چهارشنبه بیست و ششم فروردین ۱۳۸۸ - 12:26 - مهندس سید چـاسب فاضلی -
نیشکر
نِیشِکَر با نام علمی Saccharum officinarum بین ۶تا ۳۷ گونه دارد (براساس تفسیرهای متفاوت طبقه بندی) گیاهی است بلند از جنس تباشیر (Saccharum.L)، تیره غلات بومی منطق معتدل گرم تا مناطق حاره میباشد نیشکر دارای ساقه ضخیم و بند بند میباشد قسمت داخلی ساقه نیشکر لیفی و حاوی مقادیر زیادی عصاره شکر میباشد. بلندی ساقه نیشکر بین ۲ تا ۶ متر میباشد. برای کاشت نیشکر از کونههای اصلاح شده آن استفاده میشود. در حدود دویست کشور دنیا نیشکر کشت میشود و حدود ۱۳۲۴ میلیون تن شکر تولید میشود در سال ۲۰۰۵ بیشترین تولید کننده نیشکر دنیا با اختلاف بسیار برزیل بودهاست. خاستگاه نیشکر در جنوب شرقی آسیا بودهاست خاستگاه گونههای مختلف آن جاهای متفاوتی میباشد مثلاْ گونه باربری در هند یافت شدهاست و خاستگاه گونههای ادول و افیسینارم گینه نو میباشد
در شمال و جنوب ایران کشت میشود. داری دو نوع ریشه میباشد.۱- ریشه قلمه ۲- ریشه ساقه. قند در فاصله بین گرهها و در قسمت وسط ساقه تشکیل و ذخیره میشود. در روی هر ساقه معمولاً ۱۰ برگ وجود دارد. دانه یا یذر نیشکر شباهت زیادی به گندم دارد.
شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی
شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی بزرگترین مجموعهی کشت نیشکر و تولید شکر و سایر محصولات در ایران است. این شرکت در سال ۱۳۶۹ با مصوبهی دولت تأسیس شدهاست. هفت شرکت کشت و صنعت امام خمینی، امیرکبیر، دعبل خزاعی، میرزاکوچک خان، سلمان فارسی، فارابی و دهخدا از شرکتهای تابعه آن هستند
محصولات اصلی آن شکر، کاغذ، خوراک دام، فیبر صنعتی امدیاف، الکل و خمیرمایهی خشک است. مجموع سطح زیر کشت نیشکر در این شرکتها بیش از ۷۰ هزار هکتار است که از آن سالانه ۷ میلیون تن نیشکر به دست میآید. ظرفیت تولید شکر در این مجتمع ۷۰۰ هزار تن در سال است.
الکل
گروه عاملی یک مولکول الکل. اتم کربن میتواند به کربنهای دیگر یا به اتمهای هیدروژن دیگر متصل باشد.
در شیمی به هر ترکیب شیمیایی که یک گروهِ هیدروکسیل (-OH) متصل به کربن یک آلکیل داشتهباشد، الکل گویند. فرمول کلی یک الکل سادهٔ عیر حلقهای CnH2n+1 است. در شیمی الکلها در شمار گروه مهمی از ترکیبهای شیمیایی هستند و در واکنشهای گستردهای شرکت میکنند و بسیاری از ترکیبهای شیمیایی از آنها به دست میآیند، به طوری در کتاب شیمی آلی موریسن و بوید آمدهاست که اگر به شیمیدانی بگویند او را با ده ترکیب شیمیایی دریک جزیره تنها خواهند گذاشت الکل یکی از آنها خواهدبود.
به طور کلی، زمانی که نام الکل به تنهایی به کار میرود، معمولاً منظور اتانول است که همان الکل گرفتهشده از جو یا عرق یا همان مشروبات الکلی میباشد. اتانول مایعی بیرنگ و فرار وبا بویی بسیار تند است که از تخمیر شکرها به دست میآید. همچنین گاه به هر گونه نوشیدنی که الکل داشتهباشد، الکل میگویند. هزاران سال است که معمولاً الکل به عنوان یکی از عاملهای اعتیادآور به شمار میآید.
الکلهای دیگر بیشتر با صفتهای مشخصکنندهٔ ویژهٔ خود میآیند مانند الکل چوب (که همان متانول است) یا ایزوپروپیل الکل. پسوند «ول» نیز در پایان نام شیمیایی همهٔ الکلها میآید.
تاریخچه
الکل را نخستین بار ابوبکر محمد بن زکریای رازی پزشک و شیمیدان ایرانی از تقطیر شراب تهیه کرد.[۱] وی آنرا الکحل نامید. بعدها یک آمریکایی بنام دکتر واندیک آن را الکل نامید.
گرچه تاریخ تهیه شراب در به هزاران سال پیش در ایران نیز میرسد اما تا زمان رازی کسی الکل را خالص نکرده بود
ریشهشناسی
نظریهٔ غالب بر این است که از آنجا که نخستین بار که زکریای رازی الکل را کشف کرد، آن را با نامِ تازیِ «الکحل» خواند و از آنجا آن را اعراب «الکحول» نامیده و سرانجام در فارسی الکل نام گرفت ولی از آنجا که در عربی «الکحول» نمیتواند از «الکحل» مشتق شدهباشد این احتمال وجود دارد که این واژه از واژهٔ «الغول»[۲] که در قرآن آمدهاست گرفته شدهباشد و ریشهای اروپایی داشته باشد.[۳]
ساختار و دستهبندی
الکلها بسته به نوع کربن[۴] که به گروه OH- پیوند دارد، به سه دسته نوع اول، نوع دوم یا نوع سوم طبقهبندی میشوند:
نمایش کلی انواع الکل
الکل نوع اول CR(H)۲-OH.
الکل نوع دوم C(R)۲H-OH.
الکل نوع سومC(R)۳-OH.
خواص فیزیکی الکلها
دمای جوش
الکلها در میان هیدروکربنهای هم وزن خود دمای جوش بالاتری دارند که آن را میتوان به پیوند هیدروژنی الکلها دانست که سبب میشود انرژی بیشتری برای شکستن پیوند بین مولکولی آنها نیاز باشد.
حلالیت
با توجه به این که پیوند بین الکلها مانند آب، پیوند هیدروژنی است به هر اندازهای در آب حل میشود. همچنین با توجه به این که الکلها از یک سو بخشی آلی داشته و از سوی دیگر گروه هیدروکسید دارند بسیاری از مواد آلی را نیز حل میکنند.
محلول ید در محلول آب و الکل را تنتورید میگویند و برای گندزدایی به کار میروند.
زهرآگینی
الکلها بیشتر بویی تند و زننده دارند و اتانول از دوران پیش از تاریخ به دلیلهای گوناگون بهداشتی، رژیمی، مذهبی و تفریحی به عنوان نوشیدنی الکلی به کار میرفتهاست. هرچند استفادهٔ کم و گهگاه الکل میتواند بیزیان باشد، اندازههای بیشتر آن سبب مستی شده و در مقدارهای بیشتر میتواند به اختلالات تنفسی و حتی مرگ نیز بینجامد
الکلهای دیگر بیشتر از اتانول سمیتر هستند، که این نیز بیشتر به دلیل نیاز به زمان بیشتر برای تغییر در فرایند سوخت و ساز است و حتی گاه در فرآیندهای دگرگشت(متابولیسم) مادههایی سمی میسازند. برای نمونه متانول، که همان الکل چوب است، به وسیلهٔ آنزیمها در جگر اکسایش مییابد و مادهٔ سمی فرمالدهید تولید میکند که میتواند سبب کوری یا مرگ شود.
یکی از راههای کارا در پیشگیری از سمیت فرمالدهید، فراهم آوردن اتانول در کنار آن است چون آنزیمهای هیدروژنزدایی که از متانول فرمالدهید میدهند بر اتانول اثر بیشتری دارند، بدین گونه از پیوند و عمل بر روی متانول پیشگیری میکند. در این زمان متانول باقیمانده وقت دفع از راه کلیهها را پیدا کرده و فرمالدهید باقیمانده نیز به فرمیک اسیدتبدیل میشود.
نامگذاری
.
در نامگذاری الکلها به روش آیوپاک، تنها در آخر نام آلکان یک «ول» افزوده میشود و زمانی که نیاز ذکر شمارهٔ کربنی که عامل الکلی بر روی آن قرار دارد باشیم، عدد بین نام آلکان و پسوند «ول» قرار میگیرد. مانند «پروپان-1-ول» برای CH3CH2CH2OH و «پروپان-2-ول» برای CH3CH(OH)CH3.
روشهای فرآوری صنعتی الکلها
از میان روشهای صنعتی الکل میتوان راههای زیر را نام برد:
آبدارکردن آلکنهای بدست آمده از کراکینگ نفت.
فرایند السک از آلکنها، مونوکسید کربن و هیدروژن.
تخمیر کربوهیدراتها.
علاوه بر این سه روش اصلی، روشهای دیگری نیز با کاربرد محدود وجود دارند. بهعنوان مثال، متانول از هیدروژندار کردن کاتالیزوری مونوکسید کربن بدست میآید. مخلوط هیدروژن و مونوکسید کربن با نسبت ضروری، از واکنش آب با متان، آلکانهای دیگر، یا زغال سنگ در دمای بالا بدست میآید.
کاربردها
برخی از کاربردهای الکل:
سوخت خودرو
حلال
کاربردهای پزشکی و گندزدایی
...
واکنشها
پروتونزدایی
الکلها میتوانند در حضور بازهای بسیار قوی به سان یک اسید عمل کنند و تشکیل یون الکوکسی دهند. برای نمونه در واکنش سدیم هیدروکسید و اتانول، سدیم جانشین هیدروژنِ مثبت(پروتون) الکل شده و سدیم متوکسی به دست میدهد.
هیدروژنزدایی
از راه هیدروژنزدایی الکلها میتوان اتر به دست آورد.
واکنشهای هستهدوستی
گروه هیدروکسیل الکل یک گروه ترککنندهٔ خوب است و سبب میشود که الکلها بتوانند در واکنشهای هستهدوستی شرکت جویند.
استری شدن
الکل با اسیدهای آلی در محیط اسیدی به کندی تشکیل استر میدهد.
اکسایش
الکلهای نوع اول میتوانند در واکنشهای اکسایش تبدیل به آلدهید و پس از آن تبدیل به کربوکسیلیک اسید شوند هرچند که الکلهای نوع دوم در واکنشهای اکسایش تنها تبدیل به کتون میشوند ولی الکلهای نوع سوم در واکنشهای اکسایش شرکت نمیکنند.
الگو:ـ
الکلهای نوع اول میتوانند بدون واسطه نیز به روشهای زیر به کربوکسیلیک اسیدها تبدیل شوند:
با حضور پتاسیم پرمنگنات (KMnO4).
PDC در DMF.
اکسایش جونز
اکسایش هنس
روتنیوم تتراکسید (RuO4).
یک الکل با دو عامل مجاور میتواند در مجاورت سدیم پراکسید(NaIOsub>4) یا سرب تترااستات (Pb(OAc)4) پیوند کربنش گسستهشده و به دو کربوکسیلیک اسید تبدیل شود.
الکلها و فنولها
اگر گروه هیدروکسیل الکل به کربنی که روی یک حلقهٔ آروماتیک است، متصل باشد آنگاه به آن فنول گویند که در دستهٔ دیگری از ترکیبها دستهبندی میشود و ویژگیهای متفاوتی از الکلها دارد.
گروههای عاملی
الکل • آلدهید • آلکان • آلکن • آلکین • آمید • آمین • ترکیب آزو • مشتقهای بنزن • کربوکسیلیک اسید • سیانات • اتر • استر • آلکیلهالید • ایمین • ایزوسیانید • ایزوسیانات • کتون • نیتریل • ترکیب نیترو • ترکیب نیتروزو • پراکسید • فسفریک اسید • مشتقهای پیریدین • سولفون • سولفونیک اسید • سولفوکسید • تیواتر • تیول • مشتقهای تولوئن
جستارهای وابسته
فنل
اتانول
اتر
اسید کربوکسیلیک
استر
الکل صنعتی
تهیه الکلها
خواص فیزیکی الکلها
منابع صنعتی الکلها
نوشیدنیهای الکلی
نوشیدنیهای الکلی نوشیدنیهایی هستند که اتانول دارند. (یادآوری: متانول سمی است).
نوشیدن مشروبات الکلی به خصوص شراب در ایران باستان معمول بوده که با ورود اسلام به ایران نوشیدن آن تحریم شد.
مشروبات تخمیری
شراب
آبجو
مشروبات تقطیری
عرق
ودکا
ویسکی
براندی
تکیلا
الکل
اتانول | آبجوسازی | میگساری | مستی | خماری | دستساز | شرابسازی | سیروز | الکلیسم | مناطق خشک الکلی |
تاریخ الکل
نوشیدنیهای تخمیری
شراب | آبجو | آبجو چاودار | آبجو ذرت | آبجو گندمی | ساکی | شراب سیب | پری | شهداب | شراب میوه
نوشیدنیهای تقطیری
غلات: ویسکی | ویسکی ذرت | ویسکی چاودار | برنج: شوچو | میوهها: برندی | کنیاک | جین | پیسکو | راکی | سیب: شراب سیب نیشکر: عرق نیشکر | آگاوه: تکیلا | مسکال | انیسون: عرق | سیبزمینی: ودکا| ابسنث
دیگر نوشیدنیها
کوکتلها
اتانول
اتانول یا الکل اتیلیک یا اتیل الکل با فرمول C۲H۵OH ترکیب شیمیائی با بوی خاص و آتشگیری است که در نوشیدنیهای الکلی وجود دارد. این الکل همان مادهای است که خاصیت مست کنندگی دارد و در نوشیدنیهای الکلی با درصدهای مختلف پیدا میشود. علاوه بر این در صنایع مختلف کاربرد فراوان دارند. این کاربردها در عطرها و ادکلنها و همچنین در وانیل و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشینهای جدید میباشد. برای استفاده از این الکل در صنایع عطر سازی استفاده میکنند.
مخمر آبجو ، قارچی است که با جوانهزدن تکثیر میشود، اگر این قارچ در مجاور یک ماده قندی تخمیر شود، موادی از خود خارج میکند که خاصیت آنزیمی داشته و موجب دگرگونی قند میشود. در بین قندها ، گلوکز به فرمول C۶H۱۲O۶ است که در انگور وجود دارد که پس از تخمیر باعث ایجاد الکل میشود.
کاغذ
کاغَذ مادهای است پهن و نازک که از فشردن الیاف موادی مانند خمیر چوب، برنج یا کتان درست میشود و بیشتر برای نوشتن و نقاشی به کار میرود. با این همه، از کاغذ برای بستهبندی (مانند کاغذ کادو)، آرایش درونی ساختمان، صافیهای صنعتی و پژوهشی و کارهای دیگر نیز بهره میگیرند.
پیشینه
تاریخچهٔ کاغذ
چینیها نخستین مردمانی بودند که بیش از ۲ هزار سال پیش، کاغذهایی مانند کاغذهای امروزی ساختند. ایرانیان مسلمان شیوهٔ ساختن کاغذ را در سدهٔ نخست پس از اسلام از چینیها آموختند و آن را بهبود بخشیدند. شهر سمرقند برای سالها بزرگترین مرکز ساختن و خرید و فروش کاغذ بود. سپس، در شهرهای دیگر، از جمله بغداد، دمشق، قاهره، مراکش، جزیرهٔ سیسیل و شهرهای مسلمان نشین اسپانیا، کارخانههای کاغذسازی به راه افتاد.
ساخت کاغذ
الیافی که در ساخت کاغذ بکار میرود معمولاً طبیعی و شامل سلولوز است.
پیرامون واژه
کاغد یا کاغذ کلمهای است پارسی[۱][۲] و ذکر این لغت یا «ورق» در کتب قدیمیه عربی بسیار فراوان دیده میشود.
پیوند به بیرون
کاغذیان و کاغذسازان ایرانشهر
کاغذ در جزیره دانش
خط کامل کاغذ و مقوا(شیمی پژوهش صنعت )
جستارهای وابسته
مقوا
کاغذ گلاسه
اریگامی
زیمایه
زیمایه یا آنزیم یک ماده آلی است که یک فرایند شیمیایی را در یک سازواره یا موجود زنده تقویت یا تضعیف میکند ولی خودش دگرگون نمیشود. به عبارت دیگر آنزیمها کاتالیزگرهای فرایندهای زیستی هستند و نسبت به کاتالیزگرهای غیر زیستی کارایی بسیار بالایی دارند. اغلب آنزیمها ساختار پروتئینی دارند، به غیر از انواع محدودی از آنها که از جنس ریبونوکلئیک اسید هستند؛ مانند ریبوزیمها.
در رژیمهای غذایی آنزیمها نقش بسیار موثری در هضم و جذب غذا و در نتیجه بالا بردن مقاومت بدن در برابر حمله بیماریها و تامین سلامتی بدن ایفا میکنند.آنزیمها به اصطلاح فنی یک کاتالیست یعنی یک عامل کمک کنندهٔ آلی هستند که توسط سلولهای زنده تولید میشوند و به طور مستقل عمل میکنند.یعنی در عین حال که در ایجاد تغییرات شیمایی در مواد غذایی موثر هستند ٬ هیچ گونه تغییری در خودشان داده نمیشود.آنزیمها ضمن اینکه نقش مهمی برای هضم و جذب مواد غذایی دارند ٬ ایجاد انرژي برای فعالیتهای انسان مینمایند.چون آنزیمها از پروتئین و ویتامین و مواد معدنی تشکیل شدهاند ٬ لذا ضروری است که در برنامهٔ غذایی روزانه تامین ویتامین و پروتئین کافی و مواد معدنی کمیاب به مقدار لازم برای تولید آنزیمها مورد توجه خاص قرار گیرد تا در جریان هضم و جذب مواد غذایی اختلالی رخ ندهد و سوء هاضمه و حالت ترش کردن غذا ایجاد نشود.
در تعداد زیادی از گیاهان آنزیم موجود است که برای هضم غذا و فعالیت اعضای بدن مفید است که از آن جمله:
در خیار آنزیم ارپسین٬یک آنزیم برای هضم پروتئین و آنزیم اسکوربیک اسید اکسیداز و سوکسی نیک دی هاید روژناز و مالیک دی هیدروژناز وجود دارد.
در ترب آنزیم بسیار مفید متیل مرکاپتان یاف میشود.
در نارگیل آنزیم انورتین و اکسیداز و کاتالاز وجود دارد.
در زردآلو چند آنزیم از جمله آنزیم لاکتاز سلوبیاز وجود دارد.
در آناناس آنزیم بروملین موجود است.
در انجیر آنزیم پپسین و اورئاز یافت میشود.
در پاپایا آنزیم پاپائین و کیموپاپائین و فیتوکیناز وجود دارد.
در چغندر و برگ آن آنزیم اورئاز و تایروزیناز وجود دارد.
در تخم جوانه زدهٔ اسفناج آنزیم جنتیوبیاز و سلوبیاز و لیچئناز وجود دارد.
در گندم آنزیم آمیلاز ٬فیتاز ٬ پروتئاز ٬مالتاز ٬تایروزیناز و پروکسیداز و اکسالاز وجو دارد.
نام گذاری
در گذشته بر اساس پیش ماده نام گذاری میشد که به آخر آن "از" اضافه می شد مثل پروتئاز
روش دیگر بر اساس کاری که آن آنزیم انجام می دهد مثل دهیدرژناز
روش پیشرفته تر براساس کاری که انجام می دهد و نام پیش ماده الکل دهیدرژناز
روش استاندارد که در این روش آنزیم ها رده بندی شده و رده ها به زیر رده تقسیم شده و در نهایت هر آنزیم کد مخصوص به خود میگیرد مثل EC 1.1.1.86
این رده ها به شکل زیر است
1-اکسیدو رداکتازها
2-ترانسفرازها
3-هیدرولازها
4-لیازها
5-ایزومرازها
6-لیگازها
تخمیر
تخمیر به سازوکاری که در آن باسیلها و باکتریها مواد قندی را به الکل و انیدریدکربنیک تبدیل میکنند، گفته میشود.
اهميت شكر در صنعت غذا
شكر يكي از مواد غذايي مورد نياز انسان ميباشد كه در بدن ايجاد حرارت و انرژي مينمايد. از طرف ديگر جزء معدود موادي ميباشد كه در طبيعت ميتوان آنرا تقريباً بطور خالص تهيه نمود. قيمت بسيار ارزان شكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مينمايد اين كالا را به منبع اساسي تامين انرژي جوامع فقير مبدل ساخته است. اگر ميزان پولي كه براي خريد آن مقدار از مواد غذايي معمول كه حدود يك هزار كالري انرژي در بدن ايجاد ميكند را مورد مقايسه قرار دهيم پولي كه براي خريد يك هزار كالري از شكر پرداخت ميشود به مراتب پائينتر از مقدار پولي است كه براي خريد يك هزار كالري عسل، كره، گوشت، تخممرغ و نان پرداخت ميگردد. اين تفاوت آنچنان زياد است كه يقيناً سالهاي سال هيچيك از مواد فوق قدرت رقابت با شكر را نخواهند داشت و شكر همچنان ارزانترين منبع تأمين انرژي براي انسانها باقي خواهد ماند.
نشاسته هيدرات كربني است كه در برنج، گندم و سيبزميني درصد بالايي دارد و در بدن انسان توسط آنزيمهاي معده، هيدروليز و سپس جذب ميگردد ولي هيدرات كربن محلول مانند ساكاروز (شكر) خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب ميگردد. شكر بعنوان يك ماده غذايي شيرين و ذخيره شدني است. ميزان شيريني ساير قندها مانند گلوكز، فروكتوز، لاكتوز و غيره بر حسب درجه شيريني شكر سنجيده ميشود. بعنوان مثال در صورتيكه درجه شيريني شكر (ساكاروز) را معادل يك در نظر بگيريم در آن صورت درجه شيريني فروكتوز 4/1، گلوكز 6/0 و لاكتوز 3/0 ميباشد.
شيوه جذب شكر (ساكاروز) در بدن، بدين صورت است كه ساكاروز ابتدا به عوامل تشكيل دهنده خود (گلوكز، فروكتوز) تجزيه شده و سپس جذب خون ميگردد.
در جدول زير ارزش غذايي شكرو برخي مواد غذايي معمول جهت مقايسه آورده شده است.
جدول 1ـ2ـ مقايسه انرژي حاصل از 100 گرم شكر و ديگر مواد غذايي
نوع ماده غذايي كيلو كالري انرژي موجود
كره 716
پنيرتبريز 246
شكر 394
برنج 361
آبنبات و شيريني 340
آرد گندم كامل 333
عسل صاف شده بدون موم 304
زردآلوي خشك شده بادود گوگرد 260
خرماي خشك 318
گوشت گاو معمولي خام 268
شهد مربا بدون ميوه 272
كشمش 289
بستني معمولي با 12%چربي 207
شير تازه گاو با 7/3% چربي 66
سيب لبناني باپوست 65
پرتقال خام تازه 49
قند حبه اي 400
شيرخشك 502
ملاس نيشكر متوسط 232
زيتون سبز 144
موز 85
استاندارد هاي مرتبط با صنعت ش اهميت شكر در صنعت غذا
شكر يكي از مواد غذايي مورد نياز انسان ميباشد كه در بدن ايجاد حرارت و انرژي مينمايد. از طرف ديگر جزء معدود موادي ميباشد كه در طبيعت ميتوان آنرا تقريباً بطور خالص تهيه نمود. قيمت بسيار ارزان شكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مينمايد اين كالا را به منبع اساسي تامين انرژي جوامع فقير مبدل ساخته است. اگر ميزان پولي كه براي خريد آن مقدار از مواد غذايي معمول كه حدود يك هزار كالري انرژي در بدن ايجاد ميكند را مورد مقايسه قرار دهيم پولي كه براي خريد يك هزار كالري از شكر پرداخت ميشود به مراتب پائينتر از مقدار پولي است كه براي خريد يك هزار كالري عسل، كره، گوشت، تخممرغ و نان پرداخت ميگردد. اين تفاوت آنچنان زياد است كه يقيناً سالهاي سال هيچيك از مواد فوق قدرت رقابت با شكر را نخواهند داشت و شكر همچنان ارزانترين منبع تأمين انرژي براي انسانها باقي خواهد ماند.
نشاسته هيدرات كربني است كه در برنج، گندم و سيبزميني درصد بالايي دارد و در بدن انسان توسط آنزيمهاي معده، هيدروليز و سپس جذب ميگردد ولي هيدرات كربن محلول مانند ساكاروز (شكر) خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب ميگردد. شكر بعنوان يك ماده غذايي شيرين و ذخيره شدني است. ميزان شيريني ساير قندها مانند گلوكز، فروكتوز، لاكتوز و غيره بر حسب درجه شيريني شكر سنجيده ميشود. بعنوان مثال در صورتيكه درجه شيريني شكر (ساكاروز) را معادل يك در نظر بگيريم در آن صورت درجه شيريني فروكتوز 4/1، گلوكز 6/0 و لاكتوز 3/0 ميباشد.
شيوه جذب شكر (ساكاروز) در بدن، بدين صورت است كه ساكاروز ابتدا به عوامل تشكيل دهنده خود (گلوكز، فروكتوز) تجزيه شده و سپس جذب خون ميگردد.
در جدول زير ارزش غذايي شكرو برخي مواد غذايي معمول جهت مقايسه آورده شده است.
معرفی محصول شکر
اهميت شكر در صنعت غذا
شكر يكي از مواد غذايي مورد نياز انسان ميباشد كه در بدن ايجاد حرارت و انرژي مينمايد. از طرف ديگر جزء معدود موادي ميباشد كه در طبيعت ميتوان آنرا تقريباً بطور خالص تهيه نمود. قيمت بسيار ارزان شكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مينمايد اين كالا را به منبع اساسي تامين انرژي جوامع فقير مبدل ساخته است. اگر ميزان پولي كه براي خريد آن مقدار از مواد غذايي معمول كه حدود يك هزار كالري انرژي در بدن ايجاد ميكند را مورد مقايسه قرار دهيم پولي كه براي خريد يك هزار كالري از شكر پرداخت ميشود به مراتب پائينتر از مقدار پولي است كه براي خريد يك هزار كالري عسل، كره، گوشت، تخممرغ و نان پرداخت ميگردد. اين تفاوت آنچنان زياد است كه يقيناً سالهاي سال هيچيك از مواد فوق قدرت رقابت با شكر را نخواهند داشت و شكر همچنان ارزانترين منبع تأمين انرژي براي انسانها باقي خواهد ماند.
نشاسته هيدرات كربني است كه در برنج، گندم و سيبزميني درصد بالايي دارد و در بدن انسان توسط آنزيمهاي معده، هيدروليز و سپس جذب ميگردد ولي هيدرات كربن محلول مانند ساكاروز (شكر) خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب ميگردد. شكر بعنوان يك ماده غذايي شيرين و ذخيره شدني است. ميزان شيريني ساير قندها مانند گلوكز، فروكتوز، لاكتوز و غيره بر حسب درجه شيريني شكر سنجيده ميشود. بعنوان مثال در صورتيكه درجه شيريني شكر (ساكاروز) را معادل يك در نظر بگيريم در آن صورت درجه شيريني فروكتوز 4/1، گلوكز 6/0 و لاكتوز 3/0 ميباشد.
شيوه جذب شكر (ساكاروز) در بدن، بدين صورت است كه ساكاروز ابتدا به عوامل تشكيل دهنده خود (گلوكز، فروكتوز) تجزيه شده و سپس جذب خون ميگردد.
در جدول زير ارزش غذايي شكرو برخي مواد غذايي معمول جهت مقايسه آورده شده است.
جدول 1ـ2ـ مقايسه انرژي حاصل از 100 گرم شكر و ديگر مواد غذايي
نوع ماده غذايي كيلو كالري انرژي موجود
كره 716
پنيرتبريز 246
شكر 394
برنج 361
آبنبات و شيريني 340
آرد گندم كامل 333
عسل صاف شده بدون موم 304
زردآلوي خشك شده بادود گوگرد 260
خرماي خشك 318
گوشت گاو معمولي خام 268
شهد مربا بدون ميوه 272
كشمش 289
بستني معمولي با 12%چربي 207
شير تازه گاو با 7/3% چربي 66
سيب لبناني باپوست 65
پرتقال خام تازه 49
قند حبه اي 400
شيرخشك 502
ملاس نيشكر متوسط 232
زيتون سبز 144
موز 85
رديف موضوع شماره سال تدوين ADDRESS
1 مقررات بهداشتي كارخانجات موادغذايي
1836
1375
http://www.isiri.ir/std/1836.doc
2 روشهاي انبار داري
نحوه چيدن, بازرسي, شرايط بهداشتي, حمل و نقل, انباركردن 55 http://www.isiri.ir/std/55.htm
3 اندازهگيري درصد ساكارز در شكر سفيد به روش پلاريمتري برانشويك
4522 1377 http://www.isiri.ir/std/4522.htm
4 شكر- آيين كارتوليد
6763 http://www.isiri.ir/files/Standards/continue.asp
5 ويژگيهاي ملاس چغندر قند و نيشكر
319 1368 http://www.isiri.ir/std/319.htm
6 ويژگيها و روشهاي آزمون شكر
69 1378 http://www.isiri.ir/std/69.htm
7 اندازهگيري قندهاي احياكننده در ملاس نيشكر و شربتهاي تصفيهشده به روش حجم ثابت لين و اينون
4781 1378 http://www.isiri.ir/std/4781.htm
8 اندازهگيري آهن در فرآوردههاي شكر تصفيه شده و محلولهاي قندي به روش رنگ سنجي
4800 1378 http://www.isiri.ir/std/4800.htm
9 اندازه گيري خاكستربه روش هدايت الكتريكي درشكرخام ,شكرقهوه اي,شربت خام , شربت غليظ وملاس
5186 1378 http://www.isiri.ir/std/5186.htm
10 اندازهگيري قندهاي كاهنده در شكر خام نيشكر، فرآوردههاي فرآيند نيشكر و شكرهاي ويژه به روش حجم ثابت لين و اينون
4799 1378 http://www.isiri.ir/std/4799.htm
11 ويژگيها و روشهاي آزمون ميكروبيولوژي شكر و قند مايع
3544 1373 http://www.isiri.ir/std/3544.htm
12 پيت وباگاس نيشكربراي مصرف در خوراك متراكم دام
4838 1378 http://www.isiri.ir/std/4837.htm
13 قند و شكر - روش اندازهگيري نيروي هيدروژن (PH)
4386 1377 http://www.isiri.ir/std/4386.htm
14 اندازهگيري خاكستر سولفاته در شكر خام، شكر قهوهاي، شربت رقيق، شربت غليظ و ملاس
4398 1377 http://www.isiri.ir/std/4398.htm
15 اندازهگيري مس در فرآوردههاي شكر تصفيه شده به روش رنگ سنجي
4400 1377 http://www.isiri.ir/std/4400.htm
16 اندازهگيري ارسنيك در فرآوردههاي شكر تصفيه شده با شيوه رنگ سنجي
4402 1377 http://www.isiri.ir/std/4402.htm
17 قندهاي انورت در قند و شكر با روش EDTA (نايت و آلن)
4399 1377 http://www.isiri.ir/std/4399.htm
18 اندازهگيري رنگ محلول شكر خام
5193 1379 http://www.isiri.ir/std/5193.htm
19 اندازهگيري سرب در فرآوردههاي شكر به روش رنگ سنجي
4655 1377 http://www.isiri.ir/std/4655.htm
معرفي انواع شكر
شكر تصفيه شده REFINED SUGAR
اين نوع شكر، شكري است كه از مراحل سانتريفوژ و تصفيه ميگذرد و در حقيقت همان شكر خالص و سفيد متبلور معمولي است كه مورد تقاضاي عموم ميباشد. از نظر اندازه دانههاي آن به شكر درشت، خيلي درشت، معمولي و نرم و خيلي نرم تقسيمبندي ميگردد.
شكر دوبار تصفيه شده DOUBLE REFINED SUGAR
اين نوع شكر، شكري است كه در اثر گذشتن از مراحل تصفيه اضافي، كاملاً خالص ميگردد. اين محصول را اكثراً براي مصارف محدود و دارويي توليد ميكنند.
شكر خام RAW SUGAR
اين نوع شكر، شكري است كه هنوز قابل مصرف نشده و قشري از ملاس و رطوبت دانههاي اين نوع شكر را پوشانده است به عبارت ديگر قبل از تصفيه و سفيد شدن شكر، اصطلاح شكر خام براي آن مورد استفاده قرار ميگيرد و كشورهاي صادر كننده اكثراً شكر را بصورت خام صادر ميكنند.
شكر متبلور تصفيه نشده UNREFINED CRYSTAL SUGAR
اين نوع شكر، به شكري اطلاق ميگردد كه بصورت خام از دستگاههاي گريز از مركز يا سانتريفوژ گذشته و مقداري از مواد مايع آن جدا گشته، بطوري كه مواد اضافي آن حدود 20 درصد باشد. شكر زرد و شكر سرخ از اين رديف شكرها ميباشند
شكر سانتريفوژ شده CENTRIFUGAL SUGAR
اين نوع شكر در واقع همان شكر متبلور يا كريستاليزه شده ميباشد كه ميتواند خام يا تصفيه شده (سفيد) باشد كه از دستگاه سانتريفوژ گذشته باشد
.
شربت سانتريفوژ نشده NON CENTRIFUGAL
به مجموع شربت، شكر و ملاس قبل از مرحله كريستاليزه شدن، شكر غيره سانتريفوژ ميگويند. اين نوع شكر در بعضي از مناطق عقب افتاده نيشكر خيز هنوز توليد و به مصرف ميرسد.
شكر مايع LIQUID SUGAR
شكر مايع، محلول شكري است كه غلظت آن نزديك به هشتاد درصد باشد. قندهاي اين مايع را معمولاً قندهاي 6 كربنه (اينورت) كه قابليت كريستاليزه شدن را ندارند نظير گلوكز، فروكتوز و غيره تشكيل ميدهند. اين محصول بيشتر در صنايع غذايي و نوشابهسازي به مصرف ميرسد.
قند (LUMP SUGAR)
قند شكر فشرده است كه به صورت حبه يا كلوخه (كله) بوسيله كارخانههاي قند يا شكر مستقيماً توليد ميشود و يا شكر توليدي را بعداً بصورت قند درميآورند.
ملاس MOLASSES
محصولي است كه پس از گرفتن كريستال شكر از عصاره نيشكر و چغندر بصورت شيره غليظ قهوهاي رنگ باقي ميماند. ملاس حاوي 50 درصد شكر ميباشد و لذا كارخانههايي كه داراي دستگاههاي قندگيري از ملاس ميباشند، توان استخراج حداقل 35 درصد از اين شكر را دارا ميباشند. لازم به ذكر است كه شكر موجود در ملاس با روشهاي متعارف استخراج شكر از نيشكر يا چغندر، قابل استخراج نميباشد.
شكر كارامليزه CARAMELISED SUGAR
شكر در حرارت بالا (حدود 220 درجه) و در غياب رطوبت، كارامله ميگردد. بنابراين در صنعت شكلات سازي، تركيب شكر سفيد و شكر كارامل شده و اسانس را كه داراي مصارف خاص در صنعت شكلات سازي و غيره ميباشد، شكر كارامليزه مينامند
شكر پودري Powder Sugar
شكر پودري در حقيقت همان شكر معمولي است كه به منظور كاهش اندازه دانهبندي آن با استفاده از آسياب به شكل پودر مبدل ميگردد. مورد استفاده شكر پودري در محصولات غذايي مانند بيسكويتها، كيكها، شيرينيجات و غيره ميباشد كه بدين ترتيب ازحس شدن دانههاي شكر زير دندان جلوگيري بعمل ميآيد.
تاريخچه توليد خمير مايه
پخت نان و تهيه خميرترش از خمير نانوائي از هزاران سال قبل مرسوم بوده و حتي در كتاب مقدس تورات نيز به آن اشاره شده است. براي ساليان متمادي خمير مايه از طريق مخلوط كردن خمير ورآمده و آرد و تخمير آن با كمك هواي آزاد و زمان، صورت ميگرفت. اين روش هنوز هم در بسياري از مناطق روستائي و كم جمعيت جهان سوم اعمال ميشود. بعدها استفاده از باقيمانده مواد تخميري مانند آبجوسازي و مخلوط كردن آن با خمير مرسوم گرديد.
علاوه بر آنها توليد انواع مشروبات الكلي و آبجو در سراسر جهان با استفاده از مخمرها انجام ميگرديد ولي هيچكس علت واقعي فرايند تخمير را كه سبب توليد محصولات فوق ميشد، نميدانست و به نوعي توليد اين نوع محصولات نوعي هنر محسوب ميشد و صاحبان آن سعي ميكردند اسرار خود را كاملاً مخفي نگه بدارند تا اينكه در سالهاي 1863ـ1857 دانشمند مشهور فرانسوي لوئي پاستور تحقيقات وسيعي را در مورد اين فرايندها بعمل آورد و نهايتاًبه اين كشف بزرگ نائل شد كه فرايند تخمير بوسيله موجودات زنده ذرهبيني صورت ميگيرد.
اين موجودات از نوع آلودگيهاي طبيعي موجود در سطح ميوهها و سبزيها و غلات ميباشد كه لوئي پاستور آنها را ساكاروميسس سرويزيه ناميد. پس از آن اولين خميرمايه فشرده در سال 1781 در هلند ساخته شد، لكن توسعه و گسترش اين صنعت به مقياس وسيع مديون روش توليدي بود كه توسط موتنر (Moutner) در سال 1846 ابداع گرديد. اين روش تكميل شده، روش استفاده از باقيمانده مواد تخميري بود كه از ذرت و مالت بعنوان مواد اوليه استفاده مينمود و بازاء هر يكصد كيلوگرم مواد اوليه خشك، 12 كيلوگرم خميرمايه و 28 ليتر الكل بدست ميآمد.
تغييرات و نوآوريهاي زيادي بتدريج در اين شيوه توليد صورت پذيرفت و بخصوص روش تزريق هوا در خمير كه در سال 1879 توسط ماركارت (Marquaret) ابداع گرديد، بازده توليد مخمر نسبت به مواد اوليه مصرفي را بمقدار قابل توجهي بالا برد، بگونهاي كه از طريق افزايش و اصلاح روشهاي هوادهي، بازده به حدود 50 تا 60 درصد افزايش يافت و در ادامه توسط Sa14 در دانمارك و Hayduck در آلمان اولين بار روش نيمه پيوسته (Fed Batch) در توليد خمير مايه استفاده شد.
تصفيه خمير مايه اوليه و استفاده از آب ولرم و ساير ابداعات در سيستم توليد باعث گرديد كه بازده خميرمايه را تا 100 درصد كل ماده اوليه افزايش دهد.
گراني بيش از حد دانههاي غلات در زمان جنگ جهاني اول باعث گرايش توليد كنندگان خميرمايه به استفاده از ملاس گرديد و از آن پس بعنوان ماده اصلي اوليه توليد خمير مايه مورد بهرهبرداري قرار گرفت و غلات، سيبزميني و محلولهاي سولفوره نقش مواد جايگزين را بعهده گرفتند كه در مواقع خاص و ضروري مورد استفاده قرار ميگرفتند.
موارد مصرف و كاربردهاي خمير مايه
اصولاً مصرف اين كالا بعنوان يك كالاي نهائي مطرح نبوده و بعنوان يك كالاي واسطهاي در توليد بسياري از محصولات كه از آرد بعنوان ماده اوليه اصلي در توليد خود استفاده ميكنند، كاربرد دارد.
عمده مصرف خميرمايه در تهيه انواع نان (سنتي و حجيم) و سپس در قنادي و شيرينيپزي، مصارف خانگي، توليد كيك و كلوچه، مي باشد و به نوعي مي توان گفت كه در هر كجا آرد مصرف شود خميرمايه قابليت كاربرد دارد.
مصرف خميرمايه بعنوان يك مخمر در برخي فرايندهاي شيميايي مانند توليد الكل، آبجو، برخي هورمونها و غيره نيز وجود دارد
اصولاً وظيفه و نقش خميرمايه دربهبود ساختار نان در چهار مرحله خلاصه ميشود:
الف. افزايش حجم نان به وسيله آزاد شدن گاز دي اكسيد كربن در طي فرايند تخمير
ب. بهبود ساختمان و تركيب خمير به وسيله اثر كشساني كه ناشي از انبساط خميردر اثرتوليد گاز است.
ج. طعم و مزه نان توسط مخمر بهبود مييابد.
د. مواد مغذي توسط مخمرتوليد شده و به خمير افزوده ميشود.
نقش تخمير در بالا بردن ارزش غذايي نان
پيشتر عنوان شده كه خمير با استفاده از مخمر نان يا خميرمايه تخمير ميشود. خمير مايه موجود زندهاي است تك سلولي كه طي روند پيچيدهاي نشاسته و قندهاي موجود در آرد را نهايتاً تبديل به گاز كربنيك و الكل مينمايد. گاز كربنيك توليد شده موجب متخلخل شدن بافت خمير و انبساط آن ميشود كه به اصطلاح خمير «ور» ميآيد. الكل توليد شده در هنگام پخت تبخير شده و يكي از عوامل اسفنجي شدن نان است.
خمير مايه به علت شكستن زنجيرههاي بلند نشاسته هضم نان را براي دستگاه گوارش آسان ميكند (همانطور كه تجربه كردهايد نانهاي خميري كه درست تخمير نشده باشند يا با جوش شيرين تهيه شده باشند، در اغلب موارد موجب سوء هاضمه و يا به اصطلاح «ترش كردن» ميشدند. اما نانهايي كه به مدت طولاني تخمير شده باشند مانند سنگگ اين حالت را ايجاد نميكنند.)
در پوسته گندم اسيدي وجود دارد به نام اسيد فيتنيك كه با مواد معدني مثل آهن و كلسيم تركيب ميشوند و آنها را غير محلول در آب و در نتيجه غير قابل جذب براي انسان ميكند اما اين اسيد به وسيله آنزيم فيتاز كه بر اثر تخمير به وجود ميآيد از بين ميرود و اين مواد قابل جذب براي انسان باقي ميمانند. نانهايي كه در آن جوش شيرين استفاده ميشود و يا تخمير كوتاهي دارند به علت همين واكنش و تركيب با جوش شيرين، مواد معدني موجود در اين گونه از نانها غير قابل هضم باقي ميمانند.
خود خمير مايه حاوي مقدار زيادي پروتئينها و مواد كاني و ويتامينها است كه آنها را به نان ميافزايد. واضحترين عمل خميرمايه براي مصرف كننده ايجاد عطر و طعم مخصوص نان است كه به علت ايجاد اسيدهاي آروماتيك به وسيله خميرمايه ايجاد ميشود.
معرفي خمير مايه( Baker’s Yeast)
خمير مايه از نوعي مخمر بنام ساكاروميسس سرويزيه (Saccharomyces Cervisiae) تشكيل شده است. مخمر يك موجود زنده تك سلولي از خانواده قارچها است، بدين لحاظ مخمر در واقع نوعي قارچ است كه قادر به فراهمآوردن مواد غذايي براي خود نيست و ضمن رشد و توليد مثل، از طريق عمل تخمير به زندگي خود ادامه ميدهد.
تخمير را ميتوان پروسهاي دانست كه در طي آن تغييرات شيميايي در يك ماده آلي (اورگانيك) از طريق يك كاتاليست بيوشيميايي موسوم به آنزيم بوجود ميآيد كه اين آنزيم بوسيله نوع خاصي از موجودات زنده ميكروارگانيسم ساخته ميشود.
مخمر ضمن رشد و توليد مثل، دو گونه آنزيم به وجود ميآورد:
1. انورتاز كه قند نشاسته را به قند ميوه (فروكتوز) و قند انگور (گلوكز) تبديل ميكند.
2. آميلاز آنزيمي است كه قند را در مجاورت اكسيژن به آب و گاز كربنيك و در صورت نبودن اكسيژن، آنرا به الكل و گاز كربنيك تبديل ميكند.
پس نتيجه عملكرد خمير مايه اين دو آنزيم است كه نشاستهي نان را به قند و قند را به الكل، گازكربنيك و انرژي مبدل ميسازد و اين جريان را عمل تخمير مينامند.
گاز كربنيك توليد شده باعث افزايش حجم نان (ورآمدن نان)، سبك و خوشمزه شدن آن ميشود. طي ساليان دراز، نانوايان پي بردند كه اگر خمير را پيش از طبخ مدتي نگه بدارند، هنگام طبخ سبك و پف كرده، به عمل ميآيد.پيشينيان فكر مي كردند كه چون خمير مدتي در جائي بماند، قارچهائي به تدريج از هوا وارد آن شده، شروع به رشد و تكثير مينمايند.
اما اكنون پس از گذشت هزاران سال، نانوايان به خمير خود، خمير مايه ميافزايند تا مواد نشاستهاي و قندي موجود در خمير نان، خوراك قارچهاي موجود در خميرمايه شود و در حين عمل تخمير مقداري گاز كربنيك توليد گردد. از سوي ديگر، حرارت تنور نيز خود باعث افزايش حجم گاز كربنيك شده، بيشتر باعث پف كردن نان و ور آمدن آن ميشود و با خروج مقدار بيشتري گاز كربنيك ازخمير، در نتيجه ناني خشك ، سبك و برآمده با بوئي مطبوع تهيه ميگردد
مواد اولیه تهیه خوراک دام
" خوراك دام از جمله فرآورده هاي جانبي نيشكر مي باشد وبه دو صورت خوراك دام پايه ( به نسبت 77% پيت غني شده ، 20% ملاس ، 1.5% اوره،1.5% نمك و با رطوبت 10% ). و خوراك دام كامل ( اين خوراك مخلوطي است از خوراك پايه به اضافه انواع مواد مغذي افزودني كه بر اساس اهداف توليدي دامها فرمول آن متوازن گرديده و در كارخانه با يكديگر مخلوط مي گردند) توليد مي گردد."
مواد اوليه اصلي كه به منظور توليد خوراك دام مورد استفاده قرار مي گيرند به قرار ذيل مي باشند:
• پيت نيشكر
• ملاس
• غلات
• ويتامينها و مواد معدني
• كنجاله دانههاي روغني
پيت نيشكر
پس از توليد شكر از نيشكر، بخشي از مواد باقيمانده را مخلوطي از الياف گياهي شامل باگاس تشكيل ميدهد كه خود شامل يك بخش خشبي تر ( داراي سلولز بيشتر ) به نام باگاس بوده و بخش ديگر آن از الياف نرمتري با نام پيت تشكيل شده است .در واقع به قسمت نرم داخل نيشكر،پيت اطلاق مي گردد كه مصرف واستفاده بهينه از آن به عنوان يكي از علل اصلي تاسيس كارخانجات خوراك دام مي باشد زيرا:
• در اثر توليد خوراك دام ماده اي كه در واقع غير قابل مصرف به نظر مي رسد(پيت)، مورد استفاده قرار مي گيرد و از اين طريق ارزش افزوده ايجاد خواهد شد.
• جداي از ارزش افزوده به دست آمده در اثر توليد خوراك دام با مصرف اين ماده از هزينه هاي انتقال و از بين بردن آن نيز جلوگيري مي گرددو نهايتاً به حفظ مراتع نيز كمك شاياني خواهد شد.
باگاس به عنوان يك محصول مياني، از كارخانه توليد شكر وارد كارخانه MDF و يا كاغذ ميگردد. در اين كارخانجات طي فرآيندي، پيت موجود در باگاس از الياف سلولزي جدا مي گردد كه اين مرحله را اصطلاحاً دپيتينگ مي نامند. ميزان باگاس موجود در پيت بستگي به سايز توري مورد استفاده در دستگاه دپيتر دارد. هر چه سايز توري بزرگتر باشد ميزان باگاس بيشتري وارد پيت مي گردد. باگاس به دست آمده از اين فرآيند به منظور توليد كاغذ و يا MDF در اين كارخانجات به كار گرفته مي شود و پيت حاصل به كارخانه خوراك دام منتقل مي گردد.
تصویر -نمایی از کارخانه شکر امام خمینی شعیبیه شوشتر وخطوط انتقال باگاس به دپیتر
در مقايسه با باگاس ،پيت از ارزش غذايي بالاتري برخوردار است ولي توليد خوراك دام از باگاس ساده تر از پيت مي باشد همچنين لازم به ذكر است كه كارخانجات مشابه خارج از كشور معمولاً از باگاس به منظور توليد خوراك دام استفاده مي نمايند. ميزان پيت موجود در هر كشت و صنعت معادل 105 هزار تن پيت با 50% رطوبت مي باشد كه در نهايت ميزان پيت موجود در محصول نهايي معادل 3/58 هزار تن پيت با رطوبت 10% مي باشد.
«سرشاخه نيشكر نيز كه درحدود 20% وزني گياه نيشكر را تشكيل ميدهد خود منبع قابل توجهي از خوراك دام ميباشد كه در صورت جمع آوري و نگهداري آن در سيلوهاي مخصوص ميتواند سهم عمده اي در تعليف دامها داشته باشد»
ملاس
ملاس آخرين پساب حاصل از مراحل طباخي يا كريستاليزاسيون شکر است كه نمي توان به روش تبخير و تغليظ، ساكارز بيشتري را به صورت كريستال از آن جدا نمود.
ملاس به عنوان منبع خوبي از مواد قندي ،مواد ازت دار و تركيبات معدني به حساب مي آيد و امروزه مصارف بسيار متنوعي براي آن وجود دارد. اين مصارف را در سه بخش مي توان مورد بررسي قرار داد.
الف- مصارف مستقيم(مانند استفاده در خوراك دام)
ب- مصارف ملاس در صنايع تخميري(مانند استفاده در توليد الكل و خمير مايه)
ج- ساير مصارف ملاس
در ميان توليدات شركت توسعه نيشكر و صنايع جانبي از ملاس در تركيب خوراك دام و همچنين توليد الكل و خمير مايه استفاده مي گردد.
غلات
به منظور افزايش ارزش غذايي خوراك توليدي مي توان به آن درصدي غلات اضافه نمود همچنين توجه داشته باشيد كه كارخانجات توليد خوراك به كار گرفته شده در شركتهاي توسعه نيشكر و صنايع جانبي داراي قابليت توليد محصول بدون پيت هم مي باشند كه اين موضوع انعطاف پذيري توليد خوراك دام را افزايش مي دهد و در نتيجه مي توان براي طيور و آبزيان هم(كه معمولا در خوراك آنها از پيت استفاده نمي شود) خوراك توليد نمود. البته لازم به ذكر است كه براي توليد خوراك طيور و آبزيان مي بايد در هر كارخانه آزمايشگاه ميكروبيولوژي هم وجود داشته باشد.
ويتامينها و مواد معدني
مينرالها گروهي از مواد معدني مورد نياز موجودات زنده مي باشند كه در اندازه و مقادير بسيار متغيري مورد مصرف قرار مي گيرند. عدم وجود اين مواد و يا كمبود آنها سبب بيماريهاي متابوليك در موجودات زنده گرديده و معمولاً مي بايستي به عنوان مكمل مورد مصرف قرار گيرند.
ويتامينها و مواد معدني در تغذيه بسيار مهم و ضروري هستند .به عنوان مثال، تب شير در ابتداي شير دهي ،ناشي از عدم تعادل متابوليسم كلسيم است و فسفر براي باروري بالاي گله ضروري است.سديم ،كلسيم ،فسفر و گاهي اوقات پتاسيم، منيزم و گوگرد ،از مواد معدني پر مصرف مهم در تغذيه گاوهاي شير ده هستند.
كنجاله دانههاي روغني
كنجاله دانههاي روغني به باقي مانده دانههاي روغني همچون دانه تخم پنبه، سويا و ... پس از عمليات روغن كشي اطلاق مي گردد . كنجاله دانههاي روغني حاوي مقادير قابل توجهي پروتئين است و بعنوان يكي از منابع غذايي دام ،طيور و آبزيان كاربرد دارد.
كيفيت دانههاي روغني تا حد زيادي بستگي به روش و درجه حرارت فرآيند توليد روغن دارد و لذا به منظور تعيين خصوصيات آن مي بايد در موقع خريد مورد آزمايش دقيق قرار گيرد.
فرايند توليدخوراك دام در كارخانحات خوراك دام شركت توسعه نيشكر و صنايع جانبي
خوراك دام پايه
اين خوراك كه با نام تجارتي ختن به بازار عرضه شده است شامل مخلوطي از پيت غني شده به روش پخت با بخار(هيدروليزاسيون) با افزودن ملاس و بسته به درخواست ،اندكي اوره ميباشد كه بر اساس نياز با درصدهاي متفاوت توليد ميگردد. اين خوراك پايه كه هم ميتواند بطور مستقيم به مصرف دامها برسد وهمچنين آنرا در فرمولاسيون خوراك كامل نيز بكار ميبرندكه مخلوطي است به نسبت 77% پيت غني شده، 23% ملاس و با رطوبت 10%.
ميزان پروتئين اين خوراك حدود 3% است كه اين مقدار پروتئين براي منظورهاي مختلف توليدي كم ميباشد و دامدار براي مصرف اين خوراك بايد در جيره روزانه دام مواد پروتئيني نظير انواع كنجاله را منظور نمايد.
خوراك دام كامل
اين خوراك مخلوطي است از خوراك پايه به اضافه انواع مواد مغذي افزودني و پريمكس (ويتامينه و معدني) كه براساس اهداف توليدي انواع دام فرمول آن متوازن گرديده ودركارخانه قبل از پلت شدن محصول با يكديگر مخلوط ميگردند و توليداتي كه به اين طريق حاصل مي آيد ميتواند جيره ايده آلي براي دامها با هدف توليدي تعيين شده باشد.
اهداف توليدي دامها نظير توليد شير، گوشت، پشم و غيره متغيير ميباشد و نوع جيره اي كه بايد براي توليد اين محصولات به صورت روزانه به دامها داده شود نيز متفاوت است لذا مواد افزودني كه براي توليد خوراكهاي كامل مصرف ميگردد متنوع و مقدار آن نيز متفاوت ميباشد و براساس سفارش مشتري تعيين ميگردد مقدار خوراك پايه (مخلوط پيت غني شده و ملاس) كه براي توليد جيره ها مورد مصرف قرارميگيرد از 10% تا 50% كل فرمول خوراك متغيير است.
آزمايشگاه شركت توليد خوراك دام شعيبيه شوشتر
در آزمايشگاه شركت توليدي خوراك دام شعيبيه مي توان آزمايشات متعددي را انجام داد.از آن جمله مي توان ،آزمايش رطوبت و ماده خشك (DM) ،آزمايش تعيين مواد معدني(ASH)، پروتئين خام(CP)، ماده غذايي قابل جذب(TDN) و..... را نام برد.
تصوير-آزمايشگاه كاخانه توليد خوراك دام شعيبيه
جدول (1 ) ـ تركيب شيميايي باگاس خام و فرايند شده براساس ماده خشك
ويژگيها باگاس خام
به نسبت 100 در 100 ماده خشك باگاس فرايند شده با بخار
به نسبت 100 در 100 ماده خشك
ماده خشك 95/43 – 31/48 37-32/44
پروتئين خام 86/1 – 98/1 67/1 – 93/1
فيبر خام 28/39 – 09/45 89/31 – 45/34
عصاره اتري 83/0 – 26/2 98/0 – 86/4
خاكستر 73/2 – 73/5 77/4 – 09/6
T.D.N 35 – 40 53 – 57
N.F.E 6/48 – 18/52 25/54 – 11/59
N.D.F 24/85 – 7/89 30/52 – 16/58
A.D.F 17/54 – 33/62 81/48 – 65/62
سلولز 56/37 – 69/44 18/34 – 99/43
همي سلولز 91/22 – 90/34 49/3 - ــــ
A.D.L 63/12 – 89/14 08/11 – 06/15
IVDMD 31/33 – 11/43 82/64 – 85/65
ماخذ: مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
جدول (2 ) ـ تركيب شيميايي پيت خام و غني شده
ويژگيها پيت خام
به نسبت 100 در 100 ماده خشك پيت غني شده با بخار
به نسبت 100 در 100 ماده خشك
ماده خشك 71.8 52.63
ASH 7.6 10.1
C.P 1.57 1.05
فيبر خام 38.41 36.84
N.D.F 89.07 55.9
N.D.S 10.93 44.1
A.D.F 65.03 51.73
A.D.L 13.5 15.3
همي سلولز 24.04 4.17
سلولز 51.53 36.43
T.D.N 45.93 59.84
نِیشِکَر با نام علمی Saccharum officinarum بین ۶تا ۳۷ گونه دارد (براساس تفسیرهای متفاوت طبقه بندی) گیاهی است بلند از جنس تباشیر (Saccharum.L)، تیره غلات بومی منطق معتدل گرم تا مناطق حاره میباشد نیشکر دارای ساقه ضخیم و بند بند میباشد قسمت داخلی ساقه نیشکر لیفی و حاوی مقادیر زیادی عصاره شکر میباشد. بلندی ساقه نیشکر بین ۲ تا ۶ متر میباشد. برای کاشت نیشکر از کونههای اصلاح شده آن استفاده میشود. در حدود دویست کشور دنیا نیشکر کشت میشود و حدود ۱۳۲۴ میلیون تن شکر تولید میشود در سال ۲۰۰۵ بیشترین تولید کننده نیشکر دنیا با اختلاف بسیار برزیل بودهاست. خاستگاه نیشکر در جنوب شرقی آسیا بودهاست خاستگاه گونههای مختلف آن جاهای متفاوتی میباشد مثلاْ گونه باربری در هند یافت شدهاست و خاستگاه گونههای ادول و افیسینارم گینه نو میباشد
در شمال و جنوب ایران کشت میشود. داری دو نوع ریشه میباشد.۱- ریشه قلمه ۲- ریشه ساقه. قند در فاصله بین گرهها و در قسمت وسط ساقه تشکیل و ذخیره میشود. در روی هر ساقه معمولاً ۱۰ برگ وجود دارد. دانه یا یذر نیشکر شباهت زیادی به گندم دارد.
شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی
شرکت توسعه نیشکر و صنایع جانبی بزرگترین مجموعهی کشت نیشکر و تولید شکر و سایر محصولات در ایران است. این شرکت در سال ۱۳۶۹ با مصوبهی دولت تأسیس شدهاست. هفت شرکت کشت و صنعت امام خمینی، امیرکبیر، دعبل خزاعی، میرزاکوچک خان، سلمان فارسی، فارابی و دهخدا از شرکتهای تابعه آن هستند
محصولات اصلی آن شکر، کاغذ، خوراک دام، فیبر صنعتی امدیاف، الکل و خمیرمایهی خشک است. مجموع سطح زیر کشت نیشکر در این شرکتها بیش از ۷۰ هزار هکتار است که از آن سالانه ۷ میلیون تن نیشکر به دست میآید. ظرفیت تولید شکر در این مجتمع ۷۰۰ هزار تن در سال است.
الکل
گروه عاملی یک مولکول الکل. اتم کربن میتواند به کربنهای دیگر یا به اتمهای هیدروژن دیگر متصل باشد.
در شیمی به هر ترکیب شیمیایی که یک گروهِ هیدروکسیل (-OH) متصل به کربن یک آلکیل داشتهباشد، الکل گویند. فرمول کلی یک الکل سادهٔ عیر حلقهای CnH2n+1 است. در شیمی الکلها در شمار گروه مهمی از ترکیبهای شیمیایی هستند و در واکنشهای گستردهای شرکت میکنند و بسیاری از ترکیبهای شیمیایی از آنها به دست میآیند، به طوری در کتاب شیمی آلی موریسن و بوید آمدهاست که اگر به شیمیدانی بگویند او را با ده ترکیب شیمیایی دریک جزیره تنها خواهند گذاشت الکل یکی از آنها خواهدبود.
به طور کلی، زمانی که نام الکل به تنهایی به کار میرود، معمولاً منظور اتانول است که همان الکل گرفتهشده از جو یا عرق یا همان مشروبات الکلی میباشد. اتانول مایعی بیرنگ و فرار وبا بویی بسیار تند است که از تخمیر شکرها به دست میآید. همچنین گاه به هر گونه نوشیدنی که الکل داشتهباشد، الکل میگویند. هزاران سال است که معمولاً الکل به عنوان یکی از عاملهای اعتیادآور به شمار میآید.
الکلهای دیگر بیشتر با صفتهای مشخصکنندهٔ ویژهٔ خود میآیند مانند الکل چوب (که همان متانول است) یا ایزوپروپیل الکل. پسوند «ول» نیز در پایان نام شیمیایی همهٔ الکلها میآید.
تاریخچه
الکل را نخستین بار ابوبکر محمد بن زکریای رازی پزشک و شیمیدان ایرانی از تقطیر شراب تهیه کرد.[۱] وی آنرا الکحل نامید. بعدها یک آمریکایی بنام دکتر واندیک آن را الکل نامید.
گرچه تاریخ تهیه شراب در به هزاران سال پیش در ایران نیز میرسد اما تا زمان رازی کسی الکل را خالص نکرده بود
ریشهشناسی
نظریهٔ غالب بر این است که از آنجا که نخستین بار که زکریای رازی الکل را کشف کرد، آن را با نامِ تازیِ «الکحل» خواند و از آنجا آن را اعراب «الکحول» نامیده و سرانجام در فارسی الکل نام گرفت ولی از آنجا که در عربی «الکحول» نمیتواند از «الکحل» مشتق شدهباشد این احتمال وجود دارد که این واژه از واژهٔ «الغول»[۲] که در قرآن آمدهاست گرفته شدهباشد و ریشهای اروپایی داشته باشد.[۳]
ساختار و دستهبندی
الکلها بسته به نوع کربن[۴] که به گروه OH- پیوند دارد، به سه دسته نوع اول، نوع دوم یا نوع سوم طبقهبندی میشوند:
نمایش کلی انواع الکل
الکل نوع اول CR(H)۲-OH.
الکل نوع دوم C(R)۲H-OH.
الکل نوع سومC(R)۳-OH.
خواص فیزیکی الکلها
دمای جوش
الکلها در میان هیدروکربنهای هم وزن خود دمای جوش بالاتری دارند که آن را میتوان به پیوند هیدروژنی الکلها دانست که سبب میشود انرژی بیشتری برای شکستن پیوند بین مولکولی آنها نیاز باشد.
حلالیت
با توجه به این که پیوند بین الکلها مانند آب، پیوند هیدروژنی است به هر اندازهای در آب حل میشود. همچنین با توجه به این که الکلها از یک سو بخشی آلی داشته و از سوی دیگر گروه هیدروکسید دارند بسیاری از مواد آلی را نیز حل میکنند.
محلول ید در محلول آب و الکل را تنتورید میگویند و برای گندزدایی به کار میروند.
زهرآگینی
الکلها بیشتر بویی تند و زننده دارند و اتانول از دوران پیش از تاریخ به دلیلهای گوناگون بهداشتی، رژیمی، مذهبی و تفریحی به عنوان نوشیدنی الکلی به کار میرفتهاست. هرچند استفادهٔ کم و گهگاه الکل میتواند بیزیان باشد، اندازههای بیشتر آن سبب مستی شده و در مقدارهای بیشتر میتواند به اختلالات تنفسی و حتی مرگ نیز بینجامد
الکلهای دیگر بیشتر از اتانول سمیتر هستند، که این نیز بیشتر به دلیل نیاز به زمان بیشتر برای تغییر در فرایند سوخت و ساز است و حتی گاه در فرآیندهای دگرگشت(متابولیسم) مادههایی سمی میسازند. برای نمونه متانول، که همان الکل چوب است، به وسیلهٔ آنزیمها در جگر اکسایش مییابد و مادهٔ سمی فرمالدهید تولید میکند که میتواند سبب کوری یا مرگ شود.
یکی از راههای کارا در پیشگیری از سمیت فرمالدهید، فراهم آوردن اتانول در کنار آن است چون آنزیمهای هیدروژنزدایی که از متانول فرمالدهید میدهند بر اتانول اثر بیشتری دارند، بدین گونه از پیوند و عمل بر روی متانول پیشگیری میکند. در این زمان متانول باقیمانده وقت دفع از راه کلیهها را پیدا کرده و فرمالدهید باقیمانده نیز به فرمیک اسیدتبدیل میشود.
نامگذاری
.
در نامگذاری الکلها به روش آیوپاک، تنها در آخر نام آلکان یک «ول» افزوده میشود و زمانی که نیاز ذکر شمارهٔ کربنی که عامل الکلی بر روی آن قرار دارد باشیم، عدد بین نام آلکان و پسوند «ول» قرار میگیرد. مانند «پروپان-1-ول» برای CH3CH2CH2OH و «پروپان-2-ول» برای CH3CH(OH)CH3.
روشهای فرآوری صنعتی الکلها
از میان روشهای صنعتی الکل میتوان راههای زیر را نام برد:
آبدارکردن آلکنهای بدست آمده از کراکینگ نفت.
فرایند السک از آلکنها، مونوکسید کربن و هیدروژن.
تخمیر کربوهیدراتها.
علاوه بر این سه روش اصلی، روشهای دیگری نیز با کاربرد محدود وجود دارند. بهعنوان مثال، متانول از هیدروژندار کردن کاتالیزوری مونوکسید کربن بدست میآید. مخلوط هیدروژن و مونوکسید کربن با نسبت ضروری، از واکنش آب با متان، آلکانهای دیگر، یا زغال سنگ در دمای بالا بدست میآید.
کاربردها
برخی از کاربردهای الکل:
سوخت خودرو
حلال
کاربردهای پزشکی و گندزدایی
...
واکنشها
پروتونزدایی
الکلها میتوانند در حضور بازهای بسیار قوی به سان یک اسید عمل کنند و تشکیل یون الکوکسی دهند. برای نمونه در واکنش سدیم هیدروکسید و اتانول، سدیم جانشین هیدروژنِ مثبت(پروتون) الکل شده و سدیم متوکسی به دست میدهد.
هیدروژنزدایی
از راه هیدروژنزدایی الکلها میتوان اتر به دست آورد.
واکنشهای هستهدوستی
گروه هیدروکسیل الکل یک گروه ترککنندهٔ خوب است و سبب میشود که الکلها بتوانند در واکنشهای هستهدوستی شرکت جویند.
استری شدن
الکل با اسیدهای آلی در محیط اسیدی به کندی تشکیل استر میدهد.
اکسایش
الکلهای نوع اول میتوانند در واکنشهای اکسایش تبدیل به آلدهید و پس از آن تبدیل به کربوکسیلیک اسید شوند هرچند که الکلهای نوع دوم در واکنشهای اکسایش تنها تبدیل به کتون میشوند ولی الکلهای نوع سوم در واکنشهای اکسایش شرکت نمیکنند.
الگو:ـ
الکلهای نوع اول میتوانند بدون واسطه نیز به روشهای زیر به کربوکسیلیک اسیدها تبدیل شوند:
با حضور پتاسیم پرمنگنات (KMnO4).
PDC در DMF.
اکسایش جونز
اکسایش هنس
روتنیوم تتراکسید (RuO4).
یک الکل با دو عامل مجاور میتواند در مجاورت سدیم پراکسید(NaIOsub>4) یا سرب تترااستات (Pb(OAc)4) پیوند کربنش گسستهشده و به دو کربوکسیلیک اسید تبدیل شود.
الکلها و فنولها
اگر گروه هیدروکسیل الکل به کربنی که روی یک حلقهٔ آروماتیک است، متصل باشد آنگاه به آن فنول گویند که در دستهٔ دیگری از ترکیبها دستهبندی میشود و ویژگیهای متفاوتی از الکلها دارد.
گروههای عاملی
الکل • آلدهید • آلکان • آلکن • آلکین • آمید • آمین • ترکیب آزو • مشتقهای بنزن • کربوکسیلیک اسید • سیانات • اتر • استر • آلکیلهالید • ایمین • ایزوسیانید • ایزوسیانات • کتون • نیتریل • ترکیب نیترو • ترکیب نیتروزو • پراکسید • فسفریک اسید • مشتقهای پیریدین • سولفون • سولفونیک اسید • سولفوکسید • تیواتر • تیول • مشتقهای تولوئن
جستارهای وابسته
فنل
اتانول
اتر
اسید کربوکسیلیک
استر
الکل صنعتی
تهیه الکلها
خواص فیزیکی الکلها
منابع صنعتی الکلها
نوشیدنیهای الکلی
نوشیدنیهای الکلی نوشیدنیهایی هستند که اتانول دارند. (یادآوری: متانول سمی است).
نوشیدن مشروبات الکلی به خصوص شراب در ایران باستان معمول بوده که با ورود اسلام به ایران نوشیدن آن تحریم شد.
مشروبات تخمیری
شراب
آبجو
مشروبات تقطیری
عرق
ودکا
ویسکی
براندی
تکیلا
الکل
اتانول | آبجوسازی | میگساری | مستی | خماری | دستساز | شرابسازی | سیروز | الکلیسم | مناطق خشک الکلی |
تاریخ الکل
نوشیدنیهای تخمیری
شراب | آبجو | آبجو چاودار | آبجو ذرت | آبجو گندمی | ساکی | شراب سیب | پری | شهداب | شراب میوه
نوشیدنیهای تقطیری
غلات: ویسکی | ویسکی ذرت | ویسکی چاودار | برنج: شوچو | میوهها: برندی | کنیاک | جین | پیسکو | راکی | سیب: شراب سیب نیشکر: عرق نیشکر | آگاوه: تکیلا | مسکال | انیسون: عرق | سیبزمینی: ودکا| ابسنث
دیگر نوشیدنیها
کوکتلها
اتانول
اتانول یا الکل اتیلیک یا اتیل الکل با فرمول C۲H۵OH ترکیب شیمیائی با بوی خاص و آتشگیری است که در نوشیدنیهای الکلی وجود دارد. این الکل همان مادهای است که خاصیت مست کنندگی دارد و در نوشیدنیهای الکلی با درصدهای مختلف پیدا میشود. علاوه بر این در صنایع مختلف کاربرد فراوان دارند. این کاربردها در عطرها و ادکلنها و همچنین در وانیل و همچنین به عنوان سوخت در برخی ماشینهای جدید میباشد. برای استفاده از این الکل در صنایع عطر سازی استفاده میکنند.
مخمر آبجو ، قارچی است که با جوانهزدن تکثیر میشود، اگر این قارچ در مجاور یک ماده قندی تخمیر شود، موادی از خود خارج میکند که خاصیت آنزیمی داشته و موجب دگرگونی قند میشود. در بین قندها ، گلوکز به فرمول C۶H۱۲O۶ است که در انگور وجود دارد که پس از تخمیر باعث ایجاد الکل میشود.
کاغذ
کاغَذ مادهای است پهن و نازک که از فشردن الیاف موادی مانند خمیر چوب، برنج یا کتان درست میشود و بیشتر برای نوشتن و نقاشی به کار میرود. با این همه، از کاغذ برای بستهبندی (مانند کاغذ کادو)، آرایش درونی ساختمان، صافیهای صنعتی و پژوهشی و کارهای دیگر نیز بهره میگیرند.
پیشینه
تاریخچهٔ کاغذ
چینیها نخستین مردمانی بودند که بیش از ۲ هزار سال پیش، کاغذهایی مانند کاغذهای امروزی ساختند. ایرانیان مسلمان شیوهٔ ساختن کاغذ را در سدهٔ نخست پس از اسلام از چینیها آموختند و آن را بهبود بخشیدند. شهر سمرقند برای سالها بزرگترین مرکز ساختن و خرید و فروش کاغذ بود. سپس، در شهرهای دیگر، از جمله بغداد، دمشق، قاهره، مراکش، جزیرهٔ سیسیل و شهرهای مسلمان نشین اسپانیا، کارخانههای کاغذسازی به راه افتاد.
ساخت کاغذ
الیافی که در ساخت کاغذ بکار میرود معمولاً طبیعی و شامل سلولوز است.
پیرامون واژه
کاغد یا کاغذ کلمهای است پارسی[۱][۲] و ذکر این لغت یا «ورق» در کتب قدیمیه عربی بسیار فراوان دیده میشود.
پیوند به بیرون
کاغذیان و کاغذسازان ایرانشهر
کاغذ در جزیره دانش
خط کامل کاغذ و مقوا(شیمی پژوهش صنعت )
جستارهای وابسته
مقوا
کاغذ گلاسه
اریگامی
زیمایه
زیمایه یا آنزیم یک ماده آلی است که یک فرایند شیمیایی را در یک سازواره یا موجود زنده تقویت یا تضعیف میکند ولی خودش دگرگون نمیشود. به عبارت دیگر آنزیمها کاتالیزگرهای فرایندهای زیستی هستند و نسبت به کاتالیزگرهای غیر زیستی کارایی بسیار بالایی دارند. اغلب آنزیمها ساختار پروتئینی دارند، به غیر از انواع محدودی از آنها که از جنس ریبونوکلئیک اسید هستند؛ مانند ریبوزیمها.
در رژیمهای غذایی آنزیمها نقش بسیار موثری در هضم و جذب غذا و در نتیجه بالا بردن مقاومت بدن در برابر حمله بیماریها و تامین سلامتی بدن ایفا میکنند.آنزیمها به اصطلاح فنی یک کاتالیست یعنی یک عامل کمک کنندهٔ آلی هستند که توسط سلولهای زنده تولید میشوند و به طور مستقل عمل میکنند.یعنی در عین حال که در ایجاد تغییرات شیمایی در مواد غذایی موثر هستند ٬ هیچ گونه تغییری در خودشان داده نمیشود.آنزیمها ضمن اینکه نقش مهمی برای هضم و جذب مواد غذایی دارند ٬ ایجاد انرژي برای فعالیتهای انسان مینمایند.چون آنزیمها از پروتئین و ویتامین و مواد معدنی تشکیل شدهاند ٬ لذا ضروری است که در برنامهٔ غذایی روزانه تامین ویتامین و پروتئین کافی و مواد معدنی کمیاب به مقدار لازم برای تولید آنزیمها مورد توجه خاص قرار گیرد تا در جریان هضم و جذب مواد غذایی اختلالی رخ ندهد و سوء هاضمه و حالت ترش کردن غذا ایجاد نشود.
در تعداد زیادی از گیاهان آنزیم موجود است که برای هضم غذا و فعالیت اعضای بدن مفید است که از آن جمله:
در خیار آنزیم ارپسین٬یک آنزیم برای هضم پروتئین و آنزیم اسکوربیک اسید اکسیداز و سوکسی نیک دی هاید روژناز و مالیک دی هیدروژناز وجود دارد.
در ترب آنزیم بسیار مفید متیل مرکاپتان یاف میشود.
در نارگیل آنزیم انورتین و اکسیداز و کاتالاز وجود دارد.
در زردآلو چند آنزیم از جمله آنزیم لاکتاز سلوبیاز وجود دارد.
در آناناس آنزیم بروملین موجود است.
در انجیر آنزیم پپسین و اورئاز یافت میشود.
در پاپایا آنزیم پاپائین و کیموپاپائین و فیتوکیناز وجود دارد.
در چغندر و برگ آن آنزیم اورئاز و تایروزیناز وجود دارد.
در تخم جوانه زدهٔ اسفناج آنزیم جنتیوبیاز و سلوبیاز و لیچئناز وجود دارد.
در گندم آنزیم آمیلاز ٬فیتاز ٬ پروتئاز ٬مالتاز ٬تایروزیناز و پروکسیداز و اکسالاز وجو دارد.
نام گذاری
در گذشته بر اساس پیش ماده نام گذاری میشد که به آخر آن "از" اضافه می شد مثل پروتئاز
روش دیگر بر اساس کاری که آن آنزیم انجام می دهد مثل دهیدرژناز
روش پیشرفته تر براساس کاری که انجام می دهد و نام پیش ماده الکل دهیدرژناز
روش استاندارد که در این روش آنزیم ها رده بندی شده و رده ها به زیر رده تقسیم شده و در نهایت هر آنزیم کد مخصوص به خود میگیرد مثل EC 1.1.1.86
این رده ها به شکل زیر است
1-اکسیدو رداکتازها
2-ترانسفرازها
3-هیدرولازها
4-لیازها
5-ایزومرازها
6-لیگازها
تخمیر
تخمیر به سازوکاری که در آن باسیلها و باکتریها مواد قندی را به الکل و انیدریدکربنیک تبدیل میکنند، گفته میشود.
اهميت شكر در صنعت غذا
شكر يكي از مواد غذايي مورد نياز انسان ميباشد كه در بدن ايجاد حرارت و انرژي مينمايد. از طرف ديگر جزء معدود موادي ميباشد كه در طبيعت ميتوان آنرا تقريباً بطور خالص تهيه نمود. قيمت بسيار ارزان شكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مينمايد اين كالا را به منبع اساسي تامين انرژي جوامع فقير مبدل ساخته است. اگر ميزان پولي كه براي خريد آن مقدار از مواد غذايي معمول كه حدود يك هزار كالري انرژي در بدن ايجاد ميكند را مورد مقايسه قرار دهيم پولي كه براي خريد يك هزار كالري از شكر پرداخت ميشود به مراتب پائينتر از مقدار پولي است كه براي خريد يك هزار كالري عسل، كره، گوشت، تخممرغ و نان پرداخت ميگردد. اين تفاوت آنچنان زياد است كه يقيناً سالهاي سال هيچيك از مواد فوق قدرت رقابت با شكر را نخواهند داشت و شكر همچنان ارزانترين منبع تأمين انرژي براي انسانها باقي خواهد ماند.
نشاسته هيدرات كربني است كه در برنج، گندم و سيبزميني درصد بالايي دارد و در بدن انسان توسط آنزيمهاي معده، هيدروليز و سپس جذب ميگردد ولي هيدرات كربن محلول مانند ساكاروز (شكر) خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب ميگردد. شكر بعنوان يك ماده غذايي شيرين و ذخيره شدني است. ميزان شيريني ساير قندها مانند گلوكز، فروكتوز، لاكتوز و غيره بر حسب درجه شيريني شكر سنجيده ميشود. بعنوان مثال در صورتيكه درجه شيريني شكر (ساكاروز) را معادل يك در نظر بگيريم در آن صورت درجه شيريني فروكتوز 4/1، گلوكز 6/0 و لاكتوز 3/0 ميباشد.
شيوه جذب شكر (ساكاروز) در بدن، بدين صورت است كه ساكاروز ابتدا به عوامل تشكيل دهنده خود (گلوكز، فروكتوز) تجزيه شده و سپس جذب خون ميگردد.
در جدول زير ارزش غذايي شكرو برخي مواد غذايي معمول جهت مقايسه آورده شده است.
جدول 1ـ2ـ مقايسه انرژي حاصل از 100 گرم شكر و ديگر مواد غذايي
نوع ماده غذايي كيلو كالري انرژي موجود
كره 716
پنيرتبريز 246
شكر 394
برنج 361
آبنبات و شيريني 340
آرد گندم كامل 333
عسل صاف شده بدون موم 304
زردآلوي خشك شده بادود گوگرد 260
خرماي خشك 318
گوشت گاو معمولي خام 268
شهد مربا بدون ميوه 272
كشمش 289
بستني معمولي با 12%چربي 207
شير تازه گاو با 7/3% چربي 66
سيب لبناني باپوست 65
پرتقال خام تازه 49
قند حبه اي 400
شيرخشك 502
ملاس نيشكر متوسط 232
زيتون سبز 144
موز 85
استاندارد هاي مرتبط با صنعت ش اهميت شكر در صنعت غذا
شكر يكي از مواد غذايي مورد نياز انسان ميباشد كه در بدن ايجاد حرارت و انرژي مينمايد. از طرف ديگر جزء معدود موادي ميباشد كه در طبيعت ميتوان آنرا تقريباً بطور خالص تهيه نمود. قيمت بسيار ارزان شكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مينمايد اين كالا را به منبع اساسي تامين انرژي جوامع فقير مبدل ساخته است. اگر ميزان پولي كه براي خريد آن مقدار از مواد غذايي معمول كه حدود يك هزار كالري انرژي در بدن ايجاد ميكند را مورد مقايسه قرار دهيم پولي كه براي خريد يك هزار كالري از شكر پرداخت ميشود به مراتب پائينتر از مقدار پولي است كه براي خريد يك هزار كالري عسل، كره، گوشت، تخممرغ و نان پرداخت ميگردد. اين تفاوت آنچنان زياد است كه يقيناً سالهاي سال هيچيك از مواد فوق قدرت رقابت با شكر را نخواهند داشت و شكر همچنان ارزانترين منبع تأمين انرژي براي انسانها باقي خواهد ماند.
نشاسته هيدرات كربني است كه در برنج، گندم و سيبزميني درصد بالايي دارد و در بدن انسان توسط آنزيمهاي معده، هيدروليز و سپس جذب ميگردد ولي هيدرات كربن محلول مانند ساكاروز (شكر) خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب ميگردد. شكر بعنوان يك ماده غذايي شيرين و ذخيره شدني است. ميزان شيريني ساير قندها مانند گلوكز، فروكتوز، لاكتوز و غيره بر حسب درجه شيريني شكر سنجيده ميشود. بعنوان مثال در صورتيكه درجه شيريني شكر (ساكاروز) را معادل يك در نظر بگيريم در آن صورت درجه شيريني فروكتوز 4/1، گلوكز 6/0 و لاكتوز 3/0 ميباشد.
شيوه جذب شكر (ساكاروز) در بدن، بدين صورت است كه ساكاروز ابتدا به عوامل تشكيل دهنده خود (گلوكز، فروكتوز) تجزيه شده و سپس جذب خون ميگردد.
در جدول زير ارزش غذايي شكرو برخي مواد غذايي معمول جهت مقايسه آورده شده است.
معرفی محصول شکر
اهميت شكر در صنعت غذا
شكر يكي از مواد غذايي مورد نياز انسان ميباشد كه در بدن ايجاد حرارت و انرژي مينمايد. از طرف ديگر جزء معدود موادي ميباشد كه در طبيعت ميتوان آنرا تقريباً بطور خالص تهيه نمود. قيمت بسيار ارزان شكر در مقايسه با مقدار كالري كه ايجاد مينمايد اين كالا را به منبع اساسي تامين انرژي جوامع فقير مبدل ساخته است. اگر ميزان پولي كه براي خريد آن مقدار از مواد غذايي معمول كه حدود يك هزار كالري انرژي در بدن ايجاد ميكند را مورد مقايسه قرار دهيم پولي كه براي خريد يك هزار كالري از شكر پرداخت ميشود به مراتب پائينتر از مقدار پولي است كه براي خريد يك هزار كالري عسل، كره، گوشت، تخممرغ و نان پرداخت ميگردد. اين تفاوت آنچنان زياد است كه يقيناً سالهاي سال هيچيك از مواد فوق قدرت رقابت با شكر را نخواهند داشت و شكر همچنان ارزانترين منبع تأمين انرژي براي انسانها باقي خواهد ماند.
نشاسته هيدرات كربني است كه در برنج، گندم و سيبزميني درصد بالايي دارد و در بدن انسان توسط آنزيمهاي معده، هيدروليز و سپس جذب ميگردد ولي هيدرات كربن محلول مانند ساكاروز (شكر) خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب ميگردد. شكر بعنوان يك ماده غذايي شيرين و ذخيره شدني است. ميزان شيريني ساير قندها مانند گلوكز، فروكتوز، لاكتوز و غيره بر حسب درجه شيريني شكر سنجيده ميشود. بعنوان مثال در صورتيكه درجه شيريني شكر (ساكاروز) را معادل يك در نظر بگيريم در آن صورت درجه شيريني فروكتوز 4/1، گلوكز 6/0 و لاكتوز 3/0 ميباشد.
شيوه جذب شكر (ساكاروز) در بدن، بدين صورت است كه ساكاروز ابتدا به عوامل تشكيل دهنده خود (گلوكز، فروكتوز) تجزيه شده و سپس جذب خون ميگردد.
در جدول زير ارزش غذايي شكرو برخي مواد غذايي معمول جهت مقايسه آورده شده است.
جدول 1ـ2ـ مقايسه انرژي حاصل از 100 گرم شكر و ديگر مواد غذايي
نوع ماده غذايي كيلو كالري انرژي موجود
كره 716
پنيرتبريز 246
شكر 394
برنج 361
آبنبات و شيريني 340
آرد گندم كامل 333
عسل صاف شده بدون موم 304
زردآلوي خشك شده بادود گوگرد 260
خرماي خشك 318
گوشت گاو معمولي خام 268
شهد مربا بدون ميوه 272
كشمش 289
بستني معمولي با 12%چربي 207
شير تازه گاو با 7/3% چربي 66
سيب لبناني باپوست 65
پرتقال خام تازه 49
قند حبه اي 400
شيرخشك 502
ملاس نيشكر متوسط 232
زيتون سبز 144
موز 85
رديف موضوع شماره سال تدوين ADDRESS
1 مقررات بهداشتي كارخانجات موادغذايي
1836
1375
http://www.isiri.ir/std/1836.doc
2 روشهاي انبار داري
نحوه چيدن, بازرسي, شرايط بهداشتي, حمل و نقل, انباركردن 55 http://www.isiri.ir/std/55.htm
3 اندازهگيري درصد ساكارز در شكر سفيد به روش پلاريمتري برانشويك
4522 1377 http://www.isiri.ir/std/4522.htm
4 شكر- آيين كارتوليد
6763 http://www.isiri.ir/files/Standards/continue.asp
5 ويژگيهاي ملاس چغندر قند و نيشكر
319 1368 http://www.isiri.ir/std/319.htm
6 ويژگيها و روشهاي آزمون شكر
69 1378 http://www.isiri.ir/std/69.htm
7 اندازهگيري قندهاي احياكننده در ملاس نيشكر و شربتهاي تصفيهشده به روش حجم ثابت لين و اينون
4781 1378 http://www.isiri.ir/std/4781.htm
8 اندازهگيري آهن در فرآوردههاي شكر تصفيه شده و محلولهاي قندي به روش رنگ سنجي
4800 1378 http://www.isiri.ir/std/4800.htm
9 اندازه گيري خاكستربه روش هدايت الكتريكي درشكرخام ,شكرقهوه اي,شربت خام , شربت غليظ وملاس
5186 1378 http://www.isiri.ir/std/5186.htm
10 اندازهگيري قندهاي كاهنده در شكر خام نيشكر، فرآوردههاي فرآيند نيشكر و شكرهاي ويژه به روش حجم ثابت لين و اينون
4799 1378 http://www.isiri.ir/std/4799.htm
11 ويژگيها و روشهاي آزمون ميكروبيولوژي شكر و قند مايع
3544 1373 http://www.isiri.ir/std/3544.htm
12 پيت وباگاس نيشكربراي مصرف در خوراك متراكم دام
4838 1378 http://www.isiri.ir/std/4837.htm
13 قند و شكر - روش اندازهگيري نيروي هيدروژن (PH)
4386 1377 http://www.isiri.ir/std/4386.htm
14 اندازهگيري خاكستر سولفاته در شكر خام، شكر قهوهاي، شربت رقيق، شربت غليظ و ملاس
4398 1377 http://www.isiri.ir/std/4398.htm
15 اندازهگيري مس در فرآوردههاي شكر تصفيه شده به روش رنگ سنجي
4400 1377 http://www.isiri.ir/std/4400.htm
16 اندازهگيري ارسنيك در فرآوردههاي شكر تصفيه شده با شيوه رنگ سنجي
4402 1377 http://www.isiri.ir/std/4402.htm
17 قندهاي انورت در قند و شكر با روش EDTA (نايت و آلن)
4399 1377 http://www.isiri.ir/std/4399.htm
18 اندازهگيري رنگ محلول شكر خام
5193 1379 http://www.isiri.ir/std/5193.htm
19 اندازهگيري سرب در فرآوردههاي شكر به روش رنگ سنجي
4655 1377 http://www.isiri.ir/std/4655.htm
معرفي انواع شكر
شكر تصفيه شده REFINED SUGAR
اين نوع شكر، شكري است كه از مراحل سانتريفوژ و تصفيه ميگذرد و در حقيقت همان شكر خالص و سفيد متبلور معمولي است كه مورد تقاضاي عموم ميباشد. از نظر اندازه دانههاي آن به شكر درشت، خيلي درشت، معمولي و نرم و خيلي نرم تقسيمبندي ميگردد.
شكر دوبار تصفيه شده DOUBLE REFINED SUGAR
اين نوع شكر، شكري است كه در اثر گذشتن از مراحل تصفيه اضافي، كاملاً خالص ميگردد. اين محصول را اكثراً براي مصارف محدود و دارويي توليد ميكنند.
شكر خام RAW SUGAR
اين نوع شكر، شكري است كه هنوز قابل مصرف نشده و قشري از ملاس و رطوبت دانههاي اين نوع شكر را پوشانده است به عبارت ديگر قبل از تصفيه و سفيد شدن شكر، اصطلاح شكر خام براي آن مورد استفاده قرار ميگيرد و كشورهاي صادر كننده اكثراً شكر را بصورت خام صادر ميكنند.
شكر متبلور تصفيه نشده UNREFINED CRYSTAL SUGAR
اين نوع شكر، به شكري اطلاق ميگردد كه بصورت خام از دستگاههاي گريز از مركز يا سانتريفوژ گذشته و مقداري از مواد مايع آن جدا گشته، بطوري كه مواد اضافي آن حدود 20 درصد باشد. شكر زرد و شكر سرخ از اين رديف شكرها ميباشند
شكر سانتريفوژ شده CENTRIFUGAL SUGAR
اين نوع شكر در واقع همان شكر متبلور يا كريستاليزه شده ميباشد كه ميتواند خام يا تصفيه شده (سفيد) باشد كه از دستگاه سانتريفوژ گذشته باشد
.
شربت سانتريفوژ نشده NON CENTRIFUGAL
به مجموع شربت، شكر و ملاس قبل از مرحله كريستاليزه شدن، شكر غيره سانتريفوژ ميگويند. اين نوع شكر در بعضي از مناطق عقب افتاده نيشكر خيز هنوز توليد و به مصرف ميرسد.
شكر مايع LIQUID SUGAR
شكر مايع، محلول شكري است كه غلظت آن نزديك به هشتاد درصد باشد. قندهاي اين مايع را معمولاً قندهاي 6 كربنه (اينورت) كه قابليت كريستاليزه شدن را ندارند نظير گلوكز، فروكتوز و غيره تشكيل ميدهند. اين محصول بيشتر در صنايع غذايي و نوشابهسازي به مصرف ميرسد.
قند (LUMP SUGAR)
قند شكر فشرده است كه به صورت حبه يا كلوخه (كله) بوسيله كارخانههاي قند يا شكر مستقيماً توليد ميشود و يا شكر توليدي را بعداً بصورت قند درميآورند.
ملاس MOLASSES
محصولي است كه پس از گرفتن كريستال شكر از عصاره نيشكر و چغندر بصورت شيره غليظ قهوهاي رنگ باقي ميماند. ملاس حاوي 50 درصد شكر ميباشد و لذا كارخانههايي كه داراي دستگاههاي قندگيري از ملاس ميباشند، توان استخراج حداقل 35 درصد از اين شكر را دارا ميباشند. لازم به ذكر است كه شكر موجود در ملاس با روشهاي متعارف استخراج شكر از نيشكر يا چغندر، قابل استخراج نميباشد.
شكر كارامليزه CARAMELISED SUGAR
شكر در حرارت بالا (حدود 220 درجه) و در غياب رطوبت، كارامله ميگردد. بنابراين در صنعت شكلات سازي، تركيب شكر سفيد و شكر كارامل شده و اسانس را كه داراي مصارف خاص در صنعت شكلات سازي و غيره ميباشد، شكر كارامليزه مينامند
شكر پودري Powder Sugar
شكر پودري در حقيقت همان شكر معمولي است كه به منظور كاهش اندازه دانهبندي آن با استفاده از آسياب به شكل پودر مبدل ميگردد. مورد استفاده شكر پودري در محصولات غذايي مانند بيسكويتها، كيكها، شيرينيجات و غيره ميباشد كه بدين ترتيب ازحس شدن دانههاي شكر زير دندان جلوگيري بعمل ميآيد.
تاريخچه توليد خمير مايه
پخت نان و تهيه خميرترش از خمير نانوائي از هزاران سال قبل مرسوم بوده و حتي در كتاب مقدس تورات نيز به آن اشاره شده است. براي ساليان متمادي خمير مايه از طريق مخلوط كردن خمير ورآمده و آرد و تخمير آن با كمك هواي آزاد و زمان، صورت ميگرفت. اين روش هنوز هم در بسياري از مناطق روستائي و كم جمعيت جهان سوم اعمال ميشود. بعدها استفاده از باقيمانده مواد تخميري مانند آبجوسازي و مخلوط كردن آن با خمير مرسوم گرديد.
علاوه بر آنها توليد انواع مشروبات الكلي و آبجو در سراسر جهان با استفاده از مخمرها انجام ميگرديد ولي هيچكس علت واقعي فرايند تخمير را كه سبب توليد محصولات فوق ميشد، نميدانست و به نوعي توليد اين نوع محصولات نوعي هنر محسوب ميشد و صاحبان آن سعي ميكردند اسرار خود را كاملاً مخفي نگه بدارند تا اينكه در سالهاي 1863ـ1857 دانشمند مشهور فرانسوي لوئي پاستور تحقيقات وسيعي را در مورد اين فرايندها بعمل آورد و نهايتاًبه اين كشف بزرگ نائل شد كه فرايند تخمير بوسيله موجودات زنده ذرهبيني صورت ميگيرد.
اين موجودات از نوع آلودگيهاي طبيعي موجود در سطح ميوهها و سبزيها و غلات ميباشد كه لوئي پاستور آنها را ساكاروميسس سرويزيه ناميد. پس از آن اولين خميرمايه فشرده در سال 1781 در هلند ساخته شد، لكن توسعه و گسترش اين صنعت به مقياس وسيع مديون روش توليدي بود كه توسط موتنر (Moutner) در سال 1846 ابداع گرديد. اين روش تكميل شده، روش استفاده از باقيمانده مواد تخميري بود كه از ذرت و مالت بعنوان مواد اوليه استفاده مينمود و بازاء هر يكصد كيلوگرم مواد اوليه خشك، 12 كيلوگرم خميرمايه و 28 ليتر الكل بدست ميآمد.
تغييرات و نوآوريهاي زيادي بتدريج در اين شيوه توليد صورت پذيرفت و بخصوص روش تزريق هوا در خمير كه در سال 1879 توسط ماركارت (Marquaret) ابداع گرديد، بازده توليد مخمر نسبت به مواد اوليه مصرفي را بمقدار قابل توجهي بالا برد، بگونهاي كه از طريق افزايش و اصلاح روشهاي هوادهي، بازده به حدود 50 تا 60 درصد افزايش يافت و در ادامه توسط Sa14 در دانمارك و Hayduck در آلمان اولين بار روش نيمه پيوسته (Fed Batch) در توليد خمير مايه استفاده شد.
تصفيه خمير مايه اوليه و استفاده از آب ولرم و ساير ابداعات در سيستم توليد باعث گرديد كه بازده خميرمايه را تا 100 درصد كل ماده اوليه افزايش دهد.
گراني بيش از حد دانههاي غلات در زمان جنگ جهاني اول باعث گرايش توليد كنندگان خميرمايه به استفاده از ملاس گرديد و از آن پس بعنوان ماده اصلي اوليه توليد خمير مايه مورد بهرهبرداري قرار گرفت و غلات، سيبزميني و محلولهاي سولفوره نقش مواد جايگزين را بعهده گرفتند كه در مواقع خاص و ضروري مورد استفاده قرار ميگرفتند.
موارد مصرف و كاربردهاي خمير مايه
اصولاً مصرف اين كالا بعنوان يك كالاي نهائي مطرح نبوده و بعنوان يك كالاي واسطهاي در توليد بسياري از محصولات كه از آرد بعنوان ماده اوليه اصلي در توليد خود استفاده ميكنند، كاربرد دارد.
عمده مصرف خميرمايه در تهيه انواع نان (سنتي و حجيم) و سپس در قنادي و شيرينيپزي، مصارف خانگي، توليد كيك و كلوچه، مي باشد و به نوعي مي توان گفت كه در هر كجا آرد مصرف شود خميرمايه قابليت كاربرد دارد.
مصرف خميرمايه بعنوان يك مخمر در برخي فرايندهاي شيميايي مانند توليد الكل، آبجو، برخي هورمونها و غيره نيز وجود دارد
اصولاً وظيفه و نقش خميرمايه دربهبود ساختار نان در چهار مرحله خلاصه ميشود:
الف. افزايش حجم نان به وسيله آزاد شدن گاز دي اكسيد كربن در طي فرايند تخمير
ب. بهبود ساختمان و تركيب خمير به وسيله اثر كشساني كه ناشي از انبساط خميردر اثرتوليد گاز است.
ج. طعم و مزه نان توسط مخمر بهبود مييابد.
د. مواد مغذي توسط مخمرتوليد شده و به خمير افزوده ميشود.
نقش تخمير در بالا بردن ارزش غذايي نان
پيشتر عنوان شده كه خمير با استفاده از مخمر نان يا خميرمايه تخمير ميشود. خمير مايه موجود زندهاي است تك سلولي كه طي روند پيچيدهاي نشاسته و قندهاي موجود در آرد را نهايتاً تبديل به گاز كربنيك و الكل مينمايد. گاز كربنيك توليد شده موجب متخلخل شدن بافت خمير و انبساط آن ميشود كه به اصطلاح خمير «ور» ميآيد. الكل توليد شده در هنگام پخت تبخير شده و يكي از عوامل اسفنجي شدن نان است.
خمير مايه به علت شكستن زنجيرههاي بلند نشاسته هضم نان را براي دستگاه گوارش آسان ميكند (همانطور كه تجربه كردهايد نانهاي خميري كه درست تخمير نشده باشند يا با جوش شيرين تهيه شده باشند، در اغلب موارد موجب سوء هاضمه و يا به اصطلاح «ترش كردن» ميشدند. اما نانهايي كه به مدت طولاني تخمير شده باشند مانند سنگگ اين حالت را ايجاد نميكنند.)
در پوسته گندم اسيدي وجود دارد به نام اسيد فيتنيك كه با مواد معدني مثل آهن و كلسيم تركيب ميشوند و آنها را غير محلول در آب و در نتيجه غير قابل جذب براي انسان ميكند اما اين اسيد به وسيله آنزيم فيتاز كه بر اثر تخمير به وجود ميآيد از بين ميرود و اين مواد قابل جذب براي انسان باقي ميمانند. نانهايي كه در آن جوش شيرين استفاده ميشود و يا تخمير كوتاهي دارند به علت همين واكنش و تركيب با جوش شيرين، مواد معدني موجود در اين گونه از نانها غير قابل هضم باقي ميمانند.
خود خمير مايه حاوي مقدار زيادي پروتئينها و مواد كاني و ويتامينها است كه آنها را به نان ميافزايد. واضحترين عمل خميرمايه براي مصرف كننده ايجاد عطر و طعم مخصوص نان است كه به علت ايجاد اسيدهاي آروماتيك به وسيله خميرمايه ايجاد ميشود.
معرفي خمير مايه( Baker’s Yeast)
خمير مايه از نوعي مخمر بنام ساكاروميسس سرويزيه (Saccharomyces Cervisiae) تشكيل شده است. مخمر يك موجود زنده تك سلولي از خانواده قارچها است، بدين لحاظ مخمر در واقع نوعي قارچ است كه قادر به فراهمآوردن مواد غذايي براي خود نيست و ضمن رشد و توليد مثل، از طريق عمل تخمير به زندگي خود ادامه ميدهد.
تخمير را ميتوان پروسهاي دانست كه در طي آن تغييرات شيميايي در يك ماده آلي (اورگانيك) از طريق يك كاتاليست بيوشيميايي موسوم به آنزيم بوجود ميآيد كه اين آنزيم بوسيله نوع خاصي از موجودات زنده ميكروارگانيسم ساخته ميشود.
مخمر ضمن رشد و توليد مثل، دو گونه آنزيم به وجود ميآورد:
1. انورتاز كه قند نشاسته را به قند ميوه (فروكتوز) و قند انگور (گلوكز) تبديل ميكند.
2. آميلاز آنزيمي است كه قند را در مجاورت اكسيژن به آب و گاز كربنيك و در صورت نبودن اكسيژن، آنرا به الكل و گاز كربنيك تبديل ميكند.
پس نتيجه عملكرد خمير مايه اين دو آنزيم است كه نشاستهي نان را به قند و قند را به الكل، گازكربنيك و انرژي مبدل ميسازد و اين جريان را عمل تخمير مينامند.
گاز كربنيك توليد شده باعث افزايش حجم نان (ورآمدن نان)، سبك و خوشمزه شدن آن ميشود. طي ساليان دراز، نانوايان پي بردند كه اگر خمير را پيش از طبخ مدتي نگه بدارند، هنگام طبخ سبك و پف كرده، به عمل ميآيد.پيشينيان فكر مي كردند كه چون خمير مدتي در جائي بماند، قارچهائي به تدريج از هوا وارد آن شده، شروع به رشد و تكثير مينمايند.
اما اكنون پس از گذشت هزاران سال، نانوايان به خمير خود، خمير مايه ميافزايند تا مواد نشاستهاي و قندي موجود در خمير نان، خوراك قارچهاي موجود در خميرمايه شود و در حين عمل تخمير مقداري گاز كربنيك توليد گردد. از سوي ديگر، حرارت تنور نيز خود باعث افزايش حجم گاز كربنيك شده، بيشتر باعث پف كردن نان و ور آمدن آن ميشود و با خروج مقدار بيشتري گاز كربنيك ازخمير، در نتيجه ناني خشك ، سبك و برآمده با بوئي مطبوع تهيه ميگردد
مواد اولیه تهیه خوراک دام
" خوراك دام از جمله فرآورده هاي جانبي نيشكر مي باشد وبه دو صورت خوراك دام پايه ( به نسبت 77% پيت غني شده ، 20% ملاس ، 1.5% اوره،1.5% نمك و با رطوبت 10% ). و خوراك دام كامل ( اين خوراك مخلوطي است از خوراك پايه به اضافه انواع مواد مغذي افزودني كه بر اساس اهداف توليدي دامها فرمول آن متوازن گرديده و در كارخانه با يكديگر مخلوط مي گردند) توليد مي گردد."
مواد اوليه اصلي كه به منظور توليد خوراك دام مورد استفاده قرار مي گيرند به قرار ذيل مي باشند:
• پيت نيشكر
• ملاس
• غلات
• ويتامينها و مواد معدني
• كنجاله دانههاي روغني
پيت نيشكر
پس از توليد شكر از نيشكر، بخشي از مواد باقيمانده را مخلوطي از الياف گياهي شامل باگاس تشكيل ميدهد كه خود شامل يك بخش خشبي تر ( داراي سلولز بيشتر ) به نام باگاس بوده و بخش ديگر آن از الياف نرمتري با نام پيت تشكيل شده است .در واقع به قسمت نرم داخل نيشكر،پيت اطلاق مي گردد كه مصرف واستفاده بهينه از آن به عنوان يكي از علل اصلي تاسيس كارخانجات خوراك دام مي باشد زيرا:
• در اثر توليد خوراك دام ماده اي كه در واقع غير قابل مصرف به نظر مي رسد(پيت)، مورد استفاده قرار مي گيرد و از اين طريق ارزش افزوده ايجاد خواهد شد.
• جداي از ارزش افزوده به دست آمده در اثر توليد خوراك دام با مصرف اين ماده از هزينه هاي انتقال و از بين بردن آن نيز جلوگيري مي گرددو نهايتاً به حفظ مراتع نيز كمك شاياني خواهد شد.
باگاس به عنوان يك محصول مياني، از كارخانه توليد شكر وارد كارخانه MDF و يا كاغذ ميگردد. در اين كارخانجات طي فرآيندي، پيت موجود در باگاس از الياف سلولزي جدا مي گردد كه اين مرحله را اصطلاحاً دپيتينگ مي نامند. ميزان باگاس موجود در پيت بستگي به سايز توري مورد استفاده در دستگاه دپيتر دارد. هر چه سايز توري بزرگتر باشد ميزان باگاس بيشتري وارد پيت مي گردد. باگاس به دست آمده از اين فرآيند به منظور توليد كاغذ و يا MDF در اين كارخانجات به كار گرفته مي شود و پيت حاصل به كارخانه خوراك دام منتقل مي گردد.
تصویر -نمایی از کارخانه شکر امام خمینی شعیبیه شوشتر وخطوط انتقال باگاس به دپیتر
در مقايسه با باگاس ،پيت از ارزش غذايي بالاتري برخوردار است ولي توليد خوراك دام از باگاس ساده تر از پيت مي باشد همچنين لازم به ذكر است كه كارخانجات مشابه خارج از كشور معمولاً از باگاس به منظور توليد خوراك دام استفاده مي نمايند. ميزان پيت موجود در هر كشت و صنعت معادل 105 هزار تن پيت با 50% رطوبت مي باشد كه در نهايت ميزان پيت موجود در محصول نهايي معادل 3/58 هزار تن پيت با رطوبت 10% مي باشد.
«سرشاخه نيشكر نيز كه درحدود 20% وزني گياه نيشكر را تشكيل ميدهد خود منبع قابل توجهي از خوراك دام ميباشد كه در صورت جمع آوري و نگهداري آن در سيلوهاي مخصوص ميتواند سهم عمده اي در تعليف دامها داشته باشد»
ملاس
ملاس آخرين پساب حاصل از مراحل طباخي يا كريستاليزاسيون شکر است كه نمي توان به روش تبخير و تغليظ، ساكارز بيشتري را به صورت كريستال از آن جدا نمود.
ملاس به عنوان منبع خوبي از مواد قندي ،مواد ازت دار و تركيبات معدني به حساب مي آيد و امروزه مصارف بسيار متنوعي براي آن وجود دارد. اين مصارف را در سه بخش مي توان مورد بررسي قرار داد.
الف- مصارف مستقيم(مانند استفاده در خوراك دام)
ب- مصارف ملاس در صنايع تخميري(مانند استفاده در توليد الكل و خمير مايه)
ج- ساير مصارف ملاس
در ميان توليدات شركت توسعه نيشكر و صنايع جانبي از ملاس در تركيب خوراك دام و همچنين توليد الكل و خمير مايه استفاده مي گردد.
غلات
به منظور افزايش ارزش غذايي خوراك توليدي مي توان به آن درصدي غلات اضافه نمود همچنين توجه داشته باشيد كه كارخانجات توليد خوراك به كار گرفته شده در شركتهاي توسعه نيشكر و صنايع جانبي داراي قابليت توليد محصول بدون پيت هم مي باشند كه اين موضوع انعطاف پذيري توليد خوراك دام را افزايش مي دهد و در نتيجه مي توان براي طيور و آبزيان هم(كه معمولا در خوراك آنها از پيت استفاده نمي شود) خوراك توليد نمود. البته لازم به ذكر است كه براي توليد خوراك طيور و آبزيان مي بايد در هر كارخانه آزمايشگاه ميكروبيولوژي هم وجود داشته باشد.
ويتامينها و مواد معدني
مينرالها گروهي از مواد معدني مورد نياز موجودات زنده مي باشند كه در اندازه و مقادير بسيار متغيري مورد مصرف قرار مي گيرند. عدم وجود اين مواد و يا كمبود آنها سبب بيماريهاي متابوليك در موجودات زنده گرديده و معمولاً مي بايستي به عنوان مكمل مورد مصرف قرار گيرند.
ويتامينها و مواد معدني در تغذيه بسيار مهم و ضروري هستند .به عنوان مثال، تب شير در ابتداي شير دهي ،ناشي از عدم تعادل متابوليسم كلسيم است و فسفر براي باروري بالاي گله ضروري است.سديم ،كلسيم ،فسفر و گاهي اوقات پتاسيم، منيزم و گوگرد ،از مواد معدني پر مصرف مهم در تغذيه گاوهاي شير ده هستند.
كنجاله دانههاي روغني
كنجاله دانههاي روغني به باقي مانده دانههاي روغني همچون دانه تخم پنبه، سويا و ... پس از عمليات روغن كشي اطلاق مي گردد . كنجاله دانههاي روغني حاوي مقادير قابل توجهي پروتئين است و بعنوان يكي از منابع غذايي دام ،طيور و آبزيان كاربرد دارد.
كيفيت دانههاي روغني تا حد زيادي بستگي به روش و درجه حرارت فرآيند توليد روغن دارد و لذا به منظور تعيين خصوصيات آن مي بايد در موقع خريد مورد آزمايش دقيق قرار گيرد.
فرايند توليدخوراك دام در كارخانحات خوراك دام شركت توسعه نيشكر و صنايع جانبي
خوراك دام پايه
اين خوراك كه با نام تجارتي ختن به بازار عرضه شده است شامل مخلوطي از پيت غني شده به روش پخت با بخار(هيدروليزاسيون) با افزودن ملاس و بسته به درخواست ،اندكي اوره ميباشد كه بر اساس نياز با درصدهاي متفاوت توليد ميگردد. اين خوراك پايه كه هم ميتواند بطور مستقيم به مصرف دامها برسد وهمچنين آنرا در فرمولاسيون خوراك كامل نيز بكار ميبرندكه مخلوطي است به نسبت 77% پيت غني شده، 23% ملاس و با رطوبت 10%.
ميزان پروتئين اين خوراك حدود 3% است كه اين مقدار پروتئين براي منظورهاي مختلف توليدي كم ميباشد و دامدار براي مصرف اين خوراك بايد در جيره روزانه دام مواد پروتئيني نظير انواع كنجاله را منظور نمايد.
خوراك دام كامل
اين خوراك مخلوطي است از خوراك پايه به اضافه انواع مواد مغذي افزودني و پريمكس (ويتامينه و معدني) كه براساس اهداف توليدي انواع دام فرمول آن متوازن گرديده ودركارخانه قبل از پلت شدن محصول با يكديگر مخلوط ميگردند و توليداتي كه به اين طريق حاصل مي آيد ميتواند جيره ايده آلي براي دامها با هدف توليدي تعيين شده باشد.
اهداف توليدي دامها نظير توليد شير، گوشت، پشم و غيره متغيير ميباشد و نوع جيره اي كه بايد براي توليد اين محصولات به صورت روزانه به دامها داده شود نيز متفاوت است لذا مواد افزودني كه براي توليد خوراكهاي كامل مصرف ميگردد متنوع و مقدار آن نيز متفاوت ميباشد و براساس سفارش مشتري تعيين ميگردد مقدار خوراك پايه (مخلوط پيت غني شده و ملاس) كه براي توليد جيره ها مورد مصرف قرارميگيرد از 10% تا 50% كل فرمول خوراك متغيير است.
آزمايشگاه شركت توليد خوراك دام شعيبيه شوشتر
در آزمايشگاه شركت توليدي خوراك دام شعيبيه مي توان آزمايشات متعددي را انجام داد.از آن جمله مي توان ،آزمايش رطوبت و ماده خشك (DM) ،آزمايش تعيين مواد معدني(ASH)، پروتئين خام(CP)، ماده غذايي قابل جذب(TDN) و..... را نام برد.
تصوير-آزمايشگاه كاخانه توليد خوراك دام شعيبيه
جدول (1 ) ـ تركيب شيميايي باگاس خام و فرايند شده براساس ماده خشك
ويژگيها باگاس خام
به نسبت 100 در 100 ماده خشك باگاس فرايند شده با بخار
به نسبت 100 در 100 ماده خشك
ماده خشك 95/43 – 31/48 37-32/44
پروتئين خام 86/1 – 98/1 67/1 – 93/1
فيبر خام 28/39 – 09/45 89/31 – 45/34
عصاره اتري 83/0 – 26/2 98/0 – 86/4
خاكستر 73/2 – 73/5 77/4 – 09/6
T.D.N 35 – 40 53 – 57
N.F.E 6/48 – 18/52 25/54 – 11/59
N.D.F 24/85 – 7/89 30/52 – 16/58
A.D.F 17/54 – 33/62 81/48 – 65/62
سلولز 56/37 – 69/44 18/34 – 99/43
همي سلولز 91/22 – 90/34 49/3 - ــــ
A.D.L 63/12 – 89/14 08/11 – 06/15
IVDMD 31/33 – 11/43 82/64 – 85/65
ماخذ: مؤسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
جدول (2 ) ـ تركيب شيميايي پيت خام و غني شده
ويژگيها پيت خام
به نسبت 100 در 100 ماده خشك پيت غني شده با بخار
به نسبت 100 در 100 ماده خشك
ماده خشك 71.8 52.63
ASH 7.6 10.1
C.P 1.57 1.05
فيبر خام 38.41 36.84
N.D.F 89.07 55.9
N.D.S 10.93 44.1
A.D.F 65.03 51.73
A.D.L 13.5 15.3
همي سلولز 24.04 4.17
سلولز 51.53 36.43
T.D.N 45.93 59.84
ღ♥♥ღ♥ღشاد ترين مردم لزوماً بهترين چيزها را ندارند؛