من بين جميع الحبوب المعروفة، نشا الأرز لديه أصغر حجم الجسيماتبمتوسط قطر يتراوح بين 2 و8 ميكرومتر فقط. بالمقارنة، يتراوح قطر نشا الذرة بين 5 و25 ميكرومتر، ونشا القمح بين 2 و45 ميكرومتر، ونشا الذرة الرفيعة بين 5 و25 ميكرومتر، ونشا البطاطس بين 15 و100 ميكرومتر. حجم الجسيمات الصغير ومساحة السطح النوعية العالية لـ نشا الأرز أعطها العديد من المزايا الجسدية والنفسية المتفوقة المواد الكيميائية خصائصه مقارنةً بالنشويات الأخرى. يُمكن استخدامه كبديل للدهون، وهو سهل الهضم، وقليل الدهون والمعادن، وحساسيته تجاه البروتينات منخفضة جدًا.
بالإضافة إلى ذلك، يعتبر نشا الأرز هو الأكثر بياضًا بين جميع النشويات ويمكن استخدامه كمادة لامعة طلاء للحلوى أو الأقراص.
طوّر باحثون في معهد الولايات المتحدة الأمريكية منتجًا من النشا المقاوم، مصنوع من الأرز، مناسب لمرضى السمنة وداء السكري. بعد دخوله إلى القولون، يُعزز نمو البكتيريا النافعة، ويُحسّن ميكروبات الأمعاء، وله تأثيرات علاجية خاصة لأمراض الأمعاء.
بنية وتركيب جسيمات نشا الأرز
توجد جزيئات النشا في الأرز على شكل حبيبات نشا. ومن بين جميع أنواع النشويات الحبوبية المعروفة، تُعدّ حبيبات نشا الأرز الأصغر حجمًا. وقد درس الباحثون حجم جسيمات 19 نوعًا مختلفًا من نشا الأرز. ويتراوح حجم الجسيمات بين 1.5 و5.8 ميكرومتر، وشكلها غير منتظم ومضلع.
عمومًا، يختلف حجم حبيبات مسحوق الأرز اختلافًا كبيرًا باختلاف نوع الأرز. على سبيل المثال، حبيبات نشا الأرز الدبق أكبر من نشا أرز إنديكا، بينما يكون حجم حبيبات نشا الأرز الياباني أكبر من نشا أرز إنديكا. مسحوق الأرز الحبيبات هي الأصغر.
غالبًا ما يوجد نشا الأرز على شكل حبيبات نشا مركّبة، بيضاوية أو كروية. يتراوح قطرها بين 7 و39 ميكرومترًا، وتحتوي على 20-60 حبيبة نشا أصغر. عند فحصها بالمجهر الإلكتروني، يُظهر سطح حبيبات مسحوق الأرز المركّب العديد من الثقوب الصغيرة. ويعود ذلك إلى الترابط المحكم بين حبيبات النشا والأجسام البروتينية داخل خلايا السويداء. تتشكل هذه الثقوب عند انفصال النشا عن البروتين.
خصائص جلتنة نشا الأرز
سواءً في التطبيقات الغذائية أو الصناعية، يحتاج نشا الأرز إلى التسخين ليصبح جيلاتينيًا. وترتبط خصائصه الجيلاتينية ارتباطًا وثيقًا ببنيته الجزيئية والفيزيائية والكيميائية.
عند تسخين عجينة النشا إلى درجة حرارة معينة، تتمدد الحبيبات فجأةً، ويختفي تركيبها البلوري. يبدأ الأميلوز بالذوبان من حبيبات النشا، ليصبح مادة قابلة للذوبان. يختفي أيضًا تقاطع الضوء المستقطب، ويتحول عجينة النشا إلى عجينة لزجة. حتى مع توقف التحريك، لا تستقر بسرعة. تُسمى هذه السلسلة من التغيرات جلتنة النشا. جوهرها هو أن الحرارة عالية الطاقة والماء يحوّلان بنية النشا المنتظمة إلى بنية غير منظمة.
خصائص وتطبيقات نشا الأرز
صفات
حبيبات نشا الأرز صغيرة الحجم، ولها مساحة سطح نوعية عالية، مما يمنحها قدرة امتصاص قوية.
مسحوق الأرز ليس له نكهة، لذلك يمكن استخدامه كمادة مضافة دون التأثير على طعم الطعام.
يتميز مسحوق الأرز بقوام ناعم ورقيق يشبه الدهون. يتميز بقوام كريمي وسهل الدهن، مما يجعله مادة خام ممتازة لبدائل الدهون.
لون نشا الأرز هو الأكثر بياضًا بين جميع أنواع النشويات، ويمكن استخدامه كطلاء لامع للأقراص والحلويات. يتميز نشا الأرز الشمعي بخصائص شبيهة بالدهون، بالإضافة إلى ثباته الممتاز أثناء التجميد والذوبان. كما يمنع الجفاف والانكماش أثناء تجميد الطعام. بالإضافة إلى ذلك، يتميز مسحوق الأرز بخصائص مسببة للحساسية منخفضة.
التطبيقات
- مسحوق منزلي وعامل تحديد حجم الملابس.
- الصلصة ومكثف الطبخ.
- تزجيج الورق والورق الفوتوغرافي.
- طلاء الحلوى وسواغ الأقراص.
- يتم استخدامه كبديل للدهون في الحلويات المجمدة وصلصة العشاء المجمدة.
- يستخدم لإنتاج أنواع مختلفة من النشويات والسكريات.
- يستخدم في مستحضرات التجميل.
- يمكن تحويلها إلى أنواع مختلفة من النشا المعدل.
يُستخدم نشا الأرز بشكل رئيسي كمكثف، وحشو، وسواغ، وعامل وظيفي في صناعة الأغذية والأدوية. حتى مع استخدامه بكميات كبيرة، فإنه لا يؤثر على نكهة الطعام أو الدواء. في الوقت نفسه، يمكن استخدام مسحوق الأرز كمادة خام، ويمكن إنتاج أنواع مختلفة من سكريات النشا مباشرةً باستخدام التكنولوجيا الحيوية، مثل شراب الجلوكوز، والجلوكوز المتبلور، والمالتوز، وشراب المالتوز، والمالتوز عالي التركيز، والمالتوز المتبلور، ومالتوز قليل السكاريد، ومالتوز قليل السكاريد المتساوي. يمكن استخدام نشا الأرز مباشرةً في العديد من الأطعمة، مثل الحلوى، والبسكويت، والخبز، والمربى، والهلام، والمشروبات الباردة، والمشروبات، والآيس كريم، والنقانق، ولحم الخنزير، والكعك، والمشروبات الصلبة، وكعك الأطفال، والمعكرونة سريعة التحضير، وغيرها، مما يجعل مزيج مكونات الطعام يتحول نحو الوظيفية.
طريقة التحضير
يرتبط نشا الأرز ارتباطًا وثيقًا ببروتينات الأرز، مما يُصعّب فصلها بطرق الغسيل المائي البسيطة. لذلك، يُعدّ استخدام الأرز وحده كمادة خام لاستخراج مسحوق الأرز غير مُجدٍ اقتصاديًا. مع ذلك، يتميز بروتين الأرز بقيمة غذائية عالية، وهو بروتين نباتي جيد ومفيد جدًا لجسم الإنسان. تركيبته من الأحماض الأمينية مُلائمة تمامًا لاحتياجات صحة الإنسان. يُعدّ استخراج مسحوق الأرز مع إنتاج بروتين الأرز منه وسيلةً فعّالة لتحقيق هدفين.
من أجل فصل بروتين الأرز المرتبط بإحكام عن النشا، يتم إذابة بروتين الأرز، عادةً باستخدام محلول قلوي.
النقع
أولاً، ضع الأرز في خزان نقع، وأضف محلول هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) بتركيز 0.3-0.5% بنسبة خمسة أضعاف كمية الأرز. انقعه لمدة 24 ساعة لتليين الأرز واستخراج البروتين منه، عادةً عند درجة حرارة 50 درجة مئوية. بعد ذلك، صفِّ المحلول القلوي، واشطف الأرز مرة واحدة بالماء النظيف، ثم أضف محلولاً قلوياً جديداً لمدة 36-38 ساعة إضافية من النقع.
طحن
بعد النقع، يمتص الأرز الماء وينتفخ. يمكن طحنه بالأصابع. استخدم مطحنة حجرية أو مطرقية لطحنه حتى يصبح عجينة، مع إضافة كميات مناسبة من محلول هيدروكسيد الصوديوم (0.3-0.5%) باستمرار أثناء عملية الطحن.
الانفصال
يُترك خليط الأرز ليترسب أو يُرسل إلى جهاز طرد مركزي للفصل. ثم يُغسل النشا الرطب عدة مرات بالماء النظيف لإزالة الشوائب، ثم يُجفف للحصول على مسحوق أرز فائق النعومة.
استعادة البروتين
يُحَيَّد سائل نقع هيدروكسيد الصوديوم المتبقي باستخدام حمض أو ثاني أكسيد الكبريت حتى يصل إلى نقطة التساوي الكهربائي للبروتين (درجة الحموضة 6.4). بعد التجفيف والفصل باستخدام أجهزة الطرد المركزي، يُمكن استعادة البروتين.
هذه الطريقة بسيطة، وتكاليف تصنيعها منخفضة. ويمكن استخدام البروتينات المنتجة غالبًا كمكونات لعلف الحيوانات.
مسحوق ملحمي
تتخصص شركة إيبك باودر في توفير معدات وحلول طحن متطورة لمختلف تطبيقات معالجة المساحيق، بما في ذلك إنتاج نشا الأرز. صُممت مطاحننا النفاثة، وأجهزة التصنيف الهوائي، وتقنيات الطحن الأخرى لفصل ومعالجة نشا الأرز والبروتين بكفاءة، مما يضمن إنتاجًا عالي الجودة بأقل تكلفة. باستخدام آلاتنا المتطورة، يمكن للشركات تحسين عمليات الإنتاج، وتعزيز نقاء المنتج وقوامه. سواء كنتم تعملون على مسحوق أرز فائق النعومة أو مساحيق متخصصة أخرى، تقدم إيبك باودر حلولاً موثوقة وفعالة مصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات الفريدة لصناعتكم.