلول را در نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل در طی نگهداری در یک بازه 5 روزه در دمای محیط را نشان میدهد. همانطور که در این شکل مشاهده میگردد میزان نشاسته محلول در روز اول در تمامی نمونههای نان با یکدیگر تقریباً برابر میباشد ولی با گذشت زمان میزان نشاسته محلول در تمامی نمونهها روند کاهشی نشان میدهد که این روند در نمونه شاهد با سرعت بیشتر نسبت به دو نمونه دیگر ادامه پیدا میکند و در روز پنجم از 10/0±86/3 در روز اول به 22/0±06/2 می رسد در حالی که در دو نمونه دیگر در روز پنجم به ترتیب از 11/0±93/3 و 15/0±86/3 در روز اول به ترتیب به 13/0±81/2 و 07/0±77/2 در روز پنجم میرسد.

شکل 4-4: تغییرات میزان نشاسته محلول نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-5-نتایج آزمون ارزیابی حسی
پارامترهای کیفی شامل رنگ ظاهری، عطرو بو، طعم، قابلیت جویدن، بافت و پذیرش کلی در تیمارهای مختلف نان و در نمونه شاهد و همچنین در طی دوره نگهداری در دمای محیط بررسی و مقایسه گردید. در کلیه پارامترهای مورد ارزیابی امتیاز 5-4 عالی، 4-3 خوب، 3-2 متوسط، 2-1 بد و1-0 معرف بسیار بد بود. به منظور آنالیز دادههای بدست آمده از آزمونهای ارزیابی حسی از طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی استفاده گردید و در این مورد ارزیابها به عنوان بلوک در نظر گرفته شدند که هدف از این کار بررسی این مورد بود که آیا بین ارزیابها اختلاف آماری معنی داری وجود دارد که در صورتی که جواب این سوال مثبت گردد بدین معنی است که اختلاف مشاهده شده بین تیمارها مربوط به اختلاف بین تیمارها و اختلاف بین ارزیابها میباشد که میتواند باعث ایجاد خطا گردد.
جداول و اشکال 3 گانه 4-5، 4-6 و 4-7 نشان دهندهی مقایسه نتایج حاصل برای هریک از آزمونهای حسی در روز اول، سوم و پنجم نگهداری به ترتیب در نمونه شاهد، نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نمونه حاوی 5 % شیر خشک کامل میباشد. همانطور که نتایج بدست آمده نشان میدهد تمامی خصوصیات حسی مورد بررسی در طی دوره نگهداری با گذشت زمان امتیازات کمتری را بدست آورده که این روند نشان دهندهی بروز پدیده بیاتی در هر سه نوع نان تولید شده با گذشت زمان میباشد.

جدول 4-5: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نمونه شاهد در طی دوره نگهداری در دمای محیط

روز نگهداری در دمای محیط

روز اول
روز سوم
روز پنجم
رنگ ظاهری
A79/0±08/4
B79/0±08/3
C65/0±66/1
عطر و بو
A97/0±75/3
B72/0±83/2
B83/0±16/2
طعم
A67/0±58/3
A67/0±08/3
B62/0±75/1
قابلیت جویدن
A62/0±25/4
B90/0±50/2
C75/0±75/1
بافت
A83/0±16/4
B89/0±33/2
B90/0±08/2
ارزیابی کلی
A51/0±08/4
B51/0±91/2
C60/0±00/2
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-5: تغییرات امتیازات آزمونهای حسی در طی دوره نگهداری در نمونه نان شاهد

مطابق با نتایج ارائه شده در جداول و اشکال 4-5 تا 4-7 و شکل 4-8 رنگ ظاهری در نمونههای مختلف نان تولید شده در این پژوهش با گذشت زمان امتیاز کمتری را از طرف ارزیابها کسب کرده است. رنگ ظاهری پوسته تحت تاثیر واکنشهای میلارد و کاراملیزاسیون که در حین پخت صورت میگیرد میباشد.

جدول 4-6:نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی در نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی در طی دوره نگهداری در دمای محیط

روز نگهداری در دمای محیط

روز اول
روز سوم
روز پنجم
رنگ ظاهری
A51/0±41/4
B58/0±83/3
B67/0±41/3
عطر و بو
A49/0±66/4
B51/0±58/3
B75/0±25/3
طعم
A67/0±08/4
B67/0±41/3
B67/0±08/3
قابلیت جویدن
A51/0±58/4
B51/0±41/3
C79/0±58/2
بافت
A49/0±66/4
B65/0±33/3
B74/0±00/3
ارزیابی کلی
A51/0±50/4
B49/0±66/3
C39/0±83/2
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-6: تغییرات امتیازات آزمونهای حسی در طی دوره نگهداری در نمونه نان حاوی 5% شیر خشک بدون چربی

به علت میزان پروتئین بالاتر در نمونههای حاوی 5% پودر شیر خشک و یا به صورت کلی قدرت حفظ رطوبت بالاتر در نمونههای حاوی 5% پودر شیر خشک نسبت به نمونه شاهد مهاجرت رطوبت از مغز نان به پوسته کمتر بوده و در نتیجه افت امتیاز مربوط به رنگ ظاهری نمونههای نان در طی دوره نگهداری 5 روزه این دو تیمار نسبت به نمونه شاهد کمتر بوده است(جدول 4-5 تا جدول 4-7).

جدول 4-7: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل در طی دوره نگهداری در دمای محیط

روز نگهداری در دمای محیط

روز اول
روز سوم
روز پنجم
رنگ ظاهری
A45/0±75/4
B49/0±66/3
C67/0±08/3
عطر و بو
A52/0±50/4
B51/0±91/3
C58/0±16/3
طعم
A29/0±91/4
B60/0±00/4
C79/0±91/2
قابلیت جویدن
A49/0±66/4
B58/0±16/4
C62/0±25/3
بافت
A52/0±50/4
B58/0±83/3
B49/0±66/3
ارزیابی کلی
A49/0±66/4
B29/0±08/4
C51/0±08/3
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل4-7:تغییرات امتیازات آزمونهای حسی در طی دوره نگهداری در نمونه نان حاوی 5% شیر خشک کامل

جداول 4-8، 4-9 و 4-10 نشان دهندهی نتایج حاصل از مقایسه 3 نمونه نان شاهد، نان حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نان حاوی 5% شیر خشک کامل به ترتیب در روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری میباشد. در روز اول بین نمونه نان شاهد و نمونههای حاوی شیر خشک از نظر خصوصیات رنگ ظاهری، عطر و بو و طعم اختلاف آماری معنی داری مشاهده میگردد.
در روز سوم نگهداری بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل از نظر رنگ ظاهری، عطر و بو و بافت اختلاف آماری معنی داری مشاهده میشود. اختلاف های مشاهده شده بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی5% شیر خشک میتواند علاوه بر اختلاف مربوط به وجود شیر خشک در فرمولاسیون این نمونهها و تاثیرات مثبتی که ایجاد میکند همچنین مربوط به بروز پدیده بیاتی باشد که بیاتی در نمونه شاهد نسبت به نمونههای دیگر با سرعت بیشتری به وقوع پیوسته و تاثیرات منفی آن بیشتر مشهود میگردد.
در مورد عطر و بو، نمونهی شاهد در مقایسه به دو نمونه دیگر امتیاز کمتری را در روز سوم کسب کرد که این امر میتواند هم به دلیل سرعت بیاتی بیشتر در این نمونه و همچنین حضور 5% شیر خشک در دو نمونه دیگر باشد که باعث ایجاد عطر و بوی مطلوبی در این نمونهها گردیده است. در روز سوم نیز همچنان نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل نسبت به دو نمونه دیگر امتیاز بالاتری را از نظر طعم کسب کرد که این پدیده میتواند مربوط به تنها اختلاف این نمونه نسبت به نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی باشد زیرا از طرف دیگر مطابق با گزارش جمالیان و رحیمی در سال 1382 بیشتر بودن مقدار لاکتوز در یک نمونه نمیتواند تاثیر چشمگیری در طعم داشته باشد که این امر به دلیل شیرینی بسیار کم لاکتوز(25/6 برابر کمتر از سوکروز) میباشد.
در روز سوم نگهداری نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل نسبت به نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نمونه شاهد امتیاز بالاتری را از نظر پذیرش کلی از طرف ارزیابها کسب کرد. به طور کلی عطر و طعم در پذیرش نان فاکتور غالب بوده و از اهمیت ویژهای برخوردار است(ارشد و همکاران، 2007).
همانگونه که در جدول 4-9 مشاهده میگردد عطر و طعم در تیمار حاوی 5% شیر خشک کامل نسبت به نمونه شاهد(خصوصیت عطر و بو و طعم) و نسبت به نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی(خصوصیت طعم) امتیاز بالاتری را کسب کرده که این امر در نهایت منجر به بالاتر بودن پذیرش کلی این نمونه نسبت به دو نمونه نان دیگر باشد.

جدول 4-8: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در روز اول نگهداری

رنگ ظاهری
عطر و بو
طعم
قابلیت جویدن
بافت
پذیرش کلی
نمونه شاهد
B79/0±08/4
B97/0±75/3
C67/0±58/3
A62/0±25/4
A83/0±16/4
B51/0±08/4
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
A51/0±41/4
A49/0±66/4
B67/0±08/4
A51/0±58/4
A49/0±66/4
AB52/0±50/4
شاهد + 5% شیر خشک کامل
A45/0±75/4
A52/0±50/4
A29/0±91/4
A49/0±66/4
A52/0±50/4
A49/0±66/4
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

جدول 4-9: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در روزسوم نگهداری

رنگ ظاهری
عطر و بو
طعم
قابلیت جویدن
بافت
پذیرش کلی
نمونه شاهد
B79/0±08/3
B72/0±83/2
B67/0±08/3
C90/0±50/2
B89/0±33/2
C51/0±91/2
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
A58/0±83/3
A51/0±58/3
B67/0±41/3
B51/0±41/3
A65/0±33/3
B49/0±66/3
شاهد + 5% شیر خشک کامل
A49/0±66/3
A51/0±91/3
A60/0±00/4
A58/0±16/4
A58/0±83/3
A29/0±08/4
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

جدول 4-10: نتایج حاصل از آنالیز ارزیابی حسی نانهای حجیم در روزپنجم نگهداری

رنگ ظاهری
عطر و بو
طعم
قابلیت جویدن
بافت
پذیرش کلی
نمونه شاهد
B65/0±66/1
B83/0±16/2
B62/0±75/1
B75/0±75/1
C90/0±08/2
B60/0±00/2
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
A67/0±41/3
A75/0±25/3
A67/0±08/3
A79/0±58/2
B74/0±00/3
A39/0±83/2
شاهد + 5% شیر خشک کامل
A67/0±08/3
A58/0±16/3
A79/0±91/2
A62/0±25/3
A49/0±66/3
A51/0±08/3
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-8: تغییرات رنگ ظاهری نمونه های نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

شکل 4-9: تغییرات عطر و بو نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

شکل 4-10:تغییرات طعم نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

شکل 4-11: تغییرات قابلیت جویدن نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

شکل 4-12: تغییرات بافت نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

شکل 4-13: تغییرات پذیرش کلی نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-6- نتایج مربوط به آنالیز رنگ
به منظور ارزیابی رنگ و تعیین فاکتورهای رنگ سنجی(L, a, b) برای پوسته و مغز تیمارهای نان از دستگاه هانترلب استفاده گردید.
رنگ سنجی در این سیستم بر این اساس میباشد که یک رنگ نمیتواند به طور همزمان هم قرمز و هم سبز، یا به طور همزمان هم زرد و هم آبی باشد. ولی میتواند همزمان هم قرمز و هم زرد باشد، بنابراین قرمزی و سبزی را با مولفه a بیان نموده، بطوریکه مقادیر +a میزان قرمز بودن و مقادیر -a میزان سبز بودن را نشان میدهد. به طور مشابه +b میزان زرد بودن و مقادیر -b آبی بودن را نشان میدهد در این سیستم دو محور a و b بر هم عمود بوده و یک صفحه را ایجاد میکنند که محور سوم که مربوط به فاکتور L میباشد بر این صفحه عمود است. فاکتور L در این سیستم مقدار روشنایی را نشان میدهد، بطوریکه مقدار L برای رنگ سیاه برابر صفر و برای رنگ سفید برابر 100 میباشد.

4-6-1- فاکتور L پوسته نان
جدول 4-11 نشان دهندهی نتایج مربوط به فاکتور L پوسته نانهای حجیم تولید شده در این پژوهش میباشد. همانطور که مشاهده میگردد به طور کلی در تمامی نمونههای نان تولید شده در این پژوهش با گذشت زمان تا روز سوم میزان فاکتور L در هر یک از نمونه های نان به طور قابل توجهی تغییر نکرده و اختلاف آماری معنی داری در هیچ یک از نمونههای نان مشاهده نگردید ولی در روز پنجم مقدار این فاکتور در هر سه نمونه نان تولید شده کاهش پیدا میکند که نشان دهندهی ایجاد رنگ تیرهتر در پوسته این نمونههای نان میباشد. این نتیجه مطابق با گزارش جمالیان و رحیمی میباشد که بیان کردند با پیشرفت بیاتی در نان، رنگ نان تیره میگردد.
نتایج مقایسه رنگ پوسته نان نمونه شاهد با دو نمونه دیگر نشان میدهد که اختلاف آماری معنی داری بین نمونه شاهد و دو نمونه دیگر که به ترتیب حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل هستند وجود دارد. در تمامی روزها نمونه شاهد مقادیر Lبالاتری نسبت به دو نمونه دیگر دارد که بیان کنندهی روشن تر بودن رنگ پوسته این نان نسبت به دو نمونه دیگر میباشد.

جدول 4-11: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور L پوسته نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Aa34/1±32/56
Aa15/1±81/55
Ba17/1±31/49
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Ab88/0±24/47
Ab39/1±12/45
Bb96/0±23/41
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Ab05/1±22/45
Ab54/1±11/46
Bb07/1±39/41
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-14:تغییرات فاکتور L در پوسته نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-6-2- فاکتور L مغز نان
مقادیر فاکتور L برای مغز نمونههای نان تولید شده در این پژوهش در جدول 4-12 نشان داده شده است. مقایسه مقادیر بدست آمده برای فاکتور Lبرای مغز نمونههای مختلف نان نشان داد که روند تغییرات این فاکتور در طول زمان کمتر تحت تاثیر قرار گرفته و فقط در نمونه نان شاهد در روز اول نگهداری و روز پنجم اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 05/0p≤ بدست آمد و در سایر موارد روشنایی مغز نمونههای نان در طی دوره نگهداری 5 روزه در دمای محیط تغییر قابل توجهی نکرده است. که این اختلاف در نمونه شاهد میتواند به دلیل مهاجرت بخش قابل توجهی از رطوبت از مغز نمونه شاهد به پوسته و در نتیجه کاهش مقدار L و تیرهتر شدن آن باشد(جمالیان و رحیمی، 1382). نتایج بدست آمده در مورد میزان فاکتور L در مغز نمونههای مختلف نان نشان میدهد که در روز اول مغز نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل میزان تیرگی بیش تری نسبت به نمونه شاهد داشتند. مقایسه این دو نمونه نیز اختلاف آماری معنی داری را بین این دو نشان داد که این پدیده میتواند به دلیل غلظت بیشتر لاکتوز در نمونه تهیه شده از5% شیر خشک بدون چربی نسبت به نمونه نان تولید شده با 5% شیر خشک کامل میباشد. در روز سوم نگهداری نیز اختلاف بیان شده در روز اول بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل نیز مشاهده گردید که در این مورد نیز این اختلاف میتواند به غلظت بیشتر لاکتوز در نمونه حاوی5% شیر خشک بدون چربی و وقوع بیشتر واکنش میلارد در این نمونه و تشکیل رنگ تیرهتر در این نمونه باشد.

جدول 4-12:تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور L مغز نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Aa15/1±82/80
ABa85/1±53/76
Ba59/1±33/74
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Ac13/0±78/70
Ab82/2±46/67
Bb74/1±45/64
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Ab19/2±45/76
Aa95/1±46/74
Aa51/2±23/72
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-15:تغییرات فاکتور L در مغز نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-6-3- فاکتور a پوسته نان
جدول 4-13 نشان دهندهی نتایج حاصل از فاکتور رنگ سنجی a برای پوسته نانهای تولید شده در این تحقیق میباشد. نتایج نشان میدهد که افزودن 5% پودر شیر خشک بدون چربی و5% شیر خشک کامل تاثیری بر میزان فاکتور a پوسته نان نداشتند و اختلاف آماری معنی داری بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% پودر شیرخشک در سطح احتمال 05/0p≤ مشاهده نگردید.

جدول 4-13: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور a پوسته نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Aa17/1±22/15
Aa85/2±76/15
Aa10/1±89/14
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Aa88/0±77/15
Aa19/1±89/14
Aa54/1±23/15
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Aa98/0±67/14
Aa17/0±54/15
Aa09/1±05/15
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-16 نشان دهندهی روند تغییرات فاکتور رنگ سنجی a در پوسته نان های تولید شده میباشد. همانطور که دیده میشود در طی دوره نگهداری در دمای محیط میزان تغییرات فاکتورa تغییر قابل توجهی نکرده و اختلاف آماری معنی داری صورت نگرفته است. همچنین نتایج نشان میدهد که افزودن 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل تاثیری بر فاکتور a در پوسته نانهای حجیم تولید شده ندارد.

شکل 4-16: تغییرات فاکتور a در پوسته نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-6-4-فاکتور a مغز نان
فاکتور aدر واقع نشان دهندهی میزان قرمزی تا سبز بودن نمونه های مختلف میباشد. نتایج حاصل برای میزان فاکتور a مغز نمونههای نان حجیم تولید شده در این تحقیق در جدول 4-14 و شکل 4-16 آورده شده است. مطابق با نتایج بدست آمده افزودن 5% پودر شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل باعث ایجاد تغییر قابل توجهی در میزان فاکتور a در مقایسه با نمونه شاهد نگردیده است و اختلاف آماری معنا داری در سطح احتمال 05/0p≤ مشاهده نمیگردد. همچنین اثر نگهداری در دمای محیط و نیز غیر معنیدار گردیده و اختلافی بین روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری مشاهده نمی گردد(شکل4-16).

جدول 4-14: تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور a مغز نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Aa14/0±61/2
Aa22/0±82/2
Aa24/0±77/2
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Aa24/0±77/2
Aa19/0±55/2
Aa18/0±48/2
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Aa09/0±67/2
Aa13/0±54/2
Aa19/0±69/2
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-17: تغییرات فاکتور a در مغز نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط
4-6-5-فاکتور b پوسته نان
فاکتور bدر میان فاکتورهای رنگ سنجی در واقع بیان کننده میزان زردی تا آبی بودن را نشان میدهد که در واقع میزانb + زرد بودن و مقادیر -b آبی بودن نمونه را نشان میدهد. نتایج حاصل از بررسی میزان زردی و آبی بودن پوسته نمونههای نان مختلف تولید شده در این تحقیق در جدول 4-15 و شکل 4-18 ارائه گردیده است.
در روز اول در بین تمامی نمونههای نان حجیم تولید شده از نظر مقدار فاکتور b اختلاف آماری معنی داری مشاهده گردید. در روز اول نگهداری بیشترین مقدار فاکتور b متعلق به نمونه نان حاوی 5% شیر خشک کم چرب که برابر 70/0±67/37 بدست آمد و پس از آن نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل بالاترین مقدار فاکتور b را بدست آورد که برابر 88/1±19/33 بدست آمد و در نهایت کمترین مقدار فاکتور b در روز اول متعلق به نمونه شاهد بدست آمد که برابر59/1±23/28 بدست آمد.
در روز سوم و پنجم نگهداری نیز میزان فاکتور b در نمونه های مختلف نان تولید شده دارای روند مشابهی با روز اول داشت و در بین هر سه نمونه نان حجیم تولید شده بیشترین مقدار فاکتور b مربوط به نمونه حاوی 5 پودر شیر خشک کم چرب، پس از آن نمونه نان حاوی 5% شیر خشک کامل و در نهایت نمونه شاهد کمترین مقدار فاکتور b را به خود اختصاص داد. این نتایج نشان میدهد که افزودن پودر شیر خشک به صورت کلی باعث افزایش میزان زردی رنگ پوسته نان حجیم در مقایسه با نمونه شاهد میگردد که در این شرایط 5% پودر شیر خشک کم چرب دارای تاثیر بیشتری در مقایسه با 5% پودر شیر خشک کامل در افزایش زردی رنگ پوسته نان حجیم دارد.

جدول 4-15:تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور b پوسته نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Ac59/1±23/28
Ac05/2±64/27
Ac45/1±04/26
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Aa70/0±67/37
Aa46/1±11/38
Aa24/0±55/38
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Ab88/1±19/33
Ab83/1±16/34
Ab95/0±77/33
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-18 نشان دهندهی روند تغییرات میزان فاکتور b در پوسته نمونههای نان شاهد و نانهای حاوی 5% پودر شیر خشک بدون چربی و 5% پودر شیر خشک کامل میباشد. همانطور که مشاهده میگردد اثر زمان نگهداری بر میزان فاکتور b در تمامی نمونههای نانهای حجیم تولید شده غیر معنی دار شده و اختلاف آماری معنی داری در سطح احتمال 05/0p≤ مشاهده نمیگردد.

شکل 4-18:تغییرات فاکتور b در پوسته نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-6-6-فاکتور b مغز نان
جدول 4-16 نشان دهندهی نتایج حاصل از اندازهگیری فاکتور b در مغز نانهای تولید شده در این تحقیق میباشد. در روز اول میزان زردی مغز نمونههای حاوی 5% پودر شیر خشک بدون چربی و نمونه حاوی 5% شیر خشک کامل نسبت به نمونه شاهد بیشتر بوده و در سطح احتمال 05/0p≤ اختلاف آماری معنی داری با نمونه شاهد نشان دادند. این روند در روزهای سوم و پنجم نگهداری نمونههای نان نیز مشاهده گردید. در کلیه روزهای مورد بررسی نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری را نشان ندادند. همچنین در طی دوره نگهداری میزان زردی مغز در هیچ یک از نمونههای نان تغییر قابل توجهی نکرد و اثر زمان نگهداری بر میزان زردی مغز نمونههای نان غیر معنی دار گردید(شکل 4-19).

جدول 4-16:تاثیر پودر شیر خشک بدون چربی و کامل بر میزان فاکتور b مغز نان حجیم

روز نگهداری در دمای محیط

اول
سوم
پنجم
نمونه شاهد
Ab35/1±45/13
Ab95/1±33/13
Ab46/1±17/12
شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
Aa15/1±01/16
Aab19/2±41/16
Aa54/1±87/15
شاهد + 5% شیر خشک کامل
Aa57/0±11/18
Aa17/1±33/18
Aa98/0±51/18
اعداد درون جدول میانگین 3 تکرار ± انحراف معیار میباشند. حروف بزرگ یکسان در هر ردیف و حروف کوچک یکسان در هر ستون جدول نشان دهنده عدم وجود اختلاف آماری معنا دار در سطح 05/0p≤ میباشد.

شکل 4-19:تغییرات فاکتور b در مغز نمونههای نان حجیم در طی مدت نگهداری در دمای محیط

4-7- نتایج مربوط به آزمون حرارتی روبشی تفاضلی(DSC)
جدول 4-17و شکل های 4-13 تا 4-21 نشان دهندهی نتایج حاصل از آزمون DSC میباشد. همانطور که نتایج بدست آمده نشان میدهد دمای شروع، دمای قله و دمای اتمام پیک در منحنی DSC درتیمارهای مختلف و در روزهای مختلف از روند خاصی پیروی نکرده و ارتباط خاصی را نمیتوان بین تیمارهای مختلف در طی دوره نگهداری بدست آورد که این نتایج مطابق با نتایج قریشی و همکاران(1390) و ملکی(1390) میباشد.
از طرف دیگر در مورد آنتالپی میتوان روند مشخصی را بین دادههای حاصل بدست آورد و اینطور استدلال کرد که در طی دوره نگهداری میزان آنتالپی با گذشت زمان افزایش مییابد در واقع میزان HΔ نشان دهنده میزان گرمای مورد نیاز برای ذوب نشاسته رتروگرید شده میباشد که با گذشت زمان به دلیل پیشرفت پدیده بیاتی در نمونههای مختلف میزان آنتالپی افزایش مییابد. حضور شیر خشک باعث تغییر آنتالپی رتروگراداسیون(HΔ) به سمت مقادیر کم تر گردید. همانطور که نتایج بدست آمده نشان میدهد در روز اول میزان آنتالپی نمونه شاهد و دو نمونه دیگر که حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل میباشند بسیار به یکدیگر نزدیک بوده و اختلاف چندانی ندارند.
در روز سوم میزان آنتالپی نمونه شاهد نسبت به دو نمونه دیگر به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرد و از J/g 36/923 در روز اول به J/g 29/1321 در روز سوم نگهداری افزایش پیدا کرد این در حالی است که میزان آنتالپی در نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و 5% شیر خشک کامل به ترتیب از 73/942 و 23/931 در روز اول به 62/1051 و 38/1109 در روز سوم نگهداری رسید.
در روز پنجم نگهداری نیز روند مشابهی مانند روز سوم در مورد آنتالپی مشاهده گردید و در تمامی نمونهها میزان آن افزایش پیدا کرد و میزان آنتالپی در روز پنجم نگهداری به طور قابل توجهی در نمونه شاهد بیشتر از دو نمونه دیگر بدست آمد(جدول 4-17).

جدول4-17: نتایج حاصل از آزمون حرارتی روبشی تفاضلی در نمونههای مختلف نان حجیم

دمای شروع
(◦C)
دمای قله
(◦C)
دمای اتمام
(◦C)
آنتالپی کل
(J/g)
روز اول
نمونه شاهد
68/73
67/112
45/136
36/923

شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
88/61
43/112
11/130
73/942

شاهد + 5% شیر خشک کامل
86/77
47/113
68/134
23/931
روز سوم
نمونه شاهد
78/47
37/113
76/142
29/1321

شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
51/62
76/112
89/139
61/1051

شاهد + 5% شیر خشک کامل
77/62
33/113
92/142
38/1109
روز پنجم
نمونه شاهد
52/48
99/104
87/146
86/1411

شاهد + 5% شیر خشک بدون چربی
79/63
77/112
71/
148
45/1123

شاهد + 5% شیر خشک کامل
16/65
71/113
59/147
35/1186

شکل4-20: تغییرات آنتالپی بر حسب روزهای اول، سوم و پنجم نگهداری

شکل4-21:منحنی اندوترمی مربوط به نمونه شاهد در روز اول

شکل 4-22: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی در روز اول

شکل4-23: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل در روز اول

شکل 4-24: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه شاهد در روز سوم

شکل 4-25:منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی در روز سوم

شکل 4-26:منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل در روز سوم

شکل 4-27: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه شاهد در روز پنجم

شکل 4-28: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی در روز پنجم

شکل 4-29: منحنی اندوترمی مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل در روز پنجم

فصل پنجم(بحث و نتیجه گیری)
5-1- رطوبت پوسته و مغز نان
نتایج حاصل از بررسی رطوبت پوسته و مغز نشان می دهد که با گذشت زمان رطوبت مغز کاهش و رطوبت پوسته افزایش می یابد که افزودن شیرخشک کم چرب و پرچرب تاثیر بهبود دهنده ای بر این روند داشته و مهاجرت رطوبت از مغز به پوسته را کاهش دادند. مغز نان های حاوی شیرخشک کم چرب و پرچرب در هر سه دوره زمانی بررسی شده(روز اول و سوم و پنجم)، رطوبت بیش تری نسبت به نمونه شاهد داشته است، این مطلب نشان دهنده افزایش هیدراسیون خمیر توسط افزودن شیر خشک به فرمولاسیون نان می باشد.

تاکنون در مورد نقش آب در بیاتی نان مطالعات متعددی صورت گرفته و در بسیاری از موارد عامل اصلی بیاتی نان را تغییر وضعیت آب و مهاجرت آن از مغز نان به پوسته در طی دوره نگهداری دانستهاند. هی و حسینی(1990)، گزارش کردند که رابطه ای بین افت رطوبت و سرعت بیات شدن نان وجود دارد، بنابر این هرچه رطوبت کمتری در طی نگهداری در مغز نان باقی بماند نان سریع تر بیات بیات می شود. مشخص شده است که کاهش رطوبت دلیل اصلی بیاتی نان نمی باشد ولی ممکن است واکنش هایی که منجر به بیاتی می شود را تسریع کند(گری و بمیلر، 2003).
اضافه کردن پودر شیر خشک به فرمولاسیون نان حجیم باعث افزایش در میزان پروتئین، لاکتوز و چربی آرد حاصل میگردد که تغییرات ایجاد شده در خصوصیات فیزیکوشیمیایی نان حجیم تولید شده از این آرد نسبت به نمونه شاهد عمدتاً به دلیل این ترکیبات میباشد. نمونه های نان حاوی 5٪ شیرخشک کم چرب، به دلیل وجود پروتئین و لاکتوز بالاتر(نسبت به نمونه های دیگر)در ساختار خود، توانایی جذب آب بالاتری داشته و رطوبت را در نان حفظ می کند و با افزایش رطوبت، تازگی نان حجیم نیز بیش تر می شود و با افزایش مقدار پروتئین آرد، بیاتی نان کاهش می یابد که مطابق تحقیق ملکی و همکاران(1980) می باشد. از طرفی نمونه های نان حاوی 5٪ شیرخشک پرچرب، به دلیل امتیاز بالاتر نسبت به نمونه شاهد و نمونه حاوی شیرخشک کم چرب از نظر داشتن چربی، در حفظ رطوبت نقش دارد، زیرا چربی شیرخشک با استفاده از ترکیبات آب گریز از مهاجرت آب نان به خارج ممانعت می کند، چربی بر ماندگاری نان تاثیر دارد به دلیل این که در طی نگهداری نان، رطوبت تبخیر می شود اما چربی باقی می ماند و با افزایش چربی محصول تازه تر می ماند زیرا رتروگرادیشن نشاسته به تعویق می افتد. دلیل دیگر می تواند این باشد که چربی ها با آمیلوز کمپلکس تشکیل می دهند و چنین کمپلکس هایی سبب به تاخیر انداختن بیاتی نان می شوند. در هنگام بیاتی آب از نشاسته خارج و جذب گلوتن می گردد، چربی ها از انتقال آب به شبکه پروتئینی گلوتن جلوگیری کرده و باعث حفظ رطوبت می شوند(پومرانز، 1971). مجموعه این تفاسیر می تواند از علل توانایی نگهداری رطوبت بیش تر در نمونه های نان حاوی شیرخشک کم چرب و شیرخشک پرچرب در مقایسه با نمونه شاهد می باشد.
سورتفیگر و همکاران(1971)، بیان کردند که افزودن شیر خشک به فرمولاسیون نان باعث افزایش مدت ماندگاری و تاخیر در بیاتی نان میگردد. در واقع شیر خشک جاذب الرطوبه خوبی است و اگر به آرد افزوده شود میتواند جذب آب آرد را افزایش دهد. نتایج تحقیق آنها نشان داد که افزودن 4 تا 6 % شیر خشک به آرد باعث جذب آب آرد بیشتر خمیر حاصل از آن شده در نتیجه نان حجیم تهیه شده از آن مدت زمان بیشتری تازه میماند زیرا از دست رفتن رطوبت نان را به تاخیر میاندازد.
کالپ و پونت در سال 1981 اعلام کردند نانهایی که رطوبت آنها بیشتر است با سرعت کمتری بیات میشوند چون با کمتر شدن رطوبت، مغز نان سفت شده و همچنین طعم و عطر نان نیز تغییر کرده و روی ظاهر و تردی محصول هم اثر نامطلوب دارد.
هانگ و همکاران در سال 2007 بیان کردند که حضور مقدار بیشتری پروتئین در نان میتواند باعث تاخیر در بیاتی نان گردد. بررسیهای این محققین نشان میدهد که حضور مقدار بیشتری از پروتئین در آرد سبب افزایش جذب آب آرد شده و نانهای حاصل از چنین آردی نسبت به نمونه شاهد دیرتر سفت و بیات میگردند.
راسل و همکاران نیز افزایش میزان پروتئین در آرد به دلیل خاصیت افزایش در میزان جذب آب و نگهداری مقدار بیشتری از آب در مغز نان را از راههای موثر در کاهش بیاتی و تاخیر در این پدیده دانستند.
هولمز و لوپز در سال 1977 بیان کردن که افزودن لاکتوز به میزان 4 درصد، شکر به میزان 4 درصد و روغن قنادی به میزان 2 درصد به نان به طور محسوسی باعث افزایش عمر محصول میگردد. دلیل این امر را چنین بیان کردند که لاکتوز در نان آب را به خود جذب کرده و رطوبت را در محصول نهایی نگه میدارد بدون اینکه حالت چسبندگی و خمیری به محصول بدهد. در نتیجه محصولی تردتر، نرمتر و با خواص ارگانولپتیک بهتری به دست میآید.
شان و همکاران در سال 2009 تاثیر همزمان پروتئین های شیر را به همراه صمغ در خصوصیات نان مورد بررسی قرار دادند. نتایج این تحقیق نشان میدهد که در نان هایی که در 5 درجه سانتی گراد نگهداری شده بودند اختلاف آماری معنی داری بین میزان رطوبت نمونه کنترل(بدون پروتئینهای شیر و صمغ) و نمونههای حاوی پروتئینهای شیر و صمغ مشاهده گردید. نتایج نشان میدهد که نمونه کنترل نسبت به نمونههای نانی که در فرمولاسیون آنها از پروتئین های شیر و صمغ استفاده گردیده بود میزان رطوبت کمتری داشت که این امر تاثیر پروتئینهای شیر و صمغ ها را در افزایش جذب رطوبت و نگهداری رطوبت در سیستم نان نشان میئهد که باعث تاخیر در فرایند بیاتی نان میشوند.
نتایج بدست آمده در این تحقیق با نتایج ارائه شده توسط سایر محققین کاملاً مطابقت دارد. پروتئین، لاکتوز و چربی نقش اساسی در حفظ آب در سیستم داشته وغلظت بالاتر این ترکیبات در محیط منجر به مهاجرت کمتر رطوبت از مغز نان به پوسته میگردد. همانطور که درجدول 4-2 نشان داده شده است کاربرد 5٪ پودر شیر خشک در فرمولاسیون نان حجیم باعث افزایش قدرت نگهداری آب نسبت به نمونه کنترل گردیده، همچنین نتایج نشان داده شده در جدول 4-1 نشان میدهد که کاربرد پودر شیر خشک باعث افزایش حفظ رطوبت در بخش های مغز نان و جلوگیری از مهاجرت رطوبت از پوسته به مغز گشته که باعث حفظ تازگی نان و تاخیر در بیاتی میگردد که این تغییرات در تمامی پارامترهای مورد اندازهگیری دیگر در این تحقیق شامل بافت، میزان نشاسته محلول، حجم نان، رنگ و خصوصیات حسی مشهود میباشد.

5-2- بافت نمونههای نان
معمولا سختی نان را در طی نگهداری به از دست دادن رطوبت نان مرتبط می دانند. فرایند سفت شدن بافت نان معمولا به 2 علت می باشد: سفتی که ناشی از انتقال رطوبت مغز به پوسته است و سفت شدن ذاتی مواد سلولی که به کریستالیزاسیون مجدد نشاسته بر می گردد(گای و همکاران، 1983). مقاومت مغز نان به تغییر شکل، یک ویژگی بافتی است که بیانگر ثبات و استحکام مغز نان می باشد و درجه ی این استحکام و افزایش آن با گذشت زمان عامل مهمی در ارزیابی بیاتی نان است(هی و حسینی، 1990).
نتایج بدست آمده از ارزیابی بافت نمونههای نان مختلف تولید شده در این پژوهش نشان میدهد که بافت نمونه شاهد در روز اول نسبت به نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نمونه شیرخشک کامل نرم تر بوده است. علت این پدیده میتواند به دلیل شرایط اندازهگیری سفتی بافت نمونههای نان باشد، زیرا به منظور تهیه نمونه برای مقایسه بافت نمونههای مختلف، نمونه از کل نان تهیه گردیده که شامل پوسته و مغز میباشد و با توجه به این که در نمونههای حاوی شیر خشک کم چرب و پرچرب به دلیل وجود لاکتوز و نقش آن در پیوند با پروتئین ها و در نتیجه کاراملیزه کردن پوسته نان، پوسته ضخیم تری نسبت به نمونه شاهد ایجاد می شود باعث گردیده میزان سفتی بافت نمونه شاهد در روز اول کمتر از سفتی اندازهگیری شده در نمونههای حاوی شیر خشک باشد. نتایج اندازهگیری میزان سفتی بافت نمونههای نان در روز سوم و پنجم نگهداری نشان میدهد که افزودن شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل نسبت به نمونه شاهد باعث نرم تر شدن بافت نان می گردد که این امر احتمالاً به دلیل خاصیت نگهدارندگی بهتر رطوبت در نمونههای حاوی 5%پودر شیر خشک(طبق توضیحات ارائه شده در نتیجه گیری مربوط به رطوبت). احتمال دیگر می تواند این باشد که طی دوره نگهداری و پیدایش علائم بیاتی از جمله ایجاد پوسته چرمی و داشتن پوسته ضخیم و چرمی در نمونه های حاوی شیرخشک تا حدی از خروج رطوبت بافت نان جلوگیری کند و به نرمی بافت نان کمک کند.
پروتئین و لاکتوز بالاتردر نمونه های نان حاوی شیر خشک کم چرب، به بهبود بافت نان کمک می کنند که در تفسیر آن احتمالات زیر وجود دارد: نقش پروتئین در این امر، رقیق سازی نشاسته و کاهش پیوستگی ذرات نشاسته به یکدیگر می باشد که از سفتی بافت می کاهد(کیم و دی آپولونیا، 1977). از طرفی پروتئین شیر خشک روی گلوتن اثر کرده و قدرت تورم گلوتن و نگهداری گاز بهبود می یابد و بافت نرم تری را ایجاد می کند که با گزارشات جان و بیلی(1939) مطابقت دارد، آن ها عنوان کردند قرص نان حاوی شیر خشک کم چرب دی اکسید کربن بیشتری تولید می کند و انعطاف پذیرترند. ویتادینی و ودووتز(2003) بیان کردند که اضافه کردن پودر شیر خشک سویا از طریق افزایش میزان پروتئین آرد باعث افزایش قابلیت نگهداری آب و کاهش کریستالیزاسیون مجدد آمیلوپکتین شده و باعث بهبود خواص حسی و بافتی نان در طی دوره نگهداری میگردد و در نتیجه بیاتی نان را به تاخیر میاندازند. شان و یانگ نیز(2009) بیان کردند که پروتئین شیر باعث بهبود بافت نان می شود. نقش لاکتوز در این میان به خاصیت نرم کنندگی آن بر می گردد که مربوط به پیوند آن با آب است(هاگونین، 1980)، هم چنین لاکتوز به دلیل خاصیت تردکنندگی، دیواره سلولی نان را قدرت بخشیده و حجم را بهبود می بخشد و نرمی بافت نان را در پی دارد(هولمز و لوپز، 1977).گزارشات چوماچنکو و همکاران(1975) تصدیق دیگری بر نقش لاکتوز در ترد کردن بافت نان می باشد. نتیجه این تفاسیر نشان می دهد نان حاوی شیر خشک(طی دوره نگهداری) از بافت نرم تری برخوردار است.
پومرانز(1971) بیان کرد نان هایی که در تهیه آن ها از چربی استفاده شده است بافت نرم تری دارند. وی گزارش کرد که چربی در اطراف سطح خارجی گرانول های نشاسته قرار گرفته و از اتصال آن ها در حین پخت جلوگیری می کند و سفتی نان را کاهش می دهد. هم چنین چربی موجب نگهداری گازهای حاصل از تخمیر شده و در پوکی و تردی نان موثر است، به طور کلی چربی به عنوان یک عامل لغزنده موجبات نرمی بافت را فراهم می کند. احتمال دیگری که ممکن است وجود داشته باشد این است که چربی مانع از تشکیل پیوند های عرضی بین نشاسته و گلوتن می شود(مارتین و همکاران، 1992)، در نتیجه نان حاوی چربی از بافت نرم تری برخوردار است. نمونه های نان حاوی شیر خشک پرچرب به دلیل وجود چربی بیش تر نسبت به دیگر نمونه ها و دلایل ذکر شده ناشی از حضور چربی در محیط، بافت نرم تری را ایجاد می کند که مطابق با تحقیق صالحی فر و همکاران(1385) می باشد که نتیجه گرفتند افزودن 5/1٪ چربی به فرمولاسیون نان باعث بهبود بافت نان می شود و در به تاخیر انداختن بیاتی نان موثر است.

5-3- تغییرات نشاسته محلول
نشاسته در حالت طبیعی در نان تازه به صورت آمورف بوده که در آب حلالیت بالایی دارد و با گذشت زمان به دلیل شرکت مولکول های نشاسته در پدیده ی بیاتی منجر به تشکیل شکل کریستالی می گردد، این کریستال ها در آب نا محلول بوده یا حلالیت آن ها از ژل نشاسته ی طبیعی در آب کمتر است. با تشکیل این کریستال ها نان به سمت بیاتی می رود، هرچقدر نان مقدار بیشتری بماند مقدار نشاسته ی محلول آن کمتر شده و به نوعی بیات می شود(رجب زاده, 1372),(بایس و گدس، 1949). نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان میدهد که میزان نشاسته محلول با گذشت زمان نگهداری کاهش مییابد. کاهش در میزان نشاسته محلول به معنای پیشرفت پدیده بیاتی و تبدیل نشاسته از فرم بدون شکل و آمورف به شکل کریستالی میباشد که در آب نامحلول میباشد نتایج بدست آمده در این قسمت به خوبی تائید میکند که افزودن پودر شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل به فرمولاسیون نان میتواند تا حدی از کریستال شدن نشاسته بکاهد و روند بیاتی در نان را کاهش دهد.
افزودن شیر خشک کم چرب و پرچرب در روز اول تغییری در میزان نشاسته محلول ایجاد نکرده است, طی نگهداری در روزهای سوم و پنجم با اینکه نشاسته محلول به دلیل وقوع پدیده بیاتی کاهش می یابد اما مقدار آن در مقایسه با نمونه شاهد بیش تر است. علت اثرگذاری شیرخشک کم چرب می تواند به دلیل وجود پروتئین بیش تر در ساختار آن باشد. پروتئین با رقیق کردن نشاسته موجب کاهش کریستالیزاسیون آن شده و بیاتی را در نان کاهش می دهد(کنی و همکاران, 2000) که این نظریه با نتایج محققان زیر مطابقت دارد:
نیلوفر(2004), بیان کرد که افزودن سویا به آرد مورد استفاده برای تولید نان باعث افزایش پروتئین آرد شده و در نتیجه کریستالیزاسیون نشاسته را کاهش داده و می تواند روند کاهشی میزان نشاسته محلول در طی دوره نگهداری را بهبود بخشد که بیانگر نقش پروتئین در به تعویق انداختن بیاتی نان است. ویتادینی(2003), بیان کرد که اضافه کردن پودر شیر خشک سویا از طریق افزایش میزان پروتئین آرد باعث افزایش قابلیت نگهداری آب و کاهش کریستالیزاسیون مجدد آمیلوپکتین شده و باعث بهبود خواص حسی و بافتی نان در طی دوره نگهداری میگردد و در نتیجه بیاتی نان را به تاخیر می اندازد.
احتمال می رود تغییرات نشاسته محلول در اثر افزودن شیر خشک پرچرب, مربوط به چربی آن باشد که در نمونه های نان حاوی شیرخشک پرچرب نسبت به سایر نمونه ها بیش تر است. چربی با رشته های آمیلوز کمپلکس تشکیل داده و آن ها را لغزنده می کند که این رخداد کریستالیزاسیون نشاسته را کاهش می دهد و در بیاتی تاخیر ایجاد می کند(کیم و دی آپولونیا, 1977). این نتیجه با تحقیق پومرانز(1971), همخوانی دارد که بیان داشت چربی سطح خارجی گرانول نشاسته را احاطه می کند و تا حدی از اتصال آن ها جلوگیری می کند در نتیجه رتروگرادیشن نشاسته را به تعویق می اندازد.

5-4- مقایسه خصوصیات حسی نمونههای نان
مقایسه میزان رنگ ظاهری نمونه شاهد و نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل(جدول 4-8 تا جدول 4-10) نشان میدهد که در تمامی موارد رنگ نانهای تولید شده که در فرمولاسیون آنها از پودر شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل استفاده گردیده است امتیاز بالاتری را نسبت به نمونه شاهد از طرف گروه ارزیاب چشایی کسب کردند که این امر میتواند به دلیل غلظت بالاتر لاکتوز در این نمونهها و وقوع واکنش میلارد در این نمونههای نان باشد. نتایج بدست آمده نشان میدهد که در طی دوره نگهداری در تمامی نمونههای نان امتیاز رنگ ظاهری با گذشت زمان افت کرده که این امر نشان دهندهی بروز پدیده بیاتی و مهاجرت رطوبت از مغز نان به پوسته و ایجاد حالت چرمی و رنگ تیره در پوسته نان بوده که میزان مشتری پسندی نان را کاهش داده است(شکل 4-8)
به علت میزان پروتئین بالاتر در نمونههای حاوی پودر شیر خشک و یا به صورت کلی قدرت حفظ رطوبت بالاتر در نمونههای حاوی پودر شیر خشک نسبت به نمونه شاهد مهاجرت رطوبت از مغز نان به پوسته کمتر بوده و در نتیجه افت امتیاز مربوط به رنگ ظاهری نمونههای نان در طی دوره نگهداری 5 روزه این دو تیمار کمترمیباشد. اختلاف در رنگ ظاهری میتواند به دلیل حضور لاکتوز در نمونههای حاوی شیر خشک بوده که به دلیل وقوع واکنش میلارد و کاراملیزاسیون باعث ایجاد رنگ طلایی تر در محصول گردیده و در نتیجه این نمونهها از نظر ارزیابها امتیاز بالاتری را کسب کنند. همچنین حضور محصولات شیری در فرمولاسیون نان باعث بهبود عطر و بو گردیده که این پدیده باعث کسب امتیاز بالاتری در نمونههای حاوی شیر خشک گردیده است. در مورد طعم نمونههای نان تولید شده، بالاترین امتیاز مربوط به نمونه حاوی شیر خشک کامل و کمترین امتیاز را نمونه شاهد کسب کردند که در این مورد بین تمامی نمونههای نان اختلاف آماری معنی داری مشاهده گردید که این امر میتواند به دلیل اضافه کردن پودر شیر خشک به فرمولاسیون نمونههای نان باشد که باعث بهبود طعم نان گردیده است. در مورد نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل نیز در مورد طعم اختلاف آماری معنی داری مشاهده گردید و نمونه حاوی شیر خشک کامل امتیاز بالاتری را کسب کرد که این پدیده میتواند به دلیل حضور چربی در این نمونه باشد. در مورد قابلیت جویدن و بافت نمونههای شاهد و نمونههای حاوی شیر خشک اختلاف آماری معنی داری بین تیمارها از طرف ارزیابها احساس نگردید و امتیازات مشابهی را به نمونههای مختلف دادند.
در روز سوم نگهداری بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل از نظر رنگ ظاهری، عطر و بو و بافت اختلاف آماری معنی داری مشاهده میشود. اختلاف های مشاهده شده بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی شیر خشک میتواند علاوه بر اختلاف مربوط به وجود شیر خشک در فرمولاسیون این نمونهها و تاثیرات مثبتی که ایجاد میکند همچنین مربوط به بروز پدیده بیاتی باشد که بیاتی در نمونه شاهد نسبت به نمونههای دیگر با سرعت بیشتری به وقوع پیوسته و تاثیرات منفی آن بیشتر مشهود میگردد.
در مورد عطر و بو، نمونهی شاهد در مقایسه به دو نمونه دیگر امتیاز کمتری را در روز سوم کسب کرد که این امر میتواند هم به دلیل سرعت بیاتی بیشتر در این نمونه و همچنین حضور شیر خشک در دو نمونه دیگر باشد که باعث ایجاد عطر و بوی مطلوبی در این نمونهها گردیده است. در روز سوم نیز همچنان نمونه حاوی شیر خشک کامل نسبت به دو نمونه دیگر امتیاز بالاتری را از نظر طعم کسب کرد که این پدیده میتواند مربوط به تنها اختلاف این نمونه نسبت به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی باشد زیرا از طرف دیگر مطابق با گزارش جمالیان و رحیمی در سال 1382 بیشتر بودن مقدار لاکتوز در یک نمونه نمیتواند تاثیر چشمگیری در طعم داشته باشد که این امر به دلیل شیرینی بسیار کم لاکتوز(25/6 برابر کمتر از سوکروز) میباشد.
در روز سوم نگهداری نمونه حاوی پودر شیر خشک کامل نسبت به نمونه حاوی شیر خشک بدون چربی و نمونه شاهد امتیاز بالاتری را از نظر پذیرش کلی از طرف ارزیابها کسب کرد. به طور کلی عطر و طعم در پذیرش نان فاکتور غالب بوده و از اهمیت ویژهای برخوردار است(ارشد و همکاران، 2007).
همانگونه که در جدول 4-9 مشاهده میگردد عطر و طعم در تیمار حاوی 5% شیر خشک کامل نسبت به نمونه شاهد(خصوصیت عطر و بو و طعم) و نسبت به نمونه حاوی 5% شیر خشک بدون چربی(خصوصیت طعم) امتیاز بالاتری را کسب کرده که این امر در نهایت منجر به بالاتر بودن پذیرش کلی این نمونه نسبت به دو نمونه نان دیگر باشد.
در پایان دوره نگهداری بین نمونه شاهد و نمونههای حاوی شیر خشک در تمامی پارامترهای کیفی مورد بررسی در ارزیابی حسی نمونههای مختلف نان اختلاف آماری معنی داری مشاهده گردید ولی بین نمونههای حاوی 5% شیر خشک بدون چربی و نمونههای حاوی 5% شیر خشک کامل اختلاف آماری معنی داری مشاهده نگردید. این پدیده میتواند به دلیل پیشرفت پدیده بیاتی و غالب شدن اثرات منفی بیاتی بر اختلافات موجود در نمونههای حاوی شیر خشک بدون چربی و شیر خشک کامل باشد که در روزهای قبل از طرف ارزیابهای حسی به خوبی تشخیص داده شد باشد.
کنی و همکاران در سال 2000 بیان کردند که اضافه کردن شیر و فرآوردههای شیری به فرمولاسیون نان باعث افزایش کیفیت نان تولیدی شامل بهبود عطر وطعم، رنگ پوسته، ساختار مغز و بافت نان میشود و همچنین باعث افزایش ماندگاری نان میشود که با نتایج بدست آمده در این تحقیق کاملا مطابقت دارد.

5-5-آنالیز رنگ
تحقیقات زیادی بیانگر این مطلب است که رنگ پوسته نان تحت تاثیر برخی از ترکیبات اضافه شده به خمیر مانند هیدروکلوئیدها نیست و عمدتا تحت تاثیر واکنشهای میلارد و کاراملیزاسیون قرار میگیرد(محمد و همکاران، 1998). در واقع زمانی که به آرد مورد استفاده برای تولید نان شیر خشک(کم چرب و کامل) افزوده شود باعث اضافه شدن لاکتوز به سیستم شده، لاکتووز قند احیاکننده ایست که دارای گروه های آلدئیدی آزاد است و می تواند با گروه های آمینی آزاد واکنش میلارد داده و موجب رنگ طلایی خوشرنگ در محصولات پخت گردد که مطابق تحقیق هاگونین(1980)، هولمز و لوپز(1977) و کنی(2000) می باشد.
در تمامی نانهای تولید شده در این تحقیق مقادیر فاکتور L در پوسته و مغز در طی دوره نگهداری کاهش پیدا میکند(شکل 4-13 و 4-14) که نشان دهندهی کمی تیره شدن تیمارها با گذشت زمان در دمای نگهداری میباشد که میتواند به این دلیل باشد که طی نگهداری نان به تدریج از شفافیت و تازگی آن کاسته شده است که این مسئله نیز میتواند به دلیل نامحلول شدن و رشد کریستالهای نشاسته در اثر بیاتی باشد(عبد کریم و همکاران, 2000). اما در کل، نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک کم چرب و کامل دارای فاکتور L پوسته و مغز پائین تر(تیرگی بیش تر) و فاکتور b پوسته ومغز بالاتری(زردی بیش تر) بودند و نمونه شاهد به دلیل فقدان لاکتوز از فاکتور L بیش تر و b کم تری در پوسته و مغز خود برخوردار بود. البته نقش شیرخشک کم چرب در این میان بیش تر دیده شد، زیرا میزان لاکتوز آن 13٪ از شیر خشک پر چرب بیش تر است و از طرفی چربی تاثیر چندانی بر رنگ ندارد(رجب زاده، 1386).

5-6-آنالیز حرارتی روبشی تفاضلی(DSC)
آزمون DSC، برای تعیین دمای ذوب نشاسته رتروگرید شده استفاده شد.رتروگراداسیون همان کریستال شدن نشاسته است که در طی بیاتی رخ می دهد. در حین نگهداری نان نشاسته به دلیل کاهش آب یا تغییر وضعیت آن به کریستال تبدیل می شود. این واکنش ها در آمیلوز به دلیل عدم ممانعت هوایی شاخه ها، سریع تر رخ داده و پیوندهای محکم تری هم به وجود می آورند. سفت شدن نان طی اولین روز نگهداری به این دلیل است. پس از این شاخه های آمیلو پکتین به آهستگی کنار هم قرار گرفته و کریستال می شوند(راسموزن و هانسن، 2001). در این آزمون دمای لازم برای ذوب این کریستال ها(ژلاتینه شدن) تعیین می شود. ژلاتینه شدن نشاسته واکنشی اندوترمیک(گرما گیر) است که از روی سطح پیک منحنی می توان به میزان بیاتی نان پی برد.
در آزمون DSC، دمای آغازین(T0)، دمای پیک(Tp) و دمای نهایی(Tc) در طی دوره نگهداری از روند خاصی پیروی نکردند که نشان می دهد این آزمون روش مناسبی جهت بررسی این پارامترها در نان حجیم نبوده که با گزارش ملکی و همکاران در سال 1390 همخوانی دارد.به طور کلی آنتالپی ذوب(HΔ) نشاسته رتروگرید شده با افزایش زمان نگهداری در نان شاهد و نان های حاوی 5٪ شیر خشک افزایش یافت. حضور شیر خشک باعث تغییر آنتالپی رتروگراداسیون به سمت مقادیر کم تر گردید. تاثیر شیر خشک کم چرب به دلیل نقش پروتئین و شیر خشک کامل به دلیل نقش چربی است که هر دو باعث تعویق و کاهش کریستالیزاسیون نشاسته می شوند(که در تغییرات نشاسته محلول تفسیر شد) و زمانی که کریستالیزاسیون دیرتر به وقوع بپیوندد آمیلوپکتین نسبت به آمیلوز بیش تر باعث کریستالیزاسیون نشاسته می شود و از آنجایی که آمیلو پکتین ها با هم پیوندهای ضعیف تری برقرار می کنند ساختار کریستالی استحکام کمتری دارد، در نتیجه دمای لازم برای ذوب نشاسته رتروگرید شده از میزان کم تری برخوردار است. در روز اول در میزان HΔ بین نمونه ها اختلاف چندانی مشاهده نشد اما در روز سوم و پنجم دیده شد که شیر خشک کم چرب بیش ترین تاثیر را بر کاهش میزان آنتالپی داشته است.

5-7- نتیجه گیری کلی
در آزمون تعیین محتوی رطوبت پوسته نان در روز اول، نمونه های نان با یکدیگر اختلاف آماری معنی داری(در سطح احتمال05/0 ≤ P) نشان ندادند. در روز سوم نگهداری بیش ترین میزان رطوبت پوسته مربوط به نمونه نان شاهد و کم ترین میزان در نمونه های نان حاوی 5٪ شیرخشک کم چرب و کامل دیده شد که اختلاف معناداری با هم نداشتند. در روز پنجم نگهداری روند تغییرات هم چنان مثل روز سوم ادامه پیدا کرد که نشان دهنده تاثیر یکسان 5٪ شیرخشک کم چرب و کامل در کاهش رطوبت از مغز به پوسته نان در طی دوره نگهداری می باشد.
در آزمون تعیین محتوی رطوبت مغز نان در روز اول، نمونه های نانی که در فرمولاسیون آن ها از 5٪ شیرخشک کم چرب و کامل استفاده شده بود نسبت به نمونه شاهد رطوبت بیش تری در مغز خود داشتند. طی دوره نگهداری در روزهای سوم و پنجم، بیش ترین توانایی حفظ رطوبت مربوط به نمونه های حاوی 5٪ شیرخشک کم چرب و کامل بود که با هم تفاوت چندانی نداشتند و کم ترین عدد متعلق به نمونه شاهد بود.
در آنالیز سفتی بافت، کم ترین عدد در روز اول را نمونه شاهد و بیش ترین عدد را نمونه های نان حاوی 5٪ شیرخشک کم چرب و کامل داشتند. طی مدت نگهداری در دمای محیط، نمونه های نان حاوی 5٪ شیرخشک، بهترین بافت را از لحاظ نرمی داشتند و نمونه شاهد از بافت سفت تری برخوردار بود.
نشاسته محلول در آب در تمام نمونه ها طی نگهداری 5 روز در دمای اتاق کاهش یافت. بین کلیه نمونه های نان تازه اختلاف آماری معنی داری(در سطح احتمال05/0 ≤ P) مشاهده نشد. در روز سوم و پنجم، کم ترین میزان نشاسته محلول در نمونه شاهد ثبت شد و افزودن 5٪ شیر خشک کامل و کم چرب تقریباً به یک میزان در حفظ نشاسته محلول نقش داشتند.
نتایج حاصل از آزمون حسی نشان می دهد که بالاترین امتیاز از نظر پذیرش کلی مربوط به نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک کامل و بعد از آن نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک کم چرب و کم ترین امتیاز متعلق به نمونه شاهد بود.
در آنالیز رنگ در طول مدت نگهداری، نمونه شاهد میزان فاکتور L پوسته بیش تری نسبت به نمونه های نان حاوی 5٪ شیرخشک داشته است.از روز اول تا سوم تغییری در میزان روشنایی پوسته مشاهده نشد اما این فاکتور در روز پنجم در تمام نمونه ها کاهش یافت.
در رابطه با میزان فاکتور L مغز در طی نگهداری، بیش ترین عدد متعلق به نمونه شاهد و پس از آن مربوط به نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک کامل و کم ترین عدد(بیش ترین تیرگی) را نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک کم چرب کسب کردند.
افزودن 5٪ شیر خشک بر میزان فاکتور a پوسته و مغز تاثیری نداشته است.
بیش ترین مقدار فاکتور b پوسته نان در روز اول، سوم و پنجم مربوط به نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک کم چرب و نمونه شاهد کم ترین میزان را داشت. اثر زمان بر مقدار فاکتور b پوسته بی معنی بود.
در خصوص فاکتور b مغز نان، بیش ترین عدد گزارش شده مربوط به نمونه های نان حاوی 5٪ شیر خشک که با هم اختلاف آماری معناداری نداشتند اما با نمونه شاهد که کم ترین میزان فاکتور b مغز را دارا بود اختلاف آماری معناداری مشاهده شد.
در آزمون DSC، دمای آغازین(T0)، دمای پیک(Tp) و دمای نهایی(Tc) در طی دوره نگهداری از روند خاصی پیروی نکردند که نشان می دهد این آزمون روش مناسبی جهت بررسی این پارامترها در نان حجیم نبود. به طور کلی آنتالپی ذوب(HΔ) نشاسته رتروگرید شده با افزایش زمان نگهداری در نان شاهد و نان های حاوی 5٪ شیر خشک افزایش یافت. حضور شیر خشک باعث تغییر آنتالپی رتروگراداسیون به سمت مقادیر کم تر گردید. در روز اول در میزان HΔ بین نمونه ها اختلاف چندانی مشاهده نشد اما در روز سوم و پنجم دیده شد که شیر خشک کم چرب بیش ترین تاثیر را بر کاهش میزان آنتالپی داشته است.

5-8- پیشنهادات
از دیگر چربی های حیوانی و گیاهی و اختلاط آن ها در سطوح مختلف استفاده شود.
تاثیر شیر خشک کم چرب و کامل در بیاتی دیگر محصولات نانوایی بررسی شود.
افزودن دیگر منابع لبنی به نان حجیم و بررسی بیاتی در آن ها.
به منظور غنی سازی پروتئین آرد، از منابع پروتئینی دیگر استفاده شود.

فهرست منابع و ماخذ
اداره کل آمار و اطلاعات 1379- 1380. آمار در آینه آمار، انتشارات وزارت کشاورزی معاونت برنامه و بودجه.
اسلافر، گ. و ساتور ا.، کافی م. و جعفرنژاد ا. و الاحمدی م.(مترجمین). گندم، اکولوژی، فیزیولوژی و برآورد عملکرد. انتشارات دانشگاه فردوسی(مشهد). 1387.
جمالیان، ج. و رحیمی، ا. ر. 1382. اثر پودر آب پنیر بر خواص رئولوژیک خمیر و بیاتی نان سنگک. مجله علوم وفنون کشاورزی و منابع طبیعی. سال هفتم. شماره اول. ص: 189-179.
رجب زاده، ن. ارزشیابی نان های سنتی ایران. فصل نامه علوم و صنایع غذایی ایران. 1370، 71.
رجب زاده، ن.مبانی فناوری غلات. چاپ دوم. موسسه انتشارات دانشگاه تهران. 1386.
رجب زاده، ن. تکنولوژی نان. موسسه انتشارات دانشگاه تهران. 1388، 375 و 376.
پایان، ر. مقدمه ای به تکنولوژی فرآورده های غلات. انتشارات آئیژ. 1380.
عرب عامری، م.، عزیزی، م. ح. و برزگر، م. 1383. بررسی تاثیر برخی هیدروکلوئیدها بر خصوصیات رئولوژی خمیر و کیفیت نان لواش. فصل نامه علوم و صنایع غذایی ایران. شماره 1. ص:63-55.
فرشادفر، ش. فراوری شیر و تکنولوژی تولید محصولات شیری. چاپ اول. تهران. پژوهشکده مهندسی جهاد کشاورزی. 1385.
قارونی ج.، بصیره ع.(مترجم). تکنولوژی نان های مسطح. مرکز نشر دانشگاهی، تهران. 1382.
صالحی فر، م،. شاهدی، م. و کبیر، غ. 1385. بررسی اثرات استفاده از درصدهای مختلف آرد یولاف و چربی اضافی در فرمولاسیون تهیه نان و خصوصیات حسی و بیاتی بافت نان. مجله علوم وفنون کشاورزی و منابع طبیعی. سال دهم. شماره دوم. ص: 245-233 .
ناصحی، ب.، ع. مرتضوی و م. رضوی. 1384. بررسی آنتالپی نان های مسطح ایرانی و باگت طی مدت نگهداری. پژوهش های علوم و صنایع غذایی ایران. جلد1. شماره(2). ص: 72-65.
مرتضوی، ع.، قدوس روحانی، م و جوینده، ح. تکنولوژی شیر و فرآورده های لبنی. چاپ پنجم. مشهد، انتشارات فردوسی مشهد. 1385.
مهاجر، ی. طرح تحقیقاتی تکنولوژی و فرآورده های نان. 1380.
یارمند م، سیدین اردبیلی م.1384. اثر گلوتن و آرد مالت جو بر روی بیاتی و کیفیت نان بربری. مجله علوم کشاورزی ایران، جلد36 ، شماره3 .

Abdelatif M.A , Rayas Duarte, P. The effect of mixing and wheat protein gluten on the gelatinization of wheat starch. Food Chem 2003; 81: 533-545.
Aibara S, Nishimura K and Esaki K, Effects of shortening on the loafvolume of frozen dough bread. Food Sci Biotechnol 10:521-528(2001).
Alsberg, C. L. Starch in flour. Cereal Chem. 1927, 4, 485.
Amirahmadi, B. 1370. Bread Consumption survey: Past present and Future. First Bread and Flour seminar of independence center . 122 pages.
Angioloni, A. and C. Collar, Gel, dough and fibre enriched fresh breads: Relationships between quality features and staling kinetics. Journal of Food Engineering,2009. 91(4): p. 526-532.
Arendt, E.K., Ryan, L.A.M. and Dal Bello, F. 2007. Impact of sourdough on the texture of bread. Food Microbiol., 24:165-174.
Armero E and Collar C, Crumb firming kinetics of wheat breads with anti-staling additives. J Cereal Sci 28:165-174(1998).
Asif Ahmad, F.M.A., Tahir Zahoor, Zia Ahmad Chatha. Haq Nawaz, Caballero, PedroA, EFFECT OF BARLEY β-GLUCAN ON SENSORY CHARACTERISTICS OF BREAD. Pak. J. Agri. Sci, 2008. 45(1).
Azizi, M.H., Rajabzadeh, N. and riahi, E. 2003. Effect of mono-diglyceride and lecthin on dough rheological characteristics and quality of flat bread. Lebensmittel Wissenschaft and technologi., 36:189-193.
Azizi, M.H., Seyedein Ardabili, M. and Payghambardoost, H.S. 2006. Effect of flour extraction rate on flour composition, dough rheological characteristics and quality of flat bread. J.Agric. Technol., 8:323-330
Baker, J.C. and Mize, M. D. 1993. Some observation ifferent the iffer of bread. Cereal Chem. 16:295-299.
Banasik, O.L.J. and Harris, R. H. 1953. The relationships of the sedimentation of bread crumb suspension to age. Cereal Chem. 30:532-537.
Barnes, F. G., Shen kenberg, D. R., and Guy, E.J. 1973. Factors affecting the mixing requirements of a sourdough brad made with acid whey :Effect of lactose, PH and salt as maesured by the farinograph. Baker's Digest(Jun.):16-18.
Barsenas, M.E. Bendito, C. and Rossel, C.M. 2004. Use of hydrocolloids as bread improvers in interrupted baking process with frozen storage. Food Hydrocol., 18(5):769-774.
Bechtel, W. G., Meisxer. D.F. and Bradley, W. B. 1953. Effect of the crust on the staling of bread. Cereal Chem. 30:160-168.
Bice, C.W. and Geddes, W. F. 1949. Evaluation of methods for the measurement of change which occur during bread staling. Cereal Chem. 26:440-443.
Bradley, W.B. and Thompson, J. B..1950. The effect of crust on the crumbling and compressibility of bread crumb during staling. Cereal Chem. 27:391-396.
Caballero, P.A., Gomz, M. and Rossel , C.M. 2007. Improvement of dough rheology, bread quality and bread shelf life by enzymes combination. J. Food Eng., 81(1):42-53.
Cauvain, S.P.; Young, L.S. Technology of Breadmaking(2nd ed.). Springer Science+Business Media, LLC., New York, USA. 2007.
Characteristics of gluten free breads. J Food Eng 56:153-161(2003).
Christianson DD, Hodge JE, Osborne D and detroy RW, Gelatinizationof wheat starch as modified by xanthan gum, guar gum, andcellulose gum. Cereal Chem 58:513-517(1981).
Chumachenko, N. A. 1947. The effect of dried whey on the quqlity of semi products abd bread. Dairy Sci.(Abst.) 36(9):450.
Chumachenko, N. A., Demchuk, A. P., and Roiter, I.M. 1975. Improving nutritional value of bread by addition of dried whey. Dairy Sci.(Abst.) 37(3):115.
Chumachenko, N. O., Demchuk, O. P., and Roiter, I.M. 1975. Use of dried whey in productionof bread from flour of the first quqlity. Dairy Sci.(Abst.) 37(6):311.
Cocup RO and Sanderson WB, Functionality of dairy ingredients inbakery products. Food Technol 41:102-104(1987).
Coskuner, Y. and Karababa, E. 2005. Studies on the quality of Turkish flat breads on blendsnof triticale and wheat flour. Int. Food Sci. and Tech., 40:469-479.
Cup, B., Abecassis, J. and Guilbert, S. 2003. State diagrams to help describe wheat bread processing. Int. J. Food Sci. and Tech., 38:759-766.
D'Appolonia, B. L. 1972. Effect of bread ingredients on starch properties as measured by the amylograph. Cereal Chem. 49(5):532-534.
Day, L., Augustin, M.A., Batey, I.L. and Wrigley, C.W. 2006. Wheat-gluten uses and industry needs. Trends in Food Sci. and Tech., 17(2):82-90.
Dickinson E, Stability and rheological implications of electrostaticmilk protein-polysaccharide interactions. Trends Food Sci Technol9:347-354(1998).
Dough Performance and Bread Quality. World Applied Sciences Journal 14(Special Issue of Food and Environment): 121-125, 2011.
Dziezak JD, A focus on gums. Food Technol 45:115-132(1991).
Edwards, W.P. The Science of Bakery Products. RSC Publishing.Cambridge, UK. 2007.
Faridy, H. 1985. Rheology of Wheat and wheat product. American Association of Cereal Chemists, St.Paul. Foundation Nutrient Bulletin 2005; 27-54.
Fessas, D. and Schiralid, A. 1998. Texture and staling of wheat bread crumb: Effect of water extractable proteins and pentosans. Thermochimia Acta., 323(1-2): 17-26.
Funami, T., Katqokq, Y., Asai, I. and Nishinari, K. 2005. Effect of non-ionic polysaccharides on the gelatinization and retrogradation behavior of wheat starch. Food Hydrocol., 19(1):1-13.
Gallagher E, Gormley TR and Arendt EK, Crust and crumb
Gelinas, P. Audet, J., Lachance, O., and Vachon, M. 1955. Fermented dairy ingredients for bread: Effect on dough rheology and bread characteristics. Cereal Chem. 72(2):151-154.
Giovanelli G, Peri C, Borri V. Effects of baking temperature on crumb.staling kinetics. Cereal Chem 1997; 74:710-714.
Gómez, M., et al., Effect of dietary fibre on dough rheology and bread quality. European Food Research and Technology, 2003. 216(1): p. 51-56.
Gray, J. A.; Bemiller, J. N. Bread staling: molecular basis and control. Compr Rev Food Sci F. 2003, 2(1), 1-21.
Guarda A, Rosell CM, Benedito C and Galotto MJ, Differenthydrocolloids as bread improvers and antistaling agents. FoodHydrocoll 18:241-247(2004).
Guarda, A. Rossel, C.M., Benedito, C. and Galloto, M.J. 2004. Different hydrocol., 18(2):241-247.
Gujral, H. S. and Gaur, S. 2005. Instrumential texture monostearate and sodium chloride. Int. J. Food proper., 8:377-385.
Gujral, H.S., Haros, M. and Rosell, C.M. 2004. Improving the texture and delaying staling in rice flour chapatti with hydrocoolloids and alfa-amylase. J. Food Eng., 65(1):89-94.
Guy. E. J. 1978. Dried cottage cheese whey: Review of its composition and use in bakery products. Baker's Digest(Oct.):10-16.
Haber, T. 1971. The effect of dried whey additionon the rheological properties of doughand quality pf bread. Dairy Sci.(Abst.) 33(7):516.
Haber, T.,and Jakubczyk, T. 1973. Effect dried whey on some organoleptic and nutritive properties of bread. Dairy Sci.(Abst.) 35(7):248.
Haraszi, R., Larroque. O.R., Butow, B.J., Gale, K.R., and Beke, F. 2008. Differential mixing action effects on functional properties and polymeric protein size distribution of wheat dough. J. Cereal Sci.., 47:41-51.
Hariri, J., Zaehringer, M. V., and Wiese, A. C. 1970. Properties of wheat starch paste containing components of Cheddar cheese whey. Food Tech. 24:79-84.
Holmes, D. G., and Lopes, J. 1977. Lactose in bakery products. Baker's Digest(Feb.):21-27.
Hsu KH, Hoseney RC and Seib PA, Frozen dough. I. Factors affectingstability of yeasted doughs. Cereal Chem 56:419-423(1979).
Hsu KH, Hoseney RC and Seib PA, Frozen dough. II. Effects of freezing and storing conditions on the stability of yeasted dough. CerealChem 56:424-426(1979).
Hugunin, A. G. 1980. Whey-An opportunity for the baking. Baker's Digest(Aug.):8-14.
I'Anson, K. J.; Miles, M. J.; Morris, V. J.; Besford, L.S.; Jarvis, D.A.; Marsh, R.A.The effects of added sugars on the retrogradation of wheat starch gels. J Cereal Sci. 1990, 11, 243-248.
Indrani, D., et al., Influence of whey protein concentrate on the rheological characteristics of dough, microstructure and quality of unleavened flat bread(parotta). Food Research International, 2007. 40(100): p.1254-1260.
Jagannath, J.H., Jayaraman, K.S. and Arya, S.S. 1991. Dynamic mechanical thermal analysis of chapatti and phulka. Food Chem., 64(4):571-576.
Jiang, Z.Q., Yang. S.Q., Tan, S.S., Li, L.T. and LI, X.T. 2005. Characterizationof a xylanase from the newly isolated thermophilic Thermomyces lanuginosus CAU44 and its application in bread making. Letters Applied Microbiol., 41:69-76.
Karim, A. A., Norizah, C. and Seow, C. 2000. Methods for the study of starch 75. retrogradation. Food Chem. 71;9-36.
Katino, K., Salmen kallio Mattila, M. Partanen, R., Forssel, P. and Autio, K. 2006. Effects of sourdough and enzymes on staling of high-fiber wheat bread. LWT Food Sciens and Technology., 39(5):479-491.
Kenny S, Wehrle K and Stanton C, Incorporation of dairy ingredientsinto wheat bread: effects on dough rheology and bread quality. EurFood Res Technol 210:391-396(2000).
Kenny S, Wehrle K, Dennehy T and Arendt EK, Correlations betweenempirical and fundamental rheology measurements and bakingperformance of frozen bread dough. Cereal Chem 76:421-425(1999).
Kim-Shin MS, Mari F, Rao PA, Stengle TR and Chinachoti P, 17ONuclearmagnetic resonance studies of watermobility during bread staling.J Agric Food Chem 39:1915-1920(1991).
Kyung JH and Lee MK, Trends in technology of bakery. Food Sci Ind36:13-17(2003).
Lee JM, Lee MK, Lee SK, Cho NJ and Kim SM, Effect of gum addedin making frozen dough on the characteristics of bread-making.Korean J Food Sci Technol 33:190-194(2001).
Linden G and Lorient D, New Ingredients in Food Processing:Biochemistry and Agriculture. CRC Press, Boca Raton, FL(1999).
Lodi, A. and Y. Vodovotz, Physical properties and water state changes during storage in soy bread with and without almond. Food Chemistry, 2008. 110(3): p.554-561.
Mahmoud, R. M. and Abouarab, A. A. 1989. Comparison of methods to determine the extent of staling in Egyption-type breads. Food Chemistry. 33:281-285.
Majzoobi, M., Farahnaky, A. and Ostovan, R.(2009a). Effect of microcrystalline cellulose and hydroxypropylmethyl cellulose on the properties of dough andflat berad.(Iranian Barbari Bread). In Press.
Majzoobi, M., Farahnaky, A., Ostovan, R. and Radi, M.(2009b). The Effects of dough and flat bread. In Press.
Maleki, M., Hoseney, R. C., and Mattern, P. J. 1980. Effect of loaf volume, moisture content and protein content on the softness and staling rate of bread. Cereal Chem. 57(2):138-140.
Mandala IG, Physical properties of fresh and frozen stored, microwavereheatedbreads, containing hydrocolloids. J Food Eng 66:291-300(2005).
MandalaIGandSotirakoglouK,Effectoffrozenstorageandmicrowavereheating on some physical attributes of fresh bread containinghydrocolloids. Food Hydrocoll 19:709-719(2005).
Mannie E and Asp EH, Dairy ingredients in baking. Cereal FoodsWorld44:143-146(1989).
Miyazaki, M., Van Hung, P., Madeda, T. and Morita, N. 2006. Recent advances in application of modified starches for bread making. Trends Food Sci. and Technol., 17(11):591-599.
Nasehi, B. 1374. Evaluation of the method of staling rate on flat bread. Ms thesis in food technology. College of Agriculture, Tarbiat Modares university. 180 pages.
Nilufer-Erdil, D., et al., Effect of soy milk powder addition on staling of soy bread. Food Chemistry, 2012. 131(4): p..1132-1139.
Ondoyen E and Thomas WR, Alginates, Carrageenan: Thickening andGelling Agents for Food, ed. by Imeson A. Blackie, London, pp. 1, 25(1992).
Ottenhof. M.A. and Farhat, I.A. 2004. The effect of gluten on the retrogradation of wheat starch. J. Cereal Sci., 40(3):269-274.
Pareyt, B., et al., Lipids in bread making: Sources, interactions, and impact on bread quality. Journal of Cereal Science, 2011. 54(3): p.266-279.
Patel, B.K., Waniska, R.D. and Seetharaman, K. 2005. Impact of different baking prosses on bread firmness and starch properties in bread crumb/ H. Cereal Sci., 42(2):173-184.
Payan R. Introduction to Technology of cereal products, Nourpardazan Pub., Tehran, Iran. 1999(in iffere).
Payan, R. 1379. Cereal product Technology. Agricultural Science pub., 350 pages.
Pomeranz, Y. and Z,Czuchjowska.1989. Differential scanning calorimetry, water activity, and moisture contents in crumb center and near crust of bread during storage. Cereal Chem, 66:305-308.
Qarooni, J., Ponte, J. G., Ponser, S.(1992), Flat breads of the world. Cereal Foods World.37:863-865.
Qarooni. J. 1995. Effect of emulsifiers on pita bread. Cereal Chem. 21:301-308.Rajabzade, N. 1382.Cereal Technology Elements. Vol. 2, University of Tehran pub., 433 pages.
Rajabzadeh N. Fundamentals of Cereal Technology, Tehran University Press, Tehran, Iran, 2002(in Persian).
Rajabzadeh, N., 1989. Bread technology. University of iffer publication . P.5.
Ribotta PD, Leon AE and Anon MC, Effect of freezing and storage of doughs on bread quality. J Agric Food Chem 49:913-918(2001).
Ribotta PD, Perez GT, Leon AE and Anon MC, Effect of emulsifier andguar gum onmicro structural, rheological and baking performanceof frozen bread dough. Food Hydrocoll 18:305-313(2004).
Rieder, A., et al., Effect of barley and oat flour types and sourdoughs on dough rheology and bread quality of composite wheat bread. Journal of Cereal Science, 2012. 55(1): p.44-52.
Rosell, C.M., Rajas, J.A. and Benedito de Barber, C.(2001a). Influence of hydrocolloids on dough rheology abd bread quality. Food Hydrocol., 15(1):75-81.
Rosell, C.M., Rajas, J.A. and Benedito de Barber, C.(2001b). Combined effect of different antistaling agents on the pasting properties of wheat flour. Eur. Food Res. Technol., 212:473-776.
Rusmussen, P.H. and Hasnen, A. 2001. Staling of wheat bread stored in modified atmosphere. Lebensmittel Wissenschaft and Technologie., 34:487-491.
Russell, p. L. and B, Chorleywood.1983. A kinetic study of bread stalling by differential scanning calorimetry. Starch, 35:277-300.
Sahlstrom S, Nielsen AO, Faergestad EM, Lea P, ParkWJ andEllekjaer MR, Effect of dough processing conditions and DATEMon Norwegian hearth bread prepared from frozen dough. CerealChem 76:38-44(1999).
Schenz TW, Glass transition and product stability: an overview. FoodHydrocoll 9:307-315(1995).
Schoch, T. J. 1965. Starch in bakery products. Bakers Digest 39(2):48-97.
Shalini, K. G. and Harsum, S.W. 1990. Xanthan gum production from waste sugar beet pulp. Bioresource Tech., 70:105-109.
Sidhu, S. J. and Seibel, W.1988. Measurment of ifferen texture using zwick universal testing machine. Lebensm Wiss. U. Technal. 21:147-150.
Stahel N, Dairy proteins for the cereal food industry: functions,selection and usage. Cereal FoodsWorld 28:453-454(1983).
Sturmovich, E. C. and Liepinya, Z. 1991. Development of the technology for dried lactic acid flour concentrates. Dairy Sci.(Abst.) 53(2):91.
Swortfiguer, M. J. 1968. D ough absorption and mousture retention in bread. Baker's Digest(Aug.):42-45.
Swortfiguer, M. J. 1971. Improving the shelf life of bread. Baker's Digest(Oct.):46-50.
Tong, Q., et al., Effect of honey powder on dough rheology and bread quality. Food Research International, 2010. 43(9): p.2284-2288.
Van Hung, P., Madea, T. and mortia, N, 2006. Dough and bread qualities of flours with whole waxy wheat flour subsit tuation. Food Res. Internat., 40(2):273-279.
Vans, B. M. , Maki, J. L. Y. , Jefri, L. N. and Elyas, L. J. Food analysis methods. Translated By: Ghazizadeh, M. and Razeghi, A. National Nutrition and Food technology Research Institute, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, 171 pages.
Varriano-Marston, E. 1983. Polarization microscopy: application in cereal science, in New Frontiers in Food Microstructure, Bechtel, D.B., Ed., American Association of Cereal Chemists, St.Paul.
Wang, J., Rosell, C.M. and Barber, C.B. 2002. Effect of addition of different fibersbon wheat dough performance and bread quality. Food Chem., 79:221-226.
Ward FM and Andon SA, Hydrocolloids as film former, adhesive, andgelling agents for bakery and cereal products. Cereal Foods World47:52-55(2002).
Zadow JG and Hardham JF, Studies on the use of whey proteinconcentrates in bread. Aust J Dairy Technol 36:60-63(1981).
Zaehringer, M. V. 1972. Properties of glutens from dough containing component of Cheddar cheese whey. Cereal Chem. 49(3):307-315.

Abstract
Staling of bread is considered as an issue that has attracted the attention of many researchers for long times and they always sought to delay it. Addition of dairy products such as milk powder is a way to delay the staling. In this study, skim milk powder and whole milk powder in amounts of5% of flour weight was added to dough mass bread. During the first ,third and fifth days of the shell and kernel moisture determination test individually, the test firmness by TPA, Soluble starch spectrophotometry, Sensory tests, color test by device Hunter Lab and differential scanning calorimetry by DSC in order to determine the retrograde starch were investigated to evaluate the effect of milk powder fat. The results were obtained using software SAS 9.1 in the simple random form. Duncan's multiple range tests was used to compare the means. The results showed that low-fat dry milk due to greater protein and lactose(than whole milk powder) and whole milk powder due to fat play a role in delaying staling approximately in the same amount, and addition off at dry milk to the content, hadn't a strong influence on the evaluated parameters.
Keywords: Massive bread, Dry milk, Fat, Staling, Sensory

Islamic Azad University
Science and research
Ayatollah Amoli Branch
Faculty of food science
M.Sc. Thesis
On food science

Title:
Study of effect of low fat and full fat dry milk on bread staling

Thesis Advisor
Dr.J.M.Milani

Consulting Advisor
Dr.A.Motamedzadegan

By
Samane Ahmadi

September 2013
1 . Yorok
2 . (FAO) Food And Agriculture Organization Of The United Nations
3 . High molecular weight glutenin subunit
4 . Low molecular weight glutenin subunit
5 . Nuclear Magnetic Resonance
6 . Magnetic Resonance Imaging
7 .Scanning electron microscopy
8 . Load cell
9 . Spectrophotometry
10 . Differential scanning calorimetry
11 . Pan
—————

————————————————————

—————

————————————————————

ه

111

116

137