صناعة منتجات القمح

تاريخ وموطن القمح:

يعد القمح ومشتقاته وبخاصة طحين القمح من أهم المواد الطبيعة التي يتغذى عليها الإنسان منذ القدم (6000 قبل الميلاد). ويستخدم الطحين بشكل أساسي في الخبز والحلويات وخاصة بالعجائن المخبوزة لأنه يتميز بمحتوياته الغذائية الهامة لجسم الإنسان من البروتينات والنشويات وبالغروية التي تعطي خليط الطحين والماء قوام مطاطي وتسمح بسهولة التشكيل والصنع مع الاحتفاظ بفقاعات الغاز ضمن تركيبة المنتج لإعطاء القوام الإسفنجي الطري الذي يرغبه الإنسان بالخبز والكعك والمنتجات الأخرى، لهذا ومنذ ولادة صناعة الطحين وحتى الآن قام الإنسان بتطوير وتحسين صناعة القمح ومشتقاته من شكلها البدائي القديم التي كانت تصنع فيه بكميات قليلة وبطريقة يدوية إلى أن أصبحت من الصناعات المتطورة الأساسية والمتقدمة.

أن أهم مكونات حبة القمح هي مجموعة البروتينات التي تكون الكلوتين وهذه تشمل أربعة بروتينات هي الكلوتینین. الكليادين. اللويكوسبن. الكلوبيولين. مع إضافة الملح للعجين تتحد هذه البروتينات لتكون الكلوتين كلما ضعفت البروتينات ضعفت مقاومة العجين للنار أثناء الخبز وطبعا تضعف قيمة الخبز الغذائية. عندما ترتفع نسبة رطوبة الدقيق بعد الخبز تقل نسبة كمية الخبز المنتج بسبب الفارق بين رطوبة الدقيق ورطوبة الماء المضاف للعجينة اذ لا يستطيع الخباز إضافة كمية زائدة من الماء للدقيق لأن ذلك يسبب خسارة اقتصادية.

تركيب حبة القمح

تتألف حبة القمح من عدة طبقات، الطبقة الخارجية الأولى هي النخالة وتمثل %9 من وزن القمح، تليها قشرة رقيقة سمراء وتمثل %3 من وزن الحبة وهي تحتوي على البروتين، والطبقة الثالثة هي عبارة عن نشاء وهي بيضاء وتمثل %85 من وزن القمح. ويقبع في أحد قطبي القمحة " الرشيم " أو جنين القمح ويحتوي على الجنين الذي ينمو منه القمح الجديد ويؤلف %4 من وزن القمح.

يتألف خبز النخالة من مطحون جميع طبقات القمح. أما الخبز الأسمر فيتألف من الطبقة الداخلية النشوية البيضاء مع القشرة الرقيقة السمراء. ويتألف الخبز الأبيض من الرشیم وهو أغنى أجزائه بالفيتامينات والمعادن، وكلما دخلنا إلى الداخل كانت أقل غني بالفيتامينات والمعادن، أما الطبقة فتكون غنية بالمواد النشوية.

الطحين أو الدقيق

هو مسحوق يصنع عادة من الحبوب مثل القمح، الشعير، الذرة إلى آخره، وفي بعض الأحيان يصنع كذلك من البطاطس، الرز أو أي محصول غني بالنشا. والطحين هو المادة الخام الرئيسية في صناعة المأكولات الأساسية مثل الخبز والكعك والمعكرونة والسباكتي وغيرها من المأكولات.

أكثر أنواع الطحين المستخدمة في أنحاء العالم حاليا هو طحين القمح لما يحتويه من بروتينات عالية لارتفاع نسبة الغروية فيه التي تساعد بصناعة الخبز والمعجنات.

طرائق طحن الحنطة

يستخرج الدقيق من القمح أما باستخدام مطاحن الحجارة أو مطاحن السلندرات:

1- مطاحن الحجارة: - تطحن الحبوب بين قرصين من الحجارة وينخل الناتج في منخل سداسي لفصل الدقيق عن الردة (النخالة).

2- مطاحن السلندرات: - وتعد الأكثر استخداما في الوقت الحالي ويستخرج الدقيق فيها بإتباع نظام التجزئة التدريجي حيث يفصل الأندوسبيرم عن حبوب القمح بدرجة عالية من الكفاءة.

وقد تم التحديث في سياسة صناعة الطحن في القطاعين العام والخاص، هو التحول من مطاحن الحجارة إلى مطاحن السلندرات. فتم إنشاء العديد من المطاحن الحديثة ذات تكنولوجيا متقدمة والمستوردة من أشهر دول العالم في صناعة معدات الطحن. وذلك مما أدى إلى توفير الملايين من العملات الأجنبية علاوة على توفير النخالة اللازمة لتصنيع الأعلاف.

السلندرات داخل المطحن ويتضح وجود شبابيك جانبية لمراقبة عمل السلندرات من الداخل لتجنب اي مشاكل بها

ولتحديد نوعية القمح المستعمل وكفاءته تجري الفحوصات التالية

1- تحديد الرطوبة

2- نسبة الرماد

3- نسبة اللون

4- نسبة الكلوتين

المواد الداخلة في عمل العجائن ودورها: وتشمل: الدقيق - السكر - الدهون - البيض - السوائل - المواد الرافعة - الملح.

1- الدقيق:

ويقصد به دقيق القمح الأساس في عمل المخبوزات، ونحصل عليه بطحن نوع واحد من حبوب القمح أو خليط من أنواع مختارة، ويعد الدقيق أهم مكونات صناعة المخبوزات للأسباب الأتية:

أ- هو المادة الأساسية في صناعة المخبوزات فبدونه لا تتكون العجينة.

ب- ضروري لتكون الكلوتين المسؤول عن بناء هيكل المخبوزات وحبس الغازات التي تعمل على خفيتها ومساميتها.

ج- يتحول نشا الدقيق السطحي إلى دكسترين بالحرارة في الفرن والذي يساعد في إكساب المخبوزات الطعم المستحب.

د- زيادة كمية الدقيق نتيجة للخطأ في الوزن يجعل الناتج ثقيلا جافا.

هـ- نقص كمية الدقيق نتيجة للخطأ في الوزن يقلل من تكون الكلوتين ويعطي ناتجة ضعيفة وأصغر حجما.

ومن أنواع الدقيق المتداولة محليا:

أ- الدقيق الأسمر:

المحتوى على الردة (النخالة) ويعرف بالدقيق الكامل وتصل نسبة الاستخلاص به إلى 90-95% وبالرغم من احتوائه على الأملاح المعدنية والفيتامينات وزيت جنين القمح التي ترفع قيمته الغذائية كثيرا إلا أنه غير مستحب للمستهلك لأنه يعطى رغيفا أسمر اللون، كما أنه أعسر هضما من الدقيق الأبيض لارتفاع نسبة المواد السليلوزية به ( نخالة ). وسرعة تزنخه لوجود الجنين الذي يحتوي على الدهن.

ب- الدقيق الأبيض:

وهو الذي نزعت منه طبقات النخالة وتصل نسبة الاستخلاص إلى %85-80 أما الدقيق الأبيض الفاخر أو المختار (طحين الصفر) فتصل نسبة الاستخلاص إلى 70-75% وهو المستعمل في عمل الفطائر والخبز الأبيض الأفرنجي والكعك والبسكويت، كما يستعمل الدقيق الأبيض في صناعة المعكرونه والرقاق وغيرها.

ج۔ دقيق به مادة رافعة:

مثل بيكربونات الصوديوم (دقيق الأكياس الصغيرة) ويصلح للبسكويت والكعك مع تقليل مسحوق الخبيز إلى النصف. وهناك أنواع من دقيق القمح خاصة بالعجائن المختلفة شائعة الاستعمال بالولايات المتحدة وأوروبا والآن موجودة بمصر مثل دقيق الكعك ودقيق الفطائر.

2- الدهون والزيوت:

للدهون أهمية كبيرة في صناعة المعجنات ومنها:

أ- قشره الرغيف تكون أكثر طراوة وأقل سمكا.

ب- اللب يكون حريري ناعم دقيق القوام.

ج۔ فترة الصلاحية للاستهلاك تكون أطول كنتيجة لارتفاع القدرة على الاحتفاظ بالماء.

د- جودة التجانس في الشكل والحجم.

هـ- زيادة القيمة الحرارية (زيادة السعرات الحرارية).

و- تساهم مع السكر والدقيق في اللون الذهبي المحمر اللامع.

ز- تكسب المنتوج النعومة لأنها تحد من تكون الجلوتين الزائد الذي يؤدي إلى جفاف وخشونة المخبوزات.

ح. الدهون تحسن طعم المخبوزات وتجعل اللب الداخلي دسما لامعا.

ط- زيادة كمية المادة الدهنية عن المقدار المطلوب تجعل اللب ثقيلا زيتي القوام والهيكل ضعيف غير متماسك يتفتت عند لمسه باليد.

ي- دعك المادة الدهنية الصلبة ( زبد - مارجرين - سمن - إلخ ) مع السكر يساعد على إدخال الهواء في العجائن.

ك. الزيوت السائلة لا تحبس الهواء وتعطى مخبوزات ناعمة وتصلح لبعض الفطائر.

ل۔ الزبد والمارجرين يحتويان على %20 ماء ويجب ملاحظة ذلك عند استبدال الزبد بالسمن أو العكس حتى لا يختلف شكل ونعومة وطعم المنتج.

وتعمل الدهون كمذيب لمواد النكهة مثل الفانيليا وبشر البرتقال والليمون.. إلخ ولذلك يوضع بشر البرتقال والليمون أثناء دعك المادة الدهنية مع السكر لاستخلاص روح نكهتها القوية.

3- السوائل:

السوائل المستخدمة في العجائن عاده هي: الماء - اللبن - عصير الفاكهة - اللبن الزبادي وأهمية السوائل هي:

أ- السائل ضروري لتكوين الكلوتين فبدونه لا نحصل على عجينة لينة مطاطة.

ب- يذيب السائل المقادير الجافة مثل السكر والملح والبيكنك باودر (بيكربونات الصوديوم) فتتفاعل الأخيرة وينطلق غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يرفع العجين.

ج- يتحول جزء من السائل إلى بخار ماء يساهم في رفع المخبوزات.

د- تمتص حبيبات النشا الماء الذي يساعد على انتفاخها وحدوث الجلتنه.

هـ- ليونة أو جفاف المخبوزات تعتمد على كمية السائل المضاف للعجين ودرجه العجن.

و- زيادة كمية السائل عن المقدار المطلوب يجعل العجينة شديدة الليونة ويحل السائل محل جزء من الهواء مما يجعل الناتج ثقيلا غير مسامي ( مكبوس ) والهيكل غير متماسك سهل الكسر.

4- البيض:

يعد البيض من المكونات الضرورية في صناعة المعجنات اذ:

أ- يرفع القيمة الغذائي للمخبوزات وخاصة البروتينات ويحسن نكهتها.

ب- يعمل كسائل يساعد على ترطيب المقادير الجافة وخلطها.

ج- يعمل كماده رابطة لمكونات العجينة لاحتوائه على البروتين الذي يتجمد بالحرارة.

د- يساهم مع الكلوتين في تكوين الهيكل الصلب المتماسك للمخبوزات (الكيك الإسفنجي).

هـ- يعمل كمادة رافعة للكعك الاسفنجي وما شابه. فعن طريق خفق البيض أو البياض تدخل كمية كبيرة من الهواء في العجين، تعمل على زيادة الحجم وعلى خفه المنتج.

و- صفار البيض يعطي نعومة ودسامة للمخبوزات ويكسبها اللون الذهبي المستحب.

ز. يستعمل في دهن سطح البسكويت لإكسابه اللمعة المرغوبة.

ح- يعمل الصفار كماده مثبته للمستحلب فيساعد على تكوين مستحلب جيد في عجائن الكيك الدسم.

ط- زيادة كمية البيض عن المقدار المطلوب يجعل المنتج مطاطا صلبا غير مستحب الطعم بسبب زيادة البروتين.

5- السكر

الوظيفة الأساسية للسكر في عملية تصنيع الخبز تتمثل في توفير الغذاء للخميرة لإنتاج غاز ثاني أوكسيد الكربون والكحول وذلك سواء كان هذا السكر مضاف بشكل مباشر إلى مكونات العجينة أو عن طريق تحلل النشأ ويحدث ذلك أثناء التخمر اذ تؤثر النواتج من غاز ثاني أكسيد الكربون والكحول على حجم الخبز الناتج وقوامه. هذا ويحتفظ المنتج النهائي ببعض منتجات التخمير ويعزى إليها طعم الخبز الناتج ونكهته. ويتم استهلاك نحو %2 من السكريات أثناء عملية التخمير. ونظرا لطبيعة السكريات لامتصاص الرطوبة والاحتفاظ بها فإن الخبز يحتفظ بنسبة رطوبة أعلى بعد الخبز في الفرن. وفي حاله المعجنات الحلوة مثل الكيك والبسكويت وغيرها فله دور هام:

أ- يكسب المعجنات الطعم الحلو المستحب.

ب- يساهم مع الدكسترين في إكساب اللون البني المحمر للسطح الخارجي للمعجنات.

ج- يساهم مع الدهون في الحد من تكون الكلوتين في المعجنات الحلوة كالكعك الدسم (الكيك) والبسكويت مما يجعلها هشة وخفيفة.

د- يؤثر السكر على نعومة وحجم المخبوزات لأنه يقلل من تكون الكلوتين ويرفع درجة تجمده (بروتين) وبذلك يعطى فرصة لتمدد الغازات وارتفاع العجينة وكبر حجمها قبل أن يتجمد ويتكون الهيكل، وبذلك يكون الناتج ناعما خفيفة كبير الحجم.

هـ- زيادة السكر بكمية زائده عن الحد في العجائن غير مرغوب لأنها تساعد على زادة تمدد جدران الهيكل الشبكي حتى تحبس الكمية الكبيرة من الغازات مما يجعل الجدران رقيقه جدا فتكون سهلة الانهيار.

و- قد يستبدل العسل الأبيض أو الأسود بالسكر، وفي هذه الحالة يضاف كوب عسل بدلا من كوب سكر ويحذف 4/1 كوب من السائل المستعمل والمخبوزات المصنوعة من العسل تحتفظ بليونتها مده أطول.

6- الملح

يدخل الملح الناعم في جميع العجائن بكميات صغيره لإظهار نكهه المواد الأخرى ولتحسين طعم المعجنات ولتقويه الكلوتين خاصة في صناعة الخبز.

7- المواد الرافعة:

الغرض من استعمال المواد الرافعة في العجائن هو إدخال كمية من الغاز تعمل على رفع المنتج وزيادة حجمه فيصبح خفيفة وقد يدخل في العجينة واحد أو أكثر من المواد الرافعة ومنها:

أ- المواد الرافعة الطبيعية:

كالهواء وبخار الماء وغاز ثاني أوكسيد الكربون إما بفعل الخميرة أو بواسطة تفاعلات كيماوية البيكنك باودر (بيكربونات الصوديوم).

ب- المواد الرافعة الحيوية ومن أمثلتها:

الخميرة: وهي عبارة عن كائنات حية وحيدة الخلية لا ترى بالعين المجردة وتنتشر في الطبيعة انتشارا واسعا ومن أشكالها:

أولا: خميرة البيرة الطازجة (القوالب)

تصنع من الخميرة المعروفة باسم Sacharomyces cerevisiae التي تنتج كمية كافية من الغاز وتعطى النكهة الجيدة للمخبوزات. ولكن من عيوبها أنها سريعة التلف. ولذا يجب حفظها مغلفة بورق مفضض أو فويل بأحجام صغيرة مناسبة للاستعمال. وتحفظ في درجه حرارة منخفضة كالثلاجة لمده 5-2 أيام ولمده لا تتجاوز خمسة أسابيع في الفريزر درجه حرارة (1-3°c).

ثانيا: خميرة البيرة الجافة

تصنع بتجفيف الخميرة الطازجة عند درجه 43 سليزية حتى تصل الرطوبة بها إلى %8 وتستعمل هذه الخميرة بوضع كمية منها في كوب ويضاف إليها ماء فاتر (38-46°c) وتقلب بمعلقه حتى تذوب. تترك لمده 5 دقائق قبل الاستعمال (يلاحظ ظهور فقاعات على سطحها). والخميرة الجافة تأخذ وقت أطول في تخمير العجائن عن الطازجة السريعة المفعول. وتطول المدة كلما طالت مده تخزينها.

ج. المواد الرافعة الكيميائية

عبارة عن مركبات كيميائية وتنتج الغاز فقد توصل الكيمائيون القدامى لإنتاج الغاز بطرائق سريعة كيماوية وتشمل كربونات وبيكربونات الصوديوم - بيكربونات الأمونيا۔ البكنك باودر.

المواد المضافة في صناعة الحلوى والمخبوزات

يتم إضافة العديد من المواد الى المخبوزات تبعا لنوع المنتوج ومنها:

1- المحسنات: إن المحسنات عبارة عن مزيج من المركبات النشطة المخصصة لتسهيل صناعة المخبوزات وزيادة انتظام عملية الصنع مع زيادة جودة المنتج النهائي من ناحية تماسك لب الخبز والحجم والطعم وطول فترة الحفظ ولون قشرة الرغيف. ولا يوجد محسن عام شامل ولكن توجد محسنات مختلفة معدة وفقا لما يلي:

أ- نوع الخبز المطلوب صناعته ومعايير جودته.

ب- التركيبة المستخدمة وأسلوب الصناعة.

ج- جودة الدقيق المتوفر.

يتم تفاعل المحسنات مع المواد الأولية (الداخلة في الخلطة) ومكوناتها التي تشكل التركيبة من أجل الوصول إلى الهدف النهائي وهو تسهيل أسلوب الصناعة.

2- الإنزيمات:

وهي عبارة عن حافز بيولوجي يساعد على سرعة التفاعل ومن فوائدها أنها:

أ- ذات خاصية بعناصر معينة فلا تؤثر ألا عليها.

ب- يحسن معدل (كمية) ثاني أكسيد الكربون في العجينة.

ج- يسمح في حالة ما إذا كان احتجاز الغاز في العجينة كاف بعد فترة التخمر وبالتالي يتحسن حجم الخبز.

د. ينتج الدكسترين الذي يحسن من لون قشرة الخبز وليونة لبابة الخبز والطعم والحفظ والنكهة.

هـ- يمكن أن يجعل الكلوتين لين. ويمكن أن يحلل الكلوتين بالكامل.

و- يمكن استخدامها كعامل مختزل مع دقيق به كلوتين قوي أو باستخدامه في طريقة صناعة الخبز السريعة.

3- المواد الحافظة:

أ. هذه المواد تؤخر من نمو التعفن والبكتريا بعد عملية الخبيز.

ب- يجب الحذر اذ أن بعضها له آثار سلبية على تفاعل الخميرة.