عنوان مقاله:مزایای تولیدومصرف شکر مایع
خلیل بهزاد – عادله سلیمانی*
عضو هیئت علمی گروه علوم و صنایع غذایی - دانشگاه فردوسی مشهد
دانشجوی کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی – دانشگاه فردوسی مشهد
مقدمه:شکر مایع در مقایسه با شکر گرانولی مزایای زیادی در صنایع دارد. در واقع شکر مایع به عنوان یک محصول نیمه بازساخته شده عمل می کند که در فرایندهای تهیه مواد غذایی برای مصرف مستقیم آماده می باشد بدون این که نیاز به حل کردن، صاف کردن یا پاستوریزه کردن داشته باشد. شکر مایع محصولی تازه با زمان ماندگاری(shelf life) محدود می باشد. انواع مختلفی از شکرهای مایع تولید و به صورت تجاری استفاده می شوند که بر اساس رنگ، نسبت شکر جامد به آب، محتوای خاکستر و نسبت ساکارز به اینورت تقسیم بندی می شود. شکر مایع از چغندر و نیشکر می تواند تهیه گردد.
تقسیم بندی شکرهای مایع:
1-liquid sugar: شامل 65-67% ساکارز محلول در آب
2-liquid inverted sugar: مخلوط گلوکز و فروکتوز که ساکارز به صورت کامل یا جزئی هیدرولیز می شود.
3-glucose-fructose syrup: محصولی با مقدار گلوکز بیشتر از فروکتوز که شیرینی کمتری نسبت به اینورت دارد.
4-special liquid product: محصولاتی با کیفیت و ترکیبات مختلف با شیرینی زیاد و خواص عملکردی بالا
روش های تهیهliquid sugar:
الف) تهیه شکر مایع از شکر خام: شکر خام تهیه شده به شکل کریستال های زرد رنگ به تصفیه خانه فرستاده می شود. تصفیه شامل مراحلی است که لیکور شکر خام از شکر خام تولید شده و رنگ و ناخالصی های آن جدا می گردد. این مراحل شامل حذف مواد جامد و رنگبری می باشد. لیکور شفاف یا به مرحله کریستالیزاسیون می رود و یا می تواند برای تولید شکر مایع استفاده گردد که در این حالت به یک فیلتراسیون نهایی با کربن فعال برای حذف کدورت نیاز دارد همچنین با افزودن بیوسیدها و آنتی بیوتیک ها ضدعفونی انجام می گیرد. این تکنیک تصفیه و رنگبری نیاز به تجهیزات گرانقیمتی دارد لذا در سال 1998 استفاده از ازن برای رنگبری مطرح می شود که در این تکنیک شکر خام محلول با ازن در یک میکسر با دور بالا مخلوط می شود، پس از آن عمل کربناتاسیون انجام می گیرد که در این حالت ازن به تنهایی برای رنگبری کافی نیست و کربناتاسیون بایستی حتماً انجام گیرد. با استفاده از ازن هم رنگبری و هم ضدعفونی انجام می گیرد.
ب) تهیه شکر مایع از شکر سفید: در این حالت پس از حل کردن گرانول های شکر سفید در آب منحصراً عملیات فیلتراسیون و پاستوریزاسیون روی آن انجام می گیرد. در این روش چون از شکر سفید استفاده می گردد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد.
ج) تهیه شکر مایع از شربت رنگبری شده کارخانجات تصفیه شکر خام: استفاده از لیکور تصفیه شده که عملیات رنگبری روی آن انجام شده است یکی از بهترین روش های تهیه شکر مایع می باشد زیرا این لیکور به حالت مایع می باشد همچنین به طور کامل تصفیه شده و عملیات رنگبری بر روی آن انجام گرفته است. لیکور تصفیه شده دارای مقداری ترکیبات رنگی و مواد ریز دیگری مانند صمغ ها و رزین ها می باشدکه در واقع عملیات رنگبری ساده و حذف خاکستر مراحل اصلی تبدیل شربت رنگبری شده به شکر مایع می باشد که در این حالت از رزین های تبادل یونی استفاده می گردد.
آنالیز یک نمونه liquid sugar:
ساکارز:99.85% بر مبنای خشک
بریکس:66.5-67.5%
خاکستر: کمتر از 0.02%
pH در 20 درجه: 7.5
انواع: liquid sugar
1)premium liquid sugar:محصولی است که ازحل کردن کریستالهای شکربه دست می اید دقیقا مطابق بااستانداردمیباشدودرنوشابه های گازداروبه عنوان منبع ساکارزدرصنایع شیمیایی به کارمیرود.
2)manufactures liquid sugar:مشابه محصول قبلی اما بابارمیکروبی بالاترکه درنوشابه های گازداربه کارنمی رود.
3)standard liquid sugar:شربت سارززردکمرنگ کهبا حل کردن ساکارزتولیدمی شود برای محصولات لبنی،ابمیوه هاومحصولاتی که مقدارکم رنگ تاثیری ندارد به کارمیرود.
4)fine liquid sugar:سیروپ زردکمرنگی بامقدارشکرکمتروخاکسترغیرالی وموادالی محلول دیگرورنگ شکرخام اولیه،مناسب برای محصولاتی که وجودنمکهای الی ومعدنی ورنگ می تواند طعم وسایرخصوصیات محصول راافزایش دهد یا تقویت می کند.
5)Amber liquid sugar:یک سیروپ زردتاقهوه ای که ازشربتهای تصفیه شده یا شکر خام بامحتوای رنگ کم تهیه شده ،روش تولید ان بسیار متغیراست واستفاده ان محدود می باشد،به عنوان منبع قند جهت تخمیرویادرجاهایی که حضورترکیبات غیر قندی اهمیت کمی داردبه کارمی رود.
روش تولید:inverted liquid sugar
محلول شکریاشربت دیفوزیون بابریکس12-15راتاحدود90-100درجه حرارت می دهند سپس به راکتورهمزن دار منتقل کرده به ان اسید الی یا معدنی اضافه می کنند اسیدهای معدنی ازگروه سولفوریک،فسفریک وهیدروکلریک انتخاب می شودواسیدهای الی شامل استیک،پروپیونیک وتارتاریک می باشد .سپس به مدت 45-75دقیقه میگذارند بماندپس از ان ph شربت اینورت باافزودن اهک تا5/5-5/6 تثبیت می شودسپس شربت به تصفیه کننده های مداوم منتقل می شودپس ازان به بالانس تانک منتقل شده دما حدود70-80درجه باقی می ماندبعد از ان به ستونهای کربن فعال برای رنگبری تزریق می شود سپس دمای شربت به 45-50درجه کاهش یافته وبرای سختی گیری به رزین های کاتونی قوی وانیونی ضعیف منتقل می شود در این حالت ph خروجی باید کنترل گرردکه بین 5/5-5/6 باشد،شربت سختی گیری شده که دمای ان به70-80رسانده شده به اواپراتور منتقل می شود در این حالت باید از over heating جلوگیری گرددکه باعث تشکیل مواد رنگی و کاهش کیفیت محصول نهایی می شودسپس سیروپ به مخازن ذخیره می رود وتحت گاز نیتروژن وانیدرید کربنیک نگهداری می شود.
تماس با رزین تبادل یونی علاوه بر سختی گیری وخاکستر گیری روشی برای هیدرولیز ساکارز است رزین کاتیونی اسیدی قوی واکنش هیدرولیز را کاتالیز می کندوبرای توقف ان از رزین تبادل انیونی در دمای کمتراز30درجه استفاده می شود.
تولید انزیمی اینورت:عمده ترین مصارف اینورت در صنایع پخت،نوشیدنیها،ژله ها،قنادیهاوصنایع لبنیا ت می باشد فروکتوز8/1بار از ساکارزشیرین تراست وجذب ان نیاز به انسولین نداردلذادر غذاهای افراددیابتی استفاده می شود.هیدرولیز اسیدی ساکارز روشی است که به طور مرسوم در کارخانجات به کار می رودو کارایی ان کم است و مصرف انرزی زیادی دارد،محصول دارای ناخالصی هایی استکه ضمن فرایند تولید می شود اما کارایی هیدرولیز انزیمی زیاد است(تقریبا100%)
مزایای هیدرولیز انزیمی:1-کارایی تقریبا100%
2-دمای پایین(هزینه انرژی پایین)
3-تولید محصول بدون ناخالصی
4-مزه محصول بهتر
به صورت تجاری اینورتاز(انزیم هیدرولیز کننده ساکارز)با اتولیز سلولهای مخمر ایجاد میشود که این سلولهای اتولیز شده به محلول ساکارز70%اضافه می شودبرای جلوگیری از رشد میکروبی مقدار کمی گزیلن اضافه می شود اینورسیون در مدت48-72ساعت در دمای50درجه و ph =4/5 کامل میشود،انزیم و گزیلن در طی تصفیه نهایی و اواپراسیون حذف می شوند.میکروارگانیسم های به کار رفته برای تولید اینورتاز ساکارومایسس سرویزیه وساکارومایسس کارلسبوگنیس است.
مزایای مصرف اینورت:
- سیروپ اینورت تمایل زیادی به اب داردبه این دلیل برای حفظ رطوبت محصولات و افزایش زمان ماندگاری انها به کار میرود.درمحصولات بادرصد چربی پایین این حفظ رطوبت بسیار مهم است زیرا این محصولات سریع خشک می شوند.
-اینورت در کاهش اندازه کریستالهای یخ موثر است و در بستنی که در طی ماندگاری باید بافت نرمی داشته باشد به کار می رود.
-درمرباهای تهیه شده از میوه های کم اسیدساکارزدرطی حرارت دادن کمی به اینورت تبدیل می شودبنابراین افزودن اینورت از کریستالیزاسیون محصول نهایی جلوگیری می کند.
-اینورت مخلوطی از گلوکوزوفروکتوز است وقتی همراه با غذاهای دیگر حرارت داده می شود واکنش مایلارد را افزایش می دهد در نتیجه قهوه ای شدن وطعم را بهبود می بخشد واین در محصولاتی که ایجاد طعم ورنگ بخشی از فرایند است مهم است مثل تافی ها وکارامل ها.
- تمایل به اب اینورت از تشکیل کریستالهای بزرگ یخ جلوگیری می کند.
-اینورت فعالیت ابی (aw)پایین تری نسبت به ساکرز دارد بنابر این اثر محافظت کنندگی در برابرفساد میکروبی دارد.
منابع:
1)www.danisco.com,liquid sugar
2)sugare industry technologists sixty tird annual technical conference,direct production of refined sugar and value added product from sugar can mills.
3)www.British sugar.com,liquid sugars,invert sugars
4)www.wipo.int,process for refining raw sugar
5)www.sugar Australia.com,process for preparing improved sugar product
6)www.sugar.org,sugar sweet by nature
7)ensymm company dusseldorf,Germany,Enzymatic production of invert sugar
8)www.baking.com,liquid sugar
9)www.patent storm.us,process for preparing improved sugar product
10)www.British sugar .com,cane sugar decolourisation
