جمعه ۱۸ آوریل ۲۰۱۳

Image courtesy of the Biomedical Imaging and Therapy (BMIT) beamline at the Canadian Light Source.

پختن نان کامل هم هنر است و هم علم، به همین دلیل پژوهشگران با استفاده از تنها سنکروترون کانادا، شکل‌گیری حباب‌ها درون خمیر نان را بررسی می‌کنند تا بدانند چه‌گونه می‌توان بهترین نان را پخت و چه‌گونه می‌توان مواد عاری از گلوتن را بیشتر به نان سنتی شبیه کرد. پژوهشگران دانشگاه مانیتوبا با همکاری دانشگران خط‌باریکه‌ی تصویرسازی و درمان‌های زیست‌پزشکی (BMIT) پرتوهای پرقدرت x در خط باریکه‌ی BMIT را برای دیدن جزئیات شکل‌گیری‌ خمیر به‌کار بردند. فیلیز کاکسل یکی از این پژوهشگران می‌گوید که در فرآیند ورزدادن‌ خمیر تکه‌های خمیر کنده می‌شوند و دوباره با بقیه‌ی خمیر مخلوط می‌شوند و هوا را درون خود حبس می‌کنند. طی‌ی این فرآیند حباب‌ها کوچک‌تر می‌شوند. حدود ۱۰درصد حجم خمیر را همین‌ حباب‌ها می‌سازند. مقدار و اندازه‌ی حباب‌ها به اجزای سازنده‌ی خمیر و مقدار ورز دادن بستگی دارد و هر نوع تغییر در این فرآیند یا اجزای خمیر تأثیرات چشم‌گیری بر نتیجه‌ی نهایی دارد. مثلاً اگر نمک کم‌تری به کار برده شود هوا بیشتر به دام مي‌افتد و خمیر خراب می‌شود زیرا در آن حفره‌های بزرگ به‌وجود می‌آید.

جورج بـلـو دانشگر خط باریکه‌ی BMIT می‌گوید: «تصویرسازی سه‌بعدی از حباب‌های درون خمیر نیاز به توموگرافی کامپیوتری بسیار سریع و پرتفکیک دارد و در نتیجه باید پرتوهای x ‌ پرشدت چشمه‌های سنکروترونی، مثلاً پرتوهای x خط باریکه‌ی BMIT چشمه‌ی نور کانادا را به‌کار برد . در زمانی کم‌تر از یک دقیقه، نمونه ۱۸۰ درجه دوران داده می‌شود و ۶۰۰ تصویر ساخته می‌شود که با آن می توان تصویر سه‌بعدی حباب‌ها درون نمونه‌ی خمیر را به‌دست آورد. با تکرار این تصویرروبی‌های یک دقیقه‌ای می‌توانیم اطلاعات مهم در باره‌ی شمار حباب‌ها و اندازه و شکل و حجم آنها و تغییرات شمار حباب‌ها با گذشت زمان به‌دست بیاوریم. » پس از پردازش داده‌ها معلوم شده است که نمونه‌ی کوچک خمیر (با حجمی حدود ۸۳ میلی‌متر مکعب) بیش از ۲۴۰۰۰ حباب بسیار ریز دارد. با این داده‌ها نانواها می‌توانند مقدار نمک ( و سدیم) به‌کار رفته را بکاهند و در عین‌حال ساختار خمیر بسیار خوب به‌دست آورند. کاکسل هم‌چنین امیدوار است که بتوان از این نتایج برای بهترپختن ِ‌ نان‌های بدون گلوتن نیز استفاده کرد: «گلوتن خیلی خوب گاز را نگه می‌دارد و وقتی گلوتن را حذف می‌کنید حفظ حباب‌های هوا در خمیر مشکل‌تر می‌شود. پژوهش ما می‌تواند به تولید محصولات بهتر بدون گلوتن منجر شود.»

منبع:

Fine bubble structure of bread dough visualized for the first time using CLS synchrotron
Friday 18 April 2013
Canadian Light Source Media Release
http://www.lightsource.ca/media/media_release_20130418.php