مقاله

زئولیت ها دسته شناخته شده­ای از مواد متخلخل آلومینوسیلیکاتی با تخلخل، مساحت سطح و پایداری بالا هستند و با داشتن ویژگی های ساختاری منحصر به فرد، کاربردهای فراوانی را بعنوان کاتالیزور و جاذب در صنایع مختلف پیدا کرده­اند.این  ترکیبات می توانند طیف گسترده ای از کاتیون های فلزی یا کمپلکس­های فلزی کاتیونی را در خود جای دهند که اسیدیته و بازی بودن ماده را تغییر می دهند. این خصوصیات زئولیت­ها را به عنوان کاتالیزور جذاب برای تبدیل قند، از جمله ایزومریزاسیون گلوکز به فروکتوز، تبدیل کرده است. در این مقاله، دو زئولیت Y تجاری تحت شرایط مختلف با تیمار قلیایی اصلاح شدند و تغییرات ساختاری آنها با تکنیکهای FT-IR، XRD، BET و SEM مورد بررسی قرار گرفت. سپس عملکرد انها در فرایند ایزومریزاسیون گلوکز ارزیابی شد.عملیات قلیایی روشی پرکاربرد برای سیلیس زدایی از زئولیت­ها است که منجر به تغییر در ساختار منافذ آنها می شود و می تواند عملکرد کاتالیزوری زئولیتها را در واکنش­های تبدیلی بهبود بخشد.نتایج نشان داد که استفاده از زئولیت اصلاح شده H-Y با تیمار قلیایی منجر به گزینش پذیری بالای فرایند ایزومریزاسیون گلوکز برای تشکیل فروکتوز می­شود.

نشاسته­های اصلاح شده فسفاته به عنوان یک عامل غلیظ کننده، امولسیون کننده و تثبیت کننده توسط صنایع غذایی استفاده می شوند. در این مطالعه تولید نشاسته فسفاته از گیاه کاساوا (cassava) بدون اصلاحات شیمیایی مرسوم و تنها با مدیریت دوره رشد گیاه با کمک کودهای فسفات انجام شده است. 

ابرخازن  ها نوع خاصی از خازن  ها هستند که می توانند بار را خیلی سریع  تر از یک باتری انتقال دهند و بار را بیشتر از یک خازن الکترولیتی در واحد حجم ذخیره کند. به همین دلیل است که  بین یک باتری و خازن الکترولیتی در نظر گرفته می  شوند. ساختار یک ابرخازن لایه دوگانه با ماده کربنی در شکل 1 نشان داده شده است. ابرخازن از دو الکترود با یک جدا کننده آغشته به الکترولیت تشکیل می  شود. در کار گزارش شده یک گروه امریکایی در سال 2018، ماده کربنی فعال شده با ذرات کروی شکل از شربت ذرت با فروکتوز بالا به عنوان پیش ماده از طریق فرایند هیدروترمال و خود فعال سازی فیزیکی (self-activation) تهیه شد. اثر زمان فعال سازی بر روی ویژگی  های هندسی و تخلخل ماده کربن مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ذرات کربن، مستقل از زمان فعال سازی  حدود 8/0 میکرو متر می  باشد و با افزایش زمان فعال شدن سطح میکروحفرات افزایش می یابد. افزایش زمان فعال سازی منجر به افزایش کسری از ریز حفرات با اندازه منافذ 67/0 نانومتر و در نتیجه افزایش مساحت سطح ماده کربنی می شود. با استفاده از کربن فعال به  عنوان ماده الکترودی، ابر خازن دو الکترودی بدون هیچ گونه مواد افزودنی و چسب آماده گردید (شکل 1). عملکرد الکتروشیمیایی ابرخازن با استفاده از روش  های ولتامتری و امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه گردید. ظرفیت خازنی و توان بالا همراه با پایداری در سیکل  های شارژ-دشارژ طولانی برای ماده کربنی حاصل گردید که به مساحت سطح بالای کربن فعال شده حاصل از شربت فروکتوز ارتباط پیدا می  کند. با توجه به قیمت پایین شربت فروکتوز و دردسترس بودن و نتایج رضایت بخش کاربرد آن در ساختار ابرخازن  ها، می  تواند بعنوان یک پیش ماده منحصر به فرد برای ابرخازن ها در دستگاه های پزشکی و یا نظامی، لیزر و مایکروویو، منابع تغذیه، سیستم های امنیتی و اطلاعاتی به عنوان ذخیره پشتیبان، مدارهای راه انداز ال ای دی های توان بالا، توربین های بادی و شبکه های برق رسانی جهت پایداری شبکه،  UPS کامپیوترهای حساس، درهای برقی در هنگام قطع شدن برق، سیستم های مولد برق، تثبیت کننده ولتاژ و مدارهایی که نیاز به خازن هایی با زمان شارژ و دشارژ سریع دارند مورد استفاده قرار بگیرد.

نویسنده : دکتر آرمین فشی

شیرین کننده های مشتق شده از ذرت (مطابق شکل 1) شامل شربت های فروکتوز، دکستروز و گلوکز در بسیاری از صنایع به کار برده شده اند. دامنه کاربرد این شیرین کننده ها نسبت به شکر گسترده تر شده است (جدول 1). این مواد نه تنها به طور عمده در مواد غذایی، میوه های کنسرو شده ، مربا ، لبنیات، نوشیدنی  ها و آب میوه استفاده می شوند ، بلکه در تولید انواع ادویه های خانگی، مواد شیمیایی، شوینده ها، تنباکو و مواد ساختمانی به کار برده می شوند. لازم به ذکر است که شرکت گلوکوزان تولید کننده انواع شربت فروکتوز (FGS10، FGS20،FGS30، HFCS42 وHFCS 55)، دکستروز و شربت-های گلوکز با معادل های دکستروز (DE) و بریکس مختلف می باشد. در آینده نزدیک امکان تولید فروکتوز کریستالی و شربت های مالتودکسترین فراهم خواهد شد.

نویسنده : دکتر آرمین فشی

بکارگیری HCS 55 به همراه دیگر قندها و شیرین کننده ها می تواند اثر هم افزائی (سینرژی) داشته باشد. البته این اثر به عواملی همچون دما، pH، میزان ماده جامد و حضور دیگر شیرین کننده ها بستگی دارد. مثلا استفاده از فروکتوز و شکر به صورت %50-% 50 میزان شیرینی را تا 128 افزایش می دهد. به همین شکل استفاده از فروکتوز در کنار آسپارتام، ساخارین و سوکرالوز نیز اثر هم افزایی دارد. این اثر هم افزائی فرمولاتور را قادر می سازد که بدون افزایش میزان شیرین کننده ها بتواند میزان شیرینی بیشتری بدست آورد  و از این طریق در هزینه استفاده از مقدار شیرین کننده ها صرفه جویی شود. به عبارت دیگر فروکتوز هم میزان شیرینی و هم پروفایل شیرین کننده ها را بهبود می بخشد. یکی از ویژگی های مهم فروکتوز سهولت در استفاده از آن در کنار دیگر طعم دهنده ها است. در حقیقت فروکتوز مانع از پوشانده شدن و حذف طعم افزودنی هایی مانند طعم های میوه ای و ... می شود و در نتیجه از طعم دهنده ها در مقادیر کمتر می توان در کنار فروکتوز استفاده نمود.
به دلیل وجود مولکول کوچک فروکتوز در  HFCS 55 ، ایجاد فشار اسمزی بالاتر و کم تر شدن فعالیت آب (water activity) در مواد غذایی دارای این ماده را خواهیم داشت در حالی که در مورد شکر که یک دی ساکارید است به دلیل اتصال گلوکز و فروکتوز به هم این اثر کولیگاتیو وجود ندارد. بالا بودن فشار اسمزی در فروکتوز سبب ایجاد خاصیت میکروب کشی در HFCS می شود واین موضوع به فرمولاتور کمک می کند بدون حذف آب پایداری بیشتری در مقابله با میکروب ها از ماده غذائی خود بدست اورد ضمن اینکه عدم حذف آب، به حفظ  کیفیت ماده غذائی کمک زیادی می کند.

گیاه ذرت یک کارخانه با ظرفیت بالا برای تبدیل موثر و کارآمد مقادیر زیادی از انرژی تابشی خورشید به انرژی شیمیائی پایدار می باشد. این انرژی بصورت سلولز، روغن و نشاسته در ذرت ذخیره می شود. از آنجائی که حدودا به طور متوسط % 72-70 درصد (برپایه خشک) دانه های ذرت از نشاسته تشکیل شده است، بنابراین می تواند یک منبع مهم تولید نشاسته به حساب آید. در حقیقت ساختار شیمیائی نشاسته به صورت کربوهیدراتی پلیمری است که از اتصال واحدهای تک قندی گلوکز به یکدیگر شکل گرفته است. مولکول های نشاسته در گیاه داخل دانه هایی به شکلی جهت گیری می کنند که الگوهای بلوری خاصی را بوجود می آورند.   اندازه و شکل ظاهری دانه های نشاسته که در زیر میکروسکوپ قابل رویت است، بسته به گیاه منبع آن (سیب زمینی، برنج، ذرت، گندم) می تواند متفاوت باشد و دارای فرم های متفاوتی باشد. خواص گرانول های نشاسته تا حد زیادی تحت تأثر نحوه آرایش پیوندهایی است که واحدهای گلوکز را داخل مولکول نشاسته به هم متصل نگه می دارد. بنابراین این ماده یک منبع مهم جهت تولید مواد قندی مورد نیاز صنایع غذایی به شمار می آید. معمولا جهت تبدیل نشاسته به این قندها از روش های اسیدی و همینطور آنزیمی هیدرولیز نشاسته استفاده می شود. شربتی که در ابتدا از تجزیه نشاسته توسط اسید حاصل می گردد (شربت مالتودکسترین) دارای درصد بالایی از اجزاء با ساختار خطی می باشد که می تواند به آرامی به ایجاد مجدد ترکیبات نامحلول منتهی شود که باعث تولید کدورت در محصول نهائی گردد. که البته با استفاده از آنزیمی به اسم آلفا آمیلاز می توان بر این مشکل غلبه نمود. این آنزیم ترجیحا موجب شکست پیوندهای 1و4- دی گلیکوزیدی ساختارهای آمیلوز و آمیلو پکتین در نشاسته می شود و در نتیجه با بر جای گذاشتن مقادیر زیادی از ساختارهای شاخه دار مشکل ایجاد کدورت در محصول رفع می شود.

HFCS شربتی پرکاربرد و در عین حال فروکتوز، منوساکاریدی است که تقریباً ۷۵ 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.در طبیعت، فروکتوز قند اصلی بسیاری از میوه‌ها و سبزیجات است و به همین دلیل به آن قند میوه می‌گویند. عسل حاوی ۵۵ 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.

دکستروز یک نوع شکر ساده از ذرت است. این ماده شبیه فروکتوز است و از لحاظ شیمیایی یکسان با گلوکز است که قند خون است.

قندهای ساده، از جمله دکستروز، فروکتوز و گلوکز، در غذاها مانند قند ، عسل و نان ظاهر می شود.

 استفاده از نشاسته در بسیاری از کاربردهای صنعتی به ساختار گرانول ، محلولیت در آب سرد، ویژگی های پخش شوندگی  کلوییدی حین پخت، تشکیل فیلم، اتصال، چسبندگی، توانایی در قوام دهی و پایدارسازی  بستگی دارد. 

• آنچه درباره روغن ذرت باید بدانیم

ذرت با نام علمی Zea mays یکی از غلات گرمسیری و از خانواده گندمیان (گرامینه) متعلق به گیاهان تک لپه می‌باشد. گیاه ذرت ، تنها غله‌ای است که در کشور مکزیک و گواتمالا تکامل یافته است. ذرت پرمحصول‌ترین غله دنیا به حساب می‌آید و از لحاظ مقدار تولید، پس از گندم و برنج قرار می‌گیرد. امروزه ذرت در تغذیه بسیاری از مردمان دنیا نقش اساسی دارد.
طبق آمارها پس از گندم، بیشترین زمین ‌های کشاورزی جهان به ذرت اختصاص دارد. ذرت تقریبا دارای ۴/۵ درصد روغن است كه حدود ۸۵ درصد آن د...