اصلاح کیفیت گندم سن‌زده به کمک آنزیم‌ها
گندم همواره در معرض تهدید خاموشی به نام حشره سن قرار دارد. این آفت کوچک با تزریق آنزیمهای مخرب خود، می‌تواند تا ۴۰% از کیفیت گلوتن را نابود کند و چالشی بزرگ برای صنعت آرد و نان ایجاد نماید. اما علم نوین با استفاده از راهکارهای آنزیمی، راه نجاتی برای این معضل یافته است. در این مقاله به بررسی مکانیسم منحصر به فرد آنزیم‌هایی می‌پردازیم که مانند پزشکان مولکولی، شبکه آسیب‌دیده گلوتن را ترمیم و امیدی تازه برای بازیافت گندم‌های آلوده ایجاد می‌کنند.
حشره سن (Sunn Pest) چیست و چه می‌کند
آفت سن با نام علمی Eurygaster integriceps مهم‌ترین گونه در خاورمیانه است که بیشتر در ایران، ترکیه، سوریه، عراق و قفقاز شیوع دارد و در بهار به مزارع گندم در مرحله شیری شدن دانه ها هجوم می‌برد.
این حشره آنزیمهای گوارشی زیر را با نیش خود وارد دانه می‌کند تا با هیدرولیز مواد درون گندم بتواند آنها را مصرف کند:
- پروتئازها (به‌ویژه سرین پروتئازها) که باعث تجزیه پروتئین‌های گلوتن می‌شود.
- لیپازهکه باعث : تجزیه چربی‌های اندوسپرم و ایجاد طعم نامطلوب می‌شوند
- پلی‌گالاکتورونازکه باعث تخریب دیواره سلولی می‌شوند
- حمله سن به دانه گندم باعث کاهش پروتئین مرغوب (گلوتن) تا ۴۰%، افزایش اسیدیته آرد (pH 5.2-5.8) و تشکیل ترکیبات تیره‌کننده (ملانوئیدین) و در نتیجه کاهش کیفیت نان شامل خمیر شل، حجم نان کم و بافت نامنظم می‌شود.
نقش آنزیمهای صنعتی در جبران آسیب‌ها
ترانس‌گلوتامیناز (TG)؛ پیوندساز مولکولی
آنزیم ترانس‌گلوتامیناز بین مولکولهای گلوتن آسیب‌دیده در آرد حاصل از گندم سن‌زده پیوند ایجاد می‌کند (پیوندهای (گلوتامیلε-(γ-) و بدین‌ترتیب شبکه پروتئینی جدیدی تشکیل می‌دهد که جایگزین پیوندهای تخریب‌شده توسط پروتئازهای سن می‌شود. استحکام خمیر (مقاومت به کشش) تا 40% افزایش می‌یابد و در نتیجه حجم نان بهبود می‌یابد و بافت نان یکنواخت می‌شود.
گلوکز اکسیداز (GO):
هم‌افزایی آنزیم‌ها:
استفاده همزمان گلوکز اکسیداز و ترانس گلوتامیناز با اسید آسکوربیک می‌تواند به بازیابی 70 تا 80 درصدی کیفیت آرد سالم بینجامد، حجم نان را تا 25% نسبت به آرد سن‌زده افزایش و تیرگی آرد را کاهش دهد و باعث بهبود رنگ محصول نهایی شود. همچنین ترکیب آنزیمهای ترانس‌گلوتامیناز و گلوکز اکسیداز با لیپاز می‌تواند به کاهش اثرات اکسیداسیون چربی‌ها و بهبود ماندگار و با همی‌سلولاز به بهبود بهبود ویژگی‌های رئولوژیکی آردهای سبوس‌دار کمک کند.
اما قبل از استفاده از آنزیم‌ها باید درصد دقیق آلودگی به سن به کمک آزمایش فالینگ نامبر و آلکالین تست مشخص شود.
در جدول زیر خصوصیات آرد سالم، سن‌زده و تیمار شده با آنزیم مشاهده می‌شود:
پارامتر | آرد سالم | آرد سن‌زده | آرد تیمار شده با آنزیم |
|---|---|---|---|
عدد رسوبی (ml) | ۴۵ | ۲۲ | ۳۸ |
حجم نان (cm³/g) | ۵٫۲ | ۳٫۱ | ۴٫۸ |
سفتی بافت (N) روز اول | ۱٫۸ | ۳٫۵ | ۲٫۱ |
فعالیت آلفا-آمیلاز (CU) | ۲۰ | ۸۵ | ۳۵ |
استفاده از آنزیم‌ها نه‌تنها کیفیت آرد را بهبود می‌بخشد، بلکه می‌تواند به کاهش 60 درصدی ضایعات گندم کمک می کند و می‌تواند باعث صرفه‌جویی ۱٫۵ میلیون تن گندم در سال در سطح خاورمیانه گردد.
برای بهبود کیفیت نان و آرد خود، ترانس گلوتامیناز 120 را امتحان کنید!
منابع:
- مطالعات مرکز تحقیقات آفات وزارت جهاد کشاورزی ایران (۱۴۰۲)
- پروژه‌های مشترک دانشگاه تهران و دانشگاه واگنینگن هلند
دیدگاه‌ها
دیدگاهی وجود ندارد