Water Absorption امتصاص الماء

يختص بالمواضيع و المجالات التى تختص بعلم الطحن وفنياته والجودة وتقنياتها والتى ليس لها تصنيف ، مواضيع عامه فى الطحن General Posts in Milling Techniques , Milling Arts , quality techniques - مواضيع عامه فى تكنولوجيا الطحن و الجودة
أضف رد جديد
Osama Badr
مؤسس المنتدى
مشاركات: 8628
اشترك في: الخميس مايو 03, 2018 2:46 pm
اتصال:

Water Absorption امتصاص الماء

مشاركة بواسطة Osama Badr »



Water Absorption
امتصاص الماء


رابط الموضوع الأساس :-
https://chopin.fr/en/blog-article/water-absorption-201.html

كود: تحديد الكل

Water Absorption
flour dough Mixolab

It is an experience that the majority of us have had when preparing a recipe using flour (bread, cake, pie, etc.). If you add too much water, the dough sticks to your hands and quickly gets everywhere. If you don't add enough water, the dough is easier to manipulate but is not stretchy enough, or our magnificent brioche stays, after fermentation, in the form of a small ball in the bottom of the baking pan. In short, we've all encountered problems with the water absorption capacity of flour.

At the individual baking level (see artisanal), one can add more flour to firm up dough that's too soft or add more water to soften up dough that's too firm, however the consequences of an incorrect amount of water in a manufacturing environment can have much more severe repercussions.

Everything else being equal, when secondary processing, there is a general economic interest in working with flour that absorbs a lot of water.  The maths is rather simple. If we can have the same finished product quality with flour which absorbs 65% water instead of 60%, we produce 5% more finished product by weight that only costs...the price of water!

Over-adding of water must be avoided, because if the dough is too hydrated, it can become very sticky. And what is easily resolved in our kitchens will have great repercussions in automated factories and may even go so far as to halt production line, with significant financial impact.

   

In practice, secondary processing needs flour with optimal and, above all, very consistent water absorption (i.e. the highest possible water absorption while allowing for the perfect functioning of production lines). Let us use the example of a production line running in an optimal manner with a fixed absorption rate of 60%. If the flour received can only absorb 55%, the dough will be over-hydrated and will become sticky. If the flour can absorb 65%, the dough will be under-hydrated, which will impact the yield. In either case, the final quality of the product will probably not be optimal, and this type of situation requires the manufacturer to change their process settings with each new batch of flour...very inconvenient!

A good approach entails, quite simply, controlling each delivery of flour with a tool which allows for the measuring of the water absorption rate. Tools like the Mixolab 2 or the Consistograph are 100% suitable for this task.

But why do different flours have different water absorption rates?

Wheat flour is primarily made up of starch, protein, water, lipids and mineral material. With the exception of lipids, the four other components all have significant impact on water absorption.

The higher the moisture content of the flour (i.e. the more "water rich" it already is), the less room there is to add more. Conversely, the drier the flour, the more water it will absorb.

Mineral material, commonly referred to as "ash", is an indicator of the amount of the outer part of the grain (the bran) which ends up in the flour. The bran is very rich in compounds called pentosans. Although present in small quantities (approximately 1.5% of the flour), pentosans can absorb up to 15 times their weight in water. This also explains why whole wheat flour has a much higher water absorption capacity than "white" flour.

Protein/gluten constitutes between 7% and 17% (dry matter basis) of the flour. It has the capacity to absorb approximately two times its weight in water. The more protein/gluten, the more water absorption.

Starch makes up between 65% and 70% of the flour (dry matter basis). "Native" starch, undamaged, absorbs a relatively small amount of water (0.3 times its weight in water). In fact, it's more about the contact between the surface of the starch granule and the water (this is called "adsorption"). But during the process of transforming grain into flour, some of the starch granules end up damaged.  Damaged starch granule's absorption potential increases from 0.3 to 3 times its weight in water. The more damaged starch[i], the more water absorption.

When water is added to the flour and it is mixed, there is competition between the different compounds to absorb the liquid. Damaged starch is the winner in this game (it's said to be very hygroscopic) and attracts water more quickly than protein. But damaged starch doesn't know how to retain the water and the water in turn is also released. The water then gets captured by the protein, which takes the opportunity to finalize its own hydration. However, if water continues to be released beyond the capacity retention of the protein, it will start to come out of the dough. This is when the dough becomes sticky.

In the end, a flour's water absorption capacity depends mainly on the work of the miller. He or she can raise or lower the water absorption by choosing and mixing different types of wheat, and preparing them differently for grinding, adjusting their grinding passage differently or by adding other ingredients, such as vital gluten.

For certain products (cookies, crackers, etc.), it is important to have the lowest absorption rate possible. A tool like the SRC- CHOPIN is particularly suited to this need because it measures not only water absorption, but also the specific contribution of each of the main components: (protein, pentosans and damaged starch). The SDmatic allows for the quick measurement of the quantity of damaged starch.

It remains clear that the water absorption rate cannot be viewed independently from the viscoelastic characteristics of the dough. It would be useless to produce flour with a very high absorption rate if it can't be used for bread making. We must ensure that the balance between water absorption rates and rheological properties is respected. This can be done with tools such as the Mixolab 2, the Alveograph (preferably with the adapted hydration protocol) or the RheoF4, for studying dough behavior during fermentation.

 

[i] For more information on damaged starch, see the Starch and SDmatic notes.
صورة

إنها تجربة مر بها معظمنا عند تحضير وصفة باستخدام الدقيق (خبز ، كعكة ، فطيرة ، إلخ).
إذا أضفت الكثير من الماء ، فإن العجين يلتصق بيديك وينتقل بسرعة إلى كل مكان. إذا لم تقم بإضافة كمية كافية من الماء ، فإن العجين يسهل التعامل معه ولكنه ليس ممتدًا بدرجة كافية ، أو يبقى البريوش الرائع لدينا ، بعد التخمير ، على شكل كرة صغيرة في قاع صينية الخبز.
باختصار ، لقد واجهنا جميعًا مشاكل في قدرة الطحين على امتصاص الماء.

على مستوى الخبز الفردي (انظر الحرفيين"اعتقد يقصد الخبازين") ، يمكن إضافة المزيد من الدقيق لتقوية العجينة اللينة جدًا أو إضافة المزيد من الماء لتليين العجين شديد الصلابة ، ومع ذلك فإن عواقب كمية غير صحيحة من الماء في بيئة التصنيع يمكن أن يكون لها الكثير من التداعيات الشديدة .

مع تساوي كل شيء آخر ، عند المعالجة الثانوية ، هناك مصلحة اقتصادية عامة في العمل بالدقيق الذي يمتص الكثير من الماء. الرياضيات بسيطة نوعًا ما. إذا كان بإمكاننا الحصول على نفس جودة المنتج النهائي مع الدقيق الذي يمتص 65٪ من الماء بدلاً من 60٪ ، فإننا ننتج 5٪ أكثر من المنتج النهائي بالوزن الذي يكلف فقط ... سعر الماء!

صورة
صورة

يجب تجنب الإفراط في إضافة الماء ، لأنه إذا كانت العجينة رطبة جدًا ، يمكن أن تصبح لزجة جدًا. وما يمكن حله بسهولة في مطابخنا سيكون له تداعيات كبيرة في المصانع الآلية وقد يصل إلى حد إيقاف خط الإنتاج ، مع تأثير مالي كبير.

من الناحية العملية ، تحتاج المعالجة الثانوية إلى دقيق مع امتصاص الماء الأمثل ، وقبل كل شيء ، متسق للغاية (أي أعلى امتصاص ممكن للماء مع السماح بالتشغيل المثالي لخطوط الإنتاج). دعنا نستخدم مثال خط إنتاج يعمل بطريقة مثالية مع معدل امتصاص ثابت يبلغ 60٪. إذا كان الدقيق المستلم لا يمتص سوى 55٪ ، فإن العجين سيكون رطبًا أكثر من اللازم وسيصبح لزجًا. إذا كان الدقيق يمكن أن يمتص 65٪ ، فإن العجينة ستكون تحت الماء ، مما سيؤثر على المحصول. في كلتا الحالتين ، قد لا تكون الجودة النهائية للمنتج هي الأمثل ، وهذا النوع من المواقف يتطلب من الشركة المصنعة تغيير إعدادات العملية مع كل دفعة جديدة من الدقيق ... غير مريحة للغاية!

يستلزم النهج الجيد ، بكل بساطة ، التحكم في كل عملية تسليم للطحين باستخدام أداة تسمح بقياس معدل امتصاص الماء. أدوات مثل Mixolab 2 أو Consistograph مناسبة 100٪ لهذه المهمة.

ولكن لماذا أنواع الدقيق المختلفة لها معدلات امتصاص مختلفة للماء؟

يتكون دقيق القمح بشكل أساسي من النشا والبروتين والماء والدهون والمواد المعدنية. باستثناء الدهون ، فإن المكونات الأربعة الأخرى لها تأثير كبير على امتصاص الماء.

كلما زاد المحتوى الرطوبي للدقيق (أي كلما كان "غنيًا بالمياه" بالفعل) ، قلت المساحة المتاحة لإضافة المزيد. على العكس من ذلك ، كلما كان الطحين جافًا ، كلما تمتص كمية أكبر من الماء.

المواد المعدنية ، التي يشار إليها عادة باسم "الرماد" ، هي مؤشر على كمية الجزء الخارجي من الحبوب (النخالة) التي ينتهي بها المطاف في الدقيق. النخالة غنية جدًا بمركبات تسمى البنتوزان. على الرغم من وجودها بكميات صغيرة (حوالي 1.5٪ من الدقيق) ، يمكن للبنتوزان امتصاص ما يصل إلى 15 ضعف وزنها في الماء. وهذا يفسر أيضًا سبب قدرة طحين القمح الكامل على امتصاص الماء بدرجة أعلى بكثير من الدقيق "الأبيض".

يشكل البروتين / الجلوتين ما بين 7٪ و 17٪ (أساس المادة الجافة) من الدقيق. لديها القدرة على امتصاص ما يقرب من ضعف وزنها في الماء. كلما زاد البروتين / الجلوتين ، زاد امتصاص الماء.

يشكل النشا ما بين 65٪ و 70٪ من الدقيق (أساس المادة الجافة). النشا "الأصلي" ، غير محطم ، يمتص كمية صغيرة نسبيًا من الماء (0.3 ضعف وزنه في الماء). في الواقع ، يتعلق الأمر أكثر بالتلامس بين سطح حبيبات النشا والماء (وهذا ما يسمى "الامتزاز"). ولكن أثناء عملية تحويل الحبوب إلى دقيق ، ينتهي الأمر ببعض حبيبات النشا للتحطم. تزداد قدرة امتصاص حبيبات النشا المحطم من 0.3 إلى 3 أضعاف وزنها في الماء. كلما زاد النشا المحطم ، زاد امتصاص الماء.

عند إضافة الماء إلى الدقيق وخلطه ، هناك منافسة بين المركبات المختلفة لامتصاص السائل (المياه). النشا المحطم هو الفائز في هذه اللعبة (يقال إنه رطب للغاية) ويجذب الماء بسرعة أكبر من البروتين. لكن النشا المحطم لا يعرف كيفية الاحتفاظ بالمياه ويتم إطلاق الماء بدوره. بعد ذلك يتم امتصاص الماء بواسطة البروتين ، والذي ينتهز الفرصة لإكمال ترطيبه. ومع ذلك ، إذا استمر إطلاق الماء بما يتجاوز قدرة الاحتفاظ بالبروتين ، فسيبدأ في الخروج من العجين. هذا عندما تصبح العجينة لزجة.

في النهاية ، تعتمد قدرة امتصاص الماء للدقيق بشكل أساسي على عمل المطحن. يمكنه رفع أو خفض امتصاص الماء عن طريق اختيار وخلط أنواع مختلفة من القمح ، وإعدادها بشكل مختلف للطحن ، وتعديل مراحل الطحن بشكل مختلف أو عن طريق إضافة مكونات أخرى ، مثل الجلوتين الحيوي.

بالنسبة لبعض المنتجات (الكعك ، و المقرمشات ، وما إلى ذلك) ، من المهم أن يكون لديك أقل معدل امتصاص ممكن. تعتبر أداة مثل SRC- CHOPIN (مصطلح src اختصار لـ solvent retention capacity) مناسبة بشكل خاص لهذه الحاجة لأنها لا تقيس امتصاص الماء فحسب ، بل تقيس أيضًا المساهمة المحددة لكل من المكونات الرئيسية: (البروتين والبنتوزان والنشا المحطم). يسمح SDmatic بالقياس السريع لكمية النشا المحطم .


يبقى من الواضح أنه لا يمكن النظر إلى معدل امتصاص الماء بشكل مستقل عن خصائص العجين الريولوجية (اللزوجة و المرونة والمطاطية للعجين). سيكون من غير المجدي إنتاج دقيق ذو معدل امتصاص عالي جدًا إذا لم يكن من الممكن استخدامه لصنع الخبز. يجب أن نتأكد من تحقيق التوازن بين معدلات امتصاص الماء والخصائص الريولوجية. يمكن القيام بذلك باستخدام أدوات مثل Mixolab 2 ، و Alveograph (ويفضل أن يكون مع بروتوكول الترطيب المنضبط) أو RheoF4 ، لدراسة سلوك العجين أثناء التخمير.

 

لمزيد من المعلومات حول النشا التالف ، راجع ملاحظات النشا و SDmatic. "
https://chopin.fr/en/blog-article/water-absorption-201.html#:~:text=Water%20Absorption,and%20SDmatic%20notes.

تمت الترجمة والحمد لله رب العالمين
مدونة تكنولوجيا الطحن Millingtec
https://millingtec.blogspot.com
-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-
مدونة اعمل صالحا DOSALEH
https://dosaleh.blogspot.com
-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-٠-
قناة زدنى علما zdny3lma
https://www.youtube.com/@zdny3lma
Knowledge is a power
Keep on what you're reading of HOLY QURAN
There is much still to learn
أضف رد جديد

العودة إلى ”مواضيع عامه فى تكنولوجيا الطحن و الجودة General Posts in Milling & quality Techniques“