تاريخ : سه شنبه چهاردهم آذر 1391
معرفی کتاب "کیفیت و ارزش تکنولوژیکی گندم "

به لطف حضرت حق، کتابی که از مدتها پیش به همراه استاد گرامی، جناب آقای دکتر طیب ساکی نژاد و دوست عزیزم، جناب آقای سید علیرضا سیدمحمدی در حال نگارش و تدوین آن بودیم، سرانجام تحت عنوان "کیفیت و ارزش تکنولوژیکی گندم " در ده فصل و 428 صفحه، منتشر شده است. علاقه مندان به تهیه کتاب می توانند با کتابفروشی رشد اهواز به شماره 06112217002 تماس بگیرند تا کتاب در اسرع وقت از طریق پست برایشان ارسال گردد.

جهت معرفی این کتاب به اساتید ارجمند و دانشجویان معزز مقاطع کارشناسی و تحصیلات تکمیلی رشته‌های زراعت، اصلاح نباتات و صنایع غذایی که مخاطبین اصلی آن می باشند، مناسب دیدم که پیشگفتار کتاب "کیفیت و ارزش تکنولوژیکی گندم " را در وبلاگ خود درج کنم که در ادامه شاهد آن خواهیم بود. امید است که با تالیف و انتشار کتاب حاضر، گامی هر چند ناچیز در جهت رشد و اعتلای علمی فرزندان این مرز و بوم برداشته شده باشد.

 

پیشگفتار


برچسب‌ها: معرفی کتاب, کیفیت و ارزش تکنولوژیکی گندم, ارقام مختلف گندم, زراعت, اصلاح نباتات و صنایع غذایی

ادامه مطلب...
ارسال توسط مهدی

مقاله مروری- نقش ترکیبات گندم دوروم بر کیفیت پاستا(ماکارونی) و نان (بخش اول)

مقدمه

در این مقاله، واژه پاستا منحصرا به محصولات تولید شده از سمولینای گندم دوروم اطلاق می شود و محصولات پاستای تولید شده ازغلات فاقد گلوتن چون برنج، ذرت و سورگوم مورد بررسی قرار نمی گیرند. تمرکز بر اشکال سنتی پاستای خشک شده می باشد زیرا عمده تحقیقات در مورد این محصول بوده است اگرچه عمده بحث در مورد محصولات تازه پاستا نیز صادق است. در مورد  پخت نان، عمدتا نان تخمیری، تنها نان تولید شده از سمولینای دوروم یا ترکیب معمول دوروم و گندم معمولی(هگزاپلویید) مورد بررسی قرار می گیرند. تمرکز اصلی این مقاله بر ترکیبات شیمیایی عمده دانه گندم دوروم(نشاسته، پروتئین، کربوهیدرات غیر نشاسته ای و لیپیدها) و چگونگی تاثیر آنها بر رفتار خمیر سمولینا و کیفیت پاستا و نان تولیدی خواهد بود. ارزش غذایی این ترکیبات مورد بحث قرار نخواهد گرفت.

استفاده از گندم دوروم برای تولید پاستا

گندم مورد ترجیح برای تولید محصولات پاستا، گندم دوروم(تتراپلویید) Triticum turgidum می باشد. گندم دوروم، برخلاف گندم معمولی Triticum aestivum که برای تولید نان مورد استفاده قرار می گیرد، سخت ترین نوع نان است و بر اثر آسیاب شدن تولید ذراتی زمخت و ناهموار می کند که بعنوان پاستا شناخته می شوند. این ذرات برای تولید پاستا و couscous (نوعی ماکارونی تولیدی در آفریقای شمالی) ایده آل می باشند. جنبه های کلیدی گندم دوروم شامل سختی، فشردگی و به رنگ زرد کهربایی بودن دانه ها است. پس از تبدیل به پاستا، گندم دوروم محصولاتی با کیفیت بالای پخت و پایدار نسبت به پخت بیش از حد و با کیفیت خوراکی بی نظیر فراهم می آورد. در برخی کشورها(ایتالیا، فرانسه و یونان) پاستای خشک منحصرا از گندم دوروم تولید می شود و استفاده از دیگر غلات در تولید آن بعنوان تقلب شناخته شده است( قانون شماره 580 ایتالیا، 1967). دیگر کشورها مانند اسپانیا، آمریکا، کانادا و استرالیا بطور سنتی مصرف پاستای تولید شده از گندم دوروم را ترجیح می دهند.

گندم دوروم برای تولید نان

گندم معمولی عمتا برای تولید نانهای مسطح و تخمیری(خمیر مایه) استفاده می شود. اما گندم دوروم برای تولید نوعی نان در مناطق جنوب ایتالیا بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد(Quaglia, 1988). در حال حاضر، مقبولیت گندم دوروم مورد استفاده برای تولید انواع نان در مناطق مدیترانه، در حال گسترش به دیگر کشورهای جهان است، اگرچه بیشتر بعنوان نانی خاص و ویژه مورد مصرف قرار می گیرد.(Quaglia, 1988) اگرچه آرد دوروم معمولا قرص نان کوچکتری نسبت به آرد گندم معمولی تولید می کند، اما رنگ نانهای حاصل از گندم دوروم مایل به زرد بوده و این نانها طعم و بوی خاص، ساختار ریز واحدی متحد الشکل و دوره ماندگاری طولانی تری دارند که سبب گرایش مصرف کنندگان به سوی آنها می شود .(Liu et al. 1996) نان دوروم همچنین در افراد حساس به گلوتن (نوعی بیماری ژنتیکی که افراد قادر به هضم گلوتن نان نیستند)، مسومیت کمتری ایجاد می کند که این امر دلیل دیگری برای تولید نان از گندم دوروم است(.(Troncone and Auricchio, 1991 بسیاری از این نانها بطور صنعتی تولید نمی شوند و هنوز، تولید آنها بیانگر مهارتهای خاص نانوایان است و بنابراین تولید صنعتی آنها بسیار گران است.

اصلاحگری گندم دوروم مناسب برای تولید نان و پاستا، درایتالیا و کانادا انجام می شود زیرا گندم دوروم دو منظوره می تواند بجای گندم نان مورد استفاده قرار گیرد یا با آرد نانوایی با کیفیت بالا ترکیب شود. نان حاصله از ترکیب آرد گندم دوروم و آرد گندم معمولی بهاره( با نسبت 60 به 40) که با استفاده از روش  sponge-doughتهیه شده، نانی با ظاهر و حجم مشابه با نان حاصله از آرد خالص گندم معمولی بهاره تولید کرده است اما میزان بالاتر بیاتی نان در این نوع نان مشاهده شده است.(Hareland and Puhr, 1998) نان مقبول با استفاده از روش خمیر مستقیم و با ترکیب25 به 75 آرد دوروم و گندم معمولی، تنها وقتی حاصل شد که لاکتات استیرول سدیم به آرد افزوده شد Boyacioglu and D’Appolonia, 1994)).

استانداردهای گزینش دوروم از نظر کیفیت مطلوب پاستا

کیفیت پاستا بوسیله سه فاکتور مهم تعیین می شود: مواد خام، دستورالعمل تهیه و فرآیند تولید(Dawe, 2001). در این مقاله، ترکیبات مرتبط به خصوصیات خمیر مطلوب که بر کیفیت پاستا تاثیر می گذارند مورد بررسی قرار می گیرند. برای تولید پاستا، خصوصیات خمیر جنبه مهمی از کیفیت هستند و پروتئینهای ذخیره ای آندوسپرم گندم تعیین کنندگان اصلی این خصوصیات (کشش، ارتجاع خمیر و پایداری خمیر) هستند. فاکتورهای دیگر چون نشاسته و پلی ساکاریدهای غیرنشاسته ای و پروتئینهای غیرگلوتنی همچنین ممکن است یک نقش مهم ایفا کنند. خصوصیات خمیر می تواند با استفاده از ابزارهای سنتی شیمی غلات یا با استفاده از تجهیزات مدرن بررسی کننده مقادیر بنیادین رئولوژی مورد مطالعه قرار گیرند.

ارزیابی پتانسیل مطلوب تولید پاستا با بررسی دانه آغاز می گردد. خصوصیات مهم شامل ظاهر، آزمون وزن، وزن هزار دانه، عیوب فیزیکی، درخشندگی، درصد رطوبت، هوازدگی و درصد پروتئین دانه می باشند .(Sissons, 2004)برای جزئیات بیشتر خواننده می تواند به مقاله مروری Sissons, 2004 مراجعه نماید. در برخی کشورها مانند استرالیا و کانادا، درصد پروتئین یکی از عوامل مورد نظر در پرداخت قیمت محصول به گندمکاران است.(Sissons, 2004) پروتئین بالای سمولینای حاصله از گندمهای دوروم در شرایط مطلوب فیزیکی، عمدتا سمولینایی با ذرات یک اندازه و حداقل تعداد ذرات نشاسته ای سمولینا بوجود می آورد که حتی در طی فرآیند اختلاط هیدراته شده (آب جذب کرده) و پاستایی قوی و الاستیک تولید می کند. وقتی پخته شد، پاستا متورم شده و حداقل بقایا(ضایعات) را درهنگام پخت برجا می گذارد و تا هنگام استفاده پایدار باقی می ماند. سمولینای با پروتئین کم، محصولات پاستایی با نقص در برخی و یا همه این خصوصیات تولید می کند. مقادیر پروتئین 16-11% سمولینای دوروم، برای تولید محصول مطلوب و کسب رضایت تولید کننده مطلوب می باشد(Turnbull, 2001).

پس از اینکه دانه بصورت سمولینا آرد گردید، استانداردهای مختلفی بوسیله تولیدکنندگان پاستا برای ارزیابی پتانسیل کیفیت پاستا مورد استفاده قرار می گیرد. این استانداردها شامل: درصد خاکستر، رنگ، تعداد لکه ها، توزیع اندازه ذرات، ناخالصیهای غیر دورومی و کیفیت پروتئین است.(Sissons, 2004) نوع پروتئینهای حاضر در دانه بر شرایط فرآوری تاثیر می گذارد. کشش گلوتن واژه مورد استفاده برای توضیح توانایی پروتئین ها برای تشکیل شبکه ای مطمئن است که کیفیت مطلوب پخت را القاء می کند. پیوستگی و کشش ماتریس پروتئینی تشکیل شده در طی اتصال و انفصال خمیر، در تعیین خصوصیات ساختاری پاستا مهم هستند. در مقادیر یکسان پروتئین، گندمهای با گلوتن قوی در مقایسه با گندمهای با گلوتن ضعیف، خمیر با چسبندگی کمتر و خصوصیات انفصالی بهتر تولید کرده و نان با بافت بهینه بوجود می آورند (Dexter and Matsuo 1978;. Autran et al. 1986; Matsuo et al. 1986; D’Egidio et al. 1993; : Sissons et al. 2005b). کشش از اهمیت خاصی در تولید پاستاهای فوری برخوردار است زیرا این نوع پاستا دیواره های نازکتری داشته و در طی فرآوری به کشش بیشتری نیازمند است. در مقابل، پاستاهای تازه مورد علاقه عامه، به خمیر با ارتجاع بیشترو گلوتن ضعیف تر برای بهبود خصوصیات ورقه ورقه شدن نیازمندند .(Marchylo et al. 2004) بنابراین، خصوصیات گندم دوروم یا سمولینا از نظر کشش گلوتن، به نوع محصول نهایی در حال فرآوری بستگی خواهد داشت. در کشورهای مصرف کننده سنتی پاستا، به مصرف کننده اطلاعاتی در مورد عطر، رنگ، ظاهر، بافت، طعم و ارزش غذایی پاستا داده می شود .(D’Egidio and Nardi, 1998) پس از پخت، پاستا باید بافت خود را حفظ کرده و بصورت ضخیم و یا توده چسبنده در نیاید. خصوصیات مکانیکی بافت مشخصا بوسیله دایره ای از لغات(استحکام، الاستیستیه، چسبندگی، قابلیت جویدن و حجیم شدن) شرح داده می شود و می تواند بوسیله پانل حسی یا بوسیله تستهای مشخص اندازه گیری شود(D’Egidio and Nardi, 1998). ارزیابی حسی بعنوان تست نهایی کیفیت پخت نان پاستا مورد نظر قرار می گیرد و مرجعی برای مقایسه دیگر روشها می باشد. اما، برخی مشکلات به سبب پیش زمینه های متفاوت و تجربیات مختلف تست گرها رخ می دهد. برای اجتناب از این موضوع، ابزارهای تستگر مختلفی برای ارزیابی بافت و مقادیر میانگین واسرشت و ثبت میزان نیرو، زمان و فشردگی  یک نمونه مشخص بکار برده می شوند. تست دیگر شامل اندازه گیری بوسیله روشهای شیمیایی است که میزان کل ماده آلی حاصله از پاستای پخته شده را پس از غوطه ور کردن آن در آب (به مدت ثابت) بدست می آورند. این تست به میزان زیادی به ارزیابی حسی مرتبط است (D’Egidio et al. 1993).

استانداردهای گزینش گندم دوروم برای کیفیت مطلوب تولید نان

آرد دوروم مورد استفاده برای پخت نان، می تواند از سمولینای دوبار آسیاب شده ویا از آسیاب مستقیم بدست آید. عمل آسیاب کردن برای تولید یک آرد بسیار خوب، می تواند میزان صدمه دیدگی نشاسته را به سبب سختی بسیار دوروم افزایش دهد. این امر می تواند مشکلاتی مانند کاهش حجم نان، تولید قرص نان مرطوب و یا نپخته و رنگ تیره پوسته نان (Dexter et al, 1994; Saperstein et al.2007) براثر جذب بیشتر آب توسط نشاسته آسیب دیده را ایجاد کند (Dexter et al, 1994). ورقه ها (لایه های) هموار از آسیب نشاسته بیشتری نسبت به ورقه های شیاردار برخوردارند. درصد بالای پروتئین معمولا راندمان برتر پخت نان و در نتیجه فرآیند کوتاه مدت پخت نان را سبب می شود اما هنوز دسترسی به خصوصیات(عالی) نان پخته شده بوسیله آرد گندم نان میسر نیست.(Dexter et a.l 1994) آرد پدید آورنده یک نان مطلوب، نیازمند ظرفیت بالای گلوتن که یک ماتریس ویسکوالاستیک گسترده در طی تشکیل خمیر تشکیل می دهد می باشد و آن از خصوصیات مطلوب دست ورزی فیزیکی، مانند مقاومت بالا به گسترش خمیر و قابلیت کشش متوسط خمیر، برخوردار است.

ارقام زودرس گندم دوروم برای تولید نان مطلوب بسیار ضعیف بودند(تا پیش از سال 1980). توسعه گندمهای قویتر در کانادا و آمریکا امکان کاربرد گندم دوروم برای تولید نان را، البته نه به میزان آردهای مطلوب نانوایی(آرد گندم نان)، فراهم کرد. خمیر دوروم بعنوان خمیر نرم و آبکی و یا سخت شناخته می شود نه بعنوان خمیر بادوام و پایدار.(Liu et al. 1996) در ایتالیا مشخص شده که واریته های دوروم به گلوتن نیاز دارند که کمتر الاستیک و بیشتر توسعه پذیر(قابل انبساط) است. آزمونهای سنتی خمیر مانند فارینوگراف، اکستنسوگراف و آلوگراف تاکنون نشان داده اند که گلوتن گندمهای دوروم بسیار غیرالاستیک(انعطاف ناپذیر) و ضعیف هستند .(Liu et al. 1996) آلوگراف نمونه خمیر را تحت فشار منبسط می کند(خمیر کشیده می شود) و بصورت حبابهای نازکی بدفرمی در می آید و حجم خمیر تا رسیدن به نقطه گسستگی افزایش می یابد(خمیر تا حد امکان کشیده می شود). نوعا آلوگرامهای گندم دوروم نشان دهنده چسبندگی بسیار بالا(P) در برابر الاستیسیته(L) است. نسبت P به L بیش از 1/5 است. Quaglia (1988) اعلام کرده است که برای تولید نان دوروم، ذرات سمولینا یا آرد باید دراندازه 120 تا 190 میکرون، درصد صدمه دیدگی نشاسته7 الی 7/5درصد، درصد پروتئین بیش از13 درصد(dmb) و کیفیت مطلوب گلوتن برخوردار باشند(نسبت P به L آمیلوگراف بیش از 1/5 و انرژی(w) در حدود 200j x 10-4 باشد). پایداری خمیر برای اطمینان از دسترسی خمیر به زمان بهینه تخمیر مهم است. میزان تحمل می تواند بوسیله درجه شل شدن که بوسیله دستگاه فارینوگراف محاسب می شود بدست آید. به سبب درصد بالای گلوتن و پایداری، آرد گندم های دوروم آستانه تخمیر بالایی دارند. گندمهای دوروم عمدتا عدد فالینگ بالایی دارند. فعالیت پایین آلفا آمیلاز، سهولت توسعه کامل خمیر را کاهش می دهد و در نتیجه یک نان سخت تولید می شود. برای غلبه بر این مشکل، این چنین آردهایی با گندم سخت ترکیب می شوند تا امکان فعالیت بیشتر آمیلولاکتیکی فراهم گردد. اما، ترکیب شدن می تواند به سبب تفاوت در جذب آب و نرخ آبگیری دو نوع آرد، موجب آبگیری غیر یکنواخت و در نتیجه تاثیرگذاری بر نان تولیدی گردد(Quaglia, 1988).

بطور سنتی، خصوصیات فیزیکی خمیر گندم با استفاده از ابزارهای مخلوط گر خمیر مورد بررسی قرار می گیرند. این تستها شاخصهایی از کشش نسبی خمیرفراهم می کنند، اما خصوصیات ویسکوالاستیک خطی (LVP) بنیادین را ارائه نمی کنند. برای پلیمرهای با وزن مولکولی بالا مانند گلوتن،LVP به سبب مشکلات حل پذیری و پراکندگی پلیمرهای بسیار بزرگ، بطور روزافزون بعنوان روش شناسایی مولکولی بکار می رود. تستهای مکانیکی مانند زدودنهای متناوب و آزمونهای بلند مدت مرحله به مرحله بکار گرفته شده درناحیه ویسکوالاستیک خطی، بطور روزافزون برای آزمون خصوصیات مکانیکی آرد غلات  مورد استفاده قرار می گیرند .(Rao et al. 2001)این روش امکان بررسی جزئیات طبیعت شیمیایی ساختار شبکه ای در خمیرو ارتباط آب با کیفیت محصول نهایی(نان) را فراهم می سازد.

فرآیند نانوایی اختلاط مجدد تا نقطه اوج، بخصوص در فرآیند تولید نان ایتالیایی، از زمان نسبتا طولانی تخمیر برخوردار است (Kilborn and Tipples, 1981). زمان تخمیر حیاتی است. در طی تخمیر، شرایط اسیدی و آنزیمی و فرآیندهای اکسایشی- کاهشی سبب تغییرات فیزیکی درخمیر می شوند که این امر اصطلاحا "رسیدگی خمیر" نام دارد. زمانهای کوتاهتر تخمیر، سبب القاء کیفیت بهتر در قرصهای نان دوروم می شوند (Dexter et al. 1994). خمیر دوروم قویتر بیش از تخمیر کوتاه مدت، ثمربخش است .(Saperstein et al. 2007) آستانه نسبتا پایین بسیاری از ژنوتیپهای دوروم مورد مطالعه، به سبب فقدان مقادیر کافی زیرواحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا(HMW-GS) دانسته می شود.(Saperstein et al. 2007)

خمیر

خمیر پاستا از ترکیب سمولینا و آب تحت شرایط معین دمایی و رطوبتی ساخته می شود. همچنانکه ترکیب پاستا و آب از میکسر به پره های مکشی دستگاه خمیرگیر برده می شود بواسطه اعمال کار مکانیکی بصورت خمیر در می آید(Dawe, 2001). خمیر بواسطه تشکیل شبکه گلوتن یعنی جایی که ذرات سمولیناحاوی فیبریلهای پروتئینی هستند که برای تشکیل یک خمیر چسبناک کنش و واکنش دارند، بوجود می آید((Amend and Belitz, 1989. تغییراتی که در طی اختلاط و انفصال ذرات (آرد) رخ می دهد بعنوان توسعه خمیر نامیده می شود. آنچه در سطح مولکولی رخ می دهد چندان روشن نیست اما احتمالا یک تسلسل رخ می دهد. مخلوط کردن خمیر با آب، مواد اولیه را بصورت توده ای یکسان ترکیب می کند. عمل اختلاط بواسطه قراردادن سطوح خشک جدیدی از ذرات آرد در معرض آب، به آبگیری کمک می کند. متعاقبا، تغییرات بیشتری در سطح مولکولی شامل کنش و واکنش گلیادین و گلوتنین و تشکیل باندهای دی سولفید برای تشکیل گلوتن، ماتریس ویسکوالاستیک خمیر، رخ می دهد(Graveland et al.1985). توسعه خمیر می تواند با استفاده از ابزارهایی مانند فارینوگراف و میکسوگراف ثبت شود.

فرآیندهای تولید خمیر: مرور کلی

تغییر شکل سمولینا بصورت پاستا شامل فرایندهای مرطوب شدن، اختلاط و انفصال است. پاستای مرطوب حاصله، شبکه ای از پروتئین دارد که گرانولهای نشاسته را دربر می گیرند. این امر سبب تولید شبکه ای می شود که حداقل شکافها و خلل و فرج را دارد. در سمولینا، گلوتن بصورت شیشه ای (تغییرناپذیر) وجود دارد اما بمحض اضافه کردن مقداری آب به آن، بصورت لغزنده و الاستیک در می آید، و قابلیت تشکیل رشته ها و صفحات از طریق باندهای بین مولکولی را بدست می آورد. این ماتریس به گیر انداختن گرانولهای نشاسته در پاستا و حفظ حالت آن در طی پخت کمک می کند. وقتی گلوتن هیدراته گرما می بیند، پیوستگی های برگشت ناپذیر پروتئین- پروتئین تشکیل می شوند. در دمای زیر55 درجه سانتیگراد، نشاسته همچون یک ماده نفوذناپذیر بیجان(بی اثر) رفتار می کند و قادر به جذب آب زیادی نیست. اما به محض گرما دادن، نشاسته ساختار سخت وانعطاف ناپذیر خود را از دست داده و ساختار شیشه ای آن بصورت انعطاف پذیر در آمده  و میتواند بلافاصله اقدام به جذب آب کند. این امرسبب افزایش ویسکوزیته، متعاقب تورم گرانولها و رها سازی مواد محلول از گرانول می شود.

در دمای اتاق(~25°C) و رطوبت پایین (کمتراز 12 درصد) گلوتن و نشاسته در سمولینا همچون یک ماده شیشه ای(بدون تغییر) عمل می کنند. در رطوبت اندکی بالاتر، گلوتن همچون ماده ای تغییر پذیرعمل کرده و همچنانکه آب بیشتری (تا حدود 33 درصد) افزوده می شود، گلوتن تحت استرس القایی(عمل اختلاط) روان می گردد.(Blanshard, 1995) در طی این فاز، آب در میان سمولینای خشک برای توزیع متعادل رطوبت، توزیع می شود. همچنانکه ترکیب مرطوب از داخل پره های مکنده دستگاه خمیرگیر عبور می کند بصورت خمیر در می آید و اعمال کار مکانیکی سبب ترکیب پروتئین و تشکیل شبکه گلوتن می شود. اگر دما به بالای 55 درجه برسد، گلوتن بصورت تصاعدی سفت و سخت شده و بنحو برگشت ناپذیری بصورت ژل در می آید(Blanshard, 1995). این فرآیند در خمیرگیری ناخوشایند است و در این شرایط، گلوتن در پاستا بصورت ذراتی از ژل گسسته ظاهر می شود و این عوامل سبب ضعیفترشدن رشته های پاستا می شوند. بنابراین، حداکثر دمای نگهداری خمیرباید زیر 55 درجه باشد. بواسطه اعمال نیرو بر خمیر از طریق یک قالب تحت فشار، امکان تشکیل پاستا از خمیردارای حالت مطلوب میسر می شود. برای اعطای مقداری مقاومت به پاستا در برابر پخت طولانی مدت، شبکه پروتئین نباید بطور نامطلوبی صدمه ببیند. برای اجتناب از این امر، ورز دادن خمیر در پره های همزن باید با ملایمت باشد. زیرا نیروهای برشگر(ورز دهنده خمیر) هستند که می توانند به ساختار پروتئین آسیب بزنند.

اگرچه پاستا به سبب تازه فروخته شدن، با ماندگاری کوتاه مدتی روبرو است، اما پاستا برای زودودن رطوبت اضافی باید خشک شود تا رشد میکروبها غیر ممکن گردد. همچنین، استفاده از دماهای بالا برای واسرشت پروتئینهای گلوتن، بمنظور فراهم سازی پیوندهای پروتئینی مطلوب برای تشکیل شبکه ای برای به دام انداختن گرانولهای نشاسته، ضروری می باشد(برای جزئیات بیشتر در مورد خشک کردن پاستا به Sisons 2002 مراجعه نمایید).

مقاله مروری- نقش ترکیبات گندم دوروم بر کیفیت پاستا(ماکارونی) و نان (بخش دوم)


برچسب‌ها: گندم دوروم, کیفیت پاستا, ماکارونی, کیفیت نان, گلوتن

ارسال توسط مهدی

نگاهی به کیفیت نانوایی ارقام گندم معرفی شده در ایران(بر اساس نتایج ارزیابی سال 1384)

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد "کیفیت نانوایی ارقام گندم ایرانی" به اینجا مراجعه فرمایید.

نگاهی به کیفیت نانوایی ارقام گندم ایرانی(بخش اول(

ردیفنام رقم وزن هکتولیتر
Kg
درصد پروتئینحجم نان
mm3
حجم رسوب
زلنی
ml
سختی دانه
%
درصد گلوتن مرطوبحجم رسوب
SDS
ml
21مارون79/7011/260230523055
22هیرمند84/5010/942629492845
23رسول






24MV-17






25گاسپارد






26گاسگوژن






27سایسون






28الوند






29الموت






30زرین






31استار






32کراس شاهی






33بک کراس روشن بهاره






34بک کراس روشن زمستانه






35شیرودی






36مرودشت






37هامون






38بم






39 اکبری






40سیستان






41دریا






42مغان 3






43آرتا






44سپاهان







برچسب‌ها: کیفیت نانوایی ارقام گندم

ارسال توسط مهدی

نگاهی به کیفیت نانوایی ارقام گندم معرفی شده در ایران(بر اساس نتایج ارزیابی سال 1384)

درسالهای اخیر با مشخص شدن تاثیر غیر قابل انکار کیفیت نان مصرفی بر تامین انرژی و کالری مورد نیاز بدن انسان(درحدود 70-65 درصد کالری مورد نیاز بدن از طریق مصرف غلات و بخصوص نان تامین می شود)، بررسی خصوصیات کیفی ارقام گندم نان، بعنوان شاخصی از کیفیت نان تولیدی، از اهمیت خاصی برخوردار شده است. این امر در حالی است که خصوصیات کیفی و کمی ارقام مختلف، علاوه بر عامل ژنتیک(توارث) از عامل محیط نیز تاثیر می پذیرد و به همین دلیل، موسسات تحقیقات کشاورزی، هر ساله اقدام به بررسی خصوصیات کیفی نمونه های گندم دریافت شده ازاقصاء نقاط کشور، بمنظور بررسی تاثیرات محیطی بر نحوه تظاهر خصوصیات کیفی هر رقم، می نمایند.

درسال 1384 مجموعا 5705 نمونه گندم نان و 667 نمونه گندم دوروم دریافتی از30  استان کشوربوسیله واحد شیمی و تکنولوژی غلات موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج و براساس استانداردهای تدوین شده بوسیله مجمع بین المللی علوم و تکنولوژی غلات(ICC= International Chemical Cereal) ، مورد ارزیابی کیفی قرار گرفتند که نتایج این ارزیابی ها در جداول مندرج در پست حاضر و پست بعدی منعکس شده است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد "کیفیت نانوایی ارقام گندم ایرانی" به اینجا مراجعه فرمایید.

نگاهی به کیفیت نانوایی ارقام گندم ایرانی(بخش دوم و پایانی)

ردیفنام رقم وزن هکتولیتر Kg  درصد پروتئین  حجم نان
mm3
حجم رسوب   زلنی
ml
سختی دانه
%
درصد گلوتن مرطوب  حجم رسوب SDS
ml
1 سرداری81/3011/449730443250
2طبسی80/701260332523365
3امید






4شعله






5سرخ تخم






6روشن






7اینیا






8اروند






9کرج 1






10کرج 2






11 مغان 1






12مغان 2






13 چناب






14بیات






15کرج 3






16آزادی






17کاوه






18سبلان






19گلستان






20نوید







برچسب‌ها: کیفیت نانوایی, ارقام گندم

ارسال توسط مهدی

تنظیم بیان ژنهای پروتئین ذخیره ای

 مشخص شده است که اکثریت ژنهای پروتئین ذخیره ای در بافت آندوسپرم تجلی(بیان) می یابند و تحت کنترل موقت هستند. انباشت متناسب نسخه های گروه های ژنی α، γ ، ω و HMW-GS وLMW-GS درابتدای توسعه دانه رخ می دهد. واکنش زنجیره ای پلیمراز رونویسی معکوس(RT-PCR) نشان داده است که ژنهای ویژه HMW-GS و حداقل 7 ژن LMW-GS طرحهای مشابهی از تنظیم موقتی را نشان داده اند. آغاز رونویسی بوسیله فاکتورهای رونویسی که با عناصر معمولی یافت شده درناحیه های پروموتر ژنهای پرولامین همراه هستند تنظیم می شود. نواحی پروموتوری ژنهای LMW-GS و گلیادین های گندم، هوردین های جو و سکالین های چاودار، عنصری دوقسمتی دارند که جعبه آندوسپرم نامیده می شود و حاوی دو بخش همجوار است، بخش GCN4 مانند(بخش G، یا بخش N) و بخش آندوسپرم یا پرولامین(بخش E)، جعبه دو قسمتی آندوسپرم تقریبا در فاصله 300bp بالا دست ناحیه کد کننده یافت می شود و کپی های اضافی از بخشها ممکن است در بالا دست یا پایین دست جعبه آندوسپرم یافت شوند. متشابها، اما نه کاملا یکسان، بخشها در ژنهای HMW-GS و برخی زئینها یافت شده اند. پروموترهای پرولامین بوسیله آنالیز سریع سایت های پرومو تر GUS درآندوسپرم ایزوله، بوسیله بیان(تجلی) سایت های پروموترGUS در گندم ترنس ژنیک و بوسیله بیان ژنهای بومی و ژنهای تغییر یافته درتنباکو آنالیز شده اند و وظایف عناصر تنظیمی  بوسیله تجزیه حذفی بررسی شده است.بخش E برای بیان ژنهای پرولامین در آندوسپرم ذرت، جو و گندم و در کوتیلدون تنباکو لازم است. بخشGCN4 در مخمر و دیگر ارگانیسمها در پاسخ به شرایط تغذیه ای و محیط بوجود آمده است و حدس زده می شود که بخشهایی مشابه این بخش درژنهای پرولامین گندم، در ژنهای هوردئین C جو و ژنهای آلفا زئین در ذرت (در پاسخ به نیتروژن) نیزیافت شود. عناصر اضافی  دیگر منطقه کدکننده ممکن است به دوام بیان ژنهای HMW-GS مرتبط باشند.

تاکنون دو نوع فاکتور رونویسی یافت شده اند که به منطقه پروموترژنهای پرولامین متصل هستند. پروتئین ها در گروه پایه ای لئوسین باز شونده(bZIP) به بخشG متصل هستند. پروتئین اپک دو یا O2 در ذرت بهترین فاکتور شناسایی شده (bZIP) است که مرتبط به ژن پرولامین می باشد. پروتئین مشابهی در گندم به نام SPA وجود دارد.  DOFها (عناصرهمبسته به DNA که ظاهری مشابه انگشت شصت دارند) متصل به جعبه E هستند و درجو BPBF، در گندم WPBF و در ذرت PBF نامیده می شوند. پروتئین های DOF منحصربفرد بوده و احتمال داده می شود که ژنهای دست اندکار متابولیسم کربن را کنترل می کنند. BPBF بر بیان ژنهای هوردئین آندوسپرم در طی توسعه دانه و بر بیان ژنهای هیدورلازآلئورون در طی جوانه زنی دانه تاثیر گذاراست. دلایلی وجود دارد که فاکتورهای رونویسی bZIP  و DOF با یکدیگر نیز برهمکنش دارند. تحقیق بیشتر برای فهم تنظیم محیطی و توسعه یابنده فاکتورهای رونویسی، چگونگی اتصال متعادل این فاکتورها به جعبه های G و E، آگاهی از فاکتورهای دیگر رونویسی که در بیان ژن موثرند و درک نقشهای بالقوه فسفوریلاسیون لازم است.

در حین رونویسی، mRNA های پروتئین گلوتن در مقادیربالا در حین پر شدن دانه قرار دارند. در برخی از مراحل انتهایی توسعه دانه، نسخه های همه انواع ژنهای پروتئین ذخیره ای بطور هماهنگ ناپدید می شوند، پیشنهاد می شود که یک سیگنال معمولی  ممکن است سبب این امر شود. این امر ممکن است به سبب عدم تثبیت نسخه ها یا تغییر مقادیرحجم  نسخه در ارتباط با سرعت رونویسی باشد. زمان بندی نزول mRNA های پروتئین های گلوتن ممکن است تاثیر مهمی درپاسخ دانه در حال رشد به شرایط محیطی داشته باشد. اگرچه به این امر تاکنون توجه زیادی نشده است.

ژنهای برخی پروتئینهای ذخیره ای گلوبولین و آلبومین شناسایی شده اند. بیان موقتی گروه بزرگی از آلبومین های12KDa  ، گروه بازدارنده آلفا آمیلاز/ تریپسین از پروتئینهای CM با آنچه درمورد پروتئینهای گلیادین و گلوتنین یافت شد مشابه می باشد، درحالیکه نسخه های تری تیسین در میانه زمان پرشدن دانه(20 DPA) به حداکثر میزان خود می رسند.

اثرات محیط بر بیان ژنهای پروتئین ذخیره ای

بیان موقتی ژنهای پروتئین گلوتن، بواسطه گرما در حین پرشدن دانه تحت تاثیر قرار می گیرد. تحت رژیمهای با حرارت بالا یا همراه با خشکی (در مقایسه با دانه های رشد یافته در رژیمهای معتدل حرارتی) نسخه های همه انواع عمده گروه های ژنی در دانه های در حال توسعه زودتر انباشته شده و زودتر ناپدید می شوند. تغییرات مشابهی در زمان بندی انباشت پروتئین در طی توسعه دانه مشاهده می شود. تغییرات بیان موقتی ژن های پروتئین گلوتن ممکن است از یک سیگنال توسعه ای یا مستقیما از یک  امر محیطی حاصل شوند. نه دما و نه خشکی، بیان همسان ژنهای پروتئین گلوتن را مختل نمی کنند. علاوه بر این، هیچ دلیل قانع کننده ای وجود ندارد که حرارت، سطوح رونوشت های هر یک از گروه های پروتئینی گلوتن را، بجز حضور عناصر عمومی شوک گرمایی در نواحی بالا دست ژنهای مختلف گلیادین،  دچار تغییر بسازد. تفاوتهای کمی در سطوح دائمی نسخه های گلیادینα  یا HMW-GS یافت شد، وقتی واریته های مختلف گندم ایتالیایی تحت دماهای بالا قرار گرفتند. در آزمایشات کنترل شده رشد گندم آمریکایی با عرضه کود پس- گرده افشانی، نسخه های  α، γ ،ω و HMW-GS وLMW-GS، وقتی براساس آنالیز دورگ گیری درطی دوران توسعه دانه مورد ارزیابی قرار گرفتند، اندکی تنوع درارتباط با دما نشان دادند.

تجمع پروتئینهای ذخیره ای در گندم و جو بواسطه  Nتحت تاثیر قرار می گیرد. حضوربخش GCN4 در ناحیه پروموتورژنهای گلوتن گندم پیشنهاد می کند که دسترسی به نیتروژن ممکن است رونویسی از این ژنها را تحت تاثیرقرار دهد. اثرات نیتروژن بر بیان ژن در دانه ها یا خوشه های  ایزوله، اثبات کننده ژن C هوردئین در جو و ژن 22KDa زئین درذرت است. درگندمهای دست نخورده، مقادیر رونوشت برای ژنهای ω درعدم حضور کود پس گرده افشانی کاهش می یابد، اما مقادیر رونوشت  برای ژنهای دیگر کلاسهای گلیادین یا گلوتنین تحت تاثیر قرار نگرفت. این امر پیشنهاد می دهد که تنظیم رونویسی در پاسخ ژنهای ω به کود اثر گذار است. کود پس گرده افشانی بیان موقتی هیچ یک از ژنهای پروتئین گلوتن را در رژیمهای حرارتی متعادل تحت تاثیر قرار نداد. درحقیقت، درعدم حضور کود پس گرده افشانی، نسخه هایی از تمامی کلاسهای گلوتن، حداقل10روز پس از هنگامی که تجمع پروتئین متوقف شده بود نیز وجود داشت، پیشنهاد می شود که تنظیم رونویسی نقش مهمی را در توقف تجمع پروتئین در این شرایط بازی کرده است. تنظیم ژنهای آلبومین و گلوبولین درپاسخ به محیط، توجه اندکی را جلب کرده است. درجو در شرایط آزمایشگاهی، میزان نسخه ها ازپروتئین ذخیره ای آلبومین، بتا آمیلاز، در پاسخ به به نیتروژن افزایش نیافته بود، در حالیکه مقادیرنسخه های B هوردئین افزایش یافته بود.

ژنهای آندوسپرم کد کننده پروتئینهای مختلف در گندم که ممکن است در پردازش و تغییرپس- ترجمه پروتئینهای ذخیره ای نقش داشته باشند، شناسایی و مشخص شده اند. دو نوع از این پروتئینها، پروتئین همبسته(BiP) و پروتئین ایزومراز دی سولفید (PDI)، یک فولداز، درER باقی می مانند وبرای سنتز، پلیمریزاسیون و انباشت پروتئینهای ذخیره ای در بسیاری از بافتها لازم هستند، اگرچه نقش آنها در انباشت گلوتن نامعلوم است. آنالیز مقادیر دائمی RNA در دانه ها ثابت می کند که BiP و PDI بطور پشرونده ای تنظیم شده اند و مقدار mRNA در پاسخ به دمای بالا کاهش می یابد. بجز کاهش نسخه ها(رونوشت ها)، مقدارپروتئین همبسته دردانه های درحال توسعه بوسیله دما تحت تاثیر قرار نگرفت. اعضای گروه ژنی HSP70 بعنوان عامل محافظ پروتئین شناخته شده اند وبه میزان بالایی در آندوسپرم غلات و دانه سویا بیان می شوند. در پاسخ به دماهای بالا در حین پر شدن دانه، مقدار نسخه های  HSP70 افزایش می یابد و این پروتئین درآندوسپرم انباشته می شود. اگرچه، پیشنهاد شده است که HSP70 زیاد می تواند پیچیدگی و حجم پروتئین های گلوتن را در حین توسعه خمیر تغییر دهد، اثرات خاص HSP70در آزمایشات همزدن خمیر مشاهده نشده است. تعدادی ازHSPهای کوچک بسیار تنظیم شده دررقم گندم استرالیایی متحمل به گرما، در پاسخ به اعمال حرارت 40 درجه در میانه زمان توسعه دانه دیده شده اند. 

تنظیم پرشدن دانه

محتمل است که هورمونها اثرات محیط بر پر شدن دانه را تعدیل نمایند، ومطالعات بسیاری درمورد هورمونها و نقش آنها در انتقال پیام در بذوردولپه ایها و کاریوپسیس غلات وجود دارد. اغلب بر نقش هورمونها در جنین یا آلئورون در طی دوره توسعه دانه و جوانه زنی تاکید می گردد. بلافاصله پس از گرده افشانی، مقادیر سیتوکینین در دانه ها در حداکثرمیزان خود قرار دارد، درحالیکه مقادیرهورمونهای جیبرلین(GA) و اکسین در طی فاز رشد خطی و مقادیراتیلن و اسید آبسزیک (ABA) دردانه های رسیده بحداکثر می رسد. برهمکنشهای پیچیده ای میان تنش آبیٍ، نیتروژن و مقادیر سیتوکینین، GA، اکسین و ABA در یک مطالعه دقیق در دانه های در حال توسعه برنج دیده شده اند. مطالعات کمی در مورد نقش هورمونها در نشاسته اندوسپرم وجود دارد. گزارشاتی وجود دارد که سیتوکینین های ریشه، تقسیم سلول را در آندوسپرم برنج تحریک می کنند و اکسین ها مضاعف شدن درونی را در آندوسپرم ذرت تحریک می کنند. مقادیر ABAو اتیلن در طی پر شدن دانه به حداکثر رسیده و گزارش شده که بر زمان بندی apoptosis در آندوسپرم ذرت، برنج و گندم تاثیر گذارند.

بسیاری از ترکیبات دیگردر ریشه ها، برگها و بذور تولید می شوند که کاندیدای عنوان ترکیبات تنظیمی موثر بر پر شدن دانه هستند. عرضه فتوسنتز یک عامل عمده  است که انباشت وزن خشک را محدود می کند. قندها و آمینو اسیدهای برگها و ساقه ها، تنها پیش ساخت های سنتز نشاسته و پروتئین را فراهم نمی کنند، بلکه با مسیرهای متابولیک و بیان منظم ژن نیز برهمکنش دارند. قندها بعنوان تنظیم گرهای رشد در بذورعمل می کنند، اگر چه آگاهی از نقش آنها در تنظیم توسعه آندوسپرم اندک است. تعادل میان ترکیبات نیتروژن، سولفورو کربن ممکن است در تنظیم بیوسنتزو کاتابولیسم اسیدهای آمینه و درانباشت پروتئین موثر باشد. شرایط آبی گیاه و دانه بر شرایط هورمونی، و فرآیندهای فیزیکی در طی پر شدن دانه تاثیر می گذارد.

کارهای بسیاری باقی مانده اند که باید انجام شوند. پیش ازاین جزئیات نقشهای هورمونها و دیگرترکیبات تنظیم کننده رشد در توسعه آندوسپرم مشخص شده اند و نقشهای مسیرهای انتقال پیام که پاسخ به محیط را تنظیم(هماهنگ) می کنند معلوم گشته اند. تکنیکهای ژنومیکس و پروتئومیکس آینده روشنی را برای فهم فرآیندهای مولکولی رخ داده در طی توسعه دانه نوید می دهند. مطالعات بنیادین ژنومیکس و پروتئومیکس در مورد آندوسپرم دانه در حال توسعه، نوید بخش آشکارسازی طرحها و الگوهای بیان ژنهای مرتبط با حوادث کلیدی توسعه می باشد. بواسطه مقایسه موارد بیان ژن و انباشت نشاسته درآندوسپرم در حال رشد، تحت شرایط متفاوت محیطی، آشکارسازی مکانیسمهای بنیادین مولکولی که تحت تاثیر محیط قرار داشته و بر کمیت و کیفیت محصول اثر گذارند میسر خواهد شد. ارزیابی های جهانی بیان و انباشت پروتئین باید برپایه مطالعات توسعه دانه بنا نهاده شود.



ارسال توسط مهدی

اثرات محیط بر بیوسنتز نشاسته

کاهش انباشت نشاسته در دماهای بالا سبب کاهش معنی دار عملکرد دانه می شود. کاهش درصد نشاسته در ارقام استرالیایی قرار گرفته در دمای بیش از35 درجه سانتیگراد، به سبب کاهش نسبت تبدیل ساکارز به نشاسته گزارش شده است. وجود محدودیت در عرضه ساکارز به راس گیاه و آندوسپرم گزارش نشده است. دماهای بالا مقادیر فروکتوز، فسفات هگزوز و نوکلئوتیدهای قند(sugar) را کاهش می دهند و همچنین فعالیت برخی آنزیمها دخیل در مسیر بیوسنتز نشاسته، بویژه سنتتاز نشاسته محلول را کاهش می دهند. کاهش مقادیر تولید نشاسته در آندوسپرم به سبب دماهای بالا، عمدتا به تاثیر بازدارنده گرما بر سنتتازنشاسته، از طریق تاثیربر یک آنزیم کلیدی درمسیر بیوسنتز نشاسته مربوط می شود.

اثرات دما بر انباشت نشاسته احتمالا پیچیده تراز آنچه درمورد تاثیر بازدارنده گرما بر سنتز نشاسته گفته شد، می باشد. در تعدادی از مطالعات، سرعت انباشت نشاسته بواسطه رژیمهای حرارتی شدید تحت تاثیر قرار نگرفته است. بجای آن، دماهای بالا دوره زمانی تجمع نشاسته را کوتاه کرده اند. برای مثال، سرعت تجمع نشاسته در دانه گیاهان رشد یافته در رژیمهای حرارتی 24/ 17(روز/ شب)، 37/17 و 37/28 مشابه بود. کاهش مشاهده شده در مقدار نشاسته هر دانه از کاهش دوره تجمع نشاسته حاصل شده است، که دررژیم 37/17، شش روز کمتر و در رژیم 37/28، 12 روز کمتر بود. Guedira and Paulsen, (2002) مشاهده نمودند که دمای بالای ریشه یا ساقه، تجمع نشاسته در دانه را کاهش داده است، که این امر عمدتا از طریق تاثیر بر دوره انباشت نشاسته است، آنها پیشنهاد دادند که دمای بالا فاکتورهای تنظیم کننده دوره زمانی پر شدن دانه را تحت تاثیر قرار داده است، حتی وقتی خود دانه در معرض دمای بالا قرار نگرفته است. اگرچه دماهای بیش از30 درجه تاثیر منفی بر سرعت سنتز نشاسته در محیط آزمایشگاه داشته اند، اما سرعت واقعی تجمع نشاسته در دانه های گیاهانی که در روزهای متوالی تحت دماهای بالای ریشه و ساقه(30 درجه) بودند شتاب گرفته بود. Altenbach etal. (2003) و Guedira and Paulsen(2002) مشاهده کردند که انباشت نشاسته زودتر شروع می شود، هر گاه گیاهان در هنگام پرشدن دانه، تحت دماهای بالاتری قرار بگیرند.

محیط ، همچنین بیان ژنهای آنزیمهای موثر در بیوسنتز نشاسته را تحت تاثیر قرار می دهد. دما، طرح موقت ADP گلوکز پیروفوسفوریلاز و حدود گرانول و سنتتازهای نشاسته محلول و آنزیمهای منشعب کننده نشاسته را تحت تاثیر قرار داده و دمای بالا مقادیر رونویسی برای کلیه آنزیمها، بویژه سنتتازهای نشاسته محلول را کاهش می دهد. محیط همچنین ممکن است تشکیل گرانولهای نشاسته و نسبتهای آمیلوز/ آمیلوپکتین را تحت تاثیر قرار دهد. گزارش شده که دماهای بالا نسبتهای گرانولهای A را افزایش داده و درعین حال  نسبتهای گرانولهای B را در گندم و جو کاهش داده است، این امر با دوره کوتاهتر تجمع نشاسته سازگار است.

پروتئینهای ذخیره ای

 دانه های بالغ گندم حاوی 8 الی 20 درصد پروتئین، شامل پروتئینهای ذخیره ای گلوتن که غنی از پرولین و گلوتامین می باشند، هستند.پروتئینهای گلوتن تا 80 درصد کل پروتئین آرد را بخود اختصاص داده اند، پروتئینهای گلوتن مسبب خصوصیات کشش پذیری و ارتجاع خمیر هستند که در تهیه نان تاثیر فراوانی دارند. پروتئینهای گلوتن حاوی گلیادین های مونومریک و گلوتنین های پلی مریک هستند. گلیادین های بالغ بر30 تا 40 درصد کل پروتئین آرد را تشکیل داده و ترکیبی پلی مریک از پروتئینهای حل پذیر در الکل 70 درصد هستند. اندازه آنها از 30 تا 60 کیلو دالتون(KDa) بوده و می توانند به زیر گروه های α، γ و ω تقسیم شوند که هریک حاوی تعداد زیادی پروتئینهای با شباهت بسیار می باشند.

علاوه بر این مناطق کد کننده برای پروتئینهای مختلف با وزن مولکولی پایین (مرتبط به گلیادین ها) در پروژه های توالی یابی ژنوم مشخص شده اند، اگر چه تنها یک پروتئین شناسایی شده است. پلیمرهای گلوتنین شامل زیرواحدهای با وزن مولکولی پایین(LMW-GS)، وزن40KDa، بوسیله باندهای دی سولفیدی میان رشته ای، به زیرواحدهای با وزن مولکولی بالا (HMW-GS) که وزنی برابر با  90KDa دارند متصل شده اند.  LMW-GS از نظر توالی بسیارشبیه گلیادین های γ هستند و 20 تا 30 درصد کل پروتئین را تشکیل می دهند، در حالیکهHMW-GS  در حدود 5 تا 10 درصد کل پروتئین را تشکیل داده اند. سه تا پنج HMW-GS و 15 تا 20 پروتئین LMW-GS در ژلهای 2 بعدی گندم هگزاپلوئید شناخته شده اند. نقشهای ترکیبات خاص گلوتن در ساختار آرد پیچیده هستند. اگرچه جزءHMW-GS حداکثر 10 درصد پروتئین آرد را تشکیل می دهد، اما آنها به سبب اهمیت شان در شکل دهی پلیمر گلوتنین، مهمترین عامل تعیین کیفیت نانوایی هستند. به سبب نزدیک به صفر بودن امکان استخراج پلیمر گلوتنین دست نخورده از آرد، ارزیابی صحیح مقدار و اندازه پلیمر گلوتنین مشکل می باشد. با این حال، گزارش شده  که مقدارپروتئین غیرقابل استخراج (عمدتا پلیمر گلوتنین)، مقدار پلیمر استخراج شده بوسیله تاثیرصدا، و مقدار HMW-GS در درون پلیمرهای گلوتنین، همگی با کیفیت پخت نان همبسته اند. کیفیت نانوایی همچنین به حضور یا فقدان نژادهای خاص آللی HMW-GS و به مقدار کمتر به LMW-GS خاص، وابسته است. مطالعات اخیر با استفاه از گیاهان ترنس ژنیک اثبات کرده که دگرگونی ترکیبات HMW-GS بر کیفیت نانویی تاثیرگذار بوده است. LMW-GS عمدتا کیفیت پخت پاستا(ماکارانی) از گندم های دوروم تتراپلوئید را تعیین می کنند.

آلبومین های محلول درآب و گلوبولین های محلول در نمک 10 تا 22 درصد کل پروتئین آرد را تشکیل می دهند. عمده آلبومین ها و گلوبولین ها مانند بازدارنده های آلفا- آمیلاز/ تریپسین، سرپین ها و پیوروتیونین ها نقشی دو گانه بعنوان منابع مغذی برای جوانه زنی جنین و بعنوان بازدارنده های حشرات و پاتوژنهای قارچی پیش ازجوانه زنی دارند. تری تیسین به گلوبولینهای ذخیره ای در یولاف، برنج و حبوبات مرتبط است و پیوروین دولین ها سختی دانه را تحت تاثیر قرار می دهند. عمدتا، گمان می رود که آلبومین ها و گلوبولین ها نقش مهمی درتعیین خواص کیفی آرد ندارند، اگرچه در یک مورد گزارش شده که نسبت آلبومین به گلوبولین با کیفیت نانوایی همبسته است. همچنین، یک مطالعه رابطه ای میان بازدارنده های آلفا- آمیلاز/ تری پسین، به اشتباه شناسایی شده بعنوان LMW-GS، و کیفیت پاستا را برای آرد حاصل از گندم دوروم  پیشنهاد نموده است.  

 همه پروتئینهای ذخیره ای بذر در داخل سیستم های غشایی درون سیتوپلاسم ((endoplasmic reticulum :ER  سلول پنهان شده اند، جایی که پپتید گذری برداشته شده و سایرفرآیندهای پس- ترجمه ممکن است رخ دهند. برخی پروتئین های ذخیره ای گندم سپس ظاهر می شوند تا مسیری تراوشی ازER به گلژی و سپس به پیکره های پروتئینی را دنبال کنند. اما، دیگر پروتئین ها درER متجمع شده و پس از آن، در بخشهای واکوئل مانندی که پیکره های پروتئینی را در برگرفته اند، انباشته می شوند. برخلاف برنج و ذرت، هیچ پیکره پروتئینی مشخصی در آندوسپرم دانه بالغ گندم شناسایی نشده است. بجای آن، پروتئین حاضردر بخشهای واکوئل مانند میان گرانولهای نشاسته فشرده می شود و تقسیم بندی قابل تشخیصی وجود ندارد.

اثر محیط بر سنتز و انباشت پروتئین های ذخیره ای               

مطالعات مزرعه ای نشان می دهد که شرایط محیطی، بخصوص کود و دما، بر میزان، ترکیب و/ یا پلیمریزاسیون پروتئینهای گلوتن تاثیرگذار است.افزایش درصد پروتئین و نسبت گلیادین به گلوتنین و HMW-GS به LMW-GS تحت تاثیر افزایش کود نیتروژن گزارش شده است. مقادیر نسبی آلبومین و گلوبولین گزارش شده که کاهش می یابد. افزایش قابل توجه در مقادیر گلیادین های ω و افزایش کمتر در مقادیر HMW-GS تحت شرایط کمبود سولفور گزارش شده است. طبیعت پلی مریک گلوتن، جداسازی و تعیین کمیت اجزا را مشکل می سازد و بنابراین مقایسه نتایج حاصل از مطالعات با استفاده از روشهای مختلف آنالیز و تجزیه پروتئین مشکل می نماید.Wieser and Seilmeier(1998)  با استفاده از RP-HPLC برای تعیین کمیتهای جزئی، اثرات کود نیتروژن بر ترکیبات ویژه گلیادین و گلوتنین را در 13 رقم گندمگزاپلوئید بررسی کردند. با افزایش کود، مقدار پروتئین در هر میلی گرم آرد 44 تا 68 درصد افزایش یافت. افزایش دو تا سه برابری در مقدار گلیادین های ω در هر میلی گرم آرد و افزایش 56 تا 101 درصدی درمقادیرHMW-GS مشاهده شد، در حالیکه در مقادیر گلیادین های α، γ و LMW-GSتغییر اندکی مشاهده شد. در همین مطالعه، مقدار آلبومین به همراه گلوبولین در هر میلی گرم آرد تحت تاثیر تیمار کودی قرار نگرفته بود و نسبت آلبومین و گلوبولین نسبت به مجموع پروتئین آرد کاهش یافته بود. اگرچه مجموع آلبومین و گلوبولین به کود مصرفی حساس نیست، هیچ مطالعه ای تعیین نکرده که آیا این امر برای هریک از دو جزء آلبومین و گلوبومین به تنهایی صادق است یا نه.   

گیاهان مکانیسمهای پیچیده ای درتنظیم تعادل کربن، نیتروژن و سولفور در بذورشان دارند. پاسخهای انواع مختلف پروتئینهای ذخیره ای به نیتروژن و سولفور ممکن است به ترکیبات آمینو اسید آنها وابسته باشد. Tatham and Shewry(1995) پروتئینهای ذخیره ای غنی از گلوتامین و پرولین را براساس درصد سولفور به دسته جات زیر تقسیم بندی نمودند: گلیادین های ω با سولفور اندک، HMW-GS با مقادیر متوسط سولفور، گلیادین های α، γ و LMW-GS غنی از سولفور.

 بسیاری از آلبومین ها و گلوبولین ها غنی ازسولفور حاوی اسیدهای آمینه هستند. بدلیل اینکه گلیادین های ω و HMW-GS عمدتا از اسیدهای آمینه متابولیکی ساده پرولین و گوتامین تشکیل شده اند، آنها ممکن است مخازن خوبی برای نیتروژن باشند وقتی آنجا سولفور نیتروژن یا سولفور ناکافی وجود دارد.

اثرات دما بر ترکیب پروتئینهای ذخیره ای مشخص نیست، و بسته به ژنوتیپ گیاه متفاوت است. دمای بالا نسبت گلیادین به گلوتنین را افزایش می دهد و نسبت پلیمر بزرگ را در آرد حاصل از ارقام مختلف گندم رشد یافته تحت آزمایشات محیطی کنترل شده کاهش می دهد. گزارش شده که ژنوتیپهای دارای جفت آللهای 1DX5  و 1DY10 برای HMW-GS، عمدتا در پاسخ به دماهای بالا تنوع کمتری در ترکیب پروتئین ذخیره ای، نسبت به ژنوتیپهای دارای جفت آللهای1DX2  و 1DY12 برای HMW-GS نشان می دهند. در حالیکه، وقتی رقم آمریکایی Karl علیرغم  داشتن جفت آللهای1DX5  و 1DY10 برای HMW-GS، از 10DPA تا هنگام رسیدگی دانه، بجای تیمار حرارتی 20/20 تحت تیمار 35/20 قرار گرفت نسبت گلیادین به گلوتنین افزایش یافت و و کیفیت نانوایی آرد کاهش نشان داد. بیشتر مطالعات انجام شده در مورد اثر دما بر ترکیب پروتئین و کیفیت نانوایی، تاثیر دما بر درصد پروتئین آرد را در نظر نگرفته اند. وقتی گیاه گندم مقادیر زیادی از کود دریافت نمی کند ممکن است بواسطه تاثیرات متفاوت دما بر انباشت پروتئین و نشاسته، درصد پروتئین بواسطه گرما افزایش یابد و این امر ممکن است منجر به تغییراتی در ترکیب و کیفیت پروتئین آرد شود.

هیچ تفاوت معنی داری در ترکیب پروتئین گیاهان رشد یافته تحت دماهای 24/17 یا 37/17 مشاهده نشده است وقتی گندمها کود پس از مرحله گرد افشانی خود را به همراه مقدار لازم آب دریافت نمودند و مقادیر پروتئین آرد بالا می باشد. اما وقتی گیاهان تحت دو رژیم حرارتی متفاوت بدون کود پس گرده افشانی رشد نمودند تفاوتهایی در مورد میزان و ترکیب پروتئین مشاهده شد. درصد پروتئین و مقادیر گلیادین های ω آرد گیاهانی که تحت رژیمهای حرارتی شدید یا کود دهی بالا رشد یافته بودند، بیشتر بود.



ارسال توسط مهدی

تقدیم به دوست عزیزم، علیرضا سید محمدی

گندم بعنوان یکی از نخستین غلات مورد استفاده بشر در محدوده وسیعی از جهان و در اقلیمهای مختلف، از نواحی سرد و پر باران تا نواحی گرم و خشک کشت می شود. شرایط محیطی در طی دوره رشد گیاه تاثیر معنی داری بر کیفیت و کمیت محصول دارند. اگر وقوع تنش درمراحل جوانه زنی، پنجه دهی، تشکیل و توسعه گل آذین و زمان گرده افشانی با تاثیر بر تعداد  سنبله و تعداد دانه در سنبله سبب کاهش عملکرد گیاه می شود، اما وقوع تنش پس از گرده افشانی و در مرحله پر شدن دانه عمدتا بر سایز دانه و ترکیبات آن تاثیر گذار است.عملکرد بالا مطلوب زارع است اما آنچه مدنظر نانوا و مصرف کننده است کیفیت نانوایی گندم است. دراین مطالب،عمدتا به مکانیزم سنتز نشاسته و پروتئین در دانه گندم و تاثیر تنش های محیطی بر مقادیر آنها پرداخته می شود.

توسعه آندوسپرم

 دانه گندم شامل بخشهای بیرونی، لایه مادری پریکارب، جنین و آندوسپرم است. آندوسپرم دارای لایه برونی آلئورون و سلولهای نشاسته ای آندوسپرم است که به صورت ستونهای درون آندوسپرم قرار گرفته اند. جنین، آلئورون و پریکارپ(تستا) همگی در طی فرآیند تهیه آرد از دانه جدا می شوند. بنابراین تنها آندوسپرم و ترکیبات آن از نظر نانوایی مهم هستند. مراحل توسعه دانه شامل مراحل شیری (اولیه، میانه، انتهایی) و خمیری اولیه، خمیری نرم و خمیری سخت می باشد.توسعه آندوسپرم با باروری سلول دیپلوئید توسط دانه گرده آغاز شده و با تقسیم مرتب هسته تریپلوئید، تشکیل دیواره های سلولی و تشکیل واکوئلهای دانه ادامه می یابد. سپس سلول همراه با افزایش درصد آب و ذخیره سازی پروتئین و نشاسته بزرگتر می شود. مقادیر نشاسته و پروتئین انباشته در دانه به تعداد سلولهای آندوسپرم که در مراحل آغازین پر شدن دانه تشکیل می شوند، وابسته است و اندازه سلولهای آندوسپرم تحت تاثیر میزان جذب آب، ارتجاع دیواره سلولی و میزان و مدت پرشدن دانه قرار دارد. آنزیمهای سست کننده دیواره سلولی ممکن است در تعیین میزان بزرگی سلول موثر باشند. گزارش شده است که در ذرت، توسعه آندوسپرم همچنین، تحت تاثیر تقسیم سلولی در لایه های پیرامونی می باشد.

توسعه سلول و تجمع آب، پیش از توقف تجمع ماده خشک پایان یافته و نشاسته و پروتئین جانشین آب سلول شده و دانه شروع به خشک شدن می کند. در اواخر توسعه، تشکیل یک لایه مومی از ورود قندها و اسیدهای آمینه بدرون دانه جلوگیری می کند و انباشت نشاسته و پروتئین متوقف شده و دانه به حداکثر میزان وزن خشک خود دست می یابد(رسیدگی فیزیولوژیکی دانه). در این مرحله بافت آندوسپرم دچار مرگ سلولی شده و دیگر رشد و نمو نخواهد داشت، تنها سلولهای آلئورون همچنان پویا باقی می مانند. در این مرحله دانه تنها 15-10 درصد آب خود را همچنان داراست و دانه آماده برداشت می باشد. 

  اثرات محیط بر توسعه ترکیبات دانه

ثابت شده است که شدت نورو مقادیر دما، آب، کود و تاثیرات برهمکنش دما، کود و آب بر میزان و مدت دوره پرشدن دانه و اندازه و ترکیب دانه بالغ موثرند. آگاهی از مکانیسمهای مولکولی که در پاسخ به شرایط محیطی موثرند جهت  تعیین تاثیرات محیط بر مدت، دوره و سرعت فرآیندهای توسعه ای ویژه ارزشمند می باشد.

در تنش حرارتی، گاهی مقادیر و مدت زمانها به صورت واحدهای گرمایی یا درجه- روزها بیان می شوند و نه تسلسل روزها. دما بواسطه تاثیر بردوره و سرعت پرشدن دانه بر عملکرد تاثیر گذاراست. دمای بهینه جهت دستیابی به حداکثر محصول گندم میان 15 تا 20 درجه سانتیگراد دانسته می شود. دراین محدوده دمایی شاهد طولانی ترین دوره پر شدن دانه و بیشترین مقادیر تجمع نشاسته دردانه هستیم. اینچنین دماهایی ممکن است یکی از عوامل موثر بر بالا بودن عملکرد دانه در اروپای شمالی باشند. چنانچه، میانگین دمای روز از این حدود فراتر رود، طول دوره پر شدن دانه کاهش می یابد. برای برخی ارقام، سرعت پرشدن دانه بواسطه دماهای بالاتر از30 درجه افزایش می یابد که این امر احتمالا بواسطه افزایش فعالیت آنزیمها و فرآیندهای متابولیک است. البته این افزایش سرعت بواسطه کاهش دوره پر شدن دانه جبران می شود. در دیگر واریته ها، سرعت پر شدن دانه ثابت باقی مانده و وزن دانه کاهش می یابد. بعنوان مثال (Guedira and Paulsen (2002 در شرایط تنش گرمایی، کاهش معنی داری را در وزن دانه ها به سبب کاهش دوره پر شدن دانه مشاهده کردند اما کاهشی در سرعت پر شدن دانه مشاهده نکردند. بسیاری از مناطق جهان، از جمله بخشهایی از آمریکا، استرالیا، هند و مکزیک در معرض دوره هایی از گرمای زیاد هستند که دوره پر شدن دانه را  کاهش می دهند. Wardlaw and Tashiro(1989)  در ارقام استرالیایی کشت شده تحت دمای 28/33 (روز/ شب) کاهش شدید مدت پرشدن دانه را به همراه کاهش سرعت پر شدن دانه مشاهده کردند. در مقابل، وقتی یک رقم آمریکایی تحت تیمارهای 17/24، 17/37 و 28/37 قرار گرفت تاثیر دماهای بالا بر کاهش سرعت پر شدن اندک بود، اگرچه دوره پرشدن و وزن دانه بالغ به میزان زیادی کاهش یافتند. مدت زمان میان گرده افشانی و بلوغ دانه(DPA= Days Post-Anthesis) در تیمارهای فوق به ترتیب 44، 35 و26 روز بود. این مطالعه نشان داد که مدت زمان توسعه دانه بواسطه دماهای بالا محدود شده و تجمع نشاسته و پروتئین سریعتر آغاز شده و زمان دستیابی به حداکثر مقدار آب و وزن تر و خشک کاهش یافته و مرگ سلولی نیز به واسطه گسیختگی قطعات خاصی از نردبان DNA تسریع می شود.

در مورد تنش خشکی، علیرغم آگاهی از تاثیر منفی تنش بر طول دوره پرشدن دانه، هنوز بروشنی مشخص نیست که آیا پاسخ ژنوتیپها به تنش خشکی از همان تنوع پاسخ ژنوتیپها به تنش حرارتی برخوردار است یا نه؟ مطالعات بسیاری تاثیر تنش خشکی بر کاهش اندازه دانه را به واسطه کاهش دوره پر شدن دانه، و نه سرعت پر شدن دانه،  گزارش کرده اند. اعمال همزمان  تنشهای حرارتی و رطوبتی، بیش از اعمال منفرد هر یک   دوره پرشدن دانه و همچنین مقادیر وزن تر و خشک دانه و ماکزیمم درصد آب دانه را کاهش می دهد. تحت برخی شرایط، ممکن است تنش خشکی انتقال مواد مغذی از برگ و ساقه به دانه را تسریع کرده و سرعت پر شدن دانه را افزایش دهد.

بحث در مورد تاثیرات کودهای معدنی بر سرعت و مدت پر شدن دانه، ترکیبات آرد و کیفیت آرد بواسطه تنوع در زمان کودهی، مقدار آن، رقم گندم، نوع خاک و مقادیر دما و رطوبت در مطالعات مزرعه ای، مشکل بنظر می رسد. در یک گزارش، کود دهی پس از مرحله گرده افشانی تنها تاثیر اندکی بر توسعه دانه داشته است، اگر چه مدت زمان انباشت پروتئین و زمان پیری برگ را تحت تاثیر قرار داده است.

بیوسنتز نشاسته

نشاسته عنصر اساسی تعیین کننده عمکرد است که 65 تا 75 درصد وزن خشک دانه و بالغ بر80 درصد وزن خشک آندوسپرم را به خود اختصاص داده است. مجموعه ای از آنزیمها رشته های آمیلوز و آمیلوپکتین، عناصر سازنده نشاسته، را سنتز می کنند. در یک آمیلوپلاست، پیروفسفوریلاز ADP گلوکز، گلوکز1- فسفات را به ADP گلوکز تبدیل می کند که سپس به وسیله آنزیمهای سنتتازنشاسته و آنزیمهای منشعب کننده به پلیمرهای آمیلوپکتین و آمیلوز تبدیل می شود. پلیمرهای نشاسته، گرانولهای لایه ای را در درون آمیلوپلاست تشکیل می دهند. گرانولهای بزرگ نوع A حدودا 4 تا 7 روز پس از گرده افشانی و گرانولهای کوچکتر نوع B تقریبا10 تا 12 روز پس از گرده افشانی ظاهر می شوند. بسیاری از ژنهای کد کننده آنزیمها، برای  توالی بیوسنتز نشاسته مورد نیاز هستند، اما مطالعات کمی در مورد قاعده رونویسی و پس- رونویسی از این ژنها در دانه های غلات انجام شده است. اطلاعاتی در مورد برهمکنش میان عوامل رونویسی و القاگر(پروموتر)کنترل کننده مکانهای ژنهای کد کننده آنزیمهای بیوسنتز نشاسته در آندوسپرم جو و ذرت وجود دارد. قاعده پس- ترجمه آنزیمهای بیوسنتیک نشاسته در کلروپلاستها و آمیلو پلاستهای غده سیب زمینی، مهم گزارش شده است. کارهای زیادی جهت فهم چگونگی منظم بودن فرایند بیوسنتز نشاسته و شکل، اندازه و تعداد گرانول در آندوسپرم گندم باید انجام پذیرد.

 

 

 

 

 



ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : سه شنبه پنجم آبان 1388

ترکیبات شیمیایی دانه گندم

اهميت گندم بيشتر مربوط به خواص فيزيکی وشيميايی گلوتن در دانه گندم می باشد.گندم يکی از مهمترين غلات برای تغذيه انسان است که می تواند حدود 60 تا 70 درصد انرژی غذایی را تامين کند و به علت دارا بودن نشاسته زياد برای تغذيه دام و همچنين در صنعت برای توليد نشاسته مورد استفاده قرار می گيرد. مهمترين موادی که در دانه گندم قراردارند، عبارتند از:

الف- رطوبت : مقدار رطوبت موجود درگندم يکی ازمهمترين عوامل موثردرکيفيت آن است. در نقاط مرطوب معمولا رطوبت گندم حدود 14% و در نقاط خشک حدود 8% است.

ب- نشاسته : دانه های غلات انرژی را به صورت نشاسته ذخيره مي کنند. نشاسته 60تا75%  از مجموع وزن خشک دانه را تشکيل می دهد. نشاسته در گندم به صورت گرانول ذخيره می شود. اين گرانولها به دو صورت هستند : بزرگ وعدسی شکل(25 الی40ميکرون) وکوچک و کروی (5 الی10ميکرون). گرانولهای عدسی شکل در طی15روز پس ازگرده افشانی تشکيل مي شوند. گرانولهای کروی که حدود 88% از مجموع تعداد گرانولها را تشکيل داده اند، طی روزهای دهم تا سی ام پس از گرده افشانی به وجود مي آيند. نشاسته اساسا پليمری از گلوکز است. حداقل 2نوع پليمر شناخته شده اند : آميلوز، که عمدتا يک پليمرخطی است وآميلوپکتين که يک پليمر شاخه ای بزرگ است.

ج- سلولز: اين ماده1تا3 درصد از وزن دانه راتشکيل می دهد و بيشتردر پوسته دانه و قسمت آلرون وجود دارد و غيرقابل هضم برای بشر می باشد .

د- چربی : اين ماده در گياهک ويا جنين دانه وجود دارد و حاوی ويتامين  Eمی باشد.

ر- پروتئين - پروتئينهای گندم براساس قابليت حل درحلالهای مختلف طبقه بندی شده اند. براساس طبقه بندی آزبورن( 1907) پروتئينهای گندم به چهار دسته زيرتقسيم می شوند:

- آلبومين ها - که در آب محلول می باشند.

- گلوبولين ها - که درآب خالص غير قابل حل هستند، ولی درمحلولهای رقيق نمک قابل حل هستند، هرچند که در محلولهای غليظ نمک غير قابل حل هستند.

- گليادين ها – در الکل اتيل 70% قابل حل هستند.

- گلوتنين ها - درمحلولهای اسيدی رقيق و هيدروکسيد سديم قابل حل هستند.

ز- آنزيمها : آنزيمهای غلات شامل موارد زيرمی باشند :

- اکسيدوردوکتازها - اکسيدوردوکتازها موجبات کاتاليزه شدن اکسيداسيون بيولوژیکی را فراهم می کنند.

- ليپازها - باعث تجزيه چربيها می شوند.

- ترانسفرازها -  در غلات اهميت کمی دارند.

- هيدرولازها - در اين گروه، کربوهيدرازها قرار می گيرند که به علت اينکه غلات انرژی اضافی خود را به صورت کربوهيدراتها( نشاسته) ذخيره می کنند و حاوی سطوح نسبتا بالا از اين ماده هستند، به طور وسيعی مورد مطالعه قرار می گيرند. آنزيمهای تجزيه کننده نشاسته(کربوهيدرازها) شامل آلفا وبتا آميلاز، مالتاز و سلولاز می باشند. آلفا آميلازنشاسته را به دکسترين وبتا آميلاز نشاسته را به مالتوز و مالتاز، مالتوز را به گلوکزتبدیل می کند و سلولاز نيز، سلولز را تجزيه می کند.

س- مواد معدنی : بيشتردر سبوس وگياهک دانه وجود دارد و شامل پتاسيم، فسفر، آهن، گوگرد و منيزيم می باشند.

ش- ويتامين ها : دانه غلات از ويتامين های مختلفی تشکيل شده است، که مهمترين آنها عبارت از: گروه ويتامينهای B مانندB1(تيامين) ، B2(ريبوفلاوين) و ويتامين B6(پيريدوکسين) و ويتامين E (توکوفرول) هستند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد ترکیبات شیمیایی دانه گندم به اینجا مراجعه فرمایید



برچسب‌ها: ترکیبات شیمیای دانه, پروتئین, آلفا آمیلاز, رطوبت, نشاسته

ارسال توسط مهدی

 اثر تنش خشكي آخر فصل بر عملكرد و كيفيت نانوايي ژنوتيپ هاي گندم هگزاپلوييد    

نویسندگان: مهدي متقي(مکاتبه کننده)، گودرز نجفيان و محمدرضا بي همتا

                                                                    چكيده        

  به منظور بررسي اثر تنش خشكي آخر فصل بر عملكرد و خصوصيات كيفي(كيفيت نانوايي) ژنوتيپ هاي گندم، آزمايشي با 180 ژنوتيپ گندم هگزاپلوئيد در سال زراعي 85-1384 در دو شرايط تنش آبي انتهايي ( قطع آبياري از مرحله گرده افشانی به بعد) و بدون تنش در قالب طرح سيستماتيك بدون تكرار در موسسه تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر كرج انجام گرفت. با شناسايي و دسته بندي ژنوتيپ هاي متحمل دارای پتانسيل عملكرد مطلوب (گروه A فرناندز)، ژنوتيپ هاي دارای پتانسيل عملكرد مطلوب و حساس به خشكي (گروه B فرناندز) و ژنوتيپ هاي نسبتا متحمل، اقدام به بررسي صفات كيفي ژنوتيپ هاي هر سه گروه گرديد. نتايج آزمايشات مربوط به خواص نانوايي ژنوتيپ هاي هر سه گروه، نشان داد كه نظریه رایج " بهبود خصوصیات كيفي گندم نان تحت شرایط تنش خشکی"، بدلیل افزايش میزان پروتئين دانه در اثر كاهش قابل توجه وزن هزار دانه در شرایط تنش، تنها در مورد ژنوتيپ هاي حساس (و تا حدودي در مورد ژنوتيپ هاي نسبتا متحمل) صادق است و در مورد ژنوتيپ هاي متحمل به تنش بدليل عدم تغيير چشمگير نسبت پروتئين به نشاسته در شرايط تنش صادق نيست. نتايج اين تحقيق نشان داد كه شناسايي ارقام پر محصول با خصوصيات كيفي مطلوب در شرايط بهينه و تنش امکان پذیر است،  چنانكه در اين آزمايش 7 ژنوتيپ متحمل به تنش داراي كيفيت نانوايي مطلوب در هر دو شرايط بهينه و تنش شناسايي شدند. همچنين، اگرچه ژنوتيپ هاي حساس به خشكي ممكن است در طي دوره هاي خشكي كيفيت نانوايي مطلوبي داشته باشند، اما  عملكرد دانه آنها کاهش خواهد یافت.

واژه های كليدي : تنش خشكي انتهايي، شاخص گلوتن، كيفيت نانوايي، گندم و میزان پروتئين.         

 

Effects of late season drought stress on yield and baking quality of hexaploid wheat genotypes                         

Mottaghi, M. (Corresponding author), G.Najafian, M.R. Bihamta                         

In order to study the response of 180 genotypes of hexaploid wheat to terminal drought stress for yield and quality characters (baking quality), this experiment was conducted in 2005/2006 cropping season in Seed and Plant Improvement Institute (SPII) field experiment station at Karaj. Genotypes were planted in two separate experiments; one under non-stress and in the other one, stress was applied from anthesis to physiological maturity. A systematic design with no replication was used. After identification and classification of genotypes in three groups: tolerant genotypes with reasonable yield potential (group A of Fernandez), genotypes with reasonable yield potential and susceptible to drought stress (group B of Fernandez) and moderately tolerant genotypes, genotypes of this three groups were evaluated for quality characters. Results of this experiments showed the theory of ''improving bread quality characters of bread wheat under stress conditions'' is applicable only for susceptible lines (and relatively for moderately tolerant genotypes) due to increasing of grain protein content followed by reduction of 1000 grain weight. This theory is not relevant to tolerant genotypes to drought, because of no considerable change in proportion of protein to carbohydrates under stress conditions. The results of this study suggested that identification of cultivars with high grain yield and desirable quality characters under non-stress and stress conditions is possible, as it was done in this experiment through identifying 7 tolerant genotypes with good quality characters under non-stress and stress conditions. Although susceptible genotypes may gain better baking quality under stress conditions, but this is compensated by yield penalty.

Key words: Terminal drought stress, Gluten index, Baking quality, wheat and Protein content.                  

مقدمه                                                                        

در حالي كه در دهه هاي گذشته، محور اصلی برنامه هاي تحقيقات به نژادی غلات در ايران معرفی ارقام پر محصول  در شرايط بهينه آبي بوده است، محدوديت آبياري اراضی گندم آبی بخصوص در آخر فصل( به دلیل رقابت زراعت های بهاره با آخرين آبياری گندم در مرحله بحراني دانه بندی گياه) و بدنبال آن نقصان شديد عملكرد ارقام گندم در شرايط تنش انتهايي،  باعث شده تا شناسايي و معرفي ارقامی که با حداکثر دو نوبت آبياری در بهار ( پس از پايان بارندگی  هاي بهاره) عملکرد قابل قبولي دارند، در برنامه هاي به نژادي مورد توجه قرار گيرد (Ghodsi  et  al.,  2004). ارزيابي واكنش ارقام و ژنوتيپ هاي گندم در شرايط بهينه رطوبتي و تنش آبي آخر فصل با استفاده از شاخص هايي چون شاخص حساسيت به تنش  (Stress Susceptibility Index = SSI)  فيشر و مورر (Fisher and Maurer, 1978)، دو شاخص ميانگين حسابی (Mean Productivity = MP) و تحمل (Stress Tolerance = TOL)  روزيله و هامبلين (Rosielle and Hamblin, 1981)و همچنين دو شاخص تحمل به تنش (Stress Tolerance Index = STI)  و ميانگين هندسي (Geometric Mean Productivity = GMP) كه توسط فرناندز Fernandez, 1992)) ارائه شده اند، انجام مي شود. فرناندز در ارزیابی تظاهر عملکرد ژنوتیپ ها در دو محیط تنش و  بدون تنش،  به ترتيب ژنوتیپ های داراي عملكرد مطلوب در هر دو محیط تنش و بدون تنش را در گروه A، ژنوتیپ های  با عملكرد  مطلوب (تظاهر خوب) در شرايط عدم تنش را در گروه B، ژنوتیپ های با عملكرد مطلوب در شرايط تنش را در گروه C و سرانجام ژنوتیپ های با تظاهر ضعیف در هر دو محیط بهينه و تنش را در گروه D تقسیم بندی کرد.

جز موارد معدود،  هدف از کشت گندم، تهيه نان  از آرد آن است. خواص کیفی گندم تحت تاثیر ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل آنها بوده و بدليل پیچیدگي اثر تنش های محیطی ( از جمله خشكي) بر خصوصيات نانوايي گندم، مطالعه جزء به جزء آنها ميسر نیست (Fowler et al., 1990).گودینگ و همکاران (Gooding et al., 2003) در آزمایش شدت و زمان اعمال تنش خشکی در گندم گزارش دادند که تنش خشکی با کوتاه كردن دوره پرشدن دانه، باعث کاهش عملکرد دانه، وزن هزاردانه و وزن هکتولیتر شده و بیشترین تاثیر آن در دوره پرشدن دانه، بین روزهای اول تا چهاردهم بعد از گرده افشانی مي باشد. عیوضی و همکاران (Eivazi et al, 2006) کاهش مقادیر صفات شاخص گلوتن و گلوتنین و افزايش میزان پروتئین دانه، گلیادین، شاخص سختی دانه، عدد فالینگ و میزان جذب آب توسط آرد در شرايط تنش شوری و خشکی را گزارش كرده اند. سيال و همكارانSial et al., 2005) ) با بررسي تاثير تنش حرارتي بالا (بيش از 35 درجه سانتيگراد) در مرحله دانه بندي بر خصوصيات كيفي و كمي ارقام گندم، با اشاره به كاهش وزن صد دانه و عملكرد دانه در اثر كاهش دوره پر شدن دانه در شرايط تنش، افزایش 4 واحدی پروتئين دانه در شرايط تنش، به علت كاهش وزن دانه را گزارش کرده اند. پترسون و همكاران (Peterson et al., 1998) با اشاره به تفاوت واکنش ارقام مختلف گندم به وقوع تنش، اعلام كردند كه تنش دماي بالا (بيش از 32 درجه سانتيگراد) در زمان پر شدن دانه، بر حجم نان و حجم رسوبSDS تاثير مثبت دارد. اما چنانچه مدت زمان تنش از 90 ساعت تجاوز نمايد، بر كيفيت نانوایی تاثير منفي شدیدی دارد. بلومنتال و همكارانet al., 1991)   Blumenthal)گزارش کردند که در مرحله دانه بندي بين تنش گرمايي (بيش از 32 درجه سانتيگراد) با محتواي پروتئين دانه همبستگي مثبت و معني دار و بين تنش و صفات عملكرد دانه و استحكام خمير همبستگي منفي و معني دار وجود دارد. پي يري و همكاران (Pierre et al., 2007) گزارش كردند که تنش آبي در مرحله پر شدن دانه در 9 ژنوتيپ گندم نان، باعث كاهش عملكرد، وزن هزاردانه و ضخامت دانه آنها شده و در مقابل ميانگين محتوي پروتئين دانه از 11/64 به12/83 درصد افزایش یافت. آنها  همچنين اعلام كردند كه در مناطقي كه وقوع تنش آبي آخر فصل معمول است، احتمال اينكه ژنوتيپ هاي زودرس كيفيت دانه پايدارتري داشته باشند، بيشتر است.

 هوي و همكاران (Hui et al., 2007) با اعمال سه تيمار تنش شديد، متوسط رطوبتي و حرارتي و شرايط بهينه رطوبتي و حرارتي در مرحله پر شدن دانه گندم، افزايش قابل توجه میزان پروتئين دانه و افت كيفيت گلوتن بر اثر افزايش چشمگير نسبت گليادين به گلوتنين در شرايط تنش را اعلام کردند. از سوي ديگر ازتورك و آيدين (Ozturk and Aydin, 2004) با اعمال پنج تيمار آبي مختلف بر چند رقم گندم نان، از تاثير قابل توجه تنش آبي بر اغلب خصوصيات كيفي گندم گزارش دادند، بطوري كه تمامي تيمارها افزايش قابل توجهي در ميزان درصد پروتئين، حجم رسوب و گلوتن مرطوب نسبت به تيمار آبياري كامل نشان دادند. تنش آبي در مرحله دانه بندي نسبت به تنش آبي در مراحل اوليه رشد گياه تاثير معني دار تري بر كيفيت دانه ارقام گندم داشت .

  با توجه به تاثير توام تنش خشکی (بخصوص خشکی انتهايی) بر خصوصيات کمی وكيفي گندم نان، شناسايی رابطه بين ميزان تحمل وکيفيت نانوايی ژنوتيپ های مختلف گندم در شرايط خشکی از اهميت زيادی برخوردار است. تحقيق حاضر نيز با هدف ارزیابی خصوصيات كمي و کيفی ژنوتيپ هاي مختلف گندم در برابر شرايط مطلوب آبي و شرايط تنش خشكي، به منظور استفاده به نژادگران گندم در جهت بهبود خصوصيات كيفي گندم نان انجام گرفت.

متن کامل این مقاله، در شماره پاییز سال 1388 فصلنامه علوم زراعی ایران  به چاپ رسیده و از طریق لینک زیر قابل دانلود مستقیم می باشد:

http://s2.picofile.com/file/7176078488/Olome_zeraie.zip.html



ارسال توسط مهدی

روشها و دستگاه های مورد استفاده در بررسیهای فیزیکی و کیفی گندم(بخش دوم و پایانی)

4 - تعيين عدد فالینگ(Falling Number) :

تعيين ميزان فعاليت آنزيم آلفاآميلاز) عدد فالینگ) براساس دستورالعمل شماره 81B- 55 که توسط AACC پیشنهاد شده و با استفاده از دستگاه فالینگ نامبر1600، انجام می گیرد. بدین ترتیب که دستگاه را روشن می کنیم تا آب داخل محفظه دستگاه فالینگ نامبر بجوش آید. سپس دو نمونه آرد را هر یک به میزان 7 گرم در داخل دو لوله آزمایش مخصوص دستگاه گذاشته و به هریک 25 سی سی آب مقطر می افزاییم. سپس روی لوله ها درپوش گذاشته و به صورت افقی آنها را بهم می زنیم تا زمانی که آرد و آب کاملا با یکدیگر مخلوط شوند. درپوش ها را برداشته و یک سنسور میله ای مخصوص در داخل هر لوله گذارده و لوله ها را داخل محفظه آبجوش دستگاه می گذاریم. دکمه Start دستگاه را می زنیم تا مخلوط درون لوله ها به مدت 60 ثانیه توسط سنسورها همزده شود. در این زمان مخلوط حالتی ژلاتینه می یابد. پس از60 ثانیه، سنسورهای درون لوله ها بالا آمده و رها می شوند. مدت زمانی که طول می کشد تا سنسورها به ته لوله ها رسیده و فیکس شوند توسط تایمر دستگاه اندازه گیری می شود. زمان حاصله همان عدد فالینگ است که بر حسب ثانیه(S) بیان می شود.

5- اندازه گیری مقدارگلوتن خشک ومرطوب وشاخص والاستیسیته گلوتن :

6- آزمون فارینوگراف:

7- دستگاه اکستنسوگراف:

براي كسب اطلاعات بيشتر در زمينه "روشها و دستگاه های مورد استفاده در بررسیهای فیزیکی و کیفی گندم" به اينجا مراجعه فرماييد

برچسب‌ها: عدد فالینگ, گلوتن مرطوب و شاخص گلوتن, فارینوگراف و اکستنسوگراف

ارسال توسط مهدی

روشها و دستگاه های مورد استفاده در بررسی های فیزیکی و کیفی گندم(بخش اول)

بررسیهای فیزیکی نمونه های گندم:

پس از بوجاری گندم، بررسیهای زیر انجام می شود:

1- رنگ دانه (K.C.= Kernel Color)-

با مشاهده نمونه گندم تعیین می شود. دانه های گندم معمولا قهوه ای یا زرد رنگ هستند.

2- تعیین وزن هزار دانه(T.K.W.= Thousand Kernel Weight):

3- تعیین درصد سن زدگی(S.D.= Sunn pest Damage):

4- سیاهک گندم:

5- اندازه گیری وزن هکتولیتر(H.L.W.= Hectoliter Weight):

ب- دستگاه ها و روشهای مورد استفاده در بررسی کیفی گندم:

1- دستگاه اینفراماتیک(Inferamatic) :

2- تعیین حجم رسوب  SDS:

3- اندازه گیری آسیب دیدگی نشاسته:

جهت كسب اطلاعات بيشتر در زمينه "روشها و دستگاه‌های مورد استفاده در بررسی‌های فیزیکی و کیفی گندم"به اينجا مراجعه فرماييد

برچسب‌ها: وزن هزار دانه, درصد سن زدگی, وزن هکتولیتر, حجم رسوب SDS, دستگاه اینفراماتیک

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : یکشنبه دوازدهم مهر 1388

صفات مرتبط با کیفیت به دلیل نیاز به نمونه های کوچک جهت ارزیابی، ابزارهای کلیدی در برنامه های اصلاحی بوده وامکان غربال کردن تعداد زیادی ژنوتیپ از نظر این صفات وجود دارد. بنابراین هزینه و زمان برنامه های اصلاحی به حداقل رسیده وشانس موفقیت افزایش خواهد یافت. اثر تنشهای محیطی بر خواص کیفی گندم پیچیده بوده و مطالعه جزء به جزء آن به تفکیک امکان پذیر نیست. خواص کیفی تحت تاثیر ژنوتیپ، محیط و اثر متقابل آنها هستند. با توجه به تاثير توام تنش خشکی (بخصوص خشکی انتهايی) بر خصوصيات کمی(عملکرد دانه) وكيفي گندم نان، شناسايی رابطه بين ميزان تحمل وکيفيت نانوايی ژنوتيپ های مختلف گندم در شرايط خشکی از اهميت زيادی برخوردار است.

گودینگ وهمکاران(2003) در آزمایش شدت و زمان اعمال تنش خشکی در گندم گزارش دادند که تنش خشکی موجب کوتاه ترشدن دوره پرشدن دانه، کاهش عملکرد، وزن هزاردانه و وزن هکتولیتر شده و بیشترین تاثیر آن بر روی دوره پرشدن دانه بین روزهای اول تا چهاردهم بعد از گرده افشانی است و بیشترین مقدار عدد فالینگ در تنش خشکی در 15 تا 28 روز بعد از گرده افشانی بود. تنش های شوری و خشکی، موجب کاهش بازده استخراج آردوافزایش ظرفیت نگهداری قلیایی آب می شود. گوتیری و همکاران(2001) براساس آزمایش اثر تنش خشکی بر خواص کیفی 16 ژنوتیپ گندم گزارش کردند که انتخاب ژنوتیپهای متحمل وپایدار از لحاظ عملکرد دانه منجربه شناسایی ژنوتیپهای با وزن هزاردانه ودرصد استخراج آرد بالا مي شود.

در تحقيقي كه توسط ازتورك و آيدين طي دوسال زراعي 96-1995 و97-1996 و با اعمال پنج تيمارآبي : آبياري كامل(FI)، عدم آبياري (R)، استرس آبي درمراحل اوليه رشد گياه(EWS)، استرس آبي در مرحله دانه بندي گياه (LWS) و استرس آبي دنباله دار(CWS) بر چند واريته گندم زمستانه انجام گرفت، تاثير استرس آبي براغلب خصوصيات كمي و كيفي گندم قابل توجه گزارش شد. درتحقيق فوق، تيمارهاي CWS،EWS ،RوLWS ميانگين عملكرد واريته ها را به ترتيب به ميزان 5/65، 6/40، 5/30 و24 درصد نسبت به شرايط آبياري كامل، كاهش دادند. تيمارCWS سبب افزايش ميانگين درصد پروتئين، حجم رسوب و گلوتن مرطوب به ترتيب به ميزان1/18، 5/16و 9/21درصد و در عين حال كاهش وزن هزاردانه به ميزان5/7گرم نسبت به تيمارFI ، شد. همچنين تيمارLWS سبب افزايش ميانگين درصد پروتئين، حجم رسوب و گلوتن مرطوب به ترتيب به ميزان 3/8، 7/8و 8/10درصد و درعين حال كاهش وزن هزاردانه به ميزان8/3گرم نسبت به تيمارFI، شد. تيمارهاي RوEWS نيز سبب افزايش ميانگين حجم رسوب و گلوتن مرطوب و درعين حال كاهش وزن هزاردانه نسبت به تيمارFI، شدند، اگرچه كه اثر تيمارLWS بركيفيت دانه نسبت بهEWS معني دارتر بود. ازتورك و آيدين براساس نتايج فوق از بهبود عملكردووزن هزاردانه ارقام گندم زمستانه و درعين حال كاهش كيفيت نانوايي آنها در شرايط مطلوب آبي نسبت به انواع تنش آبي، خبر دادند.

در تحقیق جالبی که توسط عیوضی و همکاران درمورد تاثیر تنش شوری وخشکی برخواص کیفی10رقم گندم نان، در سال زراعی 81-1380در میاندوآب انجام شد، نتایج تجزیه واریانس مرکب داده ها نشان داد که بین تیمارها وارقام ازنظراکثرصفات موردارزیابی اختلاف معنی داری وجود داشت. مقادیر صفات شاخص گلوتن وگلوتنین تحت تنش شوری وخشکی کاهش یافته و درصد پروتئین دانه، گلیادین، شاخص سختی دانه، عددفالینگ و درصد جذب آب توسط آرد افزایش یافت. دو رقم اروندو خزر که به ترتیب تحت تنش شوری و خشکی بیشترین عملکرد را داشتند(416و418 گرم برمترمربع) ازکمترین شاخص گلوتن برخوردار بوده و در مقابل رقم فلات بیشترین شاخص گلوتن را درشرایط تنش خشکی داشت. همچنین ارقام خزر و اروند ذخیره گلوتنین پایین و انباشت گلوتنین بالایی داشتند. بعلاوه ارقام کویرو روشن که درشرایط طبیعی به ترتیب بیشترین وکمترین عملکرد دانه را دارا بودند، شاخص گلوتن پایین وبالایی را تحت تنش خشکی و شوری نشان دادند. ارقام با وزن هزاردانه کمتردارای ذخیره پروتئینی دانه بالایی بودند. تحت دو تنش خشکی وشوری، شاخص گلوتن به ترتیب 36 و 42درصد کاهش یافت. شاخص گلوتن درارقام فلات وروشن بیشتراز توده های بومی بود. رقم فلات نسبت به ارقام اروند و خزر عدد فالینگ کمتری نشان داد. در بین ارقام موردآزمايش، رقم اروند به خاطر نرمی بافت دانه، خسارت نشاسته ای کمتری نشان داد که به همين دليل در تهیه خمیر به آب کمتری نیاز داشت. 

درتحقیق دیگری که توسط شاهسوند حسنی و همکاران (1374) در مورد تحمل 9رقم گندم ایرانی دارای بالاترین، حد متوسط وکمترین شاخص مقاومت به شوری، نسبت به تنش شوری دردو محیط داراي تنش و فاقد تنش انجام شد; نتایج حاصله از این حکایت داشت که شوری به طورکلی باعث افزایش ارزش نانوایی (مقداروالوریمتری) شد. همچنین همبستگی معنی داری بین ارزش نانوایی در محیط با تنش شوری (هنرستان کشاورزی مردآباد کرج) و محیط بدون تنش شوری (مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی کرج) دیده نشد. همچنین هرچند که بین  مقدار والوریمتری وعدد زلنی همبستگی مثبت و معنی داری مشاهده شد، اما عدم همبستگی بین شاخص مقاومت به شوری، جذب آب و عدد زلنی نشان داد که مقاومت به تنش شوری ربطی به این صفات ندارد.

سیال و همکاران (2006) با بررسي تاثير تنش حرارتي ( بيش از 35 درجه سانتيگراد) 

 در مرحله دانه بندي بر خصوصيات كيفي و كمي ارقام گندم، با اشاره به كاهش وزن صد دانه و عملكرد دانه در اثر كاهش دوره پر شدن دانه در شرايط تنش، افزایش 4 واحدی پروتئين دانه در شرايط تنش، به علت كاهش وزن دانه را گزارش کرده اند. پترسون و همكاران (1998) با اشاره به تفاوت واکنش ارقام مختلف گندم  به وقوع تنش، اعلام كردند كه تنش دماي بالا (بيش از 32 درجه سانتيگراد) در زمان پر شدن دانه، بر حجم نان و حجم رسوب SDS تاثير مثبت دارد. اما چنانچه مدت زمان تنش از 90 ساعت تجاوز نمايد، بر كيفيت نانوایی تاثير منفي شدیدی دارد.

بلومنتال و همكاران(1991)گزارش کردند که در مرحله دانه بندي بين تنش گرمايي (بيش از 32 درجه سانتيگراد) با محتواي پروتئين دانه  همبستگي مثبت و معني دار و بين تنش و صفات عملكرد دانه و استحكام خمير  همبستگي منفي و معني دار وجود دارد. پي يري و همكاران (2007) گزارش كردند که تنش آبي در مرحله پر شدن دانه در 9 ژنوتيپ گندم نان، باعث كاهش عملكرد، وزن هزاردانه و ضخامت دانه آنها شده و در مقابل ميانگين محتوي پروتئين دانه از 64/11 به83/12 درصد افزایش یافت. آنها  همچنين اعلام كردند كه در مناطقي كه وقوع تنش آبي آخر فصل معمول است، احتمال اينكه ژنوتيپ هاي زودرس كيفيت دانه پايدارتري داشته باشند، بيشتر است.

 هوي و همكاران (2007) با اعمال سه تيمار تنش شديد، متوسط رطوبتي و حرارتي و شرايط بهينه رطوبتي و حرارتي در مرحله پر شدن دانه گندم، افزايش قابل توجه میزان پروتئين دانه و افت كيفيت گلوتن بر اثر افزايش چشمگير نسبت گليادين به گلوتنين در شرايط تنش را اعلام کردند.

 



ارسال توسط مهدی

کیفیت گندم برای پخت نان (کیفیت نانوایی) بخش پنجم و پایانی

ب-8- شاخص های ارزیابی منحنی فارینوگراف

فارینوگراف به همراه اکستنسوگراف، برای کنترل کیفیت آردهای مختلف از نظر طبقه بندی برای محصولات مختلف خمیری به کار برده می شود. فاکتورهای ارایه شده به وسیله فارینوگراف مشخص کننده خصوصیات و ویژگیهای رئولوژیکی خمیر در طی مرحله تهیه خمیر ( از مرحله اضافه کردن آب به آرد تا شکل گیری خمیر) می باشند. 

فارینوگراف دارای دو منحنی می باشد: ا- منحنی جذب آب فارینو گراف –  این منحنی جهت تعیین قابلیت جذب آب(Water Absorption) یک نمونه بخصوص آرد و جهت کنترل جذب آب آرد مورد رقابت بکار میرود. 2- منحنی معمولی فارینوگراف – بعد از اینکه بوسیله منحنی جذب آب، میزان جذب آب تعیین گردید منحنی معمولی فارینوگراف رسم می شود.

منحنی معمولی فارینوگراف می تواند از یک طرف فاکتورهای منفرد و از طرف دیگر قضاوت کلی را نشان دهد. فاکتورهای منفرد شامل چند اصل زیراست:

- قدرت جذب آب (ری کردن خمیر) :

- تکامل یا بسط خمیر Dough Development : ا

- پايداري خمیرStability  Dough:

- درجه شل شدن خمیر(Degree of dough softening):

شايان ذكر است كه در مدلهاي جديد دستگاه فارينوگراف كه در آزمايشگاه بخش شيمي غلات موسسه تحقيقات اصلاح وتهيه نهال وبذر كرج نيز مورد استفاده قرار مي گيرند، بعلت محاسبه درجه (ميزان) سست شدن خمير با دو روش متفاوت، شاهد ارائه دو ميزان متفاوت از درجه سست شدن خمير هستيم. در اولين روش اندازه گيري، درجه شل شدن (Degree of softening) خمير10دقيقه پس از آغاز رسم منحني معمولي فارينوگراف اندازه گيري و براساس واحد FU (Farinograph Unit) ارائه مي شود. در دومين روش اندازه گيري كه مورد تاييد ICC نيز مي باشد، درجه شل شدن خمير12 دقيقه پس از زمان تكامل(Development time) خمير اندازه گيري و براساس واحد FU ارائه مي شود.

شايان ذكر است كه در مدلهاي جديد دستگاه فارينوگراف، اقدام به ارائه پارامتر جديدي به نام عدد (ارزش) كيفيت فارينوگراف (Farinograph quality number)، بعنوان جایگزین ارزش والریمتری  مي شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کیفیت گندم برای پخت نان به اینجا مراجعه فرمایید.


برچسب‌ها: کیفیت نانوایی, خصوصیات رئولوژیکی خمیر, فارینوگراف, ارزش والریمتری

ارسال توسط مهدی

کیفیت گندم برای پخت نان- بخش چهارم

ب-4- حجم رسوب زلنی

از روشهاي مرسوم براي بررسي كيفيت پروتئين، تعيين حجم رسوب زلني است كه به عنوان شاخصي از كيفيت نانوايي آردهاي حاصله به شمار مي آيد. تفاوت بین آردهای حاصل از گندمهای مختلف منعکس کننده توانایی جذب آب توسط گلوتن آنهاست. رابطه بین آماس گلوتن وارزش نانوایی اولین بار توسط آپسون وکالوین(1916) و زلنی(1947) بررسی و گزارش شد. بین ویسکوزیته خمیرو مقدار پروتئین آرد رابطه خطی وجود دارد.رگرسیون ویسکوزیته برروی میزان پروتئین از واریته ای به واریته دیگر تفاوت دارد، لذا شیب خط رگرسیون بیان کننده کیفیت رقم می باشد.

ب-5- حجم رسوب SDS

در سال 1979 آکسفورد و همکارانش آزمایش زلنی را با حذف ایزوپروپانول واضافه کردن سدیم دو دسیل سولفات(SDS) تغییر دادند. اساس فیزیکی- شیمیایی این آزمایش نیز مثل زلنی است. با افزودن اسید لاکتیک به سوسپانسیون آرد- آب، فیبریلهای پروتئینی بایکدیگرو با ذرات آرد واکنش انجام داده که درنهایت به پایداری ذرات می انجامد. نقش اصلی SDS دراین واکنش به خوبی روشن نیست ولی از نتایج مدلسازی آزمایشهای شیمیایی پروتئینها مشخص شده که شوینده هایی نظیر  SDSبا پروتئینها ترکیب شده و بار همه آنها را منفی می کنند که وابسته به بار الکتریکی پروتئینها نبوده بلکه متاثرازوزن مولکولی آنها می باشد. درمحلولهای آبی این کمپلکسهای کلوئیدی تولید دولایه انتشار الکتریکی می کنند. از آنجایی که تمام ذرات کلوئیدی دارای بار الکتریکی هستند، لذا با یکدیگر در وضعیت دفع اند که با افزودن اسید بار منفی مولکولهای درحال دفع خنثی شده و درنتیجه ذرات کلوئیدی تمایل به جذب همدیگر داشته و تولید ذرات بزرگتر مي نمايند که اين امر نهایتا منجربه تشکیل رسوب می شود .

ب-6- حجم نان

از پارامترهای مهم درتعیین کیفیت نانوایی گندم، حجم نان (Bread volume) حاصل از پخت خمیر است. امروزه با توجه به معایبی همچون کم رطوبت بودن خمیرنانهای مسطح (مانند تافتون و لواش) و از دست دادن زیاد رطوبت و افت وزنی نسبت به نانهای حجیم (نان لواش پس ازپخت32 درصد ازوزن اولیه خودرا ازدست می دهد درحالی که نان حجیم پس از پخت تنها 16درصد از وزن خود را از دست می دهد) در هنگام پخت که سبب بیات شدن سریع نان و درنتیجه افزایش ضایعات نانهای سنتی می شود، ونیزبه علت عدم سازگاری نانهای مسطح با فناوری روز، توجه زیادی به معرفی واریته هایی می شود که درعین دارا بودن صفات  مطلوبی همچون عملکرد زیاد و پروتئین وگلوتن بالا، نان تهیه شده از آنها نیزدارای حجم مناسبی باشد.

ب-7- فعالیت آنزيم آلفاآمیلاز (عدد فالینگ)

مهمترین آنزیمهای گندم و آرد آنزیمهای آمیلولیتیک آلفا و بتاآمیلاز می باشند که به مجموعه آنها دیاستاز گویند. میزان فعالیت این آنزیمها (بخصوص آلفا آمیلاز) تاثیرقابل ملاحظه ای بر کیفیت نانوایی گندم دارد. میزان فعالیت آلفا آمیلاز رابطه عکس با عدد فالینگ دارد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کیفیت گندم برای پخت نان به اینجا مراجعه فرمایید


برچسب‌ها: کیفیت نانوایی, حجم رسوب زلنی, حجم نان, فعالیت الفاآمیلاز, عدد فالینگ

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : شنبه بیست و یکم شهریور 1388

کیفیت گندم برای پخت نان (کیفیت نانوایی) بخش سوم

ب-2- گلوتن

در طی همزدن خمیر نان، گلیادین ها و گلوتنین ها مقداری از آب راجذب می کنند ; بنابراین اجزای اصلی هیدراته شده و سپس پروتئینها به صورت یک توده چسبنده به نام گلوتن در می آيند. نشاسته، مخمر افزودنی و سایر ترکیبات خمیردر اسکلت گلوتن جای می گیرند. گيبسون و همكاران (1998)گزارش کردند که مسئله اساسی درتولیدنان پروتئین گلوتنی است زیرا میزان کشش پذیری خمیردرصنعت نانوایی اهمیت بسیار زیادی دارد. گرامی وکلوین (1372)گزارش نمودند که از چهار گروه پروتئین موجود در دانه گندم یعنی آلبومین، گلوبولین، گلیادین وگلوتنین، دو گروه اخیر که تواما گلوتن نامیده می شوند، بسته به نوع ومقدارشان در تمایز ارقام از نظر ارزش نانوایی نقش اساسی دارند، بنابراین در صورت افزایش میزان پروتئین وکاهش میزان گلوتن می توان نتیجه گرفت که اگرچه که میزان پروتئین های آلبومین و گلوبولین افزایش یافته، اما بعلت كاهش ميزان گلوتن، ارزش نانوایی گندم کاهش یافته است. باتوجه به اهمیت گلوتن درتعیین خصوصیات کیفی گندم، امروزه با افزودن گلوتن به آرد با کيفيت ضعيف و متوسط سعی بربهبود خصوصیات کیفی گندم نان دارند. درتحقیقی که توسط قیافه داودی درسال1375 انجام شد، نتايج حاصل ازافزودن گلوتن در سطوح 1، 2 و4 درصد به آرد با کيفيت ضعيف و متوسط بيانگر اين مطلب بود که استفاده ازگلوتن درکليه سطوح باعث افزايش جذب آب، استقامت خمير، کشش‌پذيري بهتر و بهبود ساير خواص رئولوژيکي خميرشده است.

- خواص کلی گلوتن :

- انواع گلوتن :

- کیفیت وکمیت گلوتن :    

- عوامل موثربرکمیت وکیفیت گلوتن :

1- اثررقم : رقم گندم یکی از مهمترین عواملی است که کیفیت گلوتن راتعیین می کند. هرچه کیفیت گندم ذاتا بیشترباشد، کیفیت گلوتن آن بیشتر و درنتیجه ارزش نانوایی آن افزونتر خواهد بود. گندمهای کانادایی هم ازنظرکمیت گلوتن وهم ازنظرکیفیت در سطح بسیار بالایی قرار دارند و با قاطعیت می توان گفت كه نسبت به گندمهای سایر نقاط جهان بهتر هستند.

2- اثرآب وهوا :

3- اثرزمین :

4- اثرکود :

5- زمان کاشت و برداشت :

6- اندازه دانه :

7- زمان رسیدن محصول و ميزان عملكرد :

8- اثرآفات و امراض :

9- انبارکردن گندم :

10- انبارکردن آرد :

- اجزاي گلوتن (گليادين وگلوتنين) :

چنانچه گلوتن را با يك محلول الكلي پتاسيم مخلوط كنيم،وجود دو جزء عمده( گلوتنین ها وگلیادین ها) در آن مشخص مي شود. این دو گروه که هر کدام حدود40درصد کل پروتئین آرد را تشکیل می دهند از اهمیت زیادی در نزد محققین عرصه کیفیت نانوایی برخوردارند.  

ب-3- سختی دانه

یکی از صفات دانه غلات، سختی آن است. این صفت در غلات مختلف وحتی در یک گونه از غلات متفاوت است که عملا مربوط به صفات ژنتیکی است. سختی دانه نشان دهنده برخی خصوصیات مانند مقاومت به حشرات، مقاومت در برابرخرد شدن در طی حمل ونقل وصدمه دیدگی نشاسته در طول مرحله آسیابانی است. نتایج تحقیقات نشان می دهد که گندمهای نسبتا سخت آرد بیشتری تولید می کنند. متخصصين غلات عموما براين باورند كه ميزان وكيفيت پروتئين به همراه سختي دانه حداقل آزمايشهايي هستند كه قادرند گندم مناسب را براي بهترين مصرف نهايي مشخص كنند. 

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کیفیت گندم برای پخت نان به اینجا مراجعه فرمایید


برچسب‌ها: کیفیت نانوایی, گلوتن, گلوتنین, گلیادین, سختی دانه

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : سه شنبه هفدهم شهریور 1388

کیفیت گندم برای پخت نان (کیفیت نانوایی) بخش دوم

الف-4- درصد رطوبت

رطوبت موجود درگندم يكي از عوامل مهم دركيفيت آن است، زيرا مقدار مواد خشك دانه بستگي به مقدار رطوبت دارد. درنقاط مرطوب معمولا رطوبت گندم حدود 14% و در نقاط خشك حدود 8% است. رطوبت نقش بسيار مهمي درزمينه ساختمان و خصوصيات دانه وآرد گندم ايفا مي كند. باينز و ناجي(1983) گزارش نمودند كه تغييرات واختلاف رطوبت گندم خواص آسياباني و نانوايي را تحت تاثير قرار مي دهد. آسياب كردن و الك نمودن آرد حاصل ازآن، تحت تاثير مقدار رطوبت قرار مي گيرد. هرقدر رطوبت محصول بيشتر باشد از قابليت شكنندگي وتردي پوسته و آندوسپرم هم كاسته مي شود و در اين حالت آندوسپرم براحتي از پوسته جدا مي گردد. در مقابل هرقدر رطوبت آرد بيشتر باشد الك كردن آن سخت تر است، بنابراين بايد در عمل تعادلي بين اين عوامل ايجاد گردد و رطوبت را به حد مطلوب رساند، اين مقدار براي گندمهاي مختلف از 14 الي 18درصد مي باشد. بسیاری از محققین مقدار فالینگ نامبر را دارای رابطه عکس با درصد رطوبت دانه می دانند.

 ب- خصوصیات درونی دانه

خصوصیات درونی دانه شامل درصد وکیفیت پروتئین وگلوتن دانه، سختی دانه، کیفیت آسیاب شدن، درصد آرد، عمل آمدن خمیر، درصد جذب آب، نیاز اکسیداسیون آرد و بالاخره پخت وتهیه نان یا به عبارت دیگر حجم نان (برشتگی، پوکی و خلل وفرج منظم داخل نان) می باشد.

ب-1- درصد پروتئین دانه

اگرچه معمولا گندم را دانه ای حاوی نشاسته می دانند، لکن پروتئین های موجود دردانه مهمترین تركيبات بیولوژیک و متابولیک آن محسوب می شوند. پروتئین های موجود در دانه از یک طرف منبع نیتروژن و آمینواسیدهای موردنیاز در هنگام جوانه زدن جنین بوده و از طرف دیگر فاکتور مهم در مکانیسم پخت وارزش غذایی نان محسوب می شوند. مقدار گلوتن گندم که درکیفیت پخت نان موثراست، تابعی از مقدار کل نیتروژن خاک می باشد، در حالی که ترکیب بیوشیمیایی گلوتن ونسبت آمینواسیدهای آن بیشتر به ژنوتیپ گندم بستگی دارد.

در زمان برداشت محصول گندم، افزایش میزان محصول به عنوان بهبود کمی و افزایش میزان پروتئین ونوع پروتئین به عنوان بهبود کیفی گندم مطرح می باشد. به طور کلی تمایل براین است که با افزایش عملکرد دانه (بهبود کمی)، کیفیت محصول یعنی میزان رسوب پروتئین ومقدارپروتئین نیز افزايش یابد (بهبود کیفی). ترکیب و مقدار پروتئین، خواص کیفی گندم را تحت تاثیر قرار می دهد و اثر مقدار پروتئین نسبت به ترکیب آن برخواص کیفی بیشتر است.

- فاکتورهای موثر برمیزان پروتئین :

1- نوع گندم :

 همانطورکه می دانیم نوع گندم(بهاره یا پائیزه بودن) درمیزان ذخیره مواد پروتئینی دخالت زیادی دارند و به طورکلی می توان گفت که میزان ازت گندمهای بهاره اغلب بالاترازگندمهای پائیزه است. علت این امر را  می توان چنین توجیه نمود که چون زمان رشد در گندمهای بهاره کوتاه است، درنتیجه فرصت ذخیره زیاد نشاسته در چنین گندمهایی محدود می شود و درعوض میزان پروتئین آنها نسبت به گندمهای پائیزه بالاتر خواهد بود.

2- اثررقم :

3- اثرکود :

 4- اثرزمین :                             

5- اثرآب وهوا :

6- تاثیر مدت زمان کاشت تا برداشت :

7- اثر میزان عملکرد و رابطه آن با درصد پروتئین :

8- تاثیرآفات و بیماریها :

9- وزن و اندازه دانه :

10- رنگ دانه :

- توارث میزان پروتئین :

میزان پروتئین گندم بیش از سایرفاکتورهای موثر درکیفیت دانه گندم موردتوجه اصلاحگران گندم قرارگرفته است. میزان پروتئین هر رقم گندم ضمن اینکه به خصوصیات ژنتیکی آن رقم مربوط می شود، بمقدار زیاد نیز تحت تاثیرمحیط قرار می گیرد. تعداد ژنهای کنترل کننده این صفت درگندم بوسیله محققین مختلف مورد بررسی قرارگرفته و از یک جفت ژن تا تعدادزیادی ژن گزارش شده است. تخمین وراثت پذیری(Heritability) را از54تا69 درصد بوسیله روش اجزاءواریانس وبین 25تا 36درصد با متد رگرسیون  F3با F2 و بین37 تا 70 درصد بوسیله رگرسیون  F5وF6باF3 بدست آورده اند. بوسیله ارزیابی با روش [Chromosome Subsitution Lines] مشخص شده که کروموزومهای 3D، 4D، 5A،5B و 7B درمیزان پروتئین دانه گندم نقش دارند. 

 جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کیفیت گندم برای پخت نان، به اینجا مراجعه فرمایید.


برچسب‌ها: کیفیت نانوایی, درصد رطوبت, درصد پروتئین

ارسال توسط مهدی

 کیفیت گندم برای پخت نان (كيفيت نانوايي)
بهترین روش دربررسی کیفیت نانوایی، تهیه آرد از ژنوتیپ مورد مطالعه وانجام آزمایش استاندارد پخت نان است که البته به صرف وقت و هزینه نسبتا زیادي نیاز دارد. بنابراین، می توان از روشهای غیرمستقیم به منظورارزیابی صفات مرتبط باکیفیت نانوایی، به عنوان معیارهایی برای تخمین ارزش نانوایی گندم در شناسایی ارقام مطلوب بهره برد. کارآیی این روشها به عوامل بسیاری وابسته است که ازجمله می توان به موارد زیر اشاره کرد :1- سهولت استفاده، به طوری که بتوان شمارزیادی از ارقام را درمدت کوتاهی ارزیابی نمود،2- نیاز به مقدارکم آرد (حداکثر 10تا12گرم)، به طوری که بتوان حتی نتایج یک تک گیاه را موردآزمایش قرارداد، و3- وابسته نبودن به عوامل دیگر نظیرمقدارپروتئین وفعالیت آلفاآمیلازی، که برکیفیت و ارزش نانوایی اثر می گذارندو به تناسب شرایط محیطی تغییرات زیادی دارند. اندازه گیری میزان پروتئین، سختی دانه، وزن حجمی(هکتولیتر)، درصد جذب آب به وسیله آرد، حجم نان، حجم رسوب زلنی و حجم رسوب با SDS و همچنین آزمونهای فارینوگراف، میکسوگراف، آلوئوگراف واسپکتروسکوپی انعکاسی نور مادون قرمز(NIR) ازروشهای غیرمستقیم برای کیفیت نانوایی ارقام گندم می باشند.
به طوركلي عوامل موثر بركيفيت نان ( كه به عنوان شاخصي براي تعيين كيفيت نانوايي به كار مي روند) به دو دسته خصوصيات ظاهري دانه (كيفيت خارجي) و خصوصیات درونی دانه (كيفيت داخلي) تقسيم مي شوند:  
الف- خصوصیات ظاهری دانه
ویژگیهای ظاهری دانه شامل تمیزی دانه، وزن هزاردانه، رنگ دانه(تیره وروشن بودن دانه)، شکل دانه، درصد یکنواختی دانه، درصد سن زدگی، فقدان دانه های جوانه زده، پربودن یا لاغربودن دانه (وزن هکتولیتر)، درصد رطوبت و... می باشد. علیرغم اهمیت خصوصیات درونی دانه گندم برای ارزشیابی ارزش نانوایی آن، خواص ظاهری دانه نیز به قضاوت در مورد کیفیت گندم کمک می نماید، برای نمونه بین میزان گلوتن و درصد سن زدگی دانه و همچنین بین وزن هکتولیتر و میزان آرد روابطی برقرار می باشد که این روابط در تعیین ارزش نانوایی گندم ارزش بسیاری دارند..
الف-1- وزن هکتولیتر(وزن واحد حجم(
وزن هکتولیتر درغلات، شاخصی ازعملکرد دانه می باشد وبه عواملی چون یکنواختی درشکل، دانسیته و درصد رطوبت بستگی دارد. تحقیقات مختلف نشان داده است که تنش های محیطی (مانند خشکی وگرما) باعث کاهش وزن هکتولیتر شده ودانه هایی که ازتنش خسارت دیده اند ازوزن حجمی پایین تری برخوردارند. وزن هکتولیتر (واحد حجم) یکی از معیارهای ساده، قدیمی وموثر بر کیفیت وارزیابی محصول است که برحسب کیلوگرم به ازاء هکتولیترویا پوندبربوشل بیان می شود. دراین عامل، اندازه دانه تاثیرکمتری داشته و برعکس یکنواختی شکل دانه و دانسیته درآن موثراست. ازروی وزن هکتولیترمی توان میزان بازدهی آرد را تخمین زد، بعلاوه برای درجه بندي انواع گندم نیزاز این فاکتور استفاده می شود. این آزمون یکی از معیارهای اساسی درتجارت غلات می باشد. دانه های درشت ورسیده با درصد رطوبت کم و شکل یکسان دارای وزن هکتولیتر و بازدهی آرد بیشتر می باشند. هیل(1975) و ساندرسون و منجلز(1925) در مطالعاتشان نشان دادند که از این آزمون نمی توان به تنهایی به عنوان یک معیار کیفی برای ارزیابی گندم استفاده کرد.
درعمل ثابت شده است که وزن هکتولیتر از نظر آسیابان واستخراج آرد بسیار مورد توجه است، زیرا هرچه دانه درشت ترو پرتر باشد از نظر آسیابان آرد بیشتری خواهد داد. به همین دلیل آسیابانان معتقدند میزان استخراج آرد ازگندم بستگی به وزن هکتولیتر دارد. به عبارت دیگرهرچه وزن هکتولیتر گندمی بالاتر باشد (درصورتی که گندم از نظر اندازه نرمال باشد)آرد خوب بیشتری ازآن استخراج می شود، مثلا اگروزن هکتولیترگندم 75کیلوگرم باشد، استخراج آرد خوب آن حدود75 درصد خواهد بود
نوسان وزن هکتولیترگندم بین 68 تا 84 کیلوگرم گزارش شده، اگرچه  ICC(انجمن بين المللي علوم و تكنولوژي غلات) گندم با وزن هکتولیترکمتراز76 کیلوگرم را کم ارزش می داند.
الف-2- وزن هزاردانه
الف-3- درصد سن زدگی دانه

جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد "کیفیت گندم برای پخت نان" به اینجا مراجعه فرمایید


برچسب‌ها: کیفیت نانوایی, وزن هزاردانه, وزن هکتولیتر و درصد سن زدگی

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : یکشنبه بیست و چهارم خرداد 1388

د- ارقام گندم معرفی شده طي سالهای اخیر

پس از پایان جنگ تحمیلی، با توجه به لزوم رسيدن هر چه سريعتر به خودکفایی همه جانبه، تلاشها در جهت تولید و معرفی ارقام با کیفیت نانوایی مطلوب با جدیت خاصی دنبال و با گسترش ارتباطات با سازمانهاي بين المللي مانند سيميت و مركز بين المللي تحقيقات كشاورزي در مناطق خشك  (ICARDA)روند ورود ارقام خارجي به داخل كشور و دو رگ گيري بين ارقام ايراني و خارجي سرعت گرفت (رقم توس از ايكاردا دريافت شده است). همچنين ورود دستگاه ها و وسايل پيشرفته آزمايشگاهي، امكان بررسي سريعتر و دقيقتر نمو نه هاي متعدد گياهي را فراهم نمود. اين روند سبب بهبود تدريجي كيفيت نانوايي ارقام جديد نسبت به ارقام قديمي گرديد.

 نتایج حاصل از بررسی کیفی نمونه گندمهای کشت شده در 27 استان کشور طی سال زراعی1383-1382 (براساس شاخصهای مختلف كيفي) در واحد شیمی و تکنولوژی بخش تحقيقات غلات موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج، نشان داد که از مجموع 88/13 میلیون تن گندم تولید شده در 27 استان کشور، 3/66% از کیفیت خوب، 32/32% از کیفیت متوسط و بقیه از کیفیت ضعیفی برخوردارند (ميانگين درصد پروتئين گندم هاي برداشت شده در اين سال بالغ بر 12درصد بود). همچنین براساس کل مقدار 1/11 میلیون تن خریداری شده در27 استان مورد بررسی، کیفیت59/65% خوب، 16/33% متوسط و بقیه ضعیف ارزیابی گردید. این آمار در مقایسه با آمار سالهای قبل که براساس آن مقدار گندم با کیفیت خوب در کشور از 25 درصد تجاوز نمی کرد، جهش زيادي را در وضعیت کیفی ارقام گندم برداشت شده از مزارع کشور نشان می دهد. شرایط آب و هوایی مساعد در سال زراعی 1383-1382، اعمال مدیریت های زراعی کارآمد ( مبارزه هدفمند با سن گندم و استفاده سنجيده و بهنگام كودهاي ازته) و وجود پتانسیل بالا در ارقام اصلاح شده در جهت استفاده بهينه از شرايط محيط را  می توان از علل ایجاد این پدیده شگرف در تاریخ زراعت ایران دانست(2).

جدول3 : کیفیت برخي از ارقام گندم معرفی شده طي سال هاي اخير(5)

نام رقم

سال معرفی

مقدار پروتئین (%)

کیفیت پروتئین

بنابر عدد زلني(mm)

كيفيت نانوايي

رسول

1371

5/11

3//23

متوسط تا خوب

زرين

1374

11

7/25

خوب

مهدوي

1374

5/11

3/24

خوب

چمران

1376

6/10

4/21

متوسط تا خوب

مرودشت

1378

5/10

1/21

متوسط تا خوب

پيشتاز

1381

5/11

23

متوسط تا خوب

شيراز

1381

9/11

8/24

متوسط تا خوب

توس

1381

3/11

31

بسيار خوب

 

بايد توجه داشت كه هر چند در سالهاي اخير ارقام قديمي گندم بدلايلي همچون عملكرد پايين و حساسيت به بيماريهاي مختلف (بخصوص زنگ زرد) بصورت تجارتي كشت نمي شوند، اما با توجه به احتمال وجود ژنهاي مطلوب در ذخيره ژنتيكي اين ارقام، همچنان از آنها به عنوان والد در دورگ گيري هاي مربوطه استفاده مي شود(5).

با توجه به مواردي همچون زياد بودن افت وزني نان هاي مسطح در هنگام پخت كه سبب تسريع در بياتي نان مي شود (در نان لواش 32% وزن اوليه در هنگام پخت كاهش مي يابد)، كنار گذاري تدريجي نان هاي سنتي و مسطح جهت كاهش ضايعات نان، ضروري مي نمايد (1). در اين ميان روند تدريجي بهبود كيفي ارقام جديد گندم، امكان روي آوري به توليد نان هاي حجيم صنعتي و در نتيجه كاهش شديد ضايعات نان را فراهم مي سازد، زيرا كم بودن افت وزني نان هاي صنعتي در هنگام پخت (تنها 16%) بيات شدن نان را به مدت زيادي به تاخير مي اندازد و اين امر امكان ذخيره نان را به مدت طولاني فراهم ساخته و از ميزان دور ريزي نان و در نتيجه هدر روي سرمايه هاي ملي به شدت مي كاهد. رواج يافتن توليد و مصرف نان صنعتي در ايران در حالي با توجه به امتيازات زياد اين نان نسبت به نان هاي سنتي همچون امكان غنی‌سازی، تعدد طعم، شکل و کاهش ضایعات ضروري مي نمايد كه موازنه مصرف نان در ايران هميشه به سود نان هاي سنتي بوده است (مصرف نان هاي صنعتی در كشورهاي پيشرفته93 درصد و نان مسطح کمتر از هفت درصد است، اما در ايران93 درصد مردم از نان مسطح استفاده می‌کنند) (3).

منبع: ماهنامه اطلاعات علمی : بهمن 87، صفحات 58 الی 61-

متن کامل این مقاله به همراه منابع مورد استفاده، از طریق لینک زیر قابل دریافت می باشد: 

http://s2.picofile.com/file/7175834294/Ettelaat_elmi.zip.html


برچسب‌ها: كيفيت نانوايي, ارقام جديد گندم

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : پنجشنبه بیست و چهارم اردیبهشت 1388

نگاهی به کیفیت نان گندمهای ایرانی-  بخش دوم

مهدي متقي

ج- ارقام گندم معرفي شده در طي  دهه هاي 40، 50 و60 شمسي

بتدريج با افزايش آگاهي محققين ايراني در مورد امور بهزراعي و بهنژادي گندم و همچنين افزايش مراودات دانشمندان و سازمانهاي تحقيقاتي ايراني با طرف هاي خارجي، كيفيت ارقام گندم نيز رو به بهبود گذاشت.

افزايش امكان دسترسي به نژادگران داخلي به منابع مركز بين المللي بهبود گندم و ذرت (CIMMYT) و ساير كشورهاي جهان، سبب ورود منابع مختلف ژرم پلاسم بداخل ايران و غني سازي گنجينه ژني كشور گرديد، بطوريكه رقم بزوستايا بعنوان يكي از اولين ارقام وارداتي در سال 1348 از كشور شوروي سابق به ايران آمد و ارقام مغان1 و 2 نيز به ترتيب از كشورهاي مكزيك(مقر سيميت) و هند وارد شدند، همچنين برخي ارقام جديد نيز بر اثر دو رگ گيري ارقام ايراني با ارقام خارجي حاصل شدند، بعنوان مثال رقم خزر1 از دو رگ گيري رقم روشن و ارقام مكزيكي حاصل شد (5).

  جدول2 : کیفیت برخي از ارقام اصلاح شده گندم در ایران در طي دهه هاي 40، 50 و60 شمسي(5)

نام رقم

سال معرفی

مقدار پروتئین (%)

کیفیت پروتئین

بنابر عدد زلني(mm)

كيفيت نانوايي

بزوستايا

1348

3/12

2/28

خوب

خزر1

1352

1/10

8/22

متوسط تا خوب

مغان2

1353

3/11

1/24

متوسط تا خوب

كرج3

1355

5/10

5/22

متوسط تا خوب

البرز

1357

3/10

3/23

متوسط تا خوب

آزادي

1358

7/10

5/23

متوسط تا خوب

كاوه

1360

1/12

9/23

متوسط تا خوب

گلستان

1365

4/12

7/26

خوب

قدس

1368

1/11

7/23

متوسط تا خوب

فلات

1369

8/11

9/23

متوسط تا خوب

شايان ذكر است كه از آرد گندم هاي با كيفيت نانوايي خوب براي توليد نان هاي حجيم مرغوب استفاده مي شود. همچنين از آرد گندم هاي با كيفيت پايين(ضعيف) براي مصارف ويژه (مانند تهيه بيسكويت و شيريني) و از آرد گندم هاي با كيفيت متوسط براي تهيه نان هاي سنتي ايراني (نان هاي نازك و مسطح)، استفاده مي شود. البته مي توان كيفيت گندم هاي ضعيف را از طريق اختلاط با گندم هاي با كيفيت خوب اصلاح و بدين طريق از آنها براي توليد نان هاي سنتي بهره گرفت(3).

منبع: ماهنامه اطلاعات علمی - بهمن 87 - صفحات 58 الی 61

متن کامل این مقاله از طریق لینک زیر قابل دانلود مستقیم می باشد:


برچسب‌ها: كيفيت نانوايي, ارقام اصلاح شده

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : جمعه هجدهم اردیبهشت 1388

نگاهی به کیفیت نان گندمهای ایرانی-  بخش اول

مهدي متقي

مقدمه

نان به عنوان نماد بركت خداوند، همواره در نزد پيشينيان ما از احترام بالايي برخوردار بوده و هرگونه سوء مصرف و بي احترامي به آن به منزله كفران نعمت الهي شناخته مي شده است. اين در حالي است كه امروزه بدلايل مختلف، شاهد بي توجهي و اسراف در مصرف اين نعمت ارزشمند هستيم، بطوري كه تا30 درصد نان توليد شده، غير قابل مصرف بوده كه اين امر، با توجه به حجم بسيار بالاي مصرف نان در ايران ( مصرف سرانه نان برای هر ایرانی بالغ بر180 کیلوگرم در سال است) سبب هدر رفتن سالانه300 ميليون دلار از سرمايه هاي كشور مي شود. كارشناسان از ضايعات نان به عنوان بزرگترين اسراف ملي ياد مي كنند و از اين رو ضمن تأكيد بر بهينه سازي مصرف، خواستار جلوگيري از هدر روي يارانه اختصاص يافته به نان هستند. در سال 1368 مقدار یارانه گندم ( آرد و نان ) فقط 28 درصد کل یارانه های پرداختی دولت به کالاهای اساسی را به خود اختصاص داده بود، در حالیکه در سال1381 این رقم بیش از 75 درصد کل یارانه های کالاهای اساسی را  تشکیل می دهد(8).

براساس تحقيقات مير فخرايي و همكاران (1370)، بالاترين درصد مصرف نان در شهر تهران مربوط به نان لواش با 1/39% بوده (بعلت سهولت نگهداري) و نان سنگك و بربري به ترتيب 7/10 و 8/13 درصد مصرف نان را بخود اختصاص داده اند0 همچنين در بين انواع نان، نان سنگك با 28% كمترين ميزان ضايعات و نان تافتون و نان لواش به ترتيب با37 و 35 درصد بالاترين درصد ضايعات را داشته اند. روش هاي غلط نگهداري نان به ميزان20 درصد، استفاده از جوش شيرين، نداشتن مهارت كافي و عدم صرف وقت و دقت لازم از سوي نانوايان به ميزان30 درصد و كيفيت نامطلوب آرد مصرفي به ميزان50 درصد در ايجاد ضايعات نان تاثير گذارند(9). اين در حالي است كه اكثر ضايعات نان كه به صورت نان خشك به مصرف تغذيه دام مي رسد، كپك زده و حاوي سموم قارچي بسيار خطرناك و سرطانزا براي انسان و حيوان مي باشند و اين سموم از طريق مصرف شير و ديگر فراورده هاي لبني وارد بدن انسان شده و ايجاد بيماريهاي مهلك مي كنند(4). با توجه به موارد گفته شده، توليد و معرفي ارقام با كيفيت نانوايي مطلوب به منظور بكارگيري در صنايع و روش هاي نوين توليد نان ضروري مي نمايد تا با كاهش ضايعات نان، بيش از اين سلامت مردم به خطر نيفتد و سرمايه هاي ملي كشور به هدر نروند.

الف- كيفيت گندمهای بومی و قدیمی

تا پیش از ورود و معرفی ارقام اصلاحی اولیه، کشاورزان طی هزاران سال اقدام به کاشت و برداشت گندمهای بومی و قدیمی مي كردند و طبعا اين گندم ها مخلوطی از دانه های حاصل از بوته هاي سازگار در برابر شرایط اقلیمی و محیطی هر منطقه (مانند گرما، سرما، میزان بارندگی و پراکندگی آن، شوری خاک، بیماریهای شایع در منطقه و غیره) بودند كه تا حدودی نیز از نظر مشخصات مطلوب زراعی مانند زودرسی یا خوب بودن وضع بوته، ساقه، ريشه، سنبله و دانه مورد پسند برخی از زارعان باتجربه قرارمی گرفتند. لذا چون ویژگیهای طبیعی فوق الذکر عامل تعیین کننده زراعت گندم در هر منطقه ای به شمار می آمد، مردم منطقه ناگزیر بودند نحوه استفاده و مصرف خود را با کیفیت گندمهای تولیدی (هرچه که بود) هماهنگ سازند و از همین جا تنوع بسیار جالب نانهای سنتی و همچنین سازگاری عجيب آنها با کیفیت گندمهای هر منطقه از یک طرف و همچنین با فرهنگ غنی و آداب و رسوم و شیوه زندگی مردم از طرف دیگر، بوجود آمد (6).

در اولین بررسی علمی گندمهای بومی ایران از لحاظ کیفیت که نتایج آن در سال1340 منتشر شد، از مزارع گندم بومی دیم و آبی در مناطق مختلف آذربایجان، کردستان، همدان، قزوین و زنجان نمونه گیری شده و نمونه ها به وسیله دستگاه فارینوگراف مورد آزمایش قرار گرفته و ارزش والریمتری(خصوصيات كشساني خمير) آنها برای مقایسه و طبقه بندی کلی کیفیت تعيين شد.نتایج این بررسی نشان داد که اکثریت گندمها (75درصد)دارای کیفیت ضعیف تا متوسط بوده و گندمهای با کیفیت ممتاز و خوب 5/12درصد و گندمهای با کیفیت بد و بسیار بد نیز حدود 5/12 درصد نمونه ها را تشکیل داده اند (6). كيفيت پايين نانوايي گندم هاي اوليه و بومي دليل اصلي روي آوردن پيشينيان ما به توليد نان هاي مسطح و نيمه حجيم بوده است، زيرا در توليد نان هاي مسطح برخلاف  نان هاي حجيم صنعتي نيازي به استفاده از آردهاي با كيفيت مطلوب نيست.

ب-  قدیمی ترین ارقام اصلاح شده در ایران

اگرچه كه در سال 1309 نخستين رقم گندم در ايران معرفي شد (رقم سرداري)، ولي به دليل عدم وجود ابزار و وسايل آزمايشگاهي لازم براي تعيين كيفيت نانوايي ارقام گندم، نخستین آزمایشات تعیین کیفیت ارقام اصلاح شده گندم در ایران، توسط مركز اصلاح و تهيه نهال و بذر كشور به سال1345 و بر اساس مقادير پروتئين و كيفيت پروتئين(براساس روش پلشنكي) انجام گرفت (جدول1).

جدول1 : کیفیت برخي از قدیمی ترین ارقام اصلاح شده گندم در ایران(6)

نام رقم

سال معرفی

مقدار پروتئین(%)

کیفیت پروتئین بنابر روش پلشنكي

كيفيت نانوايي

طبسی

1330

9/12

23

ضعیف

امید

1335

0/13

23

ضعیف

آذر

1335

4/15

43

ضعیف تا متوسط

شعله

1336

1/13

26

ضعیف

روشن

1337

0/12

21

ضعیف

آکوا

1337

4/15

40

متوسط

خلیج

1339

1/9

23

ضعیف

عدل

1340

5/12

24

ضعیف

در همين حال، نتايج آزمایشات تعیین کیفیت برخی از ارقام در شرف انتخاب ایرانی که در سالهای 1346 و 1347 در چهار ایستگاه اهواز (معرف مناطق گرمسیر جنوب)، گرگان (معرف مناطق با اقلیم شبه مدیترانه ای)، کرج (معرف مناطق نسبتا سرد) و ورامین(معرف مناطق نیمه گرمسیر فلات مرکزی و حواشی کویر) کشت شدند، نشان داد که به طور کلی كيفيت نانوايي ارقام اصلاح شده در دست تولید نیز در حد کم یا متوسط است. همچنين وجود تفاوتهاي معني دار بين كيفيت نانوايي ارقام كشت شده در مناطق و سالهاي مختلف، از تاثير توامان ژنتيك و محيط بر كيفيت نانوايي ارقام گندم حكايت دارد(6).

منبع: ماهنامه اطلاعات علمی - بهمن 87 - صفحات 58 الی 61

متن کامل این مقاله از طریق لینک زیر قابل دانلود مستقیم می باشد:


برچسب‌ها: كيفيت نانوايي, ارقام بومي, ارقام اصلاح شده

ارسال توسط مهدی
 
تاريخ : جمعه چهاردهم فروردین 1388
   دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم وتحقيقات

پايان نامه كارشناسي ارشد (M.Sc) رشته مهندسي كشاورزي- اصلاح نباتات

موضوع :

بررسي اثر تنش خشكي آخرفصل در ژنوتيپهاي گندم هگزاپلوييد متحمل، نسبتا متحمل وحساس بر روی عملكرد وخصوصيات كيفي

استاد راهنما :

دكترگودرز نجفيان

استاد مشاور :

دكتر محمدرضا بي همتا

نگارنده :

مهدي متقی

            

                                                               چكيده

درتحقيقي كه به منظور بررسي اثر تنش خشكي آخر فصل بر عملكرد و خصوصيات كيفي( كيفيت نانوائي) 180ژنوتيپ گندم هگزاپلوئيد در سال زراعي85-1384 در مزرعه تحقيقاتي موسسه تحقيقات اصلاح وتهيه نهال و بذر كرج انجام گرفت، ژنوتيپهای مورد بررسی در دو شرايط تنش آبي انتهايي (قطع آبياري از مرحله سنبله دهی به بعد) و آبياري كامل در قالب طرح سيستماتيك كشت شدند. براساس شاخص هاي مختلف مقاومت و حساسيت به خشكي عملكرد و وزن هزاردانه، لاينهاي برتر براساس هر شاخص شناسايي شدند. سپس با انجام باي پلات بين اين شاخصها و مقادير وزن هزاردانه لاينهاي مختلف درشرايط تنش ونرمال، اقدام به شناسايي و معرفي سه گروه لاينهاي : متحمل، نسبتا متحمل و حساس به خشكي گرديد. نتايج حاصله از آزمايشات كيفيت نانوايي لاينهاي متحمل، نسبتا متحمل وحساس به خشكي از تفاوت در نوع و ميزان تاثيرپذيري اين لاينها از تنش رطوبتي حكايت دارد. به طوري كه تنش سبب كاهش وزن هزاردانه و هكتوليتر، درصد پروتيين، حجم رسوب زلني وSDS، درصد جذب آب، حجم نان، درصد رطوبت، درصد گلوتن مرطوب و انديس گلوتن، درصد جذب آب فارينوگراف، زمان توسعه و پايداري فارينوگراف وعدد كيفيت فارينوگراف و در مقابل افزايش سختي دانه، عدد فالينگ و درجه شل شدن خمير لاينهاي متحمل گرديد. لاينهاي نسبتا متحمل وحساس در مواجه با تنش عكس العمل نسبتا مشابهي نشان دادند. به طوري كه تنش خشكي در هردوي آنان سبب كاهش وزن هزاردانه و هكتوليتر، حجم رسوب SDS، درصد رطوبت، انديس گلوتن و در مقابل افزايش زمان پايداري فارينوگراف، عدد فالينگ، حجم رسوب زلني، حجم نان، درصد گلوتن مرطوب، درصد جذب آب فارينوگراف، زمان توسعه فارينوگراف، درجه شل شدن خمير وعدد كيفيت فارينوگراف گشته است. تنها تفاوت لاينهاي نسبتا متحمل وحساس در نوع عكس العمل آنها از نظر دو خصوصيت كيفي درصد جذب آب و سختي دانه بود. به طوري كه تنش سبب كاهش درصد جذب آب و سختي دانه لاينهاي نسبتا متحمل و در مقابل افزايش درصد جذب آب و سختي دانه لاينهاي حساس گرديد. بمنظور مقایسه میانگین عملكرد و خصوصیات کیفی لاینهای متحمل، نسبتامتحمل و حساس به خشکی در دو شرایط نرمال وتنش خشکی آخرفصل از آزمون t نمونه هاي جفت شده استفاده شد. باتوجه به نتايج حاصله از اين آزمون تفاوت ميانگين جمعيتهاي نرمال وتنش لاينهاي متحمل براي عملكرد و خصوصيات كيفي وزن هزاردانه، وزن هكتوليتر، حجم رسوب SDS و درجه شل شدن خمير(در سطح1%) و عدد فالينگ، شاخص گلوتن و عدد كيفيت فارينوگراف (در سطح 5%) معني دار بودند. همچنين تفاوت ميانگين جمعيتهاي نرمال وتنش لاينهاي نسبتا متحمل براي عملكرد و خصوصيات كيفي وزن هزار دانه، وزن هكتوليتر و سختي دانه(درسطح 1%) و عدد فالينگ (درسطح 5%) معني دار بودند. ضمنا تفاوت ميانگين جمعيتهاي نرمال وتنش لاينهاي حساس براي عملكرد و خصوصيات كيفي وزن هزار دانه، وزن هكتوليتر، حجم رسوب زلني، حجم نان، درصد رطوبت دانه، درصد جذب آب، عددفالينگ و درصد گلوتن مرطوب (درسطح 1%) و درصد پروتئين، شاخص گلوتن، زمان توسعه خمير و درجه شل شدن خمير(درسطح 5%) معني دار بود. با جمع بندي نتايج آزمايشات مربوط به خواص نانوايي لاينهاي متحمل، نسبتا متحمل و حساس (بخصوص فاكتورهاي مهمي همچون درصد پروتئين، حجم رسوب زلني وSDS، حجم نان، درصد گلوتن و عدد كيفيت فارينوگراف) به نظر مي رسد كه بين مقاومت به خشكي و كيفيت نانوائي رابطه معكوس وجود دارد، آنچنانكه تنش خشكي سبب كاهش كيفيت نانوائي لاينهاي متحمل و در مقابل افزايش كيفيت نانوائي لاينهاي نسبتا متحمل و حساس به خشكي گرديد. اين امر با زیر سئوال بردن نظریه رایج بهبود خصوصیات نانوایی گندم تحت شرایط خشکی، لزوم تلاش بيشتر در جهت شناسايي معدود لاينهاي متحمل با كيفيت نانوايي مطلوب را گوشزد مي سازد تا در صورت ثبات پايداري صفات مطلوب كمي وكيفي اين لاينها در محيطهاي مختلف، اقدام به معرفي و آزاد سازي اين لاينها، بعنوان لاينهاي با خصوصيات كيفي و كمي مطلوب گردد.  

  كلمات كليدي : گندم، تنش خشكي انتهايي، كيفيت نانوايي.

 

Study of effects Late Season Drought Stress in Tolerant, Moderately   tolerant and Susceptible Hexaploid Wheat Genotypes for Yield and Quality Characters

                                   Abstract                                

In order to study the response various genotypes of  wheat to terminal drought stress of yield and quality characters of wheat , this experiment was conducted in the experiment of Cereal Research Department, Seed and Plant Improvement Institute in 2005/2006 cropping season. 180 genotypes were evaluated in two separate experiments; one with non-stress and in the other one, stress was applied from anthesis to physiological maturity. A systematic design was used. By Principal Component Analysis and Biploting susceptibility and tolerance indices of thousand kernels weight and thousand kernels weight in non-stress and stress conditions, genotypes classified in three groups tolerant, moderately tolerant and susceptibility to stress. Results of quality characters experiments showed differences between three groups. Stress reduce thousand kernels weight, hectoliter weight, proteins %, volume zeleny and SDS, water absorbing %, bread volume, moisture %, wet gluten %, gluten index, water absorbing farinogragh, Development time, stability time and farinograph quality number and increase hardness index, falling number and degree of dough softening in tolerant group. Moderately tolerant and susceptibility groups showed similar reactions by stress. Stress in two groups reduce  thousand kernels weight, hectoliter weight, volume SDS, moisture %, gluten index and Development time and increase falling number , volume zeleny, bread volume, wet gluten %, degree of dough softening, water absorbing farinogragh, Development time, stability time and farinograph quality number. Only contrast between moderately tolerant and susceptibility groups was water absorbing % and hardness index. Because stress reduce water absorbing %  and hardness index of  Moderately tolerant group, but increase water absorbing % and hardness index of  susceptibility group. In order to compare Mean yield and quality characters of three groups, tolerant, moderately tolerant and susceptibility In Normal and Stress Conditions, t test Method for samples paired was used. Results this testes show mean difference between normal and stress populations lines of tolerant group for traits : yield, thousand kernels weight, hectoliter weight, volume SDS, and degree of dough softening were significant at 1% probability level, and falling number, gluten index and farinograph quality number were significant at 5% probability level. Also mean difference between normal and stress populations' lines of moderately tolerant group for yield, thousand kernels weight, hectoliter weight and hardness index were significant at 1% probability level, and falling number significant at 5% probability level. Also mean difference between normal and stress populations lines of susceptibility group for yield and  thousand kernels weight, hectoliter weight, volume zeleny, volume bread, moisture %, water absorbing, falling number and wet gluten % were significant at 1% probability level, and gluten index, proteins %, Development time and degree of dough softening were significant at 5% probability level. Results of this study show negative relation between stress and baking quality in tolerant group. This case show incorrect theory of '' increase quality characters of wheat in stress conditions''. However, suggest to planting Tolerant lines have optimum quality characters in variation environments for study of stability quantity and quality characters, than introduce and release lines have optimum quantity and quality traits together.                                                                                                     

 Key words: wheat, terminal drought stress and baking quality.                

   Author: Mehdi Mottaghi                                                                  
برچسب‌ها: تنش خشكي آخرفصل, گندم هگزاپلوييد, عملكرددانه, خصوصيات كيفي

ارسال توسط مهدی

آپلود عکس

خرید اینترنتی

فال حافظ

قالب وبلاگ