بررسی تاثیرات PH و دماهای مختلف بر اینورته شدن قند

کد مقاله : 1236-IACC7

نویسندگان

مجتبی حسام * -

چکیده مقاله

قند مایع به محلول قندی در آب اشاره دارد که می‌تواند ترکیبات مختلفی از جمله ساکارز، قند اینورت، گلوکز و فروکتوز را شامل شود. این قند به‌صورت یک محلول اشباع تولید می‌شود و به عنوان نیمه‌فرآوری‌شده برای استفاده در صنایع غذایی مناسب است. قندهای مایع دارای مدت زمان ماندگاری محدودی هستند و به عنوان شیرین‌کننده‌های طبیعی در صنایع غذایی بسیار کاربرد دارند. ویژگی‌هایی چون جذب رطوبت، کنترل تبلور و کاهش فعالیت آبی این شیرین‌کننده‌ها باعث بهبود کیفیت و ماندگاری محصولات می‌شود. به طور کلی، قندهای مایع نقش مهمی در حفظ طراوت و بهبود خواص بافتی محصولات غذایی دارند [1]. قند مایع به چندین نوع مختلف تقسیم‌بندی می‌شود : 1.قند مایع 2. قند مایع اینورت 3. شربت اینورت 4.شربت اینورت کریستاله 5. شربت گلوکز-فروکتوز [2]. قند مایع اینورت یک ترکیب از قندهای گلوکوز، ساکاروز و فروکتوز است که به نسبت‌های متفاوتی بسته به نیاز مصرف‌کننده تولید می‌شود و ویژگی‌های گوناگونی دارد. به علت شباهت‌های ساختاری، گاهی به این نوع قند «شربت اینورت عسل مصنوعی» نیز گفته می‌شود. تولید قند اینورت از طریق هیدرولیز ساکارز صورت می‌گیرد که در این فرآیند، ساکارز به گلوکز و فروکتوز تبدیل می‌شود. نام‌گذاری این قند به این خاطر است که ساکارز به‌عنوان قند راست‌گرد شناخته می‌شود، اما پس از هیدرولیز به شکل چپ‌گرد تبدیل می‌گردد [3]. هیدرولیز ساکارز در شکل 1 نشان داده شده است. تکنیک تولید قند اینورته از طریق هیدرولیز ساکارز با استفاده از محلول‌های اسیدی انجام می‌شود، که در این فرآیند، افزایش دما و کاهش PH منجر به افزایش سرعت هیدرولیز می‌گردد. برای تولید تجاری قند اینورته، سه روش اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. 1. روش اسیدی گرم 2. روش آنزیمی 3. استفاده از رزین‌های کاتیونی اسید قوی. فرآیند انورسیون ساکارز به‌طور سنتی به وسیله حرارت بالا و شرایط اسیدی انجام می‌شد و هنوز هم در تولید مواد غذایی مانند مربا و کیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرآیند هدفش دستیابی به درجه انورسیون بالا با حداقل تولید رنگ و مواد جانبی مضر است. واکنش انورسیون ساکارز با اضافه کردن اسید، تحت تأثیر عواملی مثل دما و غلظت اسید صورت می‌گیرد. افزایش دما و غلظت اسید سرعت واکنش را بالا می‌برد، اما ممکن است منجر به تشکیل مواد ناخواسته و عدم پایداری فروکتوز گردد. به همین دلیل، در عمل از شرایط حرارتی و اسیدی شدید پرهیز می‌شود [4]. با توجه به اهمیت دما و PH بر روی اینورته شدن قند، در این تحقیق به بررسی قند اینورت شده در کارخانه قند شاهرود پرداخته شد. شکل 1-هیدرولیز ساکارز بخش تجربی همان‌طور که در بخش قبلی اشاره شد، هدف از انجام این پژوهش، بررسی اهمیت دما وPH بر روی اینورته شدن قند در کارخانه قند شاهرود است. این پژوهش در سطح آزمایشگاهی در کارخانه قند شاهرود انجام گرفت. 1. اندازه‌گیری میزان PH برای اندازه‌گیری میزان PH نمونه‌های شربت، به روش الکترومتری، 10 گرم از شربت خام به درون یک لوله ریخته شده و الکترود دستگاه PH متر که با محلولهای بافر 7 و 4 تنظیم شده است در نمونه قرار گرفته و میزان PH به طور مستقیم در دمای آزمایشگاه (3 ± 25 درجه سانتی‌گراد) در زمان های 20، 40، 60، 80 دقیقه قرائت گردید. 2. اندازه‌گیری دما دمای نمونه ها در (25، 40، 60،80 و 100 درجه سانتی‌گراد) درجه سانتی‌گراد هنگام شروع آزمایش اندازه گیری و ثبت شد. یافته ها در نخستین مرحله، شروع به دیفوزیون از چغندر قند به صورت عصاره‌گیری انجام شد. این عمل را در دماهای متفاوت (50، 60، 80،70 ،90 و 100 درجه سانتی‌گراد )، PH های مختلف و زمان‌های مختلف برای 3 نمونه انجام شد. تحلیل دقیق‌تری از داده‌ها و نتایج به دست آمده در این آزمایش‌ها می‌تواند به درک بیشتر تأثیر دما، زمان و PH بر روی تبدیل قند و ویژگی‌های مختلف آن کمک کند. داده‌های بدست آمده از درصد اینورت اولیه و ثانویه در دماهای مختلف در نمودار شکل 2 قابل مشاهده است. شکل 2- نمودار درصد اینورت اولیه و ثانویه در زمان‌های مختلف. با توجه به نمودار شکل 2 هر نمونه دارای درصد اینورت اولیه و ثانویه است که نشان‌دهنده تغییراتی است که در طول فرآیند انورسیون اتفاق افتاده است. با افزایش دما از 40 به 80 درجه سانتی‌گراد، درصد اینورت ثانویه (نسبت به اولیه) به تدریج افزایش می‌یابد، به‌خصوص در نمونه‌های دماهای 70 و 80 درجه این افزایش قابل توجه است. با افزایش دما، مقادیر اینورت اولیه و ثانویه به وضوح افزایش می‌یابند. این نشان‌دهنده تأثیر مثبت دما بر فرآیند انورسیون است. برای مثال، در دمای 40 درجه، اینورت ثانویه 0.99% و در دمای 80 درجه به 1.44% می‌رسد. همچنین داده‌های بدست آمده از PH اینورت اولیه و ثانویه در دماهای مختلف در نمودار شکل 3 قابل مشاهده است. شکل 3. نمودار PH اینورت اولیه و ثانویه در زمان‌های مختلف. با توجه به نمودار شکل 3 مقادیر PH در دماهای مختلف متفاوت است. همچنین، با افزایش دما معمولاً PH کاهش یافته‌است. این نکته نشان‌دهنده شرایط اسیدی‌تر در دماهای بالاتر است که ممکن است به تسریع فرآیند انورسیون کمک کند. نتیجه ‌گیری داده‌ها نشان می‌دهند که با افزایش دما درصد اینورت افزایش می‌یابد، اما با افزایش دما در این پژوهش PH کاهش یافته است که نشان‌دهنده شرابط اسیدی‌تر در دماهای بالاتر است. همچنین با توجه به PH و پایداری محصولات نهایی نیز بسیار اهمیت دارد. تغییرات PH ممکن است نشان‌دهنده تشکیل محصولات جانبی و یا تغییر در کیفیت نهایی محصول باشد. برای بهینه‌سازی فرآیند، باید به دما، PH و ترکیب نهایی دقت کرد تا از بدست آوردن نتیجه مطلوب و جلوگیری از تولید مواد ناخواسته اطمینان حاصل شود.

کلیدواژه ها

ساکارز، قند مایع اینورت، دیفوزیون، چغندر، دما

وضعیت: چکیده برای ارائه به صورت پوستر پذیرفته شده است