بررسی دمای خیساندن در فرآیند پاربویلینگ بر دمای ژلاتیناسیون نشاسته برنج فجر شهرستان گرگان: روش مدلسازی نفوذ جرمی آب درون دانه
الموضوعات :
میثم سلطانی زنوزی
1
(کارشناس ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده داروسازی، واحد علوم پزشکی تهران، دانشگاه آزاد اسالمی، تهران، ایران)
الکلمات المفتاحية: برنج, پاربویلینگ, خیساندن,
ملخص المقالة :
مقدمه: فرآیند پاربولینگ، هیدروترمال شلتوک و یا برنج قهوه ای از جمله فرآیندهای مهم در صنعت برنج است و شامل سه مرحله اصلی خیساندن در آب، بخاردهی و در نهایت خشک کردن دانه ها میباشد. با توجه به افزایش هضم پذیری دانه ها به دلیل ژلاتیناسیون نشاسته، دستیابی به یک سطح ژلاتیناسیون مناسب، فرآیند خیساندن یک مرحله اساسی و ضروری در پاربویلینگ است.مواد و روش ها: در این پژوهش واریته برنج فجر از مزارع کشاورزی شهر گرگان جمع آوری گردید و در دماهای 35، 45، 55 و 60 درجه سانتیگراد خیسانده شدند. در مقاطع زمانی مختلف نمونه گیری انجام شد. دمای ژلاتیناسیون دانه های برنج فجر قبل از انجام فرآیند پاربویلینگ با محاسبه ثابت نفوذ جرمی آب شلتوک ها با مدل فیک مدلسازی استفاده شد. سپس تعیین دمای تقریبی ژلاتیناسیون دانه ها با معادله آرینیوس تعیین شد.یافته ها: داده های بدست آمده از جذب، بر حسب محتوای رطوبت خشک تحت شرایط آزمایشگاهی با معادله فیک برازش مناسبی داشت و این مدل رفتار جذب آب نمونه ها را بطور مناسبی توضیح میدهد. خیساندن در دماهای بالاتر منجر به جذب آب سریعتر شد. نحوه جذب آب دانه ها، نشان داد در دمای 60 درجه سانتیگراد، دانه ها تمایلی جهت رسیدن به رطوبت تعادلی ندارند و یک روند نزولی در نمودار جذب آنها مشاهده شد. همچنین با افزایش دما، ثابت نفوذ جرمی افزایش یافت. ضریب نفوذ دانه قهوه ای 7/2 برابر شلتوک و ضریب نفوذ دانه سفید، 1/4 برابر دانه قهوه ای بود. ضریب تعیین و متوسط ریشه مربعات خطا (RMSE) بدست آمده برای هر شرایط دمایی خیساندن، نشان داد که پوستگیری شلتوک تا رسیدن به دانه قهوه ای و سپس خیساندن دانه قهوه ای به جای شلتوک میتواند موثرتر واقع شود.نتیجه گیری: با استفاده از گراف و معادله آرنیوس بهینه شرایط خیساندن دانه های فجر به مدت 2 ساعت در دمای 45 درجه سانتیگراد تعیین شد.
AOAC. (1975). Association of Official Agricultural Chemists. Official methods of analysis (Vol. 222). Washington, DC.
Bakalis, S., Kyritsi, A., Karathanos, V. T. & Yanniotis, S. (2009). Modeling of rice hydration using finite elements. Journal of Food Engineering, 94(3-4), 321-325.
Bello, M., Tolaba, M. P. & Suarez, C. (2004). Factors affecting water uptake of rice grain during soaking. Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie -Food science and Technology, 37(8), 811-816.
Bello, M. O., Tolaba, M. P. & Suarez, C. (2007). Water absorption and starch gelatinization in whole rice grain during soaking. LWT-Food science and Technology, 40(2), 313-318.
Horigane, A. K., Takahashi, H., Maruyama, S., Ohtsubo, K. I., & Yoshida, M. (2006). Water penetration into rice grains during soaking observed by gradient echo magnetic resonance imaging. Journal of Cereal Science, 44(3), 307-316.
Igathinathane, C., Chattopadhyay, P. K. & Pordesimo, L. O. (2005). Combination soaking procedure for rough rice parboiling. Transactions of the ASAE, 48(2), 665-671.
Kale, S. J., Nath, P. & Jha, S. K. (2017). Effects of parboiling steps on starch characteristics and glycemic index of basmati (PB1121) rice. International Journal of Agriculture Sciences, 9(49),4826-4831.
Nawaz, M. A., Fukai, S., Prakash, S. & Bhandari, B. (2018). Effect of soaking medium on the physicochemical properties of parboiled glutinous rice of selected Laotian cultivars. International Journal of Food Properties, 21(1), 1896-1910.
Onmankhong, J., Jongyingcharoen, J. S. & Sirisomboon, P. (2021). The influence of processing parameters of parboiled rice on its physiochemical and texture properties. Journal of Texture Studies, 52(2), 219-227.
Perez, J. H., Tanaka, F. & Uchino, T. (2011). Comparative 3D simulation on water absorption and hygroscopic swelling in japonica rice grains under various isothermal soaking conditions. Food Research International, 44(9), 2615-2623.
Resio, A. N. C., Aguerre, R. J. & Suarez, C. (2005). Analysis of simultaneous water absorption and water–starch reaction during soaking of amaranth grain. Journal of Food Engineering, 68(2), 265-270.
Sridhar, B. S. & Manohar, B. (2003). Hydration kinetics and energy analysis of parboiling Indica paddy. Biosystems engineering, 85(2), 173-183.
Taghinezhad, E., Khoshtaghaza, M. H., Minaei, S. & Latifi, A. (2015). Effect of soaking temperature and steaming time on the quality of parboiled Iranian paddy rice. International journal of food engineering, 11(4), 547-556.
Turhan, M., Sayar, S. & Gunasekaran, S. (2002). Application of Peleg model to study water absorption in chickpea during soaking. Journal of Food Engineering, 53(2), 153-159.
Yıldırım, A. & Öner, M. D. (2015). Electrical conductivity, water absorption, leaching, and color change of chickpea (Cicer arietinum L.) during soaking with ultrasound treatment. International Journal of Food Properties, 18(6), 1359-1372.
_||_AOAC. (1975). Association of Official Agricultural Chemists. Official methods of analysis (Vol. 222). Washington, DC.
Bakalis, S., Kyritsi, A., Karathanos, V. T. & Yanniotis, S. (2009). Modeling of rice hydration using finite elements. Journal of Food Engineering, 94(3-4), 321-325.
Bello, M., Tolaba, M. P. & Suarez, C. (2004). Factors affecting water uptake of rice grain during soaking. Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie -Food science and Technology, 37(8), 811-816.
Bello, M. O., Tolaba, M. P. & Suarez, C. (2007). Water absorption and starch gelatinization in whole rice grain during soaking. LWT-Food science and Technology, 40(2), 313-318.
Horigane, A. K., Takahashi, H., Maruyama, S., Ohtsubo, K. I., & Yoshida, M. (2006). Water penetration into rice grains during soaking observed by gradient echo magnetic resonance imaging. Journal of Cereal Science, 44(3), 307-316.
Igathinathane, C., Chattopadhyay, P. K. & Pordesimo, L. O. (2005). Combination soaking procedure for rough rice parboiling. Transactions of the ASAE, 48(2), 665-671.
Kale, S. J., Nath, P. & Jha, S. K. (2017). Effects of parboiling steps on starch characteristics and glycemic index of basmati (PB1121) rice. International Journal of Agriculture Sciences, 9(49),4826-4831.
Nawaz, M. A., Fukai, S., Prakash, S. & Bhandari, B. (2018). Effect of soaking medium on the physicochemical properties of parboiled glutinous rice of selected Laotian cultivars. International Journal of Food Properties, 21(1), 1896-1910.
Onmankhong, J., Jongyingcharoen, J. S. & Sirisomboon, P. (2021). The influence of processing parameters of parboiled rice on its physiochemical and texture properties. Journal of Texture Studies, 52(2), 219-227.
Perez, J. H., Tanaka, F. & Uchino, T. (2011). Comparative 3D simulation on water absorption and hygroscopic swelling in japonica rice grains under various isothermal soaking conditions. Food Research International, 44(9), 2615-2623.
Resio, A. N. C., Aguerre, R. J. & Suarez, C. (2005). Analysis of simultaneous water absorption and water–starch reaction during soaking of amaranth grain. Journal of Food Engineering, 68(2), 265-270.
Sridhar, B. S. & Manohar, B. (2003). Hydration kinetics and energy analysis of parboiling Indica paddy. Biosystems engineering, 85(2), 173-183.
Taghinezhad, E., Khoshtaghaza, M. H., Minaei, S. & Latifi, A. (2015). Effect of soaking temperature and steaming time on the quality of parboiled Iranian paddy rice. International journal of food engineering, 11(4), 547-556.
Turhan, M., Sayar, S. & Gunasekaran, S. (2002). Application of Peleg model to study water absorption in chickpea during soaking. Journal of Food Engineering, 53(2), 153-159.
Yıldırım, A. & Öner, M. D. (2015). Electrical conductivity, water absorption, leaching, and color change of chickpea (Cicer arietinum L.) during soaking with ultrasound treatment. International Journal of Food Properties, 18(6), 1359-1372.
