المعايير الطبيعية لجودة القمح

ويقصد بهذه المعاير ما تتصف به حبوب القمح من صفات طبيعية لها أهميتها فى تحديد جودة القمح من الوجهة التكنولوجية ويضعها القائم بالطحن فى الاعتبار عند شراء القمح اللازم للطحن، ولأهمية هذه الصفات، عادة ما يتم تقديرها لتحديد رتبة القمح فى نظم تحديد رتبة القمح المعروض بسوق القمح فى الدول المتقدمة فى إنتاج القمح وتصديره كالولايات المتحدة الأمريكية وكندا وأستراليا وفرنسا، وقد يتضاءل الإهتمام بتقدير معايير الجودة عامة فى بلدان أخرى منتجة للقمح ، ومن هذه المعايير:

أ – الوزن لوحدة الججم Weight per Unit Volume:
حيث يمثل وزن وحدة حجمية من القمح أحد أبسط معايير الجودة ويستخدم على نطاق واسع فى أسواق القمح عالميا ومحليا، ويعبر عنه فى الدول التى تستخدم النظام المترى بالوزن النوعى كيلوجرام / هكتوليتر (مائة لتر مكعب) بينما فى الولايات المتحدة الأمريكية وكندا فيعبر عنه بالرطل / بوشل ، وفى الولايات المتحدة يستخدم بوشل ونشستر (Winchester bushel) وسعته الحجمية 42.2150 .بوصة مكعبة، بينما فى كنـدا فيعبر عنه باستخدام بوشل إمبريال (Imperial bushel) وسعته الحجمية36.2219 .بوصة مكعبة، والعوامل الحسابية الآتية يمكن استخدامها لتحويل الوزن بالوحدة الحجمية من أى من الأنظمة الى أى من النظم الأخرى:

ويلزم الإشارة الى أن هذه العوامل الحسابية تستخدم فقط عند إجراء إختبار الوزن النوعى فى أوعية ذات حجم مماثل فإذا أجريت المقارنة على سبيل المثال يبن الباينت ( pint ) وأوعية البوشل فيلزم استخدام عوامل أخرى توازن مدى االتغير فى درجة التعبئة، وقد استحدث موازين خاصة لتحويل الوزن النوعى بالبوشل الى الوزن النوعى بالهكتوليتر كما استحدثت الهيئة الفيدرالية لفحص الحبوب التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية معادلتين حسابيتين لتحويل الوزن النوعى بالبوشل للقمح الى الوزن النوعى بالهكتوليتر كما يلى :
التحويل من البوشل بالرطل الى هكتوليتر بالكيلوجرام
للقمح الديوروم: رطل / بوشل × 1.292 + 0.630 .
لباقى أنواع القمح الأمريكى: رطل / بوشل × 1.292 + 1.419 .


وقد قام هلينكا وبوشوك (1 ) Hlynka and Bushuk عام 1959 .بدراسة العوامل التى تؤثر على وزن وحدة حجمية من الحبوب وأوضحا أن حجم الحبة kernel size فى هذا الخصوص لها تأثير ضئيل ، إن وجد ، على اختبار الوزن على عكس أو خلاف الرأى السائد، بينما يؤثر شكل الحبة وتماثل الحجم والشكل كعوامل هامة مؤثرة فى اختبار وزن الحبوب بقدر تأثيرها فى التهيئة لملء حاوية أو إناء استقبال الحبوب فى جهاز قياس الوزن النوعى، كما أن كثافة الحبوب هى عامل آخر له أهميته فى اختبار الوزن تبعا لتركيبها الحيــوى biological structure وتركيبها الكيميائى بما فيه محتوى الرطوبة.
ووزن وحدة الحجم من الحبوب هو عامل هام فى جميع أنظمة تدريج القمح ، وأهميته ترجع فى المقام الأول الى أنه مؤشر جيد عن معدل إنتاج الدقيق من القمح عند طحنه وقد وجد مانجلز وساندرسون (2) Mangles and Sanderson أن معامل الإرتباط بين اختبار وزن القمح ومعدل إنتاج الدقيق الناتج من طحن بلغ0.762 + لمحصول القمح فى الأعوام 1916 الى 1924 كما وجد ِشووى (3) Shuey أن معامل الإرتباط لنفس العلاقة قد بلغ 0.744 + فى دراسة287 .لوط من القمح عن الأعوام 1949 حتى1954 . وهذه العلاقة وإن كانت معنوية إلا أنها لا تعتبر الى حد كبير مؤشرا دقيقا يعتمد عليه فى التنبؤ بناتج الطحن milling yield ، فالإختلافات فى الوزن النوعى الناتجة عن خصائص داخلية للسلالات غالبا لا تعطى اختلافات متوافقة بنفس القدر فى معدل أو ناتج الدقيق flour yield، كما أن التداول المستمر لحبوب القمح وتحريكها قد يسبب تلميع قشرة الحبوب )النخالة( على سطح الحبوب الخارجى فيزيد الوزن النوعى دون زيادة فى ناتج الدقيق ، ومن واقع النتائج يبدو بدرجة ملموسة أن زيادة الوزن النوعى أعلى من حوالى 57 .رطل / بوشل يقل تأثيرها على ناتج الطحن ، وعلى الأوزان المنخفضة ينخفض معدل ناتج الطحن بسرعة مع انخفاض الوزن النوعى، والقمح غير كامل النضج الذى تزداد فيه نسبة الحبوب الضامرة shriveled or shrunken kernels نتيجة الجفاف أو الأمراض عادة ما يكون منخفض الوزن النوعى ويعطى معدلا منخفضا من الدقيق نتيجة لذلك.

ب- وزن الحبة Kernel Weight معبرا عنه بوزن الألف حبة Thousand kernel Weight :
وهو كتلة الحبة محصلة عن حجمها وكثافتها، وبمقدار كبر حجم وكثافة حبوب القمح تزداد نسبة الإندوسبرم بها الى نسبة باقى المكونات الأخرى ، مما يجعل هذا القياس مؤشرا جيدا عن ناتج الدقيق ويعتمد عليه بجانب اختبار الوزن النوعى وإن لم يكن بديلا عنه من الوجهة التجارية، فى تقييم القمح ومعدل إنتاجه من الدقيق وهو يتميز بسهولة إجرائه وتقديره مقارنا باختبار الوزن النوعى ، وقد أوضح بيكر و جولومبيك (4) Baker and Golumbic أن وزن الحبة تتميز كثيرا عن اختبار الوزن النوعى فى التنبؤ بناتج طحن القمح الربيعى الأحمر بخلاف الأنواع الأخرى من القمح عندما استخدم مطحن بوهلر المعملى التجريبى Buhler experimental flour mill كما أوضح جونسون وهارتسينج (5) Johnson and Hartsing أن عدد الحبوب فى وحدة الوزن باستخدام العداد الإلكترونى للبذور electronic kernel counter يمكن أن يكون مؤشرا مفيدا للتنبؤ بناتج الطحن، ووزن الألف حبة للقمح الأمريكى الشتوى الأحمر الصلب والقمح الربيعى الأحمر الصلب يتراوح بين 32-20 .جرام ، بينما يتراوح بين40-30 .جرام للقمح الشتوى الأحمر غير الصلب والقمح الأبيض والديورم بمتوسط35 .جرام.

ج – حجم الحبة وشكلها Kernel Size and Shape :
حجم الحبة يتعلق بوزن الحبة بدرجة كبيرة ويمكن أن يكون عاملا مؤثرا فى ناتج الدقيق، وقد توصل شووى (3) Shuey الى طريقة لقياس حجم حبوب القمح تبعا لمتوسط مساحتها المقطعية cross –sectional area، حيث استخدم ثلاث أحجام متعاقبة من غرابيل من السلك wire – mesh وقدر حبوب القمح المتبقية على كل شريحة وتم حساب ناتج الطحن المتوقع بمعادلة رياضية واستنتج شووى معامل ارتباط قدره0.957 .بين ناتج الطحن المتوقع وناتج الطحن المتحصل عليه بالفعل، وإذا أمكن إثبات هذه العلاقة من خلال طريقة إجراء ومعدات تقدير قياسية فإن اختبار حجم الحبوب سيمثل طريقة بسيطة لتقدير ناتج الطحن المتوقع بدرجة أكثر دقة.
وفى دراسة تالية قام بها شووى وجيليز (6) Shuey and Gills وجدا أن فصل حبوب القمح الصغيرة عن الحبوب الأكبر قد أظهر كفاءة أكبر فى عملية الطحن عند إجرائها بالمطحن على نطاق تجارى .

د - صلابة الحبة Kernel Hardness :
من المتبع استخراج دقيق الخبز من طحن القمح الصلب لارتفاع محتوى البروتين به وجودة الجلوتين ، والصلابة الفعلية للقمح فى هذه الحالة لها أهميتها حيث ينتج القمح الصلب دقيقا ذا خصائص تحبب granulation مرغوبة فى صناعة الخبز، بينما يستخرج دقيق الكعك والحلويات من القمح غير الصلب منخفض البروتين بنعومة مفضلة فى صناعة مثل هذه المخبوزات.
والصلابة hardness لها أهميتها عند تصنيف القمح وتقدير رتبته، وهذه الصفة ظلت تقدر لهذا الغرض بالحكم على مظهر الحبوب بالفحص المظهرى دون استخدام قياسات فعلية، حيث تقاس الصلابة فى الأغراض البحثية مظهريا بقياس ما يسمى بمعامل تلألؤ الحبوب pearling index بمعاملتها بجهاز صنفرة الحبوب المعملى laboratory barley pearler المستخدم فى تقشير حبوب الشعير حيث يتم تشغيله لتقدير هذا المعامل لمدة محددة ، وهو يحدد بالنسبة المئوية لناتج صنفرة الحبوب من وزن محدد من القمح لمدة محددة، حيث تقل النسبة للأقماح الصلبة وتزداد للأقماح غير الصلبة، ثم قام تايلور وآخرون )7 ( Taylor'et al . باستخدام الإختبار مع سلالات منفردة من القمح فى محطات التجارب , ثم جاء بيرد وبويهلمان )8 ( Beard and Boehlman بدراسة الصلابة لعينات من القمح منتجة بالتهجين بين القمح الصلب والقمح غير الصلب، فلاحظا اختلافا واسعا فى معاملات صقلها، وأوضحا أن الطريقة أظهرت عدم دقتها فى قياس الصلابة لكثير من العينات، وبعدها لم تجرى محاولات جادة لمعايرة أجهزة وطريقة تقدير معامل الصقل حتى قام كاتز وآخرون )9 ( Katz et al. بابتكار جهاز لتقدير صلابة الحبة الواحدة وحتى أجزاء من الحبة ، وقد قام أندرسون وآخرون )10 ( Anderson et al . بمراجعة الطرق الميكانيكية المختلفة لتقدير صلابة حبة القمح ثم جاء جريناويى )11 ( Greenaway وأجرى اختبارا للصلابة مستخدما جهازا ميكانيكيا متاحا يتكون من جهاز لقياس القوة الميكانيكية dynamometer يتصل بمجرشة ووضع أساسا لقياس "معامل صلابة القمح Wheat hardness index كأحد الخصائص المفيدة فى تصنيف الحبوب على أساس الصلابة.
ولأهمية خصائص وزن وصلابة وحجم وشكل الحبة وسلوك الحبوب فى عملية الطحن من حيث زمن الترطيب أو التكييف conditioning or tempering وضبط المسافة بين درافيل الطحن والتحكم فى درجة تهتك أو تحطم النشــا ونسبتها فى الدقيق الناتج فقد استحدث نظاما لقياس خصائص الحبــــة الواحــدة single – kernel characterization system )SKCS( ، ويستخدم فى قياس هذه الخصائص جهاز قياس خصائص الحبة الواحدة single kernel characterization system analyzer ( الـــذى يمكن من خلاله تقـدير خصائص وزن الحبة وصلابتها باستخــدام قوة الضغط وكذلك تقدير رطوبة الحبــوب بالتوصيــل الكهـــربائى ، حيـث يتم تغذيــة الجهــاز بعينـة ممثلة من القمح فى حــدود 12 -16 جـــرام تستبعـــد منهــا الحبــوب المكسورة وبــذور الحشائش وباقى المـواد الغريبة ويتولى إجراء هذه التقديرات علـى 300 حبة على انفراد ويقـــوم بتسجيلهـا على شكل بيانى بالحاسب الآلى.