Άλεση σίτου με πεπιεσμένο αέρα – Επίδραση της κοκκομετρίας αλεύρου στις λειτουργικές ιδιότητες ζυμαριού και ψωμιού
Creators: name: Βούρης, Δημήτριος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: άλεση με πεπιεσμένο αέρα
κοκκομετρία
αλεύρι
jet milling
particle size
flour

description: Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η εξέταση της επίδρασης της άλεσης με πεπιεσμένο αέρα (jet milling) στις ιδιότητες του παραγόμενου, λεπτοτεμαχισμένου αλεύρου σίτου, καθώς και τις λειτουργικές ιδιότητες του παραγόμενου ζυμαριού και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του αντίστοιχου ψωμιού. Για το σκοπό αυτό, μελετήθηκαν τρία διαφορετικά κλάσματα αλεύρου σίτου. Το πρώτο ήταν το μητρικό, χονδρόκοκκο αλεύρι,W80, ενώ τα άλλα δύο,W25 και W15, ήταν λεπτόκοκκα, και προέκυψαν από άλεση του W80,στο μύλο με πεπιεσμένο αέρα (jet mill) εφαρμόζοντας διαφορετική παροχή τροφοδοσίας αλεύρου, 27kg/h και 15kg/h, αντίστοιχα. Η εξέταση της σύστασης των αλεύρων έδειξε ότι η άλεση με πεπιεσμένο αέρα οδήγησε σε άλευρα με πολύ μικρό μέγεθος σωματιδίων (d50 &lt;25μm), αλλά όχι με εκτεταμένη μηχανική θραύση του αμύλου. Η άλεση βελτίωσε την εκχύλιση του υδατοδιαλυτού κλάσματος των αραβινοξυλανών, ωστόσο δεν επηρέασε καθόλου τη μοριακή δομή τους, όπως αυτή εξετάστηκε με τεχνικές υγρής χρωματογραφίας (HPSEC) και πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Παρατηρήθηκε ότι το φαινομενικό μοριακό βάρος των υδατοδιαλυτών αραβινοξυλανών δε μεταβλήθηκε, ενώ δεν παρατηρήθηκαν μεταβολές ούτε στις αναλογίες μονάδων αραβινόζης/ξυλόζης (A/X), μονοϋποκατεστημένων/διυποκατεστημένων μονομερών (M/D) και υποκατεστημένων/μη-υποκατεστημένων μονομερών((M+D)/U).Τα λεπτόκοκκα άλευρα σε σύγκριση με το μητρικό παρουσίασαν αυξημένες τιμές απορρόφησης νερού και μικρότερους βαθμούς εξασθένησης του σχηματιζόμενου ζυμαριού κατά τo συνεχόμενο ζύμωμα, όπως αυτές εκτιμήθηκαν σε φαρινογράφο. Η εξέταση στον εκτατογράφο έδειξε ότι τα λεπτόκοκκα κλάσματα αλεύρου σίτου έδωσαν ζυμάρια με μεγαλύτερη αντίσταση στην έκταση. Κατά την ανάλυση του προφίλ υφής (TPA) παρατηρήθηκε ότι τα ζυμάρια από τα λεπτόκοκκα κλάσματα ήταν περισσότερο σκληρά, συνεκτικά και εμφάνισαν μεγαλύτερες τιμές προσκολλητικότητας σε σχέση με το χονδρόκοκκο άλευρο. Η δοκιμή χαλάρωσης της τάσης έδειξε ότι η μείωση του μεγέθους σωματιδίων των αλεύρων είχε ως αποτέλεσμα περισσότερο σκληρά και ελαστικά ζυμάρια (αυξημένες τιμές χρόνου ημίσειας χαλάρωσης και εκτατικού ιξώδους). Η δοκιμή ερπυσμού – ανάκτησης επιβεβαίωσε την αύξηση του ελαστικού χαρακτήρα του ζυμαριού, με μείωση της κοκκομετρίας του αλεύρου (μικρότερες τιμές παραμέτρων ενδοτικότητας για τα λεπτόκοκκα κλάσματα). Η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης έδειξε ότι η ενθαλπία ζελατινοποίησης του αμύλου ελαττώθηκε, καθώς το μέγεθος των σωματιδίων του αλεύρου μειώθηκε. Η μείωση της κοκκομετρίας του αλεύρου είχε ως αποτέλεσμα την παρασκευή ψωμιών με μικρότερο ειδικό όγκο, περισσότερο «χρυσαφένιο»-καφέ χρώμα κόρας και περισσότερο κλειστό και ομοιόμορφο πορώδες ψίχας. Η εξέταση της ψίχας με την ανάλυση προφίλ υφής έδειξε ότι η μείωση της κοκκομετρίας έδωσε ψωμιά με περισσότερο σκληρή ψίχα, λιγότερο ελαστικά και με μεγαλύτερη δυσκολία μάσησης. Επίσης, η επανακρυστάλλωση της αμυλοπηκτίνης ήταν μικρότερη στα ψωμιά από άλευρα μικρότερης κοκκομετρίας, όπως αυτή υπολογίστηκε με τη διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης. Η επίδραση της κοκκομετρίας του αλεύρου στο ρυθμό σκλήρυνσης της ψίχας και επανακρυστάλλωσης της αμυλοπηκτίνης της ψίχας κατά τη διάρκεια αποθήκευσης των ψωμιών μελετήθηκε με το μοντέλο Avrami. Ωστόσο, τα παραπάνω φαινόμενα δε φάνηκε να επηρεάζονται από το μέγεθος σωματιδίων του αλεύρου. Τέλος, η οργανοληπτική εξέταση των ψωμιών επιβεβαίωσε ότι ταψωμιά από λεπτόκοκκα άλευρα είχαν περισσότερο ομοιόμορφο πορώδες και σκληρότερη ψίχα σε σχέση με τα αντίστοιχα από το μητρικό αλεύρι.
description: The objective of the present study was to evaluate the effect of jet milling process on properties of wheat flour streams, as well as the dough functional properties and the quality characteristics of the respective bread. For this purpose, three wheat flour milling streams were studied. The first flour was the feed material of the jet mill (coarse wheat flour, W80), which was milled at two different feeding rates of the milling chamber of the unit (27kg/hand 15kg/h). The milling process resulted in two other wheat flour samples, differing in terms of mean particle size (fine wheat flour, W25 and W15). Although the jet milling led to flour streams with very small mean particle size (d50&lt;25μm),no excessive starch damage in fine flour streams was noted. Jet milling also enhanced the extractability of water-extractable arabinoxylans (WEAX), while it did not seem to have any destructive effect in their fine structure (as it was determined by the HPSEC and NMR techniques). More specifically, neither any alteration was observed in the molecular peak weight (Mp) of WEAX, nor any alteration in the relative sugar residue ratios (arabinose/xylose residues, mono-/di-substituted residues and substituted/un-substituted residues). The Farinograph test showed that the flour water absorption was increased, as the flour mean particle size was reduced; moreover, the resultant dough from the finer flour showed lower degree of softening. The Extesigraph test showed that the dough made from flour with fine particle size was more resistant to extension, than the dough made from coarse flour. Texture Profile Analysis test (TPA)revealed harder, more consistent and more adhesive dough structures with decrease in flour particle size. Stress relaxation tests showed that the decrease in flour mean particle size resulted in harder and more elastic dough (higher half relaxation times and higher elongational viscosity values were observed). Creep – recovery test results were in agreement with the stress relaxation data, showing that fine flours formed more elastic doughs. While the flour mean particle size was reduced, the apparent starch gelatinization enthalpy was reduced as probed by Differential Scanning Calorimetry(DSC). The decrease in flour mean particle size (d50) resulted in lower loaf specific volume values, more golden-brown crust and finer crumb structures. As it was shown by Texture Profile Analysis, the decrease in mean flour particle size resulted in breads with harder, less elastic crumb and higher chewiness values. Moreover, the apparent retrogradation enthalpy of amylopectin decreased, as the flour mean particle size was reduced (DSC measurements). The effect of flour mean particle size on the rate of amylopectin retrogradation and crumb hardening during storage was analyzed by the Avrami mathematical model;no significant effectswere noted in this respect. Finally, the sensory analysis conducted on breads showed that samples made from the fine flour streams presented a finer crumb porosity, harder crumb and were more difficult to be chewed, in contrast to the breads made from the coarse flour (in agreement with TPA results).