گلوتن
گلوتن

گلوتن و سختی یا نرمی آرد گندم

گلوتن پروتئینی است که در گندم، جو و چاودار یافت می‌شود. این ماده باعث کش آمدن خمیر و ترد شدن بافت فراورده نهایی می گردد. ریشه کلمه گلوتن کلمه لاتینی “گلوتن” به معنای ” چسب” می باشد.گلوتن ترکیبی پروتئینی است که از غذاهای فرآوری شده از گندم و سایر غلات مرتبط به آن از جمله چاودار و جو بدست می آید.

گلوتن ترکیبی از دو گلیکوپروتئین گلیادین gliadin و گلوتلین glutelin می باشد که متصل با نشاسته در اندوسپرم(بافت تغذیه ای اطراف جوانه) بسیاری از غلات علوفه ای حضور دارند. گلیادین (از پروتئین های پرولامینیprolamins می باشد) و گلوتلین حدود ۸۰% محتوای پروتئینی دانه گندم را تشکیل می دهند.( گلیادین محلول در الکل است و گلوتنین فقط در باز و اسیدهای رقیق محلول می باشد).چون ایندو ترکیب در آب غیرمحلول می باشند می توان با شستن نشاسته ای که به آنها متصل می باشد ، خالص سازی را انجام داد.

در نقاط مختلف جهان گلوتن بعنوان یک منبع پروتئینی هم در غذاهایی که بطور مستقیم از منابع حاوی آن تهیه می شود و هم بعنوان افزودنی به غذاهایی کم پروتئین ، در نظر گرفته می شود. در اندوسپرم موجود در دانه اغلب گیاهان گلدار، پروتئین ذخیره شده است تا به هنگام رویش به مصرف جوانه برسد. گلوتن حقیقی که حاوی گلیادین و گلوتنین است محدود به گیاهان خانواده چمنیانgrass می باشد. پروتئین ذخیره شده دردانه برنج و ذرت نیز گاهی گلوتن نامیده می شوند ولی ترکیب پروتئین آنها متفاوت از گلوتن حقیقی است.

ورز دادن آب و آرد موجب استخراج گلوتن و جایگیری آن در محیط کشسان به نام خمیر می شود و بدین ترتیب نشاسته نیز شسته و جدا می شود. گرانول های نشاسته در آب سرد پخش شده و نهایتاً ته نشین و خشک می شوند.اگر از سالین به جای آب استفاده شود پروتئین خالص تری بدست می آید چراکه برخی ناخالصی های بی ضرر همراه با نشاسته داخل محلول می مانند.اگر تولید نشاسته مد نظر باشد استفاده از آب سرد مطلوب است چراکه ناخالصی ها همراه با گلوتن خواهند بود.

برای استخراج گلوتن در خانه و یا رستوران یک گلوله خمیر آنقدر زیر جریان آب سرد ورز داده می شود تا نشاسته موجود در آن خارج و شسته شود.در صنعت، دوغابی از آرد گندم به شدت توسط ماشین ورز داده می شود تا گلوتن در داخل توده خمیر شکل بگیرد.این توده گلوتن توسط نیروی گریز از مرکز جمع آوری شده و پس از طی مراحلی تحت فشار قرار گرفته و گلوتن مرطوب۶۵% آب خود را از دست میدهد و آنچه که باقی‌مانده از طریق یک نازل بدرون اتاقک خشک کن اسپری می شود ودر اینجا مدت کوتاهی در معرض دمای بالا قرار می گیرد تا بدون تغییر ساختمان شیمیایی گلوتن، آب آن بخار شود. محصول بدست آمده پودری آردی شکل با ۷%رطوبت می باشد که در مجاورت هوا خشک شده و از سیستم پنوماتیک به محل جمع آوری انتقال می یابد.در مرحله آخر پودر مذکور آسیاب و الک می گرددتا محصولی یکنواخت بدست آید.

گلوتن: مجموعه پروتئین غیر محلول در آب و قابل استخراج از گندم می‏باشد . گلوتن از دو قسمت تشکیل شده که عبارت از :

گلوتنین – وزن ملکولی بالا دارای خاصیت کشش پذیری پائین و خاصیت الاستیسته بالا قابل تعلیق در اسیدها , بازها و حلالهائی که بواسطه قطبی بودن می‏توانند پیوند هیدرژنی تشکیل دهند.گلوتنین‏ها میتوانند با چربیها ایجاد کمپلکس نمایند مقاومت و محکمی گلوتن مربوط به گلوتنین است .

گلیادین – وزن ملکولی پائین (۱۰۰۰۰۰ – ۲۵۰۰۰) کشش ‏پذیر , خاصیت الاستیسته پائین – قابل حل در اسیدها , بازها و حلالهائی که بواسطه قطبی بودن میتوانند پیوند هیدرژنی تشکیل دهند .

قدرت گلوتن : یعنی تشخیص ضعیف بودن یا قوی بودن گلوتن

مقدار گلوتن : یعنی تهیه گلوتن از مقدار معینی از آرد و محاسبه آن در ۱۰۰ گرم آرد .

مشخصات گلوتن :

ترکیب‌های پروتئینی موجود در این ماده در آب نامحلول هستند. بنابراین با عملیات شستشو به راحتی می‌توان این ترکیب را جداسازی و خالص‌سازی نمود. این عملیات در مقیاس خانگی قابل انجام است. برای کارخانه‌ها و در مقیاس صنعتی از دستگاه سپراتور دیسکی برای جداسازی این ترکیب پروتئینی استفاده می‌شود. این دستگاه از طریق نیروی گریز از مرکز و با سرعت بالا گلوتن را از نشاسته جدا می‌کند.

ویژگی کشش و انعطاف‌پذیری خمیر حاصل از آرد گندم به دلیل وجود این ماده پروتئینی است. این ماده همچنین باعث شکل‌پذیری خمیر می‌گردد. ساختار و بافت نان تشکیل شده از پخت خمیر به میزان زیادی تحت تاثیر وجود گلوتن است.

اگر خمير تهيه شده آرد را با آب يا محلول رقيق نمك شستشو نماييد، بعد از شستشوي كامل و خروج آرد، ته ظرف يك ماده چسبناك مي بينيد كه به آن گلوتن مي گويند. اين ماده همان چيزي است كه باعث چسبندگي خمير و ورز آمدن آن مي شود.

در داخل گندم , گلیادین همراه با گلوتنین حجم کلی پروتئین را درست می کند و بنام گلوتن خوانده می شود . کیفیت گلوتن با ویژگی های ارثی مغز گندم تغییر می کند و بعلاوه میزان و مقدار گلوتن که از گندم‏ های مختلف قابل استخراج است دارای خواص فیزیکی متغیری می باشد و همچنین عوامل مختلفی مثلا نحوه ساخت آن، زمان، حرارت، غلظت نمک و PH در کیفیت گلوتن تاثیر دارد ولی بطور کلی می توان گفت که سه نوع مشخص گلوتن وجود دارد :

  • گلوتن گندم خیلی سخت مثل گندم قرمز بهاره و قرمز زمستانی معمولا مقدار زیادی گلوتن چسبنده و قوی و همچنین الاستیک تولید می کنند
  •  گلوتن حاصل از گندم خیلی نرم مثل آرد گندم سفید معمولا مقدار کمی گلوتن نرم و بدون چسبنده که نمی ‏توان آنها را بطور محسوس کش آورد تولید می کنند.
  •  گلوتن نوع دورم – گندم وحشی

گندم ها را به دو نوع سخت (HardWheat) و نرم (SoftWheat) تقسيم مي كنند. گندم سخت پروتئين بيشتري دارد و همين امر ميزان گلوتن آرد حاصل از آنرا نيز افزايش ميدهد. گندم هایی که از آرد آنها بتوان قرص نانی بزرگ و پر حجم تولید کرد که مغز آن بافت خوبی داشته باشد (بافت مغز آن منظم ومتخلخل باشد) و دارای ماندگاری خوبی نیز باشد، عموما محتوی پروتئینی زیادی دارند ، “قوی” نامیده می شود . گندم هایی که  با آرد حاصل از آن فقط قرص کوچکی از نان می توان تهیه کردو بافت مغز نان هم زبر و حفره دار است، محتوی پروتئینی کمی دارند ، “ضعیف” نامیده می شوند . آرد گندم های ضعیف برای بیسکوئیت وکیک (شیرینی جات) بهترین آرد است، البته برای نانوایی مناسب نیست مگر اینکه با با آرد قوی تر مخلوط شود.

 تقسیم بندی آرد بر اساس مقدار گلوتن مرطوب :

اساس کار در اندازه گیری گلوتن خشک و مرطوب به این ترتیب است که نشاسته خمیر توسط آب شسته شده و گلوتن باقی مانده اندازه گیری می شود.

۱٫      آرد قوی به آردی گفته می شود که درصد گلوتن مرطوب آن بیش از ۲۶% باشد ای نوع آرد معمولا از گندم های سخت تهیه می شود.

۲٫      آرد متوسط به آردی گفته می شود که درصد گلوتن مرطوب آن بیش از ۲۲% باشد از این نوع آرد معمولا برای تهیه نان استفاده  می شود.

۳٫   آرد ضعیف به آردی گفته می شود که درصد گلوتن مرطوب آن کمتر از ۲۰% باشد، این آرد از گندم های نرم تهیه می شود و برای مصارف قنادی و همچنین بیسکوئیت سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

۴٫   آرد با گلوتن سیال به آردی گفته می شود که به علت ضعیف بودن بیش از حد گلوتن امکان جداسازی گلوتن از نشاسته وجود نداسته باشد ودر صورت شستشو به صورت سیال در آید.

در میان منابع پروتئینی ، پروتئین گندم از نظر دارا بودن خصوصیات لازم برای درست کردن نان بی نظیر است وتنها پروتئین چاودار می تواند تا حدودی شبیه پروتئین گندم عمل کند. مقدار پروتئین گندم بر حسب واریته متغیر وبین ۹ – ۱۴ درصد می باشد.

پروتئین های گندم ( آلبولین، گلوبولین، گلیادین و گلوتنین) را می توان بر حسب حلالیت آنها را تقسیم بندی نمود:

۲۰-۱۵ درصد از پروتئین ها در محلول های نمکی رقیق محلول می باشند که عبارتند از آلبومین ها، گلوبولین ها، آلبومین جزء محلول در آب است ودر اثر حرارت منعقدمی شود. گلوبولین آن در محلول نمک های خنثی محلول است.

  ۸۰ درصد غیر محلول را گلوتن تشکیل  می دهد که پروتئین مخصوص گندم بوده و در حیوانات وجود ندارد گلوتن را به آسانی می توان از طریق شستشوی خمیر در زیر جریان آب بدست آورد.  گلوتن از دو قسمت تشکیل یافته است. قسمتی از آن که در الکل ۷۰ درصد محلول است به نام گلیادین و قسمت غیر محلول به نام گلوتنین می باشد، گلیادین و گلوتنین دارای مقدار زیادی اسید آمینه گلوتامین می باشد (۴۵%-۴۰%) .  مقدار پرولین نیز به خصوص در گلیادین زیاد است (۱۵%-۱۰%) . از نقطه نظر ارزش غذایی و تغذیه ای گلوتن دارای مقدار کمی لیزین می باشد (حدود ۱%) برعکس آلبومین ها و گلوبولین ها از لیزین غنی می باشند ولی فقیر از متیونین هستند .       

 گلیادین جدا شده (ایزوله) به حالت آبدار توده چسبناکی را تشکیل می دهد که قابل کشش می باشد و الاسیسیته ضعیفی دارد. گلیادین ۴۰ الی ۴۵ % از پروتئین های آرد را تشکیل می دهند وزن مولکولی  آن حدود ۳۵۰۰۰ الی ۴۴۰۰۰ بوده و ساختمان چین خورده ای را تشکیل می دهد که اتصالات بین مولکولی تضمین کننده پایداری هر واحد می باشند . گلوتنین هیدراته (آبدار) چسبندگی بیشتر وقابلیت کشش کمتری نسبت به گلوتن دارد گلوتنین ۴۰-۳۵ درصد پروتئین های آرد را تشکیل می دهد.  وزن مولکولی آن ۳-۱ میلیون می باشد.  بین واحدهای گلوتنین نیز پیوند های  وجود دارد و مجموعا ساختمان کم وبیش به فرم درازی را تشکیل می دهند.

گلوتن و گلیادین تشکیل دهنده گلوتن گندم هستند که در تولید نان نقش حساس و اساسی دارد. تشکیل گلوتن زمانی صورت می گیرد که آرد با آب مخلوط شود.  گلوتن یک توده چسبنده و برگشت پذیر است که اجزاء دیگر نان نظیر نشاسته وحباب های گاز را در خود نگه می دارد و به این ترتیب زمینه را برای تشکیل ساختمان مغز نان  فراهم می سازد.

 خواص گلوتن را می توان به صورت زیر بیان کرد :

1- قادر است ۲-۳ برابر وزن خود آب جذب کند و متورم شود .

2-  با آب پیوند برقرار می کند و توده خمیر را تشکیل می دهد.

3- باعث کشش خمیر و مقاومت به کشش خمیر می شود .

4-  باعث نگه داری گازهای حاصل از تخمیر در خمیر و در نتیجه پوک ومتخلخل شدن خمیر می شود.

5- خاصیت الاستیک دارد .

6- سبب فرم پذیری خمیر می شود .

تغییرات بوجود آمده در گلوتن طی فرآیند پخت :

۱٫         در اثر حرارت گلوتن منعقد می شود و شکل آن تغییر می کند .

۲٫         در حین فرآیند پخت آب خود را از دست می دهد یعنی آب خود را به نشاسته انتقال می دهد و منعقد می شود .

۳٫         در اثر انعقاد گلوتن سفت می شود و در نتیجه سبب بوجود آمدن بافت وساختار محصول و پوسته نان می شود .

در شکل زیر ساختمان گلوتن و اجزای تشکیل دهنده آن (گلیادین و گلوتنین) نشان داده شده است.

موارد مصرف گلوتن در صنعت

این ماده پروتئینی در صنعت لبنیات به عنوان تثبیت‌کننده در بستنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در تولید سس کچاپ برای پایدار کردن بافت سس به کار می‌رود. احتمال استفاده از این ترکیب در محصولاتی مانند سس سویا و آبجو هم وجود دارد. همچنین برای بهبود کیفیت نان و بهتر شدن کیفیت پخت ماکارونی این ترکیب را به آرد و سمولینای گندم اضافه می‌کنند.

گلوتن - گلوتن فری - گلوتن در صنعت غذا - سپراتور دیسکی - سپراتور - جداسازی گلوتن و نشاسته -

گلوتن، ماده معمولا بی‌ضرر

برخی از افراد نسبت به این ماده پروتیئنی حساس هستند. این افراد مبتلا به بیماری سلیاک می‌باشند. این بیماری نوعی اختلال خود ایمنی روده باریک است که افراد مبتلا به آن در صورت مصرف این ترکیب پروتئینی دچار علامت‌های عدم تحمل می‌گردند. این علائم شامل واکنش التهابی، تحلیل پرزهای روده و در نهایت کاهش عملکرد آنزیم‌های روده می‌باشد. با این وجود این ترکیب از نظر سازمان FDA آمریکا (سازمان غذا و دارو) جزو “ماده معمولا بی‌ضرر” طبقه‌بندی شده است.

سپراتور دیسکی

در این ماشین، آرد گندم ترکیب شده با آب با سرعت بالا ورز داده می‌شود و نیروی گریز از مرکز گلوتن را از نشاسته جداسازی می‌کند (عملیات تغلیظ بر اساس اختلاف دانسیته). گلوتن جدا شده از طریق نازل‌هایی از دستگاه خارج می‌گردد. عملیات خشک کردن هم انجام می‌گردد. پودر این ماده جدا شده، تحت عملیات غربال‌گری قرار می‌گیرد و یکنواخت می‌گردد.

گلوتن - گلوتن فری - گلوتن در صنعت غذا - سپراتور دیسکی - سپراتور - جداسازی گلوتن و نشاسته -

طبق به روز‌ترین تحقیقات انجام شده می‌توان بدون انجام عملیات شستشو و همچنین کاهش مصرف انرژی، گلوتن و نشاسته را از هم جدا کرد. در واقع با استفاده از نیروهای مکانیکی (برشی) که در دستگاهی به نام shear cell به کار می‌رود این فرآیند جداسازی قابل انجام است.

دليل  مضر بودن گلوتن براي بعضي از افراد

دليل  مضر بودن گلوتن براي بعضي از افراد 

هنگامي که این ماده به دستگاه گوارش وارد مي‌شود و در معرض سلول‌هاي سيستم ايمني بدن قرار مي‌گيرد و آنها به اشتباه تصور مي‌کنند که يک مهاجم خارجي مانند باکتري وارد بدن شده. بعضي از افراد به این ماده حساسيت دارند و اين باعث مي‌شود سيستم ايمني به آن واکنش نشان دهد اما خيلي از افراد با خوردن گندم به مشکل بر نميخورند.

بيماري سلياک:

بدن گلوتن را يک موجود خارجي و متجاوز در نظر بگيرد و در نتيجه سيستم ايمني به گلوتن و همچنين ديواره روده حمله مي‌کند و به همين دليل سلياک بيماري اختلال خود ايمني محسوب مي‌شود. واکنش ايمني باعث انحطاط ديواره روده مي‌شود و منجر به کمبود مواد مغذي، احساس خستگي، مشکلات گوارشي و کم خوني مي‌شود و احتمال ابتلا به بساري از بيماري‌هاي خطرناک را افزايش مي‌دهد.

اين بيماري ۱ درصد از افراد را تهديد مي‌کند اما در سالمندان مقدار آن حدود ۲ درصد است. بسياري از افرادي که به بيماري سلياک دچار مي‌شوند ممکن است حتي علائم گوارشي نداشته باشند و تشخيص اين بيماري کمي سخت است و تحقيقات نشان داده حدود ۸۰% افرادي که دچار اين بيماري شده بودند در جريان بيماريشان قرار نداشتند.

حساسيت گلوتن:

حتما نبايد دچار بيماري سلياک باشيد تا به گلوتن حساسيت داشته باشيد و اين نوع از حساسيت گندم در بين افراد بيشتر رايج است. هيچ تعريف مشخصي از اين حساسيت وجود ندارد اما بعضي افراد بعد از مصرف گندم دچار عوارض جانبي مي‌شوند و با رعايت برنامه غذايي بدون گلوتن اين عوارض از بين مي‌روند.

اگر عوارض ناشي از استفاده از این ماده داريد و مطمئن شده‌ايد که سلياک نيست پس احتمالا دچار اين حساسيت هستيد. در حساسيت غير سلياکي بافت‌هاي بدن در امان هستند. بسياري از علائم آن همچون بيماري سلياک است از جمله: نفخ، درد معده، خستگي، اسهال، و همچنين درد در استخوان‌ها و مفاصل.

متاسفانه هيچ راهي براي تشخيص حساسيت گندم وجود ندارد. تحقيقات مختلف بر اساس آنتي بادي‌هاي ضد گلاييدين موجود در خون نشان داده بين 6-8 درصد مردم به این ماده حساسيت دارند. تنها راه درست تشخيص اين مشکل اين است که به طور موقت این ماده را از برنامه غذايي تان حذف کنيد و سپس آن را دوباره برگردانيد و ببينيد علائم نيز برمي‌گردند يا خير. حساسيت به این ماده بسيار شايع‌تر از بيماري سلياک است، همچنين منجر به عوارض جانبي متعدد مي‌شود.

سندروم روده تحريک پذير:

گروهي از رژيم غذايي حاوي این ماده داراي درد بيشتري بودند. مطالعات نشان مي دهد که گلوتن مي تواند باعث التهاب در روده و روده متورم و فرد دچارسندروم روده تحريک پذير شود. و مشکلاتي را در روده به وجود مي‌آورد و اجازه مي دهد مواد ناخواسته از طريق جريان خون نشت کنند. مشکلاتي مانند درد شکم، گرفتگي، نفخ و گاز معده و اسهال پيش مي‌آيد.

براي يک درصد از افراد ممکن است حساسيت گلوتن منجر به مشکلات گوارشي شود.

رژيم غذايي بدون گندم براي کساني که دچار شيزوفرني، اوتيسم و آتاکسي ، مي‌تواند مفيد باشد. براي بسياري از مردم ضرورتي ندارد. اما براي افرادي که رژيم غذايي خاصي دارند حذف این ماده مي‌تواند بسيار موثر باشد.

رژيم غذايي بدون گندم معمولا خطري ندارد و مواد مغذي‌اي که در غلات است را مي‌توانيد از طريق مواد غذايي ديگر تامين کنيد. فقط مطمئن باشيد غذايي که جايگزين آنها مي‌کنيد سالم باشد و فقط برچسب فاقد گندم به معناي سالم بودن نيست.

نویسنده : مهندس محسن طاهرسلطانی

Review Overview

User Rating: 4.05 ( 5 votes)

بازدیدها: 3284

About Fooda

وبسایت فودا، ﮐﺎﻣﻠﺘﺮﯾﻦ ﻣﺮﺟﻊ ﺩﺍﻧﻠﻮﺩ ﺭﺍﯾﮕﺎﻥ ﮔﺰﺍﺭﺷﮑﺎﺭ ﺁﺯﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻩ و تهیه ﮔﺰﺍﺭﺵ ﮐﺎﺭﺁﻣﻮﺯﯼ، پروژه اصول طراحی ، گزارش عملیات صنایع غذایی ، ﻣﻘﺎﻟﻪ، ﺳﻤﯿﻨﺎﺭ، کاربینی ، ﺑﺮﺍﯼ ﺩﺍﻧﺸﺠﻮﯾﺎﻥ ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻏﺬﺍﯾﯽ foodvar@yahoo.com ﺑﺎ ﺗﺸﮑﺮ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﺳﺎﯾﺖ

Check Also

روغن زیتون

فرآيند توليد روغن زيتون

روغن با روش هاي مختلف که عمدتا فيزيکي است از زيتون استخراج و باقيمانده اي به جا مي ماند که  تا 8 درصد روغن داشته و توسط حلال که معمولا هگزان است روغن کشي و روغن حاصل، روغن تفاله ناميده مي شود

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.