X
تبلیغات
مهندسي علوم و صنايع غذايى - قائميه

مهندسي علوم و صنايع غذايى - قائميه

اطلاعات جامع مهندسی صنایع غذایی و کاربرد آن

مختصری پیرامون غلات

مقدمه:

غلات شامل گياهان يك ساله خانواده گندميان است كه براي مصرف دانه ريز و يا دانه درشت آنها و يا علوفه شان كشت مي گردند. از كل اراضي جهان تقريباً 34% آن زير كشت زراعي و مراتع قرار مي گيرد. از كل توليدات كشاورزي محصولاتي نظير برنج ، گندم ، ذرت ، جو در اين ميان نقش مهمي را ايفا مي كنند.

طبقه بندي غلات:

طبقه بندي غلات براساس روشهاي مختلفي انجام مي گيرد:

نوع استفاده: براساس استفاده غلات به دو گروه تقسيم مي شوند.

A» غلات دانه اي (Grain cereals)  وB» غلات علوفه اي  (Forage cereals)

غلات را براساس نوع استفاده به دو گروه فوق تقسيم مي شوند. غلات دانه اي غلاتي هستند كه هدف از كشت آنها برداشت دانه شان مي باشد كه اين دانه اگر به مصرف انسان برسد به اين نوع غلات Food-grain cereals  گويند نظير برنج و گندم و اگر اين دانه به مصرف دام برسد به آن Feed- grain cereals  گويند البته بايستي توجه داشت كه بعضي از غلات نظير چادار در بعضي از مناطق (اروپاي شرقي) به تغذيه انسان مي رسد در صورتي كه در بعضي از مناطق ديگر يا به عنوان علف هرز است و يا به تغذيه دام مي رسد.

غلات علوفه اي غلاتي هستند كه هدف از كشت آنها توليد علوفه بوده  نظير سورگوم و سودان گراس (جارو)

2) منطقه كشت (نيازسرمايي):

A» غلات سردسيري (Cold-season cereals)

B»  غلات گرمسيري (Warm- season cereals)

غلات نواحي سردسيري غلاتي هستند كه براي تكميل دوره ي زندگي خود به يك دوره سرماي زمستاني يا اوايل بهاري نياز دارند. در صورتي كه اين نياز سرمايي بر طرف نگردد گل نخواهد داد اين غلات به علاوه به دماي پايين تحمل بيشتري دارند نظير گندم ، جو، چاوادار ، يولاف .

غلات نواحي گرمسيري نياز به دوره ي سرما ندارند و تحمل سرماي زمستاني يا اوايل بهاري را ندارند و حداقل دماي قابل تحمل توسط آنها سيزده تا چهارده درجه سانتيگراد مي باشد. نظير ذرت ، ذرت خوشه اي ، سودان گراس ، برنج ، ارزن.

3) براساس اندازه دانه:

A» غلات دانه ريز Small- grain cereals

B»غلات دانه درشت Large- grain cereals 

از گروه اول مي توان گندم و جو ، چاودار ، يولاف و از گروه دوم ذرت را مثال زد.

ذرت:

منشاء اوليه ذرت در آمريكاي مركزي مي باشد و امروزه ذرت به عنوان اصلي ترين زراعت جهت تأمين مواد غذايي در آمريكاي شمالي و مركزي قبل از كشف قاره جديد كرسيتف كلمپ شناخته شده است. مطالعات اوليه نشان دهنده اين است كه دركشورمكزيك ذرت حدود 4500 سال قبل از ميلاد كشف شده است. در آمريكا ذرت نه تنها به عنوان غذاي اصلي مردم محسوب مي گرديده است بلكه نقش و اهميت بسيار زيادي در زندگي ، آداب و رسوم و مراسم مذهبي و تاريخ مردم داشته است. پس از كشف قاره آمريكا توسط  كرسيتف كلمپ در قرن 15 (1493 ميلادي) ذرت ابتدا به اسپانيا و سپس به ايتاليا و پرتغال وساير كشورهاي اروپايي رفت. بعدها در اوايل قرن 16 پرتغالي ها ذرت را به اندونزي ، آفريقا ، آمريكا و چين بردند پس از ورود ذرت به اروپا تصور بر اين بوده است كه منشاء ذرت كشورهاي آسيايي است به همين دليل آن را ذرت تركي مي گفتند.

كشت وسيع ذرت در كشور ما ايران حدوداً از سال 1367 همراه باتسهيلات قائل شده از طرف وزارت جهادسازندگي آغاز شده است.

در سال 1734 ، لنيه ذرت را با نام Zea mays به جهانيان اعلام كرد، Zea داراي ريشه ي يوناني (Zoe in) به معناي زندگي و mays از نام قبيله اي از سرخپوستان (mahin) گرفته شده است.  

اهميت ذرت:

ذرت به دليل قدرت سازش پذيري فراوان خود به شرايط اقليمي به سرعت در تمام دنيا گسترش يافته است و مكان سوم را بعد از گندم و برنج از نظر سطح زير كشت به خود اختصاص داده است. ذرت بيشتر براي استفاده از دانه و سيلو كردن علوفه آن كشت مي گردد.30% تا 35% از توليدات جهاني ذرت به طور مستقيم به تغذيه انسان مي رسد به شكل آرد ، شيريني ، كنسرو و فرني. 60% تا 75% ذرت توليدي جهان به طور مختلف به مصرف دام مي رسد( دانه، علوفه، و....) و حدود 5% از توليد ذرت در جهت تهيه فرآورده هاي صمغي از جمله نشاسته، شربت قند، روغن اختصاص مي گردد. همچنين از ساقه ي آن در صنعت كاغذ سازي و تقوا سازي و از چوب بلال آن جهت تهيه اسيداستيك ، قطران زغال و فور فورال استفاده مي شود.

انواع ذرت:

ذرت را براساس شكل اندازه بذر و نتيجتاً مورد مصرف به گروه هاي زير تقسيم مي كنيم:

A» ذرت دندان اسبي Dent corn :

در اين نوع ذرت دانه در برش طولي اندوسپرم داراي يك لايه نيم سخت تنها در اطراف اندوسپرم و در واقع در قسمت ديواره هاي جانبي مي باشد و دروسط نرم و آردي است. در زمان رسيدگي بذر به دليل از دست رفتن آب بذر، بذر در قسمت وسط فرو رفته شده و شبيه دندان اسب مي شود. اين نوع صرفاً در تهيه علوفه و سيلو مصرف مي شود.

B» ذرت آجيلي pop corn :

اندوسپرم اين ذرت بجز مقدار بسيار اندكي در اطراف جنين سخت مي باشد. در اين نوع ذرت دانه ريز و غني از pro است با حركت دادن به دانه رطوبت اندوسپرم تبخير مي گردد و به طور ناگهاني حجم دانه ها افزايش خواهد يافت . در نتيجه دانه منفجر شد اندوسپرم به شكل كف صابون مي شود.

همان طور كه از اسم اين ذرت مشخص است اين نوع ذرت مصرف آجيلي دارد.

C» ذرت شيرين Sweat corn :

در اين نوع ذرت آندوسپرم غني از هيدراتهاي كربن قابل حل و فقير از نشاسته است . اين حالت بر خلاف تمامي انواع ذرت است كه در آنها مقدار آميلوپكتين بسيار زياد است.

اين نوع ذرت دانه هايش در زمان رسيدگي آب خود را از دست داده و چروكيده مي شود. موردمصرف اين ذرت در تغذيه انسان وعمدتاً در كنسرو سازي است.در بين انواع ذرت داراي

قدرت پنجه زني است.

D» ذرت بلوري ( Flin corn):

اين نوع ذرت دانه ريز و كوچك است و بافت شاخي قسمت اعظم فضاي دانه را به خود اختصاص داده است. و نشاسته بسيار در اطراف جنين وجود دارد يكي از اين نوع ذرت عمدتاً در مرغداري ها استفاده مي شود.

E» ذرت آردي  Flouer corn:

تمام اندوسپرم اين نوع ذرت آردي مي باشد . دانه ها در اين نوع ذرت كروي بوده است در كشور هاي آمريكاي لاتين از آن براي تهيه نان استفاده مي كنند.

F» مومي Waxy corm :

در اين نوع ذرت نوعي نشاسته است كه در آ ن واحدهاي تشكيل دهنده نشاسته يعني گليكوژن و آميلوپكتين نسبت هاي متفاوتي را با ساير انواع ذرت نشان مي دهند. به اين ترتيب كه در اين نوع ذرت بر خلاف ساير ذرتها مقدار گليكوژن بيش از آميلوپكتين است.مورد مصرف اين ذرت بيشتر در تحقيقات به نژادگري است.

J» ذرت غلاف دار Sheathy corn:

در اين نوع ذرت برخلاف ساير انواع دانه ها در زمان رسيدگي داراي پوشش مي باشند. مورد مصرف اين نوع ذرت در فعاليت هاي نژادي است.

عوامل موثر بر رشد و نمو ذرت:

1) نور: ذرت گياهي است C4 ذرت از لحاظ واكنش به نور و فتوپريوديسم از انواع بي تفاوت تا روز كوتاه مي باشد.

تعداد ماده ي خشك توليدي در يك زراعت كامل ذرت در واحد سطح بسيار بيشتر از توليد ساير گياهان زراعي مي باشد. يعني اين كه ذرت قادر است از نور به مراتب بيش از ساير گياهان زراعي جهت توليد ماده ي خشك استفاده نمايد. و هرچه مقدار نور تابشي در منطقه بيشتر باشد عملكرد ذرت نيز بيشتر است.

2) رطوبت: براي توليد هر واحد ماده ي خشك بسته به شرايط محيطي گياه ذرت به 233 تا 445 واحد آب نياز دارد. گياه ذرت را مي توان در مناطقي كه حداقل بارندگي ساليانه آن 375mm  باشد به صورت ديم كشت نمود.

حساس ترين مرحله ي رشد گياه ذرت به كم آبي شامل فاصله ي زماني ظهور سنبله تا پايان مرحله پر شدن دانه ونيز ( دانه بستن ) زمان ظهور تاج ذرت مي باشد . آب دادن ذرت مثل گندم است.

تناوب در ذرت:

گياه ذرت در مناطق معتدله توقع زيادي از نظر زراعت قبلي خود ندارد. چون زمان كشت آن در بهار بوده و به حد كافي دير مي باشد و تناوب زراعي در منطقه هرچه كه باشد امكان وارد كردن ذرت در آن وجود دارد به علاوه در مناطق معتدله نسبت به مناطق گرمسيري ذرت آفات و بيماري هاي مشترك كمتري با ساير غلات دارد. لذا كشت متوالي آن در تناوب با ساير غلات مشكل ساز نخواهد بود.

بهترين گياه بيش كشت براي ذرت علي رغم تمام موارد ذكر شده لوبيا، شبدر و يونچه و سويا مي باشد.

تهيه ي زمين:

در ذرت بسته به بافت خاك متفاوت مي باشد. در زمين هاي رسي با مقدار قابل توجه مواد آلي بايستي ابتدا در پائيز شخم با عمق  cm30-20  زده شود.اما در خاك هاي سبك به خصوص در مناطق معتدله مي توان اين شخم را در بهار انجام داد. در گياه ذرت ضرورت دارد كه قبل از كاشت بذر به وسيله ي قارچ كش ضد عفوني گردد. بذر مورد استفاده جهت كاشت علاوه بر اين بايستي حداقل داراد 98% خلوص و 90% قوه ي ناميه داشته باشد. علاوه بر اين در صورتي كه از بذرهاي هيبريد استفاده گردد بايستي هر ساله جهت كشت بذر هيبريد تهيه شده از مراكز تحقيقاتي را مورد استفاده قرار داد.

در مورد گياه ذرت بسته به مورد مصرف آن فاصله ي رديف هاي كاشت ذرت متفاوت است و ازcm 50 تا 75  مي باشد. و كاملاً روش كشت در مورد گياه ذرت روش جوي پشته ايي است.

 زمان كاشت ذرت:

زمان كاشت ذرت وقتي است كه درجه حرارت خاك در عمق كاشت (حداكثر cm10) در اوايل صبح (8 صبح) 8 تا 10 درجه باشد و هوا همچنين رو به گرمب باشد.

ميزان بذر مورد نياز جهت كشت ذرت:بسته به اين كه هدف از كاشت ذرت برداشت دانه تهيه ي سيلو و يا علوفه باشد مقدار بذر مصرفي در واحد سطح متفاوت است. بدين ترتيب كه در كشت دانه اي kg15 تا 18 در هكتار در سيلويي  kg 25 تا 30 و علوفه اي kg 50 تا 70 خواهد بود.

برداشت ذرت:

زمان برداشت ذرت در صورتي كه از كمباين استفاده گردد بايستي رطوبت دانه در حد 20% تا 24% باشد. پس راه عيني جهت تعيين زمان برداشت ديدن لايه سياه رنگ در منطقه ناف جنين مي باشد. اين لايه كه به (Black layer) معروف است در واقع سدي است در برابرارتباط غذايي گياه و دانه و تشكيل آن نشان دهنده به پايان رسيدن انتقال به دانه مي باشد.

 هيبريد در ذرت:

امروزه در كشت گياه ذرت از انواع هيبريد استفاده مي شود. هيبريدهايي كه در حال حاضر از آنها جهت كشت استفاده مي گردد عبارتند از هيبريدهاي ساده: ( Single cross) يا Sc و يا هيبريدهايدو گانه يا ) Double corss) و يا Dc ويا هيبريدهاي سه گانه و يا (Three way cross) ويا Tc مي باشد.

در هيبريد نوع اول دو Line خالص با يكديگر تلاقي داده مي شود.

Line خالص: گياهي است كه از لحاظ تمامي ژن هايش حالت هموژيگوسباشد.

در هيبريد نوع دوم حاصل از تلاقي دو هيبريد ساده مي باشد و هيبريد نوع سوم از تلاقي يك Line خالص و يا هيبريد ساده مي باشد. هيبريدها به طور متوسط عملكردشان 40% تا 50% بيش از گونه هاي معمولي ذرت است. اما در بين انواع هيبريد، هيبريدهاي ساده بيشترين عملكرد را دارند.

مورفولوژي ذرت:

1)ريشه:

 ذرت گياهي است يكساله و علفي با ريشه هاي عموماً افشان جنين بذر در ذرت در زمان جوانه زني تنها توليد يك ريشه ي بذري را مي نمايند. اين ريشه بسيار سريع رشد كرده توليد انشعاب مي نمايد و به صورت مستقيم در خاك فرو مي رود.

چند روز بعد از رويش گياه در داخل خاك در عمق چندcm  از سطح خاك اولين گره ي ساقه بوجود مي آيد. فاصله ي بذر و اولين گره ساقه را اصطلاحاً فروكوتيل مي گويند.سلول فروكوتيل بسته به عمق كشت متغيير مي باشد. از فروكوتيل نيز 3تا 7 ريشه ي نا به جا خارج مي گردد. اين ريشه ها همراه با ريشه ي جنيني ذرت ريشه هاي اوليه را تشكيل داده و نقش آن ها تأمين آب ومواد غذايي براي 2 تا 3 هفته ي اول رشد گياه مي باشد. بعد از آن گياه مقدار زيادي گره  فاصله ي بسيار كمي از يكديگر به روي ساقه ي زيرزميني ايجاد كرده كه تمامي اين گره ها در ظاهر به شكل يك گره مشاهده مي شوند كه به اين مجموعه گره ها گره انشعاب گويند.و در آنجا نقطه ي رويشي گياه قرار دارد. هر گره ي زير زميني مي تواند 4 تا 16 ريشه را توليد كند. به ريشه هايي كه از گره انشعاب خارج مي شوند ريشه هاي تاجي يا (Cronal roots) گويند. بين گره هاي موجود در گره ي انشعاب و طول عمر گياه رابطه ي مستقيم وجود دارد يعني هرچه گياه دير رس تر باشد تعداد گره هاي آن نيز بيشتر مي باشد. هرچه ميزان رطوبت خاك كمتر باشد فضاي اشغال شده توسط اين ريشه ها  بيشتر خواهد بود.

از دومين تا هفتمين گره ساقه ي موجود بر سطح خاك ريشه هايي خارج مي گردد كه به اصطلاح به  آن ها ريشه هاي هوايي (Aerial roots) گويند. اين ريشه ها وارد خاك شده و علاوه بر استقرار گياه در جذب آب  و املاح نقش دارند.

2)   ساقه :

ساقه در ذرت استوانه اي شكل و معمولاً با مقطع بيضوي مي باشد همچنين ساقه ي آن نظير ساير غلات بند بند اما تو پر مي باشد در ذرت انواع پا كوتاه به ورس جهت كشت مطلوب تر مي باشد بعلاوه ارقام دير رس نسبت به ارقام زود رس پابلند تر  مي باشند . تمام انواع ذرت به استثنأ ذرت شيرين قدرت پنجه زني ندارند.

۳) گل آذين ذرت :

ذرت گياهي است تك پايه كه در آن اندام جنسي نرو ماده به روي يك پايه قرار دارد. اما از هم جدا مي باشند علاوه براين ذرت گياهي است دگرگشن (Cross pollinated) كه درآن هر بوته توسط بوته ي ديگري بارور مي گردد. گل آذين نر در ذرت به صورت پانيكل و با خوشه مي باشد كه به تاج ذرت يا Tassel معروف است. هر سنبله چه در گل آذين نر در قاعده ي خود داراي 2            بوده و در داخل هر سنبلچه دو گل وجود دارد كه هر گل شامل يك پالت، دو پرچم، دو بالشتك و يك تخمدان تحليل رفته مي باشد. هر پرچم تا حدود 2000 دانه گرده را توليد كرده پس هر گل آذين نر حدود 25 ميليون و حتي بيشتر دانه گرده را توليد مي كند سپس دانه هاي گرده توليد شده در اثر نيروي ثقل به مناطق مختلف منتقل مي گردد.

گي آذين ماده در ذرت از نوع سنبله بوده و بلال و يا Ear معروف مي باشد. بلال در ذرت توسط برگ هاي تغيير شكل يافته ايي موسوم به پوشش بلال و يا (Husk) احاطه شده است. تتعداد گل آذين ماده يا بلال در ارقام امروزي در هر بوته يك عدد مي باشد. بلال در ذرت داراي يك محور مركزي قطور كه همان محور سنبله مي باشد و به cob موسوم است تشكيل شده است. سنبله چه ها به صورت جفت بر روي محور قطور قرار گرفته اند به همين دليل همواره تعداد رديف هاي دانه ي موجود در بلال ذرت زوج مي باشد.

سنبله چه ها بدون پايه بر روي محور سنبله قرار گرفته و حاوي دو گل مي باشد كه همواره تنها گل فوقاني بارور مي شود در غير اين صورت بلال نامنظم مي گردد. هر گل داراي پالت، يك تخمدان مي باشد. در ذرت خامه بسيار طويل شده و مجموعه خانه هاي گل هاي مختلف از انتهاي پوشش هاي بلال خارج مي گردند به مجموعه ي خامه ها و كلاله ها در ذرت اصطلاحاً كاكل ذرت يا Silk گويند. در ذرت به دليل آن كه رنگ دانه توسط پديده ي Xenia كنترل مي گردد. يعني اين كه رنگ دانه را جنس نر تعيين مي كند ممكن است بر روي يك بعدل ذرت دانه هايي به رنگ هاي مختلف مشاهده شود.

نكاتي كه در زمان كاشت ذرت بايد بدان توجه كرد :

ذرت را بديل داشتن ريشه هاي عميق و قدرت در جذب مواد غذايي نسبت به حاصلخيزي خاك توقع چنداني ندارد. اما به شوري خاك بسيار حساس است. بهترين نوع خاك در كشت ذرت خاك هاي عميق با بافت متوسط زهكشي خوب و قدرت نگهداري آب زياد مي باشد. گياه ذرت بيشترين عملكرد خود را در شرايطي خواهد داشت كه PH خاك حدود 5/6 تا 7 مي باشد.

+ نوشته شده در  دوشنبه 14 بهمن1387ساعت 22:22  توسط محمد كرمي ايوبلو  | 

ماست بيوفودي براي سلامتي

ترجمه وگردآوري : محمد کرمی ایوبلو  
غذاهايي با تغييرات قابل قبول در ارزش غذايي كه از فعاليت هاي ميكروبي بدست مي آيند،تحت عنوان بيوفودها هستند. نتايج بسياري از تحقيقات نشان مي دهد كه ارگانيسم هاي زنده مورد مصرف بايد خودشان در لوله گوارش انسان موردارزيابي قراربگيرند. ماست يك محصول شيري تخميرشده بوده ومي تواند به عنوان يك بيوفود نام گذاري شود. زماني كه ما دلمه را به شير اضافه مي كنيم ومدت يك شب دلمه را براي بستن نگه مي داريم، باكتري هاي استرپتوكوكوس ترموفيلوس ولاكتوباسيلوس ولگاريس موجود در دلمه به عنوان كشت استارتر به شير اضافه مي شود.تبديل لاكتوز به اسيدلاكتيك، اثر محافظت كننده اي براي شير دارد.PH پايين فرآورده هاي تخميري از رشد باكتري هاي مولد گنديدگي وساير ميكروارگانيسم هاي مولد فسادجلوگيري مي نمايد.همچنين عمر نگهداري اين محصولات خوب است. ماست غذاي مورد پسند عموم بوده وسبب سلامتي مي شود.چون غذاي مختصر وسريع با كالري پايين است. انواع ماست با چربي پايين براي كنترل كلسترول توصيه شده است.ماست از شير گاو يا گاوميش تهيه مي شود. ماست گاوميش منبع غني كلسيم وديگر مواد معدني است. اثرات مفيد مصرف ماست بيشتر به پروتئينهاي قابل هضم، افزايش قابليت در دسترس بودن مواد معدني مهم وويتامينها، همچنين به فاكتورهاي پيش برنده رشدكه به وسيله ارگانيسم هاي موجود درماست بوجود مي آيند مربوط مي شود. ماست همچنين مشاهده شده كه خواص ضدسرطاني دارد. طبق مطالعه اي كه انجام شده افزايش مصرف كلسيم از منابع شير،پنيروماست شايد ريسك سرطان روده را با كند كردن رشد غير عادي سلول هايي كه منجربه سرطان روده مي شود كاهش مي دهد. غذاهاي لبني منبع غني كلسيم وويتامينD مي باشند. به علاوه غذاهاي لبني تركيباتي نظيراسيد لينولئيك كونژوگه ،بوتيريك اسيدواسفنگوليپيدها دارند كه خواص ضد سرطاني دارند. اسيد لينولئيك كونژوگه در بسياري از غذاهاي دامي بخصوص فرآورده هاي شيري تمام چرب گاووبره وجود دارد. گرچه مقادير واقعي اسيد لينولئيك كونژوگه مي تواند متغير باشد. تحقيقات نشان داد كه وقتي به گله جيره هاي غني لينولئيك اسيد مثل روغن آفتابگردان وروغن سويا داده مي شود مقداراسيد لينولئيك كونژوگه شير توليد شده افزايش مي يابد. بعلاوه گاوهايي كه درمراتع چرا مي كنندشيرهاي غني از اسيد لينولئيك كونژوگه توليد مي كنند. بخصوص زماني كه علوفه در مرحله رشد اوليه است واين به اين دليل است كه لينولئيك كونژوگه از لينولئيك اسيد در مقادير قابل توجهي طي پروسه اي به نام ايزومراسيون آنزيمي توليد مي شود. اين عمل درطي متابوليسم لينولئيك اسيد توسط باكتري هاي روده اتفاق مي افتد. محققان نشان داده اند كه شير تخمير شده اثر ضد توموري قوي داردكه مربوط به باكتري اسيد لاكتيك مي باشدكه اثر آنتي موتاژني را تشديد مي كند. ميكروبهاي مفيد در ارتباط بابيوفودها مي توانند باعث سلامتي شده وعلاج طبيعي براي بسياري از بيماريها باشد. بسياري از مردم به فرآورده هاي شيري حساسند. ماست نه تنها براي كساني كه به لاكتوز حساسند، تنها منبع كلسيم محسوب مي شود بلكه از طرف ديگر بدن انسان ماست را نسبت به ساير شكلهاي كلسيم بهتر جذب ومصرف مي كند. ماست علاوه برمفيد بودن براي سيستم هضم، همچنين ماسك تميز كننده صورت يا تسكيني براي آفتاب سوختگي است.
ماست سه نوع ميكروارگانيسم مختلف به نام هاي ديپلواسترپتوكوكوس، لاكتوباسيلوس ميله اي به فرم كوكسي ولاكتوباسيلوس ميله اي شكل دارد.مچينكوف در سال 1910 ثابت كرد كه اسيد لاكتيك باكتري موجود در ماست به نام بولگارين باسيلوس(لاكتوباسيلوس بولگاريس)باعث افزايش طول عمر انسان مي گردد. بدين صورت كه حضور اين ميكروارگانيسم باعث ممانعت رشد ميكروارگانيسمهاي عفونت زا در روده مي شود.همچنين افزايش مقدار ماده خشك بدون چربي ماست در مقايسه با شير سبب مي شود كه ميزان يونهاي معدني در واحد وزن بيشتر شود..عقيده براين بوده كه يكي از علايم بروز پيري در انسانها ،عبور ناخواسته تركيبات مضر از روده به جريان خون است واين تركيبات شيميايي حاصل فعاليت باكتري هاي تجزيه كننده پروتئين (باكتريهاي گندزا) در قسمت تحتاني روده باريك وروده بزرگ مي باشد. حال اگر بتوان باخوردن ماست فعاليت اين باكتري ها را متوقف كرد مي توان پذيرفت كه تاثيرات نامطلوب محصولات متابوليكي آن ها تا مدت زمان طولاني آشكار نخواهد شدوشخص احتمالا زندگي طولاني تر وسالمتري خواهد داشت. ماست يكي از مهمترين عوامل سلامت استخوان بامقدار كلسيم بالا مي باشد. همچنين يك منبع خوب پروتئين با كيفيت بالاوويتامين B بخصوص ريبوفلاوين مي باشد.ماست داراي سطوح بالاي فسفر كه بدن براي استفاده از پروتئين نياز دارد مي باشد. فسفر درتوليد انرژي شركت مي كند.ماست نوشيدني (دوغ)ميكروارگانيسمهاي زنده شناخته شده را به عنوان پروبيوتيكها ومخمرها فراهم مي كند.همچنين معلوم شده كه سيستم ايمني را با تحريك آنتي بادي هاي مبارزه كننده با بيماري ها تقويت مي كند.ماست شيوع انتشاربيماري هاي اسهالي، زخم معده گاستريك،سرطان روده وامراض روده راكاهش مي دهد. همچنين براي معالجه واحتمالا پيشگيري از ورم مفاصل، آلرژي ها وحتي عدم تحمل لاكتوز مفيد است.

+ نوشته شده در  دوشنبه 14 بهمن1387ساعت 22:15  توسط محمد كرمي ايوبلو  | 

شربت HFCS

HFCS: شربتی پرکاربرد و در عین حال فروکتوز، منوساکاریدی است که تقریباً 75 درصد شیرین‌تر از ساکاروز است؛ به همین علت فروکتوز و فرآورده‌های آن، غالباً جانشین ساکاروز می‌شوند و می‌توان آن را از هیدرولیز ساکاروز به دست آورد.

تلاش‌های جدی جهت تولید فروکتوز در آمریکا به اوایل دهه­ی 1950 برمی‌گردد. اما فقط در اواسط دهه­ی 1970 بود که محققان موفق شدند فروکتوز خالص را به صورت تجاری به دست آورند، حق ثبت شده­ی انحصاری آن متعلق به هولشتاین (Holestein) و هولسینگ  (Holsing)  است.

در اروپا در کشورهایی مانند آلمان، فنلاند و فرانسه تحقیقاتی روی شیمی مواد قندی و گسترش آن برای یافتن فروکتوز انجام و ساکاروز مجدداً به عنوان منبع اصلی ماده­ی خام فروکتوز مطرح شد. در دهه­ی 1960 فروکتوز کریستال شده صنعتی در اروپا تولید شد که فرآیند آن بر مبنای تبدیل ساکاروز از طریق شکستن باندهای گلیکوزیدی و آزادشدن گلوکز و فروکتوز از واحد دی‌ساکاریدی آن­ها بود.  این مساله، فرآیند ساده‌ای را پایه‌ریزی کرد. اگر چه تولید آن به هر دو روش اسیدی و آنزیمی امکان‌پذیر است؛ اما روش آنزیمی، تولید آنزیم‌های عمل‌کننده را در حد مطلوب انجام می‌دهد که بایستی تهیه و سپس تخلیص شوند تا جهت فرآیند صنعتی، مناسب باشند.

در طبیعت، فروکتوز (لوولوز) قند اصلی بسیاری از میوه‌ها و سبزیجات است و به همین دلیل به آن قند میوه می‌گویند. عسل حاوی 55 درصد وزنی فروکتوز بر مبنای ماده­ی خشک است. فروکتوز در شکل پلیمری، به عنوان اینولین در منابعی از قبیل کنگر اورشلیمی، کاسنی و گیاه مولد قاصدک وجود دارد و ضمن فرآیند با اسید یا آنزیم آزاد می‌شود.

در سال 1874 میلادی تشخیص داده شد که فروکتوز به عنوان شیرین‌کننده برای بیماران دیابتی، بر ساکاروز ارجحیت دارد. درحالی که امروزه مطالعات روی واکنش میلارد نشان داده که فروکتوز ممکن است خیلی بیشتر از گلوکز، در عوارض مرض دیابت نقش داشته باشد؛ زیرا گلوکز در هر سلول بدن متابولیز می‌شود؛ اما فروکتوز تماماً در کبد متابولیز می‌شود.

در پی کشف تبدیل قلیایی دکستروز به فروکتوز در سال 1895، تعداد قابل توجهی از بررسی‌ها به سوی روشی جهت توسعه‌ی یک فرآیند تجارتی در این مورد معطوف شد. با این وجود به خاطر مشکلاتی از قبیل رنگ و طعم نامطلوب، محصولات کم‌ارزش و بازده پایین فروکتوز، این فرآیند هرگز از نظر تجاری مقرون به صرفه نشد. تبدیل آنزیمی دکستروز به فروکتوز توسط «گلوکو ایزومراز» نخستین بار در سال 1957 گزارش و در سال 1960 ثبت شد.

جست‌وجو در این مرحله، در ژاپن برای چندین سال ادامه یافت تا نهایتاً در سال 1966 منجر به تولید تجاری آن شد و در سال 1971 در ایالات متحده ثبت گردید. فناوری ژاپنی تحت لیسانس استاندارد نوشیدنی‌ها بود و تولید در سال 1967 در ایالات متحده با اجرای فرآیند غیرپیوسته آغاز شد.

محصولات 15 درصد وزنی فروکتوز در سال 1968 به محصولی با 42 درصد وزنی فروکتوز بدل شد. در سال 1972 یک سیستم پیوسته با استفاده از فرآیند آنزیم غیرفعال شده، پایه ‌گذاری شد.
حال با دانش مختصری در مورد تاریخچه­ی‌ فروکتوز که در مقدمه، شرح داده شد، به تعریف HFCS می‌پردازیم.

HFCS مخفف High Fructose Corn Syrup به معنی شربت ذرت با فروکتوز بالاست. شربت‌های با میزان فروکتوز بالا، افزایش روزافزون تقاضا برای قند و نیز افزایش قیمت آن، توجه دانشمندان را معطوف به تولید شیرین‌کننده‌های دیگر کرد. شربت‌های اینورت، شربت‌های گلوکز ـ فروکتوز و یا شربت‌های دارای میزان‌ فروکتوز بالا به عنوان شیرین‌کننده‌هایی که می‌توانند جایگزین ساکاروز شوند؛ در نظر گرفته شدند. علت این امر وجود فروکتوز است که دارای اندیس شیرینی 173 در مقایسه با گلوکز با شیرینی 74 یا ساکاروز با شیرینی 100 بود. از اولین سال‌های آغازین قرن بیستم تا به امروز، صنعت آسیاب مرطوب غلات و به طور عمده ذرت، مسیر طولانی را طی کرده است. در سال 1980، کارخانه­ی کوکاکولا مصرف نسبی HFCS  را در نوشابه‌های خود آغاز کرد و تا اواخر 1984 این ماده به طور کامل جایگزین ساکاروز در همه­ی انواع نوشابه­های حاوی کربن گردید.

این توسعه‌ها نیروی محرکه­ی‌ قوی برای پذیرش جهانی HFCS بود. امروزه بیش از 80 کارخانه در نقاط مختلف جهان به کار تولید شیرین‌کننده‌های دارای فروکتوز، به‌خصوص شربت ذرت دارای فروکتوز بالا (HFCS) مشغولند. این مساله موید این واقعیت است که مصرف جهانی قند روز به روز در حال افزایش است و از 81 میلیون تن در سال 1977 به 107 میلیون تن در سال 1990 رسید. مصرف HFCS به طور خلاصه به عنوان عمده‌ترین ماده­ی این گروه، در سال­های مذکور از کمتر از سه میلیون تن به تقریباً هشت میلیون تن رسیده است. حدوداً 20 درصد افزایش در مصرف جهانی شیرین‌کننده‌ها مربوط به HFCS و 80 درصد نیز مربوط به قندست. نشاسته، بیشترین جزء ذرت و تاپیوکا است که برای تولید HFS استفاده می‌شود. تنها در هندوستان، میزان تولید سالانه­ی ذرت، هفت میلیون تن است که در ایالات مختلف این کشور کشت می‌شود. با یک بررسی ساده می‌توان دریافت که بیش از 80 درصد ذرت تولیدی جهان به مصرف خوراکی و  حدود 20 درصد آن نیز به مصارف صنعتی از قبیل تولید شیرین‌کننده‌ها می‌رسد.

بخش عمده­ی غلات و میوه‌جاتی از قبیل ذرت، برنج، کاساوا، مرکبات بومی منطقه غرب خاورمیانه و بسیاری از گیاهان از قبیل سیب‌زمینی را نشاسته تشکیل می‌دهد. بنابراین با طراحی فرآیندهای صنعتی متناسب با هر یک از این محصولات، در مناطقی که بیشتر یافت می‌شوند، می‌توان واحدهای تولیدی برای تهیه صنعتی شیرین‌کننده‌های با منشاء نشاسته و به‌طور خاص قند مایع با فروکتوز بالا ایجاد کرد. البته مراحل تولید HFS از هر یک از منابع فوق که باشد، تا حدود زیادی شبیه به یکدیگرست. در واقع اختلاف عمده­ی این روش‌ها در نحوه­ی استخراج نشاسته از این منابع است وگرنه، از مرحله­ی استخراج نشاسته به بعد، روش کار یکسان است. در کشور ما ذرت تنها منبع قابل استفاده در ابعاد صنعتی است.

تولید  HFCS

هیچ‌کس فکر نمی‌کند که از ذرت هم می‌توان قند گرفت. بیشتر ما تعجب می‌کنیم وقتی متوجه می‌شویم که مقدار بیشتر شیرین‌کننده‌ها در غذاهای فرآیند شده، از ذرت به دست می‌آید نه از قند موجود در نیشکر یا چغندر قند. در اواخر سال 1990، استفاده از قند به واسطه­ی HFCS کاهش یافت. امروزه آمریکایی‌ها از HFCS بیشتر از قند استفاده می‌کنند.  HFCS  از طریق فرآیند روی نشاسته­ی ذرت و تبدیل آن به گلوکز و سپس فرآیند تبدیل گلوکز به درصد بالای فروکتوز تولید شده است. همه­ی این­ها نسبتاً ساده به نظر می‌رسد. نشاسته ذرت سفید به شربت شفاف کریستالی تبدیل می‌شود؛ اما درحقیقت این فرآیند بسیار پیچیده است. برای شکستن ساختار نشاسته ذرت به قند‌های ساده­ی گلوکز و فروکتوز سه آنزیم متفاوت نیازست که این آنزیم‌ها مرکب از زنجیره‌های گلوکزی با طول تقریبا زیادست. این سه آنزیم عبارتند از‌  آلفا‌ آمیلاز، گلوکو آمیلاز و گلوکز ایزومراز که سومین آنزیم، بسیار گران است.
جهت تولید HFCS، از یک آنزیم خاص به نام اسویتزایم (Sweetzyme) استفاده می‌شود. در پروسه­ی تولید HFCS، به دلیل این که فعالیت آنزیم مذکور با زمان کاهش می‌یابد، کنترل دقیق فعالیت آن نیازمند تجهیزات خاصی­ست و مقدار مواد ورودی به راَکتور باید نسبت به فعالیت آنزیم تنظیم شود. با افزایش دما، فعالیت آنزیم نیز بیشتر شده؛ اما در ازای آن، طول عمر آن کوتاه‌تر می‌شود. در این پروسه، کنترل PH محلول ورودی نیز بسیار مهم است.

نیمه عمر آنزیم Sweetzyme حدود 200 روزست اما با کنترل دقیق عوامل واکنش، می‌توان این زمان را افزایش داد. آنزیم Sweetzyme جهت فعالیت، به یون‌های 2+Mg  نیاز دارد. لذا قبل از ورود محلول دکستروز به راکتور ایزومریزاسیون، غلظت یون‌های 2+Mg  با سولفات منیزیم تنظیم می‌شود. این نکته بسیار مهم است که یون‌های 2+Ca  در محیط نباشد؛ چون این یون‌ها، Sweetzyme را غیرفعال می‌کنند. در گذشته از یون‌های کبالت استفاده می‌شد تا اثر 2+Ca   را خنثی کنند. معمولاً تعداد یون‌های کبالت، 20 برابر یون‌های 2+Ca   بود؛ اما پس از مدتی دانشمندان به اثرات سمی کبالت بر بدن انسان پی بردند و این واکنش را بدون یون‌های کبالت انجام دادند.

انواع شربت‌های ذرت با میزان فروکتوز بالا، شربت‌های ذرت با میزان فروکتوز بالا (HFCS)،  شامل محلول‌های غلیظ فروکتوز و دکستروز با مقادیر کمتری از قندهای با وزن مولکولی بالاتر هستند. شربت HFCS  با 42 درصد فروکتوز که به‌طور مستقیم از فرآیند ایزومریزاسیون شیره­ی نشاسته ذرت  (DE=95) به دست می‌آید، نسبت به شربت HFCS با 55 درصد فروکتوز، دارای کاربرد نسبتاً کمتری است. شربت HFCS با 90 درصد فروکتوز، در صورت خالص‌سازی شربت HFCS 42 درصد از طریق کروماتوگرافی، به دست می‌آید. این شربت اکثراً به عنوان محصولی شیرین‌تر از شیرین‌کننده‌های حاوی ساکاروز کاربرد دارد. شربت HFCS با 55 درصد فروکتوز که از مخلوط کردن شربت فروکتوزی 42 درصد با شربت فروکتوزی 90 درصد به دست می‌آید، دارای کاربردی وسیع در صنعت غذاست. طبق آمار موجود در ژاپن و آمریکا، شربت فروکتوزی 55 درصد، حدود دو برابر شربت فروکتوزی 42 درصد تولید می‌شود.
کریستال فروکتوز از شربت فروکتوزی 90 درصد، که یک شربت غلیظ فروکتوزی است، تولید می‌شود.

کشفیات اخیر راجع به  HFCS

طبق دستاوردهای جدید، HFCS  دو خطر عمده برای بیماران دیابتی ایجاد می‌کند:

HFCS  در بالا بردن سطح کسترول خون و ایجاد لخته‌های خون نقش دارد.
HFCS
 مانع از عمل درست و به موقع سلول‌های (گلبول‌های) سفید خون می‌شود که در این صورت، آن­ها قادر به دفاع از بدن در مقابل مهاجمان مضر خارجی نیستند.

دو نکته­ی مبهم دیگر در مورد HFCS‌ وجود دارد که مصرف‌کننده‌های این شربت بهترست آن­ها را بدانند.

طبق گفته­ی کارشناسان تکنولوژی غذا، دو آنزیم از آنزیم‌های مورد استفاده­ی آلفا‌ آمیلاز و گلوکز ایزومراز به‌طور ژنتیکی اصلاح شده‌اند. همان طور که می‌دانید، آنزیم‌ها پروتئین‌های بزرگی هستند و در طول اصلاح ژنتیکی، اسیدهای آمینه­ی خاص در آن­ها، جابه‌جا می‌شوند و در نتیجه ساختار آنزیم نخواهد شکست. این امر به صنعت اجازه می‌دهد که آنزیم‌ها قبل از این ‌که استحکام خود را از دست بدهند، در دماهای بالاتر قرار گیرند. مصرف‌کننده‌هایی که سعی می‌کنند از غذاهای اصلاح شده­ی ژنتیکی پرهیز کنند، باید از HFCS  نیز دوری کنند، زیرا HFCS قطعاً از ذرت اصلاح شده­ی ژنتیکی ساخته شده و توسط آنزیم‌های اصلاح‌ شده­ی ژنتیکی، فرآیند شده است.
اما دلیل دیگری نیز برای پرهیز از مصرف HFCS برای این دسته از مصرف‌کننده‌ها وجود دارد. ممکن است فکر کنید علت این‌ که هنوز فروکتوز استفاده می‌شود، این است که سالم‌تر از ساکاروز است. یک تیم محقق در USDA به رهبری دکتر مایرا (Meira)، پی بردند که این مطلب درست نیست. این نتیجه با آزمایشی که روی موش‌ها انجام دادند، به دست آمد. آزمایش از این قرار بود؛ ساکاروز مرکب از گلوکز و فروکتوزست. زمانی که قند به موش‌ها داده شد، در عرض چندماه مشکلات سلامتی موش‌ها مضاعف شد، به‌خصوص وقتی که موش‌ها دچار کمبود مواد مغذی اصلی مانند مس بودند. محققان در پی یافتن علت آن، مطالعاتشان را بر روی دو گروه موش دیگر تکرار کردند. به یک گروه، چندین ماه گلوکز داده شد و به گروه دیگر، چندین ماه فروکتوز داده شد. گروهی که به آن­ها گلوکز داده شده بود، مشکلی پیدا نکرد؛ اما گروهی که به آن­ها فروکتوز داده شده بود، نتایج خطرناکی را نشان داد. در این گروه، موش‌های نر به سن بلوغ نرسیدند. آنها دچار کم‌خونی، کلسترول بالا و بزرگ شدن بی‌رویه­ی قلب شدند. به این معنی که قلب آن­ها تا جایی که بترکد، بزرگ می‌شود.
دکتر فیلد (Field) شرح داد که فروکتوز در صورت کمبود مس، در رشد حیوان، با تولید کلاژن، اختلال ایجاد می‌کند. (کمبود مس در آمریکا شایع است.) موش‌های ماده نیز مشکلی نداشتند؛ اما آن­ها قادر نبودند نوزاد خود را زنده به دنیا آورند. هم‌چنین کبد موش‌ها در رژیم توام با فروکتوز بالا، مانند کبد الکلی‌هاست.

امروزه HFCS برای شیرین کردن مرباها، چاشنی‌هایی مانند کچاب و نوشیدنی‌های گوارا استفاده می‌شود. هم‌چنین HFCS یک ماده­ی مناسب در تعداد زیادی از غذاهای به اصطلاح سالم است. البته در آب‌میوه‌ها از استفاده از فروکتوز باید خودداری کرد. از وقتی که تاثیرات فروکتوز در رشد ارگانیسم‌ها، شدیدتر شده، ما باید با دقت بیشتری راجع به این که چه نوع شیرین‌کننده‌هایی به بچه‌هایمان بدهیم، عمل کنیم. اگر چه HFCS در بسیاری از فرآورده‌ها به کار می‌رود؛ اما در فرمول غذایی کودک استفاده نمی‌شود.

 

+ نوشته شده در  شنبه 12 بهمن1387ساعت 9:59  توسط محمد كرمي ايوبلو  |