بثق الطعام

في عملية الطهي بالبثق، تُطحن المواد الخام أولاً إلى الحجم المناسب للجسيمات، وعادةً ما يكون قوامها مثل الدقيق الخشن. يُمرر الخليط الجاف عبر مُهيئ أولي، حيث تُضاف إليه مكونات أخرى حسب المنتج المطلوب؛ قد تكون هذه المكونات سكرًا سائلًا ، أو دهونًا ، أو أصباغًا ، أو لحومًا ، أو ماءً. يُحقن البخار لبدء عملية الطهي، ثم يُمرر الخليط المُهيأ (المنتج المبثوق) عبر جهاز البثق. جهاز البثق عبارة عن لولب كبير دوار مُحكم التثبيت داخل أسطوانة ثابتة، وفي نهايتها توجد القالبة. ^{[ 1 ]} يدفع اللولب الدوار في جهاز البثق المنتج المبثوق نحو القالبة وعبرها. يبقى المنتج المبثوق داخل جهاز البثق لفترة زمنية محددة .

تنتفخ العديد من المنتجات المبثوقة ويتغير قوامها أثناء عملية البثق نتيجةً لانخفاض القوى المؤثرة عليها وانطلاق الرطوبة والحرارة. ^{[ 1 ]} وتُعرف درجة هذا التغير بنسبة التمدد . يُقطع المنتج المبثوق إلى الطول المطلوب بواسطة شفرات عند مخرج جهاز البثق، والتي تدور حول فتحات القالب بسرعة محددة. ثم يُبرد المنتج ويُجفف، فيصبح صلبًا مع الحفاظ على مساميته.

تتم عملية الطهي داخل جهاز البثق، حيث يُولّد المنتج احتكاكه وحرارته بفعل الضغط المتولد (10-20  بار). وقد تُؤدي هذه العملية، في بعض الحالات، إلى تمسخ البروتين وتجلتن النشا .

تتضمن العديد من عمليات بثق الأغذية استخدام درجة حرارة عالية لفترة قصيرة. ^{[ 1 ]} من العوامل المهمة في عملية البثق: تركيبة المادة المبثوقة، وطول البرغي وسرعة دورانه، ودرجة حرارة الأسطوانة ورطوبتها، وشكل القالب، وسرعة دوران الشفرات. ويتم التحكم في هذه العوامل بناءً على المنتج المطلوب لضمان تجانس المنتج النهائي.

تُعدّ الرطوبة أهم هذه العوامل، إذ تؤثر على لزوجة الخليط ، وتعمل على تليين المادة المبثوقة. يؤدي ارتفاع الرطوبة إلى انخفاض اللزوجة وعزم الدوران ودرجة حرارة المنتج، وزيادة الكثافة الظاهرية. كما يُقلل ذلك الضغط عند القالب. تُجرى معظم عمليات البثق في صناعة الأغذية عند مستويات رطوبة منخفضة إلى متوسطة (أقل من 40%). يُعرف البثق عالي الرطوبة بالبثق الرطب ، ولكنه لم يكن شائع الاستخدام قبل ظهور آلات البثق اللولبية المزدوجة (TSE)، التي تتميز بقدرة نقل أكثر كفاءة. يُعدّ عامل درجة الحرارة أهم عامل ريولوجي في البثق الرطب للمواد المبثوقة عالية النشا. ^{[ 2 ]}

قد تحدد كمية الملح في المادة المُبثوقة لون وملمس بعض المنتجات المُبثوقة. وتعتمد نسبة التمدد وخفة المنتج على تركيز الملح في المادة المُبثوقة، ربما نتيجةً لتفاعل كيميائي بين الملح والنشويات الموجودة فيها. وقد تُعزى تغيرات اللون الناتجة عن تركيز الملح إلى قدرة الملح على تغيير نشاط الماء في المادة المُبثوقة، وبالتالي تغيير معدل تفاعلات التسمير. كما يُستخدم الملح لتوزيع المكونات الثانوية، مثل ألوان الطعام والنكهات ، بعد عملية البثق؛ حيث تتوزع هذه المكونات بشكل أكثر تجانسًا على سطح المنتج بعد مزجها بالملح. ^{[ 3 ]}

ينتج عن الطهي بالبثق تفاعلات كيميائية تحدث داخل أسطوانة جهاز البثق وعلى القالب، كما هو الحال في معظم طرق الطهي الأخرى . ^{[ 7 ]} يُمكّن البثق من الإنتاج بكميات كبيرة لبعض الأطعمة، ويعمل على "تغيير طبيعة العوامل المضادة للتغذية" ^{[ 1 ]} مع تدمير السموم أو قتل الكائنات الدقيقة . وقد يُحسّن أيضًا من جودة البروتين وسهولة هضمه ^{[ 1 ]} ويؤثر على شكل المنتج وملمسه ولونه ونكهته. ^{[ 1 ]} تشمل التغييرات المرتبطة بالبثق ما يلي:

• تدمير بعض السموم ومضادات التغذية التي تحدث بشكل طبيعي (بما في ذلك مثبطات التربسين ، والهيماغلوتينين ، والتانينات ، والفيتات ) ^{[ 1 ] [ 8 ]}
  • تقلل جميع مضادات التغذية الأربعة المذكورة من امتصاص البروتين. كما يقلل الفيتات والتانينات من امتصاص المعادن. ^{[ 8 ]}
• انخفاض مستوى الكائنات الدقيقة في المنتج النهائي. ^{[ 1 ]}
• التلف الجزئي للفيتامينات الحساسة للحرارة (أ، ب، ج، هـ). ^{[ 1 ] [ 8 ]}
• زيادة معتدلة في قابلية هضم البروتين ، نتيجة لتغير طبيعة البروتين وتعطيل مضادات التغذية. ^{[ 8 ]}
• تؤدي تفاعلات ميلارد إلى تقليل الكميات المتاحة من بعض الأحماض الأمينية، بما في ذلك حمض الليسين الأميني الأساسي . ^{[ 9 ] [ 10 ]} ويمكن تقليل فقدان الليسين باستخدام مخاليط أكثر رطوبة. ^{[ 7 ]}
• تحلل الكربوهيدرات المعقدة ( النشويات والسكريات المتعددة غير النشوية ) إلى مكونات أبسط. جزء من هذا العمل ناتج عن إنزيم الأميليز الموجود في الحبوب نفسها. ^{[ 2 ]}
  • يؤدي ذلك إلى زيادة مؤشر نسبة السكر في الدم ، وينتج عنه نشويات أكثر عرضة للتسبب في مقاومة الأنسولين . وقد "زادت عملية البثق بشكل ملحوظ من توافر الكربوهيدرات للهضم". ^{[ 11 ]}
  • وقد يؤدي ذلك أيضاً إلى زيادة تسوس الأسنان .
  • من ناحية أخرى، يؤدي هذا التحلل إلى تحويل الألياف غير القابلة للذوبان إلى ألياف قابلة للذوبان. ^{[ 7 ]}
• ربط وتطاير مركبات النكهة. ^{[ 7 ]}
• جيلاتين النشا. ^{[ 7 ] [ 12 ]}
• زيادة في محتوى الحديد نتيجة لتآكل مكونات الآلة. لا يوجد تغيير ملحوظ في امتصاص الزنك. ^{[ 7 ]}
• اعتبارًا من عام 1998لا يُعرف الكثير عن استقرار أو توافر المواد الكيميائية النباتية المشاركة في عملية البثق. ويبدو أن الفينولات تنخفض. ^{[ 7 ]}

بشكل عام، لا تزال آثار "الطهي بالبثق على القيمة الغذائية" غير واضحة، ^{[ 8 ]} إذ قد يُغير البثق محتوى الكربوهيدرات والألياف الغذائية والبروتين والأحماض الأمينية والفيتامينات والمعادن في المنتج المبثوق بطريقة مفيدة أو ضارة. ^{[ 8 ]} وقد وُجد أن القيمة الغذائية تتحسن في ظل ظروف معتدلة (مدة قصيرة، رطوبة عالية، درجة حرارة منخفضة)، بينما يحدث تأثير سلبي على القيمة الغذائية للمنتج المبثوق عند استخدام درجة حرارة عالية (200  درجة مئوية على الأقل)، أو رطوبة منخفضة (أقل من 15%)، أو عند وجود مكونات غير مناسبة في الخليط. ^{[ 8 ]} ويُقلل البثق بدرجة حرارة عالية ولمدة قصيرة من "فقدان الفيتامينات والأحماض الأمينية". ^{[ 1 ]}

تشير دراسة بحثية نُشرت عام ٢٠١٢ إلى إمكانية استخدام دقيق الحبوب غير التقليدي، مثل دقيق القطيفة أو الحنطة السوداء أو الدخن ، لخفض المؤشر الجلايسيمي لحبوب الإفطار المُنتجة بتقنية البثق. ^{[ ١٣ ]} يتميز المنتج المُبثوق باستخدام هذه الأنواع من دقيق الحبوب بكثافة حجمية وكثافة منتج أعلى، ونسبة تمدد مماثلة، و"انخفاض ملحوظ في الكربوهيدرات سهلة الهضم وبطيئة الهضم". ^{[ ١٣ ]} وتشير دراسة أخرى نُشرت عام ٢٠٠٨ إلى أن استبدال ٥٪ إلى ١٥٪ من دقيق القمح والدقيق الأبيض بالألياف الغذائية في مزيج حبوب الإفطار المُبثوق يقلل بشكل ملحوظ من "معدل ودرجة تحلل الكربوهيدرات في المنتجات المُبثوقة"، ^{[ ١١ ]} مما يزيد من مستوى الكربوهيدرات بطيئة الهضم ويقلل من مستوى الكربوهيدرات سريعة الهضم. ^{[ ١١ ]}

تؤثر مادة صنع قالب البثق على المنتج النهائي. تُنتج قوالب البرونز الخشنة في آلات بثق المعكرونة سطحًا أكثر خشونة من قوالب الفولاذ المقاوم للصدأ الملساء ، مما يُعتقد أنه يُساعد على التصاق صلصات المعكرونة السائلة بشكل أفضل؛ ^{[ 14 ]} تُسمى المعكرونة المصنوعة بهذه الطريقة "معكرونة قالب البرونز" للدلالة على أنها منتج فاخر. ^{[ 15 ]}

• قوالب المعكرونة
• 
  واجهة قالب لصنع معكرونة الكوع
• 
  الجزء الخلفي من نفس القالب البلاستيكي
• 
  قوالب معدنية قديمة لصنع المعكرونة، تُظهر الجزء السفلي والعلوي من القوالب