بعض التسميات العلمية للقطر الصناعي
1. قطر الغلوكوز : وذلك لاحتواءه على سكر الغلوكوز .
2. قطر النشاء : وذلك لأن النشاء هو المادة الخام المعتمدة في تحضير هذا النوع من القطر.
3. قطر الذرة : بسبب الانتشار الكبير والواسع في مجال تصنيعه من نشاء الذرة .
4. قطر صانعي الحلويات : وذلك لاستخدامه بشكل واسع في مجال صناعة الحلويات .
5. القطر الشعري : وذلك لإمكانية سحبه صناعيا ًعلى شكل خيوط شعرية .
تصنيف القطر الصناعي
a. حسب عدد مكافئات الديكستروز
وهو عبارة عن نسبة السكريات المختزلة الكلية مقدرة بوحدات الغلوكوز على أساس المادة الجافة و يرمز له بـ DE
هناك خمسة أصناف للقطر الصناعي :
1. قطر ذو مكافئ ديكستروز منخفض 20 - 38
2. قطر ذو مكافئ ديكستروز اعتيادي 38 - 48
3. قطر ذو مكافئ ديكستروز وسط 48 - 58
4. قطر ذو مكافئ ديكستروز مرتفع 58 - 68
5. قطر ذو مكافئ ديكستروز مرتفع جدًا 68 فأكثر .
b. حسب درجة نقاوة وجودة القطر الناتج
1. نشاء البطاطا ويعطي أفضل أنواع القطر الصناعي .
2. نشاء الذرة .
3. نشاء الأرز .
4. نشاء الذرة البيضاء .
5. نشاء القمح .
حيث أن الفرق بين القطر الصناعي المحضر من نشاء البطاطا والمحضر من نشاء الذرة مثلا يكمن في كون الأول أكثر ابيضاضًا ونقاوة الثاني والذي يميل للاصفرار في حال تخزينه لفترات طويلة وفي ظروف غير ملائمة من حيث درجة الحرارة والرطوبة وغيرها من العوامل ولكنه يمتاز بانخفاض نسبة حموضته بالمقارنة مع الأول .
مزايا القطر الصناعي
1. صعوبة تبلوره بالمقارنة مع السكر العادي (السكروز) مما يفيد في الحفاظ على رطوبة المنتجات الغذائية الحاوية عليه .
2. انخفاض حلاوته بالمقارنة مع السكروز حيث يساعد على تخفيض حلاوة السكروز النقي
مجالات استخدام القطر الصناعي
يستخدم في صناعة الحلويات المختلفة كالسكاكر و الشوكولا و البوظة و العلكة و المشروبات الروحية وغيرها من الصناعات الغذائية المختلفة.
المواصفة القياسية السورية الخاصة بالقطر الصناعي رقم 227 تاريخ 1982 :
1. مادة صلبة كلية لا تقل عن 70% .
2. المواد السكرية الكلية لا تقل عن 68% .
3. السكاكر المرجعة ( الأحادية ) بالنسبة للمادة الجافة لا تقل عن 20% .
4. الرماد الكبريتاتي لا يزيد عن 0.5 % .
5. البروتين لا يزيد عن 0.1% على أساس المادة الجافة .
6. الحموضة كحمض ليمون لا تزيد عن 1.2 % .
7. رقم الحموضة pH = 5 – 6 .
8. قوام لزج غير متبلور شفاف عديم اللون تقريباً يميل الى الصفرة عديم الرائحة خالي من المواد الغريبة و النشاء ، و خال من منتجات التخمر .
9. الملوثات المعدنية :
الزرينيخ لا يزيد عن 1 ملغ / كغ .
الرصاص لا يزيد عن 1 ملغ / كغ .
النحاس لا يزيد عن 5 ملغ / كغ .
صناعة قطر الذرة
تعريفه : هو أحد أنواع القطر الناتج عن تحليل النشاء المستخرج من حبوب الذرة وهو عبارة عن سائل كثيف ولزج وشره لماء وذو طعم حلو وعديم اللون وأحياناً تضاف إليه ملونات طبيعية لإعطائه اللون المطلوب .
أما طاقته الحرارية فهي تساوي 330 كيلو كالوري لكل 100 غ.
تبلغ حلاوة قطر الذرة المعد بكثافة 45 بوميه حوالي % 55 - 60من حلاوة السكروز و قد أثبتت الاختبارات الحسية بأن قوة التحلية في مزيج السكروز مع القطر هي أكبر من مجموع القوتين كل على حدى .
وتعتمد درجة لزوجة القطر وقدرته على امتصاص الماء على نوعية كل من السكريات الحاوي عليها .
استخراج النشاء من حبوب الذرة
تعتبر الذرة هي المصدر الرئيسي للنشاء نظراً للجدوى الاقتصادية العالية و إمكانية الاستفادة من المنتجات الثانوية و يختلف التركيب الكيميائي للذرة باختلاف الصنف فهنالك الأصناف الزيتية والأصناف النشوية ( وهي المستخدمة كمصدر للنشاء.
الجدول يبين متوسط التركيب الكيميائي لحبيبات الذرة الصفراء
المكون الماء البروتين النشاء الدهن الألياف الأملاح المعدنية
% 12 – 8 10 – 8 70 – 65 5 – 4.5 2.2 1.3
قاسم / 1992
مراحل تصنيع قطر الذرة
تشمل عملية التصنيع عدة مراحل
1. الغربلة والتصويل والغسيل .
2. عملية النقع بمحلول غاز ثاني أكسيد الكبريت .
3. عملية الجرش وفصل الرشيم .
4. عملية الطحن ثم فصل البروتين عن معلق النشاء .
5. تجفيف النشاء واستعماله كمادة أولية لصناعات عديدة .
6. الاستفادة من المخلفات الثانوية :
a. تجفيف الرشيم واستخراج الزيت منه .
b. تجفيف القشور واستعمالها كعلف للحيوان .
c. تجفيف البروتين واستعماله كعلف للحيوانات أو في تصنيع اللدائن والألياف الصناعية .
d. الاستفادة من مياه النقع في تنمية أنواع من البنسلين .
مراحل إنتاج القطر الصناعي
1- استقبال حليب النشاء
و هو عبارة عن ( نشاء + ماء ) تركيزه 37% إلى 40% أو 21-22 بوميه ، يضخ إلى خزان الاستقبال المصنوع من معدن غير قابل للصدأ
2- تحليل النشاء
1. التحلل المائي : يتم في هذه المرحلة تحويل النشاء إلى درجة التحليل المطلوبة من السكريات المختزلة والتي تقدر بالمكافئ الديكستروزي حسب نوع القطر المراد إنتاجه ويستعمل فيها النشاء على صورة معلق كثافته 20 - 25 بوميه والذي تتم حلمهته إما بواسطة الأحماض أو بواسطة كل من الأحماض والأنزيمات .
2. التحلل بالأحماض : ويتم بإضافة حمض كلور الماء أو حمض الفوسفور بحيث يكونpH= 2
و يتم ذلك بإحدى الطريقتين :
• التحليل المتقطع تحت ضغط من 2 – 2.5 كغ / سم2 و بدرجة حرارة 130 – 135 ��C
• التحليل المستمر تحت ضغط 30 كغ / سم 2
3. التحلل بواسطة الأحماض والأنزيمات : في هذه الطريقة يمكن الوصول إلى درجة تحلل كامل والحصول على قطر ذو مكافئ ديكستروز (DE = 100) وهو يستعمل لأغراض طبية وغذائية سريعة الهضم والامتصاص.
يتم إضافة حمض كلور الماء ذو الناقلية الكهربائية بين (500 -600) سيمينز لتصبح ناقلية المزيج 5000 سيمينز ، تم استعمال هذا الحمض عوضاً عن حمض الكبريت ذلك لأن الأخير يشكل رواسب وعكارة في المنتج النهائي ، نسبة الإضافة 33% حمض و 77% حليب النشاء ، أو يتم التحضير على أساس الناقلية المطلوبة أو يضاف HCl بنسبة (10- 15) %.
3- الطبخ
حيث يتم طبخ النشاء بواسطة بخار الماء الساخن ذلك عن طريق مزجهما مع بعضهما البعض ، ثم ينقل المزيج إلى خزان convertor الذي يحوي على صفائح يمر من خلالها البخار مع النشاء حيث يتحلل النشاء أو تتكسر سلاسله إلى الغلوكوز حيث تتم العملية تحت ضغط 3 بار و حرارة 133- 134 C◦ ولمدة 20 دقيقة (1.2 – 1.3 (pH . الأنتاج داخل المصنع مستمر فكل 20 دقيقة يتم انتاج 25 طن (الانتاج المرحلي).
4- التعديل
حيث يتم إضافة بيكربونات الصوديوم لتعديل الوسط تتم عملية التعديل على مرحلتين
الأولى: يتم فيها خفض الحرارة إلى 110 C◦
الثانية: يتم فيها خفض الحرارة إلى 90 C◦
عندها يصبح الـ pH بحدود 4.5 بسبب إضافة Na2CO3 وعندها يتم فصل البروتين بشكل كامل .
وهذه المرحلة ضرورية لغايتين :
الأولى : معادلة الحمض المستعمل في عملية التحلل .
الثانية :رفع درجة الـ pH إلى 4.6 – 5.1 و هي الدرجة التي تترسب فيها الكثير من الشوائب وخاصة البروتينات التي كانت ذائبة في الشراب مع مراعاة عدم رفع درجة الـ pH فوق هذا الحد لأن هذا يسبب تلون الشراب باللون الأصفر.
ومراعاة عدم إنقاصها عن هذا الحد لأن ذلك يسبب كرملة الشراب و زيادة اللون البني فيه .
5- قسم إضافة الفحم الفعال و التربة الفعالة و المصافي الدوارة
فيها يتم إضافة الفحم الفعال عادة بنسبة 1% للشراب النهائي وأيضاً التربة الفعالة التي تعمل على تسهيل عملية الترشيح بالإضافة إلى إدمصاص بعض الألوان وتساعد على إزالة الشوائب ، ويعملان على فصل البروتينات والمادة الدسمة ، أما الماء فيتبخر ويتم سحبه بواسطة التفريغ وذلك لأن كميته كبيرة في بداية التصنيع ، أما الرائحة فيتم فصلها في خزان يحتوي على فحم خاص وتربة تصفية ، في هذه المرحلة يتم التأكد من عملية تكسير الروابط في النشاء وذلك بواسطة اختبار اليود حيث يتم معرفة نتائج ‘الاختبار من تغير لون المحلول فإما أن يكون بني غامق أو فاتح حيث أن زيادة درجة التلون دليل على عدم كفاءة عملية تكسير الروابط في النشاء و العكس صحيح و يختلف معامل الديكستروز حسب درجة أو نسبة تكسير الروابط في النشاء.
آلية عمل المصفاة
تتكون من سلندر أسطواني محاط بغطاء قماشي ذو مسامية معينة تدور هذه الاسطوانة في حوض يحتوي على محلول الديكسترينات والغلوكوز وغيرها من السكريات بالإضافة إلى التربة الفعالة و الفحم الفعال ، حيث يمر قسم من محيط الأسطوانة على المحلول الذي تم أضيف له التربة الفعالة و الفحم الفعال قبل دخوله إلى هذه الآلة ومن ثم يتم فصل الفحم والتربة الفعالة ، تكون الحرارة 80 -85 درجة تتم العملية بشكل مستمر كل 10- 15 دقيقة تتم عملية السحب و الإضافة .
يتم فصل الفحم الفعال والتربة الفعالة عند درجة الحرارة 80-85 C◦ وتتم العملية بشكل مستمر.
• يضاف الفحم الفعال بمقدار 100 كغ فحم فعال لكل 50 طن
• نسبة البروتين الخارج مع الفحم = 0.5-0.7 %
• نسبة الدسم الخارج مع الفحم = 0.1 %
6- الفلترة الأولية :
بواسطة فلاتر ورقية ، وهنا تتم فلترة جزئية للمزيج.
7- الفلترة النهائية:
في هذه المرحلة يتم سحب الأملاح كلوريد الصوديوم وغيرها من الشوائب
تتألف العملية من عدة مراحل:
الأولى :
مبادلات أنيونية (سالبة) وكاتيونية (موجبة) عبارة عن خزانات تتسع لحولي 1600 ليتر لكل خزان
وتتم هذه المرحلة بدرجة حرارة 55 درجة
والبر يكس =35
والناقلية (5 - 25) ميكرو سيمنس
وتصل في القاع إلى (70- 80) ميكرو سيمنس ، يتم وضع المبادلات بشكل متناوب.
الثانية :
مصافي ورقية ذات مسامية معينة
الثالثة :
المصافي الشمعية (كاندل) تتكون من أقمشة ذات مسامية دقيقة تعمل تحت ضغط عالي
• في نهاية هذه العملية تكون الناقلية
• بين (5 - 25) ميكرو سيمنز
• والـ pH= 4.5 وهي الأفضل من أجل عملية فصل البروتينات (نقطة التعادل الكهربائي) .
• ومسامية فلتر الأقمشة = (70-80) ميكرون
• ومسامية الفحـــــــــــم = 40 ميكرون .
تحوي العينة الأولية على نشاء و بروتين و دسم حيث أن وجود البروتين يكون بنسبة 0.35 % و لكن عمليا ً تصل حتى 0.6- 0.7 % وهي تعتبر فاقد كما أن زيادتها تخفض التوتر السطحي وتؤدي لحدوث فورانات أثناء تصنيع المواد التي يدخل القطر الصناعي في تركيبها.
8. التركيز
يمر المنتج عبر مبادلات تحوي على صفائح يمر فيها الماء الساخن و أخرى يمر فيها المنتج مما يؤدي إلى تسخين غير مباشر للمنتج عن طريق التوصيل الحراري وتتم عملية التكثيف (التركيز) على عدة مراحل ترتفع فيها الحرارة بالتدريج كالتالي:
• الأولى : 60 – 65 C◦
• الثانية : 70 – 75 C◦
• الثالثة : 80 – 85 C◦
ويرتفع تركيز الشراب من 18 – 45 بوميه في مباخر متسلسلة و تحت التفريغ بحيث تصل نسبة المواد الصلبة من 80 – 86 % في القطر الناتج.
مما يؤدي إلى تبخير الماء الموجود في المنتج الذي يتم تكثيفه واستخدامه في قسم الريزينات ويتم أيضا تكثيف البخار الناتج عن التسخين واستخدامه في قسم الريزينات ، تكون صفائح التكثيف (التركيز) مصنوعة من الكروم غير قابل للصدأ ، والتدفق حوالي 6 م3/ساعة وقد يصل إلى حوالي 7 م3/سا والبخار تكون كميته حوالي 1450 م3 .
يسحب المنتج بواسطة مضخة إلى خزان يعبأ بحوالي 60 – 70 % من ارتفاعه
• كثافة المنتج النهائي 1.42 غ/سم3
• نسبة المادة الجافة 87 %
• الرطوبة 13%
يتم إضافة بيوسلفيت الصوديوم لنحصل على لون أفضل وللمحافظة على المنتج أثناء التخزين والمساعدة في العمليات اللاحقة ، لأن هذه المادة تؤخر اصفرار اللون ، وتضاف بنسبة 50 كغ لكل 5 طن .
|
اقتباس