تكنولوجيا تصنيع الحلاوة الطحينية

تعتبر الحلاوة الطحينية من المنتجات الشرقية المعروفة والتي تنتشر بالإضافة للبلاد العربية في تركيا والقوقاز وبعض مناطق الاتحاد السوفيتي السابق، حيث تمتاز بقواما ليفيا متماسكا يتألف بشكل أساسي من السكر والماء ومستخلص عرق الحلاوة وحمض الليمون ( عجينة الكارمل) مع الإشباع المناسب بهريس السمسم (وأحيانا بهريس جوز الهند، عباد الشمس.... وغيرها) مع إضافة بعض المواد المحسنة للطعم والرائحة كالفانيلين والكاكاو وأنواع الجوز والفستق المختلفة.

تعتبر الحلاوة الطحينية من أكثر المنتجات السكرية قيمة من الناحيتين الغذائية والحرورية. وهي من المنتجات عالية التركيز حيث تشكل نسبة الرطوبة فيها حوالي 4 % أما الطاقة الحرورية فهي عالية بالمقارنة مع المنتجات الأخرى حيث تصل إلى 55 كيلو كالوري / 100 جرام بينما لا تتجاوز هذه القيمة 450 كيلو كالوري/ 100 جرام في منتجات الشوكولاتة.

وعند استعراض التركيب الغذائي للحلاوة الطحينية فإننا نلاحظ احتوائها على زيت السمسم 30 % البروتين 11 % المواد السكرية (السكروز - الغلوكوز - - المالتوز - ديكسترين) 53 %، بالإضافة إلى مجموعة من المركبات التي تلعب دورا مساعدا في الهضم كالكالسيوم والحديد ومجموعة فيتامينات B وفيتامين PP و E.

ومن الجدير ذكره هنا أن زيت السمسم يحتوي على نسبة 87% من الحموض الدهنية غير المشبعة وهي حمض اللينوليك والأولييك حيث أثبت فعالية هذه الحموض في الارتباط المباشر مع الكولسترول في الجسم حيث يتشكل أسترات لهذه الحموض الدهنية ذوابة في الدم وتمنع ترسبات الكولسترول وأمراض تصلب الشرايين .

المواد الأولية في صناعة الحلاوة الطحينية :

1) السكر :

عادة يستعمل السكروز وقد تستخدم بعض المصانع جزء من سكر الغلوكوز مع السكروز لرخص ثمنه وبنسب تتراوح بين 10-25 %، لكن هذا الأمر يقلل من نوعية الناتج.

2) السمسم :

عادة ما يستخدم السمسم الأبيض لإنتاج الطحينة البيضاء أما السمسم الأحمر فيستخدم في استخراج السيلاج .

وكما ذكرنا سابقا فإن بذور السمسم تعد من أغنى بذور المحاصيل الزيتية بالمواد الدهنية كما أنها تحتوي على نسبة عالية من البروتينات نحو 24 %، وتستعمل هذه البذور في صناعة المعجنات والكثير من المأكولات وهي المادة الأساسية في صناعة الطحينة والتي تعتبر أحد المكونات الرئيسية في صناعة الحلاوة الطحينية والتي سوف نأتي على ذكرها في فقرة لاحقة من هذا الفصل.

كما تمتاز بذور السمسم باحتوائها على العناصر المعدنية التالية محسوبة على أساس المادة الجافة منزوعة الدسم :

• الكالسيوم: 1.57 -1.62%.

• الفسفور .1.38 - 1.42 %.

• المنغنيز 38.2 - 50.1%.

• فيتامين ب2: 4.4 - 4.9 مغ / كغ.

• فيتامين ب 3 : 6.6 - 10.6مع/ كغ.

• كمية قليلة من فيتامين E.

وتحتوي بذور السمسم على مواد مضادة للأكسدة وبصورة أساسية مادتي التوكوفيرول والسيزامول وهي التي تعطي زيت السمسم قدرة ثبات عالية وطول مدة الصلاحية للاستهلاك، كما تلعب هذه المواد المضادة للأكسدة نفس الدور عند تخزين بذور السمسم في المستودعات شريطة توفر حرارة مناسبة (8 - 10 م) ورطوبة هواء محدودة وأن لا تتجاوز رطوبة بذور السمسم 5 % ، حيث أن الرطوبة المرتفعة للبذور والطحينة الناتجة وكذلك عدم استقرار الحرارة يسيء إلى البذور وتخفض من مدة صلاحيتها .

يمكن إيضاح التركيب الكيميائي لبذور السمسم الأحمر والأبيض من خلال الجدول رقم (1)

3) عرق الحلاوة :

يعود عرق الحلاوة إلى جذور نبات Soponaria Officinalis من الفصيلة القرنفلية Caryophyllaceae والتي تنتشر زراعتها في مناطق أوروبا الوسطى والجنوبية، وتنتشر غالبا على ضفاف الأنهار والبحيرات، ويصل طول هذه النبتة إلى 30-80 سم وتستخدم جذور هذه النبتة في صناعة الحلاوة حيث تسمى Radix Saponqriae حيث يتم قلع الجذور في وقت الخريف أو في بداية الربيع وتكون عندها بلون أحمر ويصل طولها حتى 20 سم وقطر حوالي 5 سم كما يكون مظهرها الخارجي متقرنا ومتجعدا ، أما مقطعها الداخلي فيكون بلون أصفر كريمي فاتح مع طعم حلو مخرش يعطي قليلا من المذاق المر بعد التذوق بقليل.

يتم تجفيف الجذور بعد جمعها إلى درجة رطوبة 11 % وتنظف جيدا من الشوائب المختلفة حيث يجب أن لا تتجاوز نسبة الرماد فيها 5% أما المواد السابونينية (مولدة للرغوة) والمواد السكرية فيجب ألا تتجاوز نسبتها 5 - 10%.

يستخدم عرق الحلاوة في صناعة الحلاوة الطحينية وذلك بهدف إكساب الحلاوة لون أبيض مقبول بالإضافة إلى إكسابها القوام الهش غير الصلب، كما يساعد عرق الحلاوة على زيادة الحجم للمنتج، وبشكل عام تعتبر مادة السابونين المادة الأساسية في عرق الحلاوة والتي تعتبر ضارة عند زيادة تركيزها في الأغذية.

كما ذكرنا سابقا تعتبر الطحينة من المكونات الأساسية الداخلة في تصنيع الحلاوة الطحينية وبالتالي فإنه من أجل الإلمام بطريقة تصنيع الحلاوة الطحينية يجب بداية أن نوضح آلية الحصول على الطحينة من بذور السمسم.

الطحينة :

هي عبارة عن مادة ذات قيمة تغذوية عالية تمتاز بقوامها المائع اللزج، تحضر من الطحن الناعم لنوى بذور السمسم، حيث تعتبر هذه المادة من المواد المعروفة حيث تصنع وتستهلك في معظم البلاد العربية وكثير من الدول الأجنبية وفي المقابل يوجد أنواع مختلفة من الطحينة إلى جانب طحينة السمسم وهي طحينة الفستق السوداني وعباد الشمس والصويا والتي تستخدم رديفا لاستخدامات طحينة السمسم.

المواصفات العامة لمادة الطحينة :

1. أن يكون لونها كريمي دون الميل إلى اللون الأسمر .

2. أن تكون ذات طعم جيد الخاص بطحينة السمسم.

3. أن تتراوح نسبة الرطوبة فيها بين 1 - 1.2%.

4. المحتوى من المواد الدهنية الزيتية 60 – 66 %.

5. أن تتراوح نسبة المواد الأزوتية فيها بين 20 - 22%.

6. أن لا تزيد نسبة الرماد في المنتج النهائي عن 2%.

7. أن لا تزيد رقم حموضة الدهن عن ،1.57 ، ورقم البيروكسيد عن 0.5.

8. التحبب الناعم حوالي 100 ميكرون بحيث لا تزيد البقايا على منخل حريري عن 23- 25% محسوبة على أساس المادة الجافة منزوعة الدسم.

9. أن تتراوح اللزوجة من 3 - 5 باسكال.

ومن الجدير ذكره هنا أن استهلاك طحينة السمسم في صناعة الحلاوة الطحينية يتراوح من 450 - 550 كغ لتصنيع طن واحد من الحلاوة الطحينية وذلك تبعا لتركيبها من المكسرات.

مردود بذور السمسم من مادة الطحينة :

يحدد المعيار الدولي ربع الطحينة من السمسم بحوالي 70% إلا أن البذور البيضاء الكبيرة من الدرجة الأولى والجافة قد تعطي مردودا بحدود 80% على أن يؤخذ بعين الاعتبار بعض العوامل والتي من أهمها المحتوى من الرطوبة ونسبة الشوائب سواء الزيتية أو الغريبة فرق محتوى رطوبة الطحينة والبذور والمقدر من 6 - 8 %، الفقد بالمادة الجافة من البذور بسبب عمليات التنظيف والغسيل والتحميص والطحن أو ما يسمى بالفقد الطبيعي.

ويمكن حساب المردود آخذين بجميع المؤشرات من حيث صفات البذور وطريقة التصنيع وفقا للمعادلة رقم (1) التالية :

ف = ق + غ + ز/2 + ص

حيث ف: مجموع الفقد في بذور السمسم الخام.

ق: محتوى بذور السمسم الخام من القشور المغلفة للنوى

غ: محتوى بذور السمسم الخام من الشوائب الغريبة.

ز: محتوى بذور السمسم الخام من الشوائب الزيتية.

ص: الفقد التصنيعي (المعيار الدولي 10 %) .

المعادلة رقم (2) :

م (100 - ب)/100* (100- ف)/ 100 - ط * 100

حيث أن :

م: الريع أو المردود %.

ب: نسبة الرطوبة.

ن: مجموع الفقد في بذور السمسم والذي يحسب من المعادلة الأولى.

ط: رطوبة الطحينة الناتجة.

صناعة طحينة السمسم :

تمر عملية تصنيع طحينة السمسم بالعديد من المراحل والتي سوف يتم شرحها بداية على الخطوط الآلية المستمرة ثم سنقوم بشرحها بالتفصيل في الفقرة اللاحقة .

أولاً: صناعة طحينة السمسم على الخطوط الآلية المستمرة:

حسب المخطط رقم (2) تشمل الخطوط اعتبارا من تنظيف بذور السمسم من الشوائب وحتى الحصول على المنتج النهائي، وتتكون من الآلات المتوضعة والمرتبة وفق تسلسل المراحل الإنتاجية الخاصة بتصنيع مادة الطحينة حيث يتم في البداية التنظيف الأولي لبذور السمسم من الغبار والبذور الضارة والشوائب بواسطة غرابيل هزازة وبالتذرية، ثم تنقل البذور إلى محطة تعديل الرطوبة (1) المغلقة حيث ترطب البذور في ماء درجة حرارته 35 - 40 م بهدف انتفاخ البذور وبالتالي انفصال القشور عن النواة، ويمكن أن يتم التبليل في ثلاثة خزانات حيث تملأ الخزانات بالبذور بترتيب معين وبعد مرور 3 - 4 ساعات من نقع البذور تنقل إلى حوض استقبال ذو جدران جانبية مائلة، وفي الجزء السفلي للحوض يوجد حلزون أفقي حيث تنقل البذور المغسولة والمنقوعة بواسطة هذا الحلزون إلى قمع تغذية آلة تحطيم القشور التي تعمل بالطريقة المستمرة (2) ، بعد تحطيم القشور تنقل البذور من آلة التحطيم إلى قمع آلة الغسيل (3) حيث يتم التخلص من الفتات القشرية من خلال فتحات منخل بقياس 1.5 مم متوضع على سطح برميل قعره 400 مم وفي البرميل يتحرك محور ذو أذرع بسرعة 300 دورة/دقيقة، يطرح ماء الغسيل الجاري وقشور البذور إلى قاع تجميع متوضع أسفل البرميل .

تشغل آلة الغسيل بواسطة محرك كهربائي استطاعته 4.5 ك.ف وسرعة دورانه 1400 دورة / دقيقة وتنتقل بذور السمسم بواسطة حلزون مائل إلى آلة المعاملة بالمحلول الملحي (4) والملحق بها آلة تحضير المحلول الملحي (5) وفي هذه الآلة تجري عملية مستمرة لعزل القشور المحطمة عن النواة ضمن المحلول الملحي ومبدأ العزل هنا اختلاف كثافة النواة عن القشور وبما أن النواة هي الجزء الأخف فإنها تطفو على سطح المحلول الملحي القادم باستمرار من آلة تحضير المحلول الملحي على حين أن القشور هي الجزء الأثقل فإنها تترسب إلى القاع الذي يحتوي على حلزون لإخراج القشور.

أما عملية غسيل نوى البذور والبذور التي لازالت القشرة عالقة بها فتتم بآلة غسيل ثانية (6) تعمل على غسيل اللب من آثار المحلول الملحي واتمام عملية عزل القشور عن النواة، وهي تتكون من خزان ذو جدارين مائلين وفي الجزء السفلي منها يوجد حلزون ينقل نوى لب البذور إلى سطح شبكي يصفى الماء منه ثم تنقل إلى الآلة النابذة، وتتراوح الكمية المستهلكة من الماء في هذه الآلة حوالي 60 - 70 ليتر / دقيقة .

تعمل الآلة النابذة (7) على متابعة طرح الماء المتبقي من لب السمسم وبعد عملية الطرد المركزي والتخلص من الرطوبة الزائدة تصبح رطوبة لب السمسم حوالي 28 - 30%، وتتضمن آلة الطرد المركزي برميل معدني ذو قميص داخلي مثقب قطر فتحاته 0.5- 0.75 مم ويتراوح قطر البرميل 800 مم ويدور بسرعة 800 - 1100 دورة / دقيقة وبهذه السرعة ونتيجة لاختلاف كثافة الماء عن لب البذور ينفصلان عن بعضهما البعض حيث يطرح الماء عبر أنابيب خاصة بينما تخرج نوى لب البذور من الفتحة العلوية أو السفلية للآلة، وعموما تستغرق هذه العملية 5 دقائق كما يمكن أن يحتوي الخط على جهازي طرد مركزي.

تنقل بعدها نوى البذور إلى جهاز التجفيف والتحميص (8) حيث تتم المعاملة الحرارية في مجفف طابقي يعمل بصورة مستمرة حيث يدخل لب البذور من قمع تغذية علوي إلى غرفة التجفيف التي تتنضد عليها رفوف أفقية على مسافة 12 مم فوق بعضها، يتكون الرف من مجموعة من 16 قناة تدور في زاوية واحدة 90 ساكبه المادة من الرف العلوي إلى الرف السفلي وهكذا فمن رف لآخر تنزل المادة إلى الأسفل ويشكل سطح التسخين مساحة 80 ، درج وتتراوح درجة حرارة الهواء المسخن 130 م يدخل من الجزء السفلي لغرفة التجفيف بعكس اتجاه لب البذور، ويتعلق زمن التجفيف برطوبة لب السمسم حيث يتراوح من نصف ساعة حتى ثلاثة ساعات حيث يجب أن تتراوح رطوبة لب السمسم حوالي 1 - 1.2%، كما تبلغ الطاقة الإنتاجية 400 كغ/ ساعة .

تخرج لب البذور المجففة من المجفف إلى مناخل هزازة (9) لتنظيف اللب من آخر بقايا القشور ومن النوى غير المقشورة حتى هذه المرحلة ومن الشوائب. وهذه المناخل عبارة عن رفين من المناخل الهزازة مع جهاز تغذية ويتم من خلال هذه العملية تبريد لب السمسم.

يتم بعد ذلك إدخال لب البذور التي تمت عليها عملية التنظيف إلى آلة عزل القشور وهي عبارة عن غرفة مصممة على شكل علبة تحتوي على صف من الحواجز يمر فيها تيار هوائي متباين السرعة والاتجاه، حيث يعمل على حمل القشور الخفيفة بينما يترسب لب السمسم النقي على القاعدة السفلية بواسطة تيار هوائي موجه للشفط، ينتقل اللب إلى قمع تغذية آلة الطحن الخاصة بالبذور الزيتية (11)، حيث تعمل هذه الآلة على سحق النواة المجففة وإحالتها إلى الكتلة المائعة وتصميم المطحنة هنا يعتمد المطحنة عمودية محور الدوران والتي تشمل على جزأي رحى أفقيين العلوي ثابت والسفلي متحرك وسرعة محور الدوران 120-125 دورة / دقيقة، ويمكن معايرة المسافة بينهما يدويا بواسطة بزال خاص، يعلو المطحنة خزان مجمع اللب ذو قاعدة مخروطية تنسكب منها نوى البذور في قمع متوضع على الجزء العلوي من جسم المطحنة، وتصفى المطحنة خلال شبكة منخل قطر فتحاتها لا يزيد على 3 مم منسكبة في فوهة المطحنة في خزان مجمع (12).

ثانياً: الخطوات العامة والمؤشرات التكنولوجية لصناعة الطحينة:

1) التنظيف :

يؤدي تجاوز هذه العملية إلى تردي في العمليات التالية وإلى تدني مواصفات المنتج، حيث تتم هذه العملية بإمرار البذور على جهاز غربلة خاص اسطواني دوار أو مسطح هزاز مزودة بمروحة شفط لإزالة المواد الخفيفة والبذور المصابة في حين يتم فصل الشوائب صغيرة الحجم بمرورها من ثقوب الغربال والتي تكون أصغر حجما من بذور السمسم السليمة.

وكما هو معروف أنه يستعمل من أجل تصنيع الطحينة بذور السمسم البيضاء أو الصفراء البنية والتي تمتاز عن غيرها من البذور الزيتية بأنها ذات قشور غير قاسية وبمرونتها وبكثافتها وبعدم وجود مسافة بينها وبين النواة وبسهولة انتفاخها بالماء، حيث يستفاد من هذه الصفات في عملية فصل القشور عن نوى لب بذور السمسم، كما أن طريقة فصل القشور تختلف عن تلك المستخدمة في فصل قشور البذور الزيتية الأخرى، وبشكل عام يجب أن تكون رطوبة بذور السمسم المعاملة في هذه المرحلة 6 - 8%.

2) نقع البذور استعدادا لفصل قشورها:

حسب الأصناف ودرجة النضج ووجود بذور غير جيدة النوعية فإن بذور السمسم تكون بقابليات مختلفة تجاه عزل قشورها، والطريقة المتبعة لهذا الغرض هي نقع البذور في ماء درجة حرارته 30 - 60 م ولمدة 20 - 60 دقيقة وذلك بالنسبة للبذور .

سهلة انفصال القشرة، أما بالنسبة للبذور صعبة انفصال القشرة فيستمر النقع عدة ساعات، ويتم في الطرية التقليدية (طريقة الوجبات) نقع البذور في أحواض من الاسمنت أو في خزانات معدنية سعتها 0.1 -1.5 م3 وذات ارتفاع مناسب حيث يتم ملء الأحواض إلى ثلثي سعتها بالبذور ثم يضاف الماء الذي تتراوح درجة حرارته بين 40 - 50 م وفقا لنوع البذور بحيث تغمر البذور دوما بالماء، ويحكم على نهاية عملية النقع بالحكم على سهولة انفصال القشور عن النوى بفركها بين الأصابع، تصل رطوبة البذور بعد تمام نقعها من 38 - 40 %.

تتم عمليات غسيل البذور ونقعها في الطرق الآلية في محطة مغلقة ضمن اسطوانات يتحرك داخلها نواقل حلزونية بحيث يخرج ماء الغسيل من نهاية الخط تضبط عملية الغسيل والنقع الكترونيا في المعامل الحديثة ولتسريع عملية النقع تمرر البذور في اسطوانة غسيل دوارة مثقبة تمر خلال حوض فيه محلول صودا بتركيز 1 تستمر مدة النقع من 40 دقيقة إلى خمس ساعات وعلى 40 م وذلك تبعا لنوع البذور المعاملة، وترتفع رطوبة البذور في هذه الطريقة من 30 - 35 ورطوبة قشورها من 40 - 45 % حيث تصبح هذه القشور لينة وتنفصل بسهولة عن النوى بطبقات راسبة بتأثير الضغط والاحتكاك.

3) الفصل الأولي للقشور :

تتم هذه العملية بطريقتين هما طريقة الوجبات التقليدية والثانية الطريقة المستمرة وهي الطريقة الحديثة، ويعتمد المبدأ الأساسي في الفصل على الخلط والاحتكاك، حيث تتم طريقة الوجبات بفعل اسطوانات يدور بداخلها محور يحمل أذرع تدور بسرعة 340 - 360 دورة بالدقيقة تزود الاسطوانات بغطاء وفتحة سفلية لخروج البذور وتتراوح استطاعة هذه الاسطوانة من 70 - 80 كغ ويستغرق زمن التقشير من 10 - 20 دقيقة تبعا لنوعية البذور، تغذى المقاشر الآلية باستمرار وبالكمية المقررة لتخرج البذور المقشورة من فتحة خاصة بينما تخرج القشور من فتحة أخرى وتبلغ نسبة البذور المقشورة بالطريقتين نحو 98% حيث ترسل إلى الخطوة التالية وهي المعاملة بالمحلول الملحي.

تتم عملية فصل القشور حاليا في بعض المعامل دون عملية نقع حيث تتم في آلة سعتها من 75 - 90 كغ يصب عليها من 10-12 لتر من الماء ثم تقوم الآلة بتقشير البذور بفعل عملية الاحتكاك والتقليب خلال مدة تتراوح من 15 - 25 دقيقة تبعا لنوع البذور المعاملة، تبلغ نسبة البذور المقشورة بهذه الطريقة من 97.25 - 99 % يخرج ثلثا القشور من المقشرة بينما تعزل القشور العالقة باللب والمقدرة بالثلث فتفصل بواسطة غسلها بالماء الجاري بفعل تيار يصب في الجزء الأخير من المقشرة.

4) عزل القشور المتبقية بواسطة المعاملة بالمحلول الملحي :

باعتبار أن القشور تحتوي على الكثير من المواد السللوزية وبالتالي فإن كثافتها تكون عالية حوالي 1.5 أما النواة فهي غنية بالمواد الدهنية ذات الكثافة المنخفضة 920 كغ/ م3 وبالتالي تكون كثافة النواة 1.070، وبالتالي يمكن الاستفادة من التباين بين كثافة القشور واللب من أجل عزلهما بواسطة محلول من ملح كلور الصوديوم تركيزه 17 - 19 % وكثافته 1.33- 1.35 وحرارته 13م وبالتالي فإن نقع البذور محطمة القشور واللب المحتوي على بقايا من القشور في المحلول الملحي يؤدي إلى طفو اللب وترسب القشور وتتم هذه العملية بواسطة طريقتين هما :

الطريقة الأولى : تتم في أحواض قليلة العمق ومتسعة السطح لتسريع العملية حيث تتم في حوضين بهدف تكرارها حيث تنقل البذور من أحدهما إلى الآخر بواسطة أداة شبكية خاصة ويتم تحريك البذور بشكل جيد في الطبقات العلوية من المحلول ثم يترك المحلول لبعض الوقت بشكل مستقر ليتم ترسيب القشور وهكذا حتى إتمام عملية الفصل حيث تستغرق هذه العملية نحو 15 - 18 دقيقة، وتكون ثخانة طبقة القشور حوالي 5 مم, ويجب التنويه على ضرورة تغيير المحلول الملحي عند اتساخه، أما اللب الناتج فيغسل بالماء بوجود حاجز منخلي يبلغ استهلاك المحلول الملحي لكل واحد طن من الطحينة حوالي 150 - 200 كغ.

الطريقة الثانية: وهي الطريقة الآلية والتي تتم على الخطوط الآلية وفي هذه الطريقة تتم عملية إضافية لتسهيل وتسريع فصل اللب عن القشور حيث يجري غسيل مزيج اللب والقشور وذلك بواسطة الماء عن طريق آلة تتوضع قبل آلة المعاملة بالمحلول الملحي ليتم عزل القشور على مرحلتين أولا في آلة الغسل ما قبل المحلول الملحي لينعزل حوالي ثلثي كمية القشور وثانيا في آلة المحلول الملحي حث يتم عزل ما تبقى من القشور.

تحتاج آلات عزل القشور إلى 70 ليتر ماء / دقيقة، ويبلغ السطح الفعال الذي يعمل على عزل القشور في آلة المحلول الملحي مساحة 1100 × 2500 مم = 2.75 م2، ويبلغ غزارة تدفق المحلول الملحي في الآلة حوالي 20 - 30 ليتر / دقيقة ويتم تغذية الآلة بصورة مستمرة بمزيج من اللب والقشور وذلك بواسطة حلزون خاص.

هذا ومؤخرا تم إيجاد طريقة لتحضير الطحينة دون المعاملة بالمحلول الملحي بواسطة عزل القشور عن النوى بالطريقة الجافة حيث يتم تحضير الطحينة على الخط المذكور بالمراحل الإنتاجية التالية :

تنظيف البذور - الغسيل - التبليل - التجفيف التمهيدي (حتى رطوبة 30 %) - تحطيم القشور - التنشيف حتى رطوبة 10% - عزل القشور - التحميص - التبريد - التنظيف - الطحن - التصفية - التعبئة.

5) غسل النوى من الملح :

يتم ذلك في خزانات أو أحواض مائية مختلفة سعتها 100 - 300 ليتر وعلى عدة مرات من 3 - 4 مرات مع مراعاة تجديد الماء في كل وجبة تبلغ كمية الوجبة الواحدة من 60 - 80 كغ وتستغرق عملية الغسيل من آثار الملح مدة 20 دقيقة.

أما بالنسبة للطريقة الآلية فيتم الغسيل بها بواسطة اسطوانة شبه دوارة تنقل البذور داخلها بفعل حلزون الذي يقوم في الوقت نفسه بتقليب البذور خلال ماء الغسيل، تستغرق هذه العملية بين 5 - 6 دقائق كما يبلغ استهلاك هذه الآلة من الماء نحو 50 ليترا / دقيقة، تخرج النوى برطوبة 4% بينما تبلغ درجة ملوحتها 0.1%، وبشكل عام يجب أن لا تتعدى نسبة الملح بالطحينة الناتجة عن 0.8 % وبالحلاوة الطحينية عن 0.5 %.

6) عملية طرح الماء بالطرد المركزي (التثفيل) :

الهدف من هذه العملية طرح الرطوبة الخارجية من لب السمسم بعد تعرضه لعملية الغسيل السابقة، ومن أجل ذلك نستخدم آلة نبذ تعمل بالطريقة المتقطعة عمودية التوضع بسعة 80 - 200 ليتر بداخلها مصفاة اسطوانية ذات ثقوب بقطر 1.5 مم وسرعة الدوران 800 - 1000 دورة بالدقيقة، تستمر هذه العملية لمدة 2 - 3 دقائق كما تبلغ الطاقة الإنتاجية في الوجبة الواحدة من 60 - 70 كغ، ويجب ألا تتجاوز رطوبة النوى في نهاية هذه العملية 30%.

في حال عدم توفر آلة النبذ فإنه يتم طرح الماء الزائد من اللب عن طريق التصفية على صواني ذات قاعدة شبكية مثقبة حيث تستغرق هذه العملية من 3 - 4 ساعات، بانتهاء هذه العملية سواء بالنبذ أو التصفية يوجه لب السمسم إلى عملية التجفيف والتحميص .

7) المعاملة الحرارية (التجفيف والتحميص):

تهدف هذه العملية بشكل رئيسي إلى رفع قساوة لب البذور إلى الدرجة المناسبة لطحنها بصورة مثالية للحصول على طحينة بقوام ملائم بالإضافة إلى إعطاء نوى السمسم اللون والطعم والنكهة والرائحة الجيدة المميزة .

تتم المعاملة الحرارية بإحدى الطريقتين التاليتين:

الطريقة الأولى : وهي طريقة التجفيف على مرحلتين الأولى تعتمد على تجفيف النوى لرطوبة 10 - 14 %، بينما تعتمد المرحلة الثانية على تحميص النوى المجففة للرطوبة النهائية والتي تتراوح من 0.9-1.2 %.

الطريقة الثانية: وهي الطريقة التي تعتمد على دمج مرحلتي التجفيف والتحميص معا وذلك ضمن وحدة حرارية منفردة، حيث يتم التحميص بهذه الطريقة بإحدى الأسلوبين التالين: الأول هو القاسي والآخر هو الهادي وبشكل عام يجب أخذ الحذر الكبير عند استخدام الطريقة القاسية بحيث تنجز بأقل ضرر ممكن وأي خطأ في تنفيذها سوف يعمل على تردي الطعم والنكهة وانخفاض مدة صلاحية الطحينة نتيجة نزوح المادة الدهنية من بروتوبلازما الخلايا في لب النوى إلى سطحها مما يؤدي إلى تفكك وتحلل جزئي للدهن والبروتين .

تتم عملية التجفيف الأولي في اسطوانة يدخل الهواء الساخن إليها والذي يتم ضبط درجة حرارته على 110 - 120 م عند دخوله للأسطوانة و55 - 65 م عند خروجه من نهايتها بحيث تستغرق عملية التجفيف الأولي نحو 15 دقيقة شريطة أن تتراوح رطوبة نوى السمسم المعامل من 28-30 %.

تتحقق مرحلتا التجفيف الأولي والتحميص في خطوط الإنتاج الآلي المستمرة في وحدة حرارية واحدة كما سبق مصممة بأشكال مختلفة فمنها الرفوف الطابقية وهي على شكل طبقات منضدة فوق بعضها تفصل بينها مسافة معينة حيث يتم التجفيف على الرفوف العليا والتحميص على السفلى، يتم مرور المادة بالتدفق من الرفوف العلوية إلى السفلية بواسطة حركة ذاتية لمجموعة الرفوف حيث تقوم بالحركة بزاوية دوران مقدارها 50 درجة يتم مرور الهواء عبر الرفوف من الأسفل إلى الأعلى باتجاه معاكس لاتجاه البذور، حيث تستغرق عملية التجفيف بهذه الطريقة من 3.5 - 7 دقائق، وعموما يتم تنظيم درجة حرارة ومدة التحميص تبعا لرطوبة نوى السمسم بعد عملية التجفيف الأولي لذا فهي تتراوح ما بين 160 - 165 م للهواء الداخل من الأسفل و 90 - 110 م للهواء الخارج من الأعلى.

يتم التحميص بطريقة الوجبات بواسطة محامص مكشوفة مكونة من اسطوانة مركبة أفقيا محاطة بقميص يمر عبره بخار ماء ساخن بضغط مقداره 4 - 5 كغ /سم2، تزود الاسطوانة بمحور مركزي مركب عليه أذرع تقليب مائلة تبلغ سرعتها 25 - 40 دورة بالدقيقة، تستغرق عملية التحميص ساعة ونصف الساعة وتبلغ حرارة لب النوى في نهاية العملية من 115 - 120م.

من الجدير ذكره هنا أنه تحصل عمليات حيوية هامة لمكونات نوى السمسم بعد إجراء التحميص عليها والتي من أهمها تفاعل ميلارد جزئيا ما بين الأحماض الأمينية والسكريات المرجعة، كما تحدث كرملة جزئية للسكريات.

8) التبريد :

بعد إجراء عملية التحميص للب السمسم تجري عليها عملية تبريد سريعة لتصل إلى حرارة لا تزيد عن 50 م وذلك قبل أن تتردى نوعيتها بسبب طول مدة تأثير الحرارة العالية وتجنبا لتفكك المادة الدهنية.

ويتم التبريد في آلات ذات تصاميم متنوعة يعتمد مبدؤها على خفض الحرارة بالتهوية بواسطة تيار من الهواء البارد والذي يتخلل بذور السمسم المنقولة على سيور شبكية أو اسطوانات حلزونية مثقبة بثقوب دقيقة.

وهناك عملية إضافية تجري على لب السمسم مع التبريد وذلك في حالة استعمال بذور ليست جيدة النوعية أو في حال حدوث خلل في عملية العزل الميكانيكي للقشور التي تسبق التحميص، حيث تستخدم في هذه العملية الإضافية مداخل خاصة أو غرابيل هزازة ذات شبكة منخلية قطر فتحاتها 1.5 - 2 مم وذلك بهدف تخليص نوى البذور بشكل نهائي من القشور.

9) الطحن :

يطحن لب السمسم النظيف الخالي من القشور والشوائب ذو اللون الأبيض على شكل كتلة مائعة متجانسة القوام الميكانيكي وذلك بواسطة مطاحن خاصة بالبذور الزيتية ذات رحى حجرية، محور دورانها أفقي أو عمودي التصميم، كما يوجد المطاحن ذات الاسطوانات الثلاثية أو الخماسية أو الثمانية والتي تشبه تلك المستخدمة في خطوط تصنيع الشوكولاتة.

ومن أجل الحصول على طحينة ناعمة التحبب يجب أن لا تزيد رطوبة اللب على 1.3% لأن زيادة الرطوبة وانخفاض قساوة اللب يسبب انخفاض إنتاجية المطحنة وصعوبة عملية الطحن وتدنيا في نوعية الطحينة الناتجة وزيادة في لزوجتها بسبب ارتفاع درجة التحبب والرطوبة وتسريع عملية ترسب طبقاتها وعدم تجانس المادة .

تختلف درجة حرارة الطحينة التي تخرج من المطحنة حسب تصميم المطحنة ويجب أن لا تزيد درجة الحرارة في المطاحن ذات الرحى عمودية الدوران على 45 - 65 م والأفقية على 70 م.

جدول رقم (3) يوضح مؤشرات بعض المطاحن المستعملة في صناعة الطحينة.

وعموما فان اكثر المطاحن انتشارا في معامل صناعة الحلويات هي المطحنة المسمارية من تصنيع شركة Chener Berger (سويسرا) والتي تمتاز بمجموعة من الميزات عن باقي المطاحن الأخرى والتي من أهمها:

• تحتاج إلى مساحة صغيرة في المعمل.

• ذات نوعية إنتاج عالية حيث تعطي للمنتج أنعم درجة تحبب حيث أن أكثر من 95.5% من الكتلة الناتجة تكون بقياس حبيبات لا يزيد على 35 ميكرون وأكثر احتواء على الخلايا المتفتحة .

• تتم أكسدة المواد العفصية المرة أثناء الطحن.

• تفصل مقادير من الحموض الطيارة ذات الرائحة غير المرغوبة وتخفض الرطوبة إلى حدودها الدنيا المرغوبة نتيجة لارتفاع حرارة الكتلة المطحونة وتهويتها خلال العملية .

وفي المقابل فإن هذا النوع من المطاحن يتضمن مجموعة من السلبيات والتي يمكن إيجازها في النقاط التالية :

• قابلية سريعة لاهتلاك مسامير المطحنة بخاصة عند استخدام بذور برطوبة زائدة.

• حصول ضجيج عال عند تشغيلها.

10) التعبئة :

تعبأ الطحينة المصفاة آليا ضمن عبوات من الصفيح سعتها 20 لتر، وعلب سعة 1 لتر كما يمكن أن تستخدم العبوات البلاستيكية والتي تتراوح سعتها بين 0.5 - 1 لتر على أن تكون المادة البلاستيكية المستعملة مسموح بها صحيا، كما يمكن أن تتم عملية التعبئة في مرطمانات زجاجية بسعة 0.5 - 1 لتر، كما تعباً لمعامل تصنيع الحلاوة في براميل معدنية سعة 200 لتر أو في براميل بلاستيكية سعة 50 لتر .

كما يجب أن تحمل العبوات بطاقة بيان بالمادة واسمها واسم المعمل وتاريخ الإنتاج ومدة الصلاحية والوزن الصافي والقائم.

ويمكن إيضاح المراحل التصنيعية للطحينة وفق المخطط التالي.

المخطط ( 4 )

المراحل الإنتاجية - لتصنيع مادة طحينة السمسم على الخطوط الآلية المستمرة الإنتاج

طريقة صناعة الحلاوة الطحينية :

1. خطوات صناعة الطحينة تم شرحها بشكل مفصل.

2. تحضير مستخلص عرق الحلاوة :

يحضر مغلي عرق الحلاوة بطبخ 10 كغ من عرق الحلاوة مع 600 ليتر ماء حيث يستمر بعملية الطبخ حتى يصل المخلوط إلى حجم 50 ليتر ، ثم يخمر المستخلص لمدة يومين .

3. تحضير مخلوط السكر وعرق الحلاوة :

يطبخ مغلي عرق الحلاوة والسكر في صهاريج كبيرة قطرها 1 م وارتفاعها 2 م بداخلها مضارب آلية للتقليب، يضاف السكر بواقع 45 كغ لكل 50 ليتر من مغلي عرق الحلاوة بالإضافة إلى 1 جرام من ملح الليمون لكل كغ سكر، وتتوقف عملية الطبخ عندما يتلون المخلوط باللون الأبيض.

4. تصنيع الحلاوة :

يوزع المخلوط السابق على أواني نحاسية نصف كروية مطلية بالقصدير ويضاف إليها بقدرها أو أكثر قليل من الطحينة البيضاء حيث يحتاج إنتاج طن واحد من الحلاوة إلى 450 - 550 كغ من الطحينة أي بنسبة 1 : 1.2 تبعا لنوع الحلاوة وجودتها وكمية المكسرات المضافة، حيث تضاف المكسرات أو الفاكهة الجافة والمواد المكسبة للطعم والرائحة بالكمية المناسبة ، حيث تتم عملية المزج وفق المراحل التالية :

* المرحلة الأولى: مزج الطحينة مع العجينة السكرية ومواد النكهة حيث تصبح حرارة المزيج 80 م، وتتم عملية التحريك بواسطة سواعد خشبية يدويا ومن قبل عمال ذو خبرة جيدة حيث تتشكل كتلة متمازجة هشة القوام على شكل ألياف غليظة وتستمر هذه المرحلة مدة تتراوح من 2 - 3 دقائق.

* المرحلة الثانية: تبريد الكتلة المتمازجة إلى الدرجة 65 م حيث تبدأ الخيوط السكرية المشبعة بالمعلق الطحيني بالظهور ، وتستمر عملية التقليب والتحريك لحين الحصول على عجينة متجانسة من الحلاوة بقوام مطاطي مرن وكأنها ألياف صوفية متداخلة وتتراوح مدة هذه المرحلة من 2 - 4 دقائق.

* المرحلة الثالثة: وفيها تنخفض الحرارة إلى 55 م حيث تتحول الألياف إلى خيوط دقيقة متداخلة وطويلة تشكل النسيج النهائي لمادة الحلاوة، وتستمر عملية التحريك والتقليب للإقلال من الفراغات داخل النسيج الناتج ويدخل في هذه المرحلة عملية إسالة الكتلة الناتجة يدويا وتركها تتطاول إلى أبعد حد ممكن ثم ردها ثانية إلى القدر وهكذا حوالي 8 - 9 مرات ولمدة 4 دقائق يكون اللون عندها تحول إلى اللون الكريمي الفاتح واللامع. وتبقى الحرارة في هذه المرحلة في حدود 55 م لحين التفريغ والتعبئة .

5. تفريغ وتعبئة الحلاوة :

تتم عملية تفريغ الحلاوة بعد انتهاء المرحلة الثالثة وهي بدرجة حرارة 55 م إلى قوالب أو أواني خاصة حيث تأخذ الحلاوة شكل هذه القوالب عندما تبرد، وقد تستخدم الطرق الآلية في عمليات التعبئة ضمن عبوات خاصة بأوزان محددة، ويجب أن تتم هذه العملية وهي بالحرارة المقررة أعلاه لحمايتها من نزوح وانفصال الزيت منها.

تبرد بعدها الحلاوة المعبأة في العبوات النهائية إلى الدرجة 15 م، حيث يفضل في هذا المجال أماكن التبريد الطبيعية المعرضة لتيارات هوائية باردة وبدرجة حرارة لا تقل عن 8 - 10 م، علما بأن التخفيض المفاجئ والشديد في درجة تبريد الحلاوة يؤدي إلى انفصال الطبقة الزيتية عن الحلاوة وقساوة في قوام الحلاوة الناتجة.

والمخطط رقم (5) يوضح الخطوات العملية لتصنيع الحلاوة الطحينية.

توصيات عامة:

1. ضرورة إضافة حمض الستريك بالكمية المناسبة لأن عدم إضافته أو إضافته بكمية أقل من المقرر يؤدي إلى عدم تمام تحلل السكروز إلى جلوكوز وفركتوز.

2. تؤدي زيادة حمض الستريك المضاف عن الحد المطلوب إلى زيادة سيولة الحلاوة الناتجة أو ضعف قوامها .

3. يؤدي زيادة كمية عرق الحلاوة عن الحد المناسب إلى تماسك قوام الحلاوة وصلابته بالإضافة إلى خروج بعض الزيت منها وهو ما يعرف بانفصال زيت.

4. يؤدي إجراء خلط مكونات الحلاوة أثناء إعدادها في المرحلة الأخيرة على درجة حرارة مرتفعة إلى تلف قوام الحلاوة وانفصال جزء من زيتها .

5. المبالغة في عملية خلط الطحينة بالمخلوط السكري يؤدي إلى تصلب القوام وهذا يجعل تقطيع الحلاوة أكثر صعوبة.

6. يؤدي ارتفاع درجة حرارة تحميص السمسم على الحد الملائم إلى تلف صفات البذور مع تكون طبقة صلبة على السطح بينما يظل لبها رطبا فتعطي في النهاية طحينة غير متجانسة من حيث النعومة والتحبب .

7. يؤدي عدم إتمام التحميص بالشكل المطلوب إلى عدم تجانس الحلاوة وإلى خشونتها .

8. التنعيم والطحن :

يتم اللجوء إلى هذه العملية بهدف تغيير شكل المادة الغذائية المعاملة أو تصغير حبيباتها كي تلاءم العمليات التصنيعية اللاحقة، وتشمل هذه العملية مجموعة من العمليات مثل الفرم والتقطيع وصنع الشرائح وغيرها، وبشكل عام تسمى العملية حسب طبيعة المادة الغذائية فإذا كانت جافة تدعى بالطحن أما إذا كانت سائلة دعيت بالاستحلاب أو التجنيس وهكذا، وفيما يلي شرح موجز لأهم هذه العمليات :

1.8. الفرم أو تشكيل الشرائح :

تقوم بهذه العملية آلات تتألف من سكاكين متحركة تعمل على تقطيع المادة الغذائية أثناء مرورها أمامها أو تحتها فتعمل على تشكيلها على شكل شرائح أو مكعبات أو رقائق .

2.8. الطحن والتنعيم :

تتم هذه العملية باستخدام المطاحن والتي من أهم أنواعها مطحنة الكرات mill ومطحنة المطارق hammer mill ومطحنة الاسطوانات roller mill .

3.8. التجنيس والاستحلاب :

من المعروف أن هذه العملية تتم على المواد الغذائية السائلة لإكساب المادة مظهرا متماثلا، حيث يمكن تعريف التجنيس على أنه تنعيم حبيبات المادة المعاملة إلى قطر يتراوح بين 0.5-3 ميكرومتر وزيادة الحبيبات الصلبة في الطور السائل عن طريق تطبيق قوة تمزيق شديدة، أما الاستحلاب فهو تشكيل مستحلب ثابت للمادة بواسطة الخلط الدقيق لسائلين أو أكثر غير قابلين للامتزاج فينتشر أحدهما في الآخر.

ويتم إجراء هذه العمليات باستخدام المجنسات والتي من أهم أنواعها ما يلي:

1. المجنسات ذات السرعة العالية.

2. المجنسات تحت الضغط.

3. مطاحن السوائل الغروية.

4. مجنسات الأمواج فوق الصوتية.

9. السلق Blanching :

وهو معاملة المادة الأولية المجهزة بالماء الساخن أو بخار الماء، حيث تتم هذه العملية ضمن أحواض أو على سيور متحركة في أنفاق حيث تتعرض فيها لتيار قوي من البخار الساخن أو الماء الساخن، وتختلف درجة الحرارة والمدة الزمنية للسلق تبعا لنوع المادة الغذائية المعاملة حيث تتراوح بين 70 - 100 م لمدة 0.5- 5 دقائق .

ومن الجدير ذكره في هذا المجال أنه لا يوجد حاجة لسلق الفواكه وذلك من أجل تفادي الفقد في الفيتامينات وبخاصة فيتامين C، كما أن لعملية السلق تأثير سلبي على المواد السكرية المنحلة في الماء.

ويمكن إيجاز أهم فوائد السلق في النقاط التالية:

* إزالة الطعم الغض للخضروات غير القابلة للاستهلاك المباشر مثل الملفوف والبازلاء .

* الإزالة الجزئية للمواد المخاطية في بعض الخضروات مثل البامياء .

* إزالة الطبقة الشمعية المغلفة لبعض الخضار.

* إزالة الهواء من الجيوب الهوائية الموجودة ضمن نسج بعض الخضروات.

* القضاء الجزئي على النشاط الأنزيمي وخاصة الأنزيمات المؤكسدة الأمر الذي يمنع حدوث تغيرات في اللون والطعم والرائحة.

* تليين أنسجة الخضار مما يسهل من عملية تعبئتها وبخاصة الخضروات الورقية.

* القضاء الجزئي على عدد من الأحياء الدقيقة المتواجدة مع الخضار المعاملة مما يسهل عملية التعقيم اللاحقة .

كما يجب أن ننوه هنا على أن استخدام الماء الساخن يؤدي إلى فقد كبير في القيمة الغذائية للمادة المعاملة وذلك نتيجة النزوح المباشر من الأنسجة نصف الناقلة لبعض المواد الذوابة في الماء، كما أن استخدام البخار الساخن يؤثر بشكل سلبي على الكلوروفيل مما يؤثر بالتبعية على اللون الطبيعي للمادة كما هو الحال في السبانخ.

1.9. أهم الأجهزة المستخدمة في عملية السلق :

1. جهاز السلق بشكل ناقل :

Blanching machine with Convoyer-tunel:

يعتبر من أكثر تجهيزات السلق شيوعا حيث يتم استخدام رشاشات من الماء الساخن أو البخار الساخن وتتحرك المادة فيه على ناقل أفقي ضمن نفق مغلق، ويمتاز هذا الجهاز بمرحلية العمل فيه حيث تبدأ درجة حرارة الماء أو البخار بالارتفاع وصولا إلى الدرجة القصوى المقررة ضمن الفترة الزمنية اللازمة ثم تبدأ بالانخفاض في المرحلة الأخيرة لحين خروج المادة الغذائية بالدرجة الحرارية الطبيعية، الشكل رقم (20).

2. جهاز السلق الحلزوني

يأخذ هذا الجهاز شكل قناة افقية حيث يتم ادخال المادة فيه مع حركة الحلزون حيث تخضع المادة الى عملية السلق ضمن مراحل بدرجات حرارية تضمن إتمام عملية السلق بالشكل المطلوب، ثم تخرج المادة الغذائية من الطرف الاخر للجهاز بالحرارة الطبيعية، الشكل رقم (21).

3. جهاز السلق الاسطواني :

عبارة عن أسطوانة تتحرك ضمن حوض يحتوي على الماء الساخن حيث تضمن عملية الحركة تقليب المادة الغذائية بالشكل المطلوب، الشكل (22).

4. جهاز السلق الانبوبي :

يتالف هذا الجهاز من مجموعة من الانابيب التي تتحرك ضمنها المادة الغذائية القابلة للضخ مع الماء الساخن مثل البازلاء وذلك بدرجات حرارية متدرجة لضمان كفاءة عملية السلق، ثم تصل في النهاية الى انابيب التبريد، الشكل رقم (23).