סילוסים בטחנת הקמח.

דוד (פרידי) פרידמן, מנהל מחקר ופיתוח בטחנות הקמח שטיבל

איך הופכים גרעיני החיטה לקמח? מה השלבים שהם עוברים בדרך? מה ההבדלים בין חיטה ממקומות שונים בעולם? איך מפקחים בטחנת הקמח על האיכות והניקיון? מה ההבדלים בין קמח פיצה לקמח עוגות? רשמי ביקור בטחנת הקמח שטיבל.

קיבלתי הזמנה נדיבה מדוד (פרידי) פרידמן, מנהל המו"פ בטחנות הקמח שטיבל, להתארח בטחנות, וללמוד על תהליכי הפקת הקמח – מהגרעינים אל המוצר המוגמר. ביקרתי בטחנה הגדולה שבצומת עד-הלום ביום רביעי 9.8.2023.

טחנות הקמח שטיבל הוקמו לפני 88 שנה, ב- 1935, בחיפה. באותה תקופה עבדו בעיקר עם חיטה, והודות לביקוש מאת עולי גרמניה הכינו גם קמח שיפון. עם השנים חלו שינויים בזמינות חומרי גלם, אופי היצרנים וצרכי השוק, והיום מייצרים בשטיבל  מעל 100 סוגי קמח מסחריים שונים, כולל קמחי קמחי קטניות, אורז, כוסמת, תירס וטף, וגם התמחויות באותה קטגוריה, כמו למשל חמישה סוגי קמח פיצה שונים. לשטיבל חמישה אתרים ברחבי הארץ. בכל מפעל יש התמחות וציוד שונים. בבאר-שבע, למשל, מתמקדים בהכנת קמחים אורגניים, קמחי קטניות וקמחים מלאים. הטחנה בצומת עד הלום, בה ביקרתי, היא טחנת הקמח הגדולה ביותר במזרח התיכון ואחת המתקדמות בעולם. בכל-יום, מעבדים בטחנה כמיליון ק"ג חיטה, בעיקר מחיטה שמגיעה מחו"ל וכ- 10% חיטה מקומית. בישראל גדלים 18 זני חיטה, חלקם ייחודיים לארץ, כמו הזן רותה, שפותח על-ידי ד"ר אורי קושניר ממכון וולקני. הודות לקליפתו הבהירה, מתקבל ממנו קמח מלא שצבעו מזכיר קמח לבן.

פלאי הקמח

לכל אחד מזני החיטה מאפיינים משלו, ומאותו זן אפשר לקבל תוצרים בעלי תכונות שונות, בהתאם למקום ותנאי הגידול – מזג-האוויר, הקרינה, סוג האדמה, כמות המים. דוגמא להבדל בולט בין הזנים הוא רמת החלבונים שבגרעינים. החלבונים שמשפיעים על אופי ותכונות הלחם הם גלוטנין וגליאדין. כאשר הם נרטבים, הם יוצרים את הגלוטן, רשת תלת-מימדית של חלבונים.

מבנה הגלוטן. https://www.acs.org

גלוטנין בנוי מכעין שרשראות קפיציות ארוכות, שיכולות להיקשר ביניהן בעזרת קשרי גופרית (קשרי די-סולפיד), שנוצרים הודות לחומצה האמינית ציסטאין המפוזרת לאורך השרשראות. כשהציסטאין מתחמצן ונוצרים קשרי גופרית-גופרית בין שני שיירי ציסטאין, נקרא המבנה ציסטין. גלוטנין אחראי לאלסטיות של הבצק – כאשר מותחים אותו, הוא יכול לחזור חזרה לצורתו הקודמת.

גליאדין הוא חלבון כדורי אשר נקשר בין שרשראות הגלוטנין בקשרי-מימן ומוסיף עוד רובד של חיבור ביניהן. הוא אחראי לפלסטיות של הבצק – יכולתו לשמור על צורתו.

רמות שונות של חלבונים אלה בקמח משפיעות על תכונות הבצק כמו כושר המתיחה וכושר ההתפחה שלו. קמחים בעלי רמות גבוהות של חלבונים יוצרים גלוטן יותר חזק, ולכן הם מתאימים להכנת לחם או פיצה, וכאלה עם רמות נמוכות של חלבונים מתאימים יותר להכנת עוגות ועוגיות.

שוני נוסף בין זני החיטה הוא רמות האנזימים שבגרעינים, כמו העמילאזות, שמפרקות את העמילן בקמח לסוכרים. עמילן הוא רב-סוכר, שרשרת ארוכה של סוכרים, והאנזימים מפרקים את השרשראות למקטעים קצרים יותר של השרשרת ולבסוף למולקולות של דו סוכרים וחד סוכרים. הסוכר הזה מהווה מזון לשמרים בשלב הכנת הבצק.

הבדל מסוג אחר נובע מהמזיקים שחיים בשדות החיטה. במזרח אירופה, בקווקז וגם בישראל נפוץ פשפש הדגן, או תריסית הדגן. כאשר השיבולים עוד ירוקות ורכות, חרק זה מחדיר אליהן אנזימים שמפרקים את החלבונים וכך מוצץ אותם מתוך הגרעינים. אנזימים אלה נשארים בשיבולת ובקמח שמתקבל ממנה. בהמשך, הם גורמים לפירוק הגלוטן בבצק. כתוצאה מכך, נפגעת יכולת ההתפחה של הבצק, ומתקבל מאפה שטוח, כמו הלוואש – מאפה שטוח שנפוץ באיזורים אלה.

כדי להתמודד עם ההרכב השונה של כל זן חיטה ולקבל קמח בעל תכונות אחידות לאורך זמן, מכינים בדרך-כלל תערובות שמכילות מספר זנים, בהתאם לתכונות הקמח אותו רוצים להכין.

מבנה הגרעין

לגרעיני החיטה שלושה חלקים עיקריים, האנדוספרם, הנבט, והסובין.

האנדוספרם הוא החלק העיקרי של הגרעין, ומשמש כספק האנרגיה שלו. ממנו מפיקים את סוגי הקמח הלבן. תכולתו העיקרית היא גרנולות עמילן, עטופות בחלבונים. רוב החלבונים באנדוספרם הם גלוטנין וגליאדין. בנוסף, מכיל האנדוספרם גם ויטמיני B, ברזל, ואנזימים, כמו עמילאז, פרוטאז, ליפאז . הנבט הוא עובר הצמח. ממנו תתפתח שיבולת חדשה. הוא מכיל חלבונים, שומן, ויטמיני E, B, ומינרלים. סובין הוא הקליפה, המעטפת החיצונית של הגרעין. הוא כולל מספר שכבות תאית, שמגינות על הגרעין, ומכיל סיבים תזונתיים, ויטמיני B, ומינרלים.

קמח לבן מופק מהאנדוספרם. קמח מלא מכיל את כל רכיבי הגרעין. בנוסף, מכל איזור בגרעין מתקבל קמח בעל תכונות שונות.  קמח שהופק מאיזור קרוב למעטפת יהיה שונה מאשר קמח שהופק מאיזור פנימי בגרעין. למשל, סולת מתקבלת מקמח שהופק ממרכז האנדוספרם.

במעבדה

לאור השונות הרבה בין הזנים והקמחים השונים שניתן להפיק מהם, בודקים בטחנה כל משלוח חיטה שמגיע ומנתחים את הנתונים שלו. כך מעריכים את איכותו ומחליטים כיצד להשתמש בה. לכן, אחד האיזורים החשובים בטחנת הקמח הוא המעבדה. במעבדה בודקים 14 פרמטרים כימיים ועורכים טחינת ניסיון, כדי לראות כיצד הקמח המסוים הזה מתנהג. כבכל בדיקת מעבדה, משווים את תוצאות הבדיקה לנקודת ייחוס. כיוון שאין בישראל סטנדרט ארצי, בנו בשטיבל את סקלות הכיול בעצמם. בהמשך, עורכים גם אפיות ניסיון במאפייה הצמודה.

בין השאר, בודקים משקל סגולי, את התפלגות החלקיקים השונים, עורכים בדיקות לחות ואפר (תכולת המינרלים), וצבע. בבדיקה הראולוגית בודקים את ההתנגדות של הבצק למתיחה. בצק הוא חומר ויסקו-אלסטי – חומר שיכול להתנהג גם כמוצק וגם כנוזל. פה בודקים את האלסטיות של הבצק, הדרגה שבה חתיכת בצק תנסה לחזור לצורתה המקורית לאחר שהופעל עליה כוח, ואת יכולת ההתארכות שלו, המעידה על יכולתו להימתח או לשנות צורה. תולים את הבצק על וו ועוקבים אחר קצב ההתמתחות שלו עד שנקרע.

צנטריפוגה, בדיקת מדד הגלוטן.

לבדיקת מדד הגלוטן – המגדיר את איכות הגלוטן – מערבבים את הקמח במים ליצירת בצק, ושוטפים אותו תחת הזרם. החומרים המסיסים נשטפים החוצה ונשאר הגלוטן. כעת מעבירים אותו לצנטריפוגה, שמפרידה את המולקולות הארוכות והקצרות, ומחשבים את המדד (אינדקס הגלוטן). ערך גבוה במדד מעיד על גלוטן חזק. בקמח שנפגע על-ידי פשפש החיטה, הערך הוא סביב אפס.

בתחנה אחרת בודקים את פעילות האלפא-עמילאזות, האנזימים שמפרקים את שרשראות העמילן למקטעים קצרים ולסוכרים. בקמח עם רמת אנזימים גבוהה, הבצק יתפרק די מהר – הוא יכיל הרבה סוכרים זמינים לשמרים והרבה מים ויתקבל לחם שחום אך לא אפוי מבפנים. לשם בדיקה זו, מערבבים קמח ומים ומחממים לקבלת ג'ל – מבנה תלת-מימדי שכולא בתוכו מים. החימום הוא לטמפרטורה שבה פעילות האנזימים מיטבית. בזמן שהאנזימים מתחילים לפרק את הג'ל, מועכים אותו בעזרת משקולת. בהתאם לקצב הפירוק של הג'ל, כך יהיה קצב הנפילה של המשקולת, או משך הזמן שהיא תעבור מרחק קבוע. ככל שהקמח מכיל יותר עמילאזות, העמילן מפורק מהר יותר והג'ל הופך לנוזלי, ומהירות הנפילה של המשקולת תהיה גבוהה יותר.

טחנות הקמח טוחנות איכות

איזור טחינת הקמח הוא בניין עצום, בעל 7 קומות. בשטח הטחנה יש עשרות סילוסים, ממגורות ענק, שיכולות להכיל עשרות אלפי טונות  של גרעינים כאשר בכל אחת 200-1200 טון כל אחת. כל סילו מכיל זן אחר של חיטה. תהליך הטחינה אורך 48 שעות. הוא מפוקח באופן אוטומטי, לאורך עשרות קילומטרים של צנרת ומכונות במפעל. מכשור משוכלל עוקב אחרי התהליך ומודד פרמטרים שונים שנשלחים לחדר-בקרה שנמצא בכל במפעל. למשל, מדידות בתחום האינפרא-אדום עוקבות אחר התוצרים שמתקבלים בכל אחד מהשלבים בתהליך הטחינה, ומוודאות שהקמח איכותי ועומד בסטנדרטים. באופן אופטימלי, הטחנה עובדת 24 שעות ביממה 6 ימים בשבוע. לעיתים, עושים התאמות, כמו הפחתת שעות עבודה בקיץ בשעות שבהן החשמל יקר מאד, או הפסקה בפסח וביום-כיפור.

השלב הראשון של ניקוי החיטה מתבצע לפני קבלת החיטה במשאיות לממגורות. בשלב זה מפרידים בין גופים זרים גדולים המגיעים מהשדה או מהאניות, כגון אדמה, אבנים, חלקי מתכת ולעיתים גם חלקי נחשים או יונים מתות.

טחינת הקמח.

לאחר השלב הראשון בעיבוד לקראת הטחינה הוא ניקוי אינטנסיבי של החיטה. כאן מפרידים את החלקיקים השונים לפי מספר פרמטרים, והחוצה מסונן כל מה שגדול, קטן או כבד מגרגר חיטה. למשל, מעבירים את התערובת דרך רשתות בעלות חורים בגדלים שונים, מאווררים מעיפים את החלקיקים הקלים, ובדיקת המשקל הסגולי של החלקיקים מאפשרת לסלק את הכבדים יותר. יש גם הפרדה לפי צורה, הפרדה אופטית – כל גרעין מצולם ורק מה שנראה כמו גרעין חיטה תקין ומתאים עובר הלאה. המערכת יודעת להפריד חלק מהמיקוטוקסינים, רעלנים שמופרשים על-ידי פטריות, ונראים באורך-גל מסויים. שלב חשוב זה מאפשר לשמור על איכות ובטיחות המזון ועל רמת ניקיון מיקרוביאלית גבוהה.

לאחר הניקיון, מקלפים חלקית את הגרעינים מהסובין בעזרת מכונת קילוף. לשם כך, מוסיפים לחות למעטפת הגרעינים מראש למספר שעות, על-מנת לרכך אותן, וכך קל יותר להפריד אותן מהגרעינים. במכונה, הגרעינים עוברים דרך רשת מחוספסת, והקליפה מתחככת כנגדה ויורדת. כאשר מייצרים קמח מלא, הגרעינים לא מקולפים.

חלק מ- 1800 הנפות לסינון הקמח.

כעת מגיע שלב הטחינה עצמה. במשך 22 סיבובי טחינה, הגרעינים עוברים בין שני גלילים, איטי ומהיר, ולאחר מכן עוברים ניפוי. בחלק ממחזורי הטחינה הגלילים חלקים, ובאחרים, הם משוננים. בהתאם לקמח שמכינים, בוחרים מבין 1800 נפות שונות, נבדלות בדרגות שונות של צפיפות, שמפרידות את הקמח לפי משקל סגולי. לכל זן חיטה וסוג קמח מבוקש, מותאם תהליך משלו. הטחינה נעשית ללא חימום, כדי שהחלבונים לא יעברו דנטורציה – תהליך שבו נהרס המבנה התלת-מימדי שלהם.

לאחר הטחינה מאחסנים את הקמח בסילוסים למשך עשרה ימים, להבשלה, או התיישנות. בתקופה זו, מולקולות קרוטן שנמצאות בקמח ונותנות לו צבע צהבהב, מתחמצנות, וצבעו מבהיר. כמו-כן, מתחמצנת חומצת-האמינו ציסטאין שבחלבון גלוטנין, המכילה גופרית. הודות לכך, יווצרו בהמשך קשרי גופרית-גופרית (קשרי די-סולפיד) בין חלבוני הגלוטן. רמות גבוהות של צילוב יובילו לרשת גלוטן חזקה וטובה יותר.

קמח ארוז ומוכן למשלוח.

לבסוף, אורזים את הקמח הבשל באריזות השונות. עבור לקוחות אשר מקבלים כמויות גדולות של קמח, הקמח מועבר ישירות למיכליות.

כעת, כל שנותר לצרכנים הוא לבחור את סוג הקמח המתאים להם, וקדימה לעבודה.

אפיה נעימה!

צינורות המוליכים את הקמח במפעל.