ما هو دور نسبة البروتين في الدقيق واختيارها والأمثل حسب المنتج ودليل كامل عن أختيار الدقيق في المصنع – إعداد الدكتور: عدنان محمد.

دراسة علمية تطبيقية عن دور نسبة البروتين في الدقيق واختيارها

الأمثل حسب المنتج ودليل كامل عن أختيار الدقيق في المصنع

سنحاول شرح مسالة مهمة في صناعة المخبوزات والتي نسب البروتين في الدقيق حيث ان بروتينات القمح (8–16%) تمثل العامل الحاسم في:
• تكوين شبكة الغلوتين
• خصائص العجين الريولوجية
• حجم المنتج
• نعومة القوام
• ثبات الجودة أثناء الإنتاج الصناعي

لكن نسبة البروتين وحدها ليست معيارًا كافيًا؛ بل يجب تفسيرها ضمن:
• نوع البروتين (Gliadin / Glutenin)
• نسبة HMW-GS
• قوة الغلوتين
• نشاط الإنزيمات (α-amylase)

التصنيف العلمي لنسب البروتين وتأثيرها الوظيفي

اولاً: بروتين منخفض جدًا (7.0–8.5%)
—————————————————
الخصائص العلمية
• تكوين غلوتين ضعيف جدًا
• امتصاص ماء منخفض
• قصر زمن العجن
• هشاشة عالية بعد الخَبز

أنسب المنتجات
• الكيك الإسفنجي
• الكيك الكيميائي
• البسكويت الناعم
• السابلية

المزايا
• نعومة عالية
• فتات دقيق
• تمدد جيد دون مطاطية

المساوئ عند الزيادة الطفيفة
• قساوة غير مرغوبة
• انخفاض حجم الكيك
• فشل الاحتجاز الهوائي

ثانياً: بروتين منخفض–متوسط (8.5–10.5%)
———————————————————
الخصائص
• غلوتين ضعيف إلى متوسط
• مرونة جيدة دون مطاطية
• توازن بين الامتداد والثبات

أنسب المنتجات
• الكرواسون
• الدانش
• الفطائر
• بعض أنواع الكيك المدعّم

المزايا
• طبقات جيدة
• تحكم بالتمدد
• نعومة مقبولة مع تماسك

المساوئ عند الزيادة
• انكماش المنتج
• قساوة القشرة
• ضعف التوريق

ثالثاً: بروتين متوسط (10.5–11.8%)
————————————————
الخصائص
• غلوتين متوازن
• قدرة جيدة على احتجاز الغاز
• استقرار تخميري

أنسب المنتجات
• خبز عربي
• خبز صمون
• خبز توست خفيف
• خبز لبناني

المزايا
• حجم جيد
• فتات منتظم
• مرونة مناسبة

المساوئ عند الزيادة
• مطاطية زائدة
• صعوبة الفرد
• تشوه الشكل النهائي

د) بروتين متوسط-مرتفع (11.8–13.2%)

الخصائص
• غلوتين قوي
• امتصاص ماء مرتفع
• ثبات أثناء التخمير الطويل

أنسب المنتجات
• خبز فرنسي
• خبز صناعي
• خبز برغر
• خبز التوست التجاري

المزايا
• حجم عالي
• مسامية منتظمة
• تحمل العمليات الصناعية

المساوئ عند الزيادة
• قساوة الفتات
• تأخر الانتفاخ
• حاجة أعلى للمحسنات

رابعاً: بروتين مرتفع (13.2–15.5%)

الخصائص
• غلوتين شديد القوة
• مطاطية عالية
• زمن عجن طويل

أنسب المنتجات
• بيتزا تخمير طويل
• خبز ريفي
• باغيت تقليدي
• باستا

المزايا
• تحمل تخمير بارد
• ثبات بنيوي
• حجم مرتفع جدًا

المساوئ إذا زاد عن الحد
• عجين قاسٍ
• صعوبة التشكيل
• ملمس مطاطي غير مرغوب

التأثيرات السلبية لزيادة البروتين عن المستوى الأمثل

من مراجعة الدراسات التطبيقية، تبين أن زيادة البروتين دون حاجة المنتج تؤدي إلى:
• انخفاض التمدد الحجمي
• زيادة صلابة الفتات
• ضعف القبول الحسي
• استهلاك ماء وطاقة أعلى
• زيادة تكلفة غير مبررة
• الحاجة لمحسنات (Reducing agents)

زيادة البروتين ≠ جودة أعلى دائمًا

الخلاصة

  1. لكل منتج نطاق بروتين مثالي
  2. تجاوز هذا النطاق يؤدي إلى نتائج عكسية
  3. البروتين العالي مناسب للخبز فقط إذا ترافق مع:
    • غلوتين متوازن
    • تخمير مناسب
    • إدارة صحيحة للعجن
  4. الكيك والمخبوزات الناعمة تفشل تمامًا مع البروتين العالي

التوصيات

• لا تختَر الدقيق حسب الرقم فقط
• اربط نسبة البروتين بـ: المنتج وزمن التخمير ونوع الخط الإنتاجي
• البروتين أداة وظيفية وليس قيمة تسويقية

دليل اختيار الدقيق للمصانع

اولا: الهدف من الدليل

ضمان اختيار الدقيق الأكثر ملاءمة وظيفيًا لكل منتج مخبوز من حيث:
• جودة المنتج النهائي
• ثبات التشغيل
• تقليل الهدر
• خفض الاعتماد على المحسنات

ثانيا: المبادئ العلمية الأساسية

  1. نسبة البروتين
    • تمثل القدرة الكامنة لتكوين الغلوتين
    • لا تعبّر وحدها عن الأداء الوظيفي
  2. نوعية الغلوتين
    • Gliadin → التمدد
    • Glutenin → القوة والثبات
  3. القاعدة الذهبية

الدقيق المناسب هو الذي يحقق متطلبات المنتج بأقل تدخل تصحيحي

ثالثا: التصنيف التشغيلي للدقيق حسب المنتج

أ) الكيك والبسكويت

نطاق البروتين: 7.0–8.5%

مواصفات ضرورية:
• غلوتين ضعيف جدًا
• امتصاص ماء منخفض
• لون أبيض مرتفع

مخاطر اختيار بروتين أعلى:
• قساوة الفتات
• انخفاض الحجم
• فشل التهوية

ب) المعجنات المورّقة (كرواسون – دانِش)

نطاق البروتين: 9.0–10.8%

مواصفات ضرورية:
• غلوتين مرن غير قاسٍ
• قابلية فرد عالية
• ثبات حراري أثناء الخَبز

مخاطر بروتين أعلى:
• انكماش الطبقات
• ضعف التوريق

ج) الخبز العربي واللبناني

نطاق البروتين: 10.5–11.8%

مواصفات ضرورية:
• تمدد جيد
• ثبات أثناء النفخ
• غلوتين متوسط القوة

مخاطر بروتين أعلى:
• تشقق الخبز
• ضعف الانتفاخ

د) الخبز الصناعي (توست – برغر – صمون)

نطاق البروتين: 11.8–13.2%

مواصفات ضرورية:
• غلوتين قوي ومتوازن
• تحمل العجن الميكانيكي
• قدرة عالية على احتجاز الغاز

مخاطر بروتين زائد:
• فتات مطاطي
• استهلاك ماء أعلى
• صعوبة التشكيل

هـ) الخبز الفرنسي والريفي

نطاق البروتين: 12.5–14.5%

مواصفات ضرورية:
• قوة عالية
• تحمل تخمير طويل
• مسامية مفتوحة

مخاطر تجاوز الحد:
• عجين قاسٍ
• ضعف القبول الحسي

و) البيتزا والباغيت التقليدي

نطاق البروتين: 13.0–15.5%

مواصفات ضرورية:
• غلوتين قوي مرن
• تحمل تخمير بارد
• مرونة عالية

مخاطر الإفراط:
• مطاطية غير مرغوبة
• صعوبة الفرد

رابعا: اختبارات الجودة الواجب اعتمادها في المصانع

1- اختبارات أساسية
• Protein %
• Wet Gluten %
• Ash %
• Moisture %

2- اختبارات ريولوجية
• Farinograph (امتصاص الماء – الثبات)
• Alveograph (W – P/L)
• Extensograph (التمدد)

3- اختبارات إنزيمية
• Falling Number
• أقل من 250 → نشاط إنزيمي مرتفع
• أعلى من 350 → نشاط ضعيف

خامسا: ربط المنتج بالقيم الريولوجية

• الكيك: W < 120 • معجنات: W 160–220 • خبز عربي: W 200–260 • خبز صناعي: W 260–320 • بيتزا: W > 320

سادساً: أخطاء شائعة في اختيار الدقيق

• الاعتماد على رقم البروتين فقط
• شراء دقيق عالي البروتين لكل المنتجات
• تجاهل اختلاف القمح الموسمي
• التعويض المفرط بالمحسنات

سابعاً: مخطط قرار سريع (Factory Decision Logic)

  1. حدّد المنتج
  2. حدّد زمن التخمير
  3. اختر نطاق البروتين
  4. تحقق من نوعية الغلوتين
  5. راجع الاختبارات الريولوجية
  6. نفّذ اختبار تجريبي (Pilot Batch)

ثامناً: توصيات تنفيذية للمصانع

• اعتمد مواصفة دقيق لكل منتج
• راقب الأداء أسبوعيًا
• عدّل الدقيق لا الوصفة أولًا
• البروتين العالي ليس ميزة تسويقية بل أداة تشغيلية

تاسعا: الخلاصة

الدقيق الجيد هو الذي يخدم المنتج، لا الذي يحمل رقمًا أع

المصادر

I. Core Textbooks – Wheat Protein & Flour Functionality

  1. Pomeranz, Y. (1988).
    Wheat: Chemistry and Technology (3rd ed.).
    St. Paul, MN: AACC International.
  2. Hoseney, R. C. (1994).
    Principles of Cereal Science and Technology (2nd ed.).
    St. Paul, MN: AACC International.
  3. Shewry, P. R., & Halford, N. G. (2002).
    Cereal seed storage proteins: Structures, properties and role in grain utilization.
    Journal of Experimental Botany, 53(370), 947–958.
  4. Belitz, H.-D., Grosch, W., & Schieberle, P. (2009).
    Food Chemistry (4th ed.).
    Berlin: Springer.

II. Baking Technology & Industrial Flour Selection

  1. Cauvain, S. P., & Young, L. S. (2007).
    Technology of Breadmaking (2nd ed.).
    New York: Springer.
  2. Pyler, E. J., & Gorton, L. A. (2008).
    Baking Science and Technology (4th ed.).
    Kansas City: Sosland Publishing.
  3. Kulp, K., & Ponte, J. G. (2000).
    Handbook of Cereal Science and Technology (2nd ed.).
    New York: Marcel Dekker.

III. Gluten Structure, Protein Quality & Dough Rheology

  1. Wieser, H. (2007).
    Chemistry of gluten proteins.
    Food Microbiology, 24(2), 115–119.
  2. Payne, P. I., Nightingale, M. A., Krattiger, A. F., & Holt, L. M. (1987).
    The relationship between HMW glutenin subunit composition and bread-making quality of British-grown wheat varieties.
    Journal of the Science of Food and Agriculture, 40, 51–65.
  3. MacRitchie, F. (1992).
    Physicochemical properties of wheat proteins in relation to functionality.
    Advances in Food and Nutrition Research, 36, 1–87.

IV. Peer-Reviewed Journals (Primary Research Sources)

  1. Cereal Chemistry – AACC International
  2. Journal of Cereal Science – Elsevier
  3. Food Chemistry – Elsevier
  4. LWT – Food Science and Technology – Elsevier
  5. Journal of Food Engineering – Elsevier

V. Rheological Testing & Flour Evaluation Standards

  1. AACC International. (2010).
    Approved Methods of Analysis (11th ed.).
    St. Paul, MN: AACC International.
  2. ICC – International Association for Cereal Science and Technology.
    Standard Methods for Flour and Dough Testing.
    Vienna: ICC.
  3. ISO 20483:2013.
    Cereals and pulses — Determination of the nitrogen content and calculation of the crude protein content.
  4. ISO 3093:2009.
    Wheat, rye and their flours — Determination of the Falling Number.

VI. Industrial & Milling Technology References

  1. Bühler Group.
    Wheat Milling and Baking Technology Manuals.
    Uzwil, Switzerland.
  2. Lesaffre Group.
    Baking Science and Application Guides.
  3. Puratos Group.
    Flour and Dough Functionality Technical Manuals.
  4. AB Mauri.
    Industrial Baking Reference Documents.

VII. Academic Theses & Research Institutions (Reference Base)

  1. Kansas State University – Department of Grain Science
  2. University of Nebraska–Lincoln – Food Science Program
  3. Wageningen University – Food Quality and Design
  4. University of Reading – Food Biosciences
  5. Cairo University – Food Science and Technology
  6. Ain Shams University – Food Technology Department

VIII. Key Scientific Consensus (Implicit in Literature)
• Protein percentage defines potential functionality
• Gluten quality defines actual baking performance
• Over-proteinization leads to negative sensory and processing outcomes
• Flour must be selected per product, not per
maximum protein value

إعداد
الدكتور عدنان محمد

أخر المقالات

منكم وإليكم