دانلود مقاله هیدرات های کربن و ساکاروز در تغذیه انسان

انسانهایی که با کارهای سنگین درگیر نیستند .

روزانه به مواد غذایی اساسی و ضروری ذیل نیاز دارند : 10 گرم پروتئین ، 90 گرم چربی و 500 گرم هیدراتهای کربن ، بنابراین ، هیدراتهای کربن ، قسمت اعظم (بیش از 70% ) غذای انسان را تشکیل می دهند .

ارزش حرارتی یک گرم پروتئین 8/4 کیلو کالری ( احتراق ناقص در بدن تا تشکل اوره ) و ارزش حرارتی یک گرم چربی 3/9 کیلو کالری و بالاخره ارزش حرارتی یک گرم هیدرات کربن 4 کیلو کالری می باشد .

بدین توتیب ،‌ ارزش حرارتی هیدراتهای کربن از پروتئین تر و ضمناً از چربیها ، بسیار کمتر است .

با این وصف ، کالری ناشی از هیدراتهای کربن ، بیش از 60% کل کالری روزانه مورد نیاز است را تشکیل می دهد ( پروتئین : 480 کیلو کالری چربی : 837 کیلو کالری ، هیدراتهای کربن : 200 کیلو کالری ، کل : 3317 کیلوکالری ) .

بنابراین هیدراتهای کربن منبع اصلی انرژی بدن انسان است.

نشاسته .

کربوهیدرات اصلی جیره غذایی انسان ( در غلات ، سیب زمبنی و غیره ) و با بزاق دهان و آنزیمهای معده قبل از جذب ، هیدرولیز می شود .

این پروی چندی طول می کشد .

کربوهیدراتهای محلول ، شامل ساکاروز ، یعنی قند معمولی ، خیلی سریعتر از نشاسته هضم و جذب می شوند .

چون قند در عین خوشمزه وش یرین است : انسانها با کمال اشتیاق قند را جایگزین قسمتی از مواد غذایی نشاسته ای می نمایند .

قند ، به عنوان یک ماده غذایی ذخیره شدنی شدنی ( بصورت چربی ) و قابل پس گرفتن از ذخیره برای تولید انرژی در آمده است .

( هنگام راهپیمایی ، ورزش ، برای کارهای سنگین کارگر ، برای بیماران و اشخاصی که دوره نقاهت را می گذرانند ) .

ساکاروز از سایر قندها به استثنای فروکتوز که خود کمی شیرین تر از سایر قندهاست شیرینتر است و چنانچه شیرینی ساکاروز 10 باشد و فروکتوز و گلوکوز نسبی که با درجه حرارت آزمایش بستگی دارندبه شرح زیر بیان می گردد : درجه حرارت به سانتی گراد - فروکوز - گلوکوز 18 128 58 40 100 56 60 79 33 گرچه فروکوز قدری شیرین تر از ساکاروز می باشد ، لیکن تهیه آنچه پیچیده است و چون کریستالهای آن جاذب الرطوبه بوده ، رطوبت هوا را سریعاً جذب و ب سهولت به مایع تبدیل می گردد .انبار کردن آن نیز مشکل است .

ساکاروز به علت ارزش به علت ارزش غذایی قابل توجه و خاصیت قابل توجه و خاصیت قابلیت جذب آسان و همچنین خواص فیزیکی لان مهمترین ماده غذایی اجتناب مرسوم شده است .

معذلک ، بعلت ارزش غذایی قابل توجه و سرعت جذب آن ، تنها کربوهیدرات مواد غذایی نمی تواند باشد .

نشاسته کندتر هضم می شود و گلوکز مورد نیاز خون را یکنواخت تر تأمین می نماید .

از طرف دیگر ، چنانچه مقادیر خیلی زیاد ساکاروز مصرف شود .

خود بیش از حد گلوکز انباشته شده و تبدیل به چربی گردیده در بدن به صورت لایه چربی در می اید .

بنابراین اگر چه به علت این است که بجای قسمتی از مواد نشاسته ای غذای روزانه ، قند مصرف شود ، ولی مصرف ساکاروز نباید از 25% کربوهیدرات تجاوز کند .

یعنی نباید از 125 گرم در روز بیشتر مصرف گردد .

2-2 مشخصات گیاه شناسی ، موطن اصلی – بیولوژی چغندر قند چغندر بنام علمی بتاوولگاریس گیاهی از خانواده پنجه غازیان است که مانند غازیاغی و اسفناج و سایر گیاهان مقاوم در مناطق کم باران و در اراضی شود رشدو نمو می نماید .

در قدیم الایام چغندر برای تغذیه از برگ آن مورد مصرف بود .

زراعت نوعی از چغندر که برای مصرف ریشه در منطقه نفوذ خلفای عرب معمول بوده و در دوره جنگ های صلیبی به اروپا آورده شد و در قرون نهم و دهم از بیزانس به کیف در مدرسه برده شد .

به روسی آن را سولکل که از لغت یونانی سولکا مشتق شده است و به لاتین آن را بتا می گویند .

اسی پوف در روسیه و آکارد در آلمان سعی خود را در پیدا کردن و انتخاب نژاد مناسبی از چغندر برای ساخت شکر متمرکز نموده و ده نوع مختلف آن را تحت آزمایش و تحقیق قرار داده اند .

چغندر سفید سلیزی به شکل مخروطی و دارای پوست و گوشت سفید را پرقندترین چغندر دانسته و انواع دیگر به رنگهای قرمز و زرد را برای قند گیری نا مناسب تشخیص داده اند .

با این حال چغندر سفید سیلیزی نیز فقط دارای 7-10 درصد قند بوده که با اصلاح نژاد به تدریجمحتوای قند آن به 17-20 درصد افزایش داده شده است .

چغندر گیاهی دو ساله است که در طول سال اول فقط ریشه و برگهای آن بدون ایجاد بذر نمو می کنند و در سالدوم برگها از ریشه زمستانی تغذیه کرده و رشد می کنند و دم گلها بطول تغریبی 5/1 تا 2 متر روئیده و به گل می نشینند فقط از ریشه ها حاصله از رشد گیاه در سال اول برای قند سازی صنعتی استفاده می شود .

بذر چغندر قند در داخل ساچمه بذر به قطر 3 تا 4 میلیمتر به وزن حدود 03/0 گرم رشد می کند .

ساچمه ها از یک غشا چوب پنبه ای پوشیده شده اند و در داخل هر ساچمه 2 تا 3 ( یا بیشتر ) دانه بذر قرار دارد .

دانه های بذر بسیار کوچک و به طول تقریبی 2 میلیمتر و به وزن 2 تا 3 گرم و پوسته بذر به رنگ قهوه ای به متمایل به قرمز است .

بزرگترین قسمت بذر چنین است که در آن ریشه پیپو کوتیل و همچنین اپی کوتیل مرسیستم و دو عدد تخمک به نام کوتی ارون دیده می شود .

دانه بذر مواد غذایی ( نشاسته و پروتئین ) برای پرورش گیاه می باشد و به دلیل کوچکی ابعاد و محدودیت منابع غذایی آن بطور سطحی ( به عمق 3 تا 4 سانتی متر ) در زمین کاشته شود .

به رطوبت خاک است .

دانه های بذر به میزان 150 تا 170 درصد از وزن خود آب جذب می کنند و غشا چوب پنبه ای و نرم آن احتمالاً رطوبت لازم از برای بذر را ذخیره و تنظیم می نماید و بذرها در مدت 8 روز در حرارت معمولی 8 تا 9 درجه سانتی گراد جوانه می زنند و سپس 10 تا 14 روز پس از کشت، جوانه ها ظاهر می شوند یعنی ابتدا چنگالهای لپه ای یا کوتی ارون ها و سپس برگهای حقیقی یعنی اپی کوتیل ها بیرون می آیند ( جفت اول – جفت دوم الی آخر ) .وقتیکه جفت دوم برگ ظاهر شد ، ریشه چقندر قطور می شود و به تدریج تا حد یه ریشه بزرگ که دارای مواد غذایی ذخیره برای رشد گیاه در سال دوم است نمو می نماید .

) شکل ریشه روگی است و شیارهایی در دو طرفمخروط دارد که مسیرحلزونی اطراف دوک را احاطه کرده اند و به تارها و به تارها یا موهای ریزی ختم می شوند که روی آنها را پوشانده است و گیاه به وسیله آن رطوبت و مواد غذایی شامل املاح و ترکیبات از ته از خاک جذب می کنند .

این تارها در عرض و عمق رشد می کنند و گاهی اوقات خود را به عمق 5/2 متری خاک می رسانند و بدین ترتیب است که چغندر قند بطور قابل ملاحظه ای در مقابل بی آبی مقاوم می گردد .

محصول املاح از طریق آوندهای دیگر به ریشه بر می گردد .

آوندهای خشبی را بصورت حلقه هایی در مقطع عرضی ریشه به وضوح می توان دید .

این حلقه ها در حدود 10 تا 12 عدد است و هر چه تعداد یا تراکمحلقه ها بیشتر باشد قند موجود در چغندر بیشتر است .

حلقه های نزدیک به مرکز از لحاظ عمر قدیمی تر و حلقه های محیطی جوانتر می باشند .

ریشه دارای تعداد زیادی سلولهای میکروسکوپی است که بافتهای مختلف را تشکیل می دهند .

در محیط خارجی مقطع عرضی ریشه پوست ریشه قرار دارد از سلولهای ضخیم چوب پنبه ای تشکیل شده است و در مقابل آب غیر قابل نفوذ است .

از محیط بیرونی به طرف مرکز مقطع عرضی قشرهای زیر قرار دارند : بافت لیفی ، بافت خشبی ، و بافت پارانشیمی مرکب از سلولهای مدور غیر طویل که قسمت اعظم شیره قند در حفره های آن بنام واکوال ذخیره شده است .

بعد از بافت پارانشیم سلولهای طویل آوندهای و اسکولر و الیاف فیبری قرار دارند و موجب سختی ریشه می گردند .

3-2 عوامل مؤثر برلر کیفیت مقدمه – هدف کارخانه های قند در جهان تولید شکر خالص با نازلترین قیمت از چغندرهای خریداری شده است که سهم بالایی در هزینه کارخانه های قند دارند .

اگر چه کارآیی فرایند تا حد زیادی به ظرفیت و به تأسیسات کارخانه و روشهای مورد استفاده بستگی دارد لیکنیکی از مؤثرترین پارامترها در فرآیند تولید شکر ، کیفیت ماده اولیه یعنی چغندر قند است .

در بعضی از کشورها برداشت و نگهداری چغندرها در مزرعهرا کازخانه ها انجام می دهند و اما در مناطقی که این عملیات توسط تولید کنندگان انجام می شود ، همواره اولین مرحله فرایند تولید عملیات مکانیکی ونگهداری است .

پس از شستن ریشه ها با آب آنها را بصورت ریشه های باریکه خلال نامیده می شود در می آورند .

از خلال با استفاده از آب داغ در دستگاه دیفوزیون عمل عصاره گیری انجام می شود .

نتیجه کار تولید شربتی سیاه و تیره رنگ به نام شربت خام است که با اضافه کردن شیر آهک و گاز کربنیک در دو مرحله آنرا تصفیه کرده و تبدیل به شربت اشباع دو ( شربت رقیق ) می نمایند .

در بعضی مواقع به منظور جلوگیری از واکنش های تولید رنگ در ادامه کار سعنی قسمت تبخیر یا اواپرسیون شربت صاف شده یا رقیق را سولفید کرده و یابه همان صورتبه مرحله بعدی می فرستند .

شربت رقیق 12 تا 17% مواد غیر محلول در آب دارد که پس از عبور از اواپرسیون تبدیل به شربتغلیظ با مواد غیر محلول در آب با بیش از 60% می شود .

از این شربتدر خلاء کریستال شکر بدست می اید .

در این مرحله بین دو تا چهار نوع شکر تولید می شود .

معمولاً از دومین محصول به بعد شکر به اندازه کافی خالص نیشت و چون قابل فروش نمی باشد لذا مجدداً به خط تولید برگردانده می وشد .

غالباً برای حل کردن آنها از شربت غلیظ استفاده می کنند .

شربتحاضل از درجه خلوص بالاتر برخوردار بودهو درنهایت تبدیلبه شکر پخت یکبا درجه خلوص بالا ( 6/99> ) می شود .

این شکر پس از خشک شدن به بازار عرضه می گردد .

شیره ای که از آخرینپخت بدست می آید ملاس نامیده می شود .

تولید شکر از ملاس از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست .

ملاس را غالباً با تفاله چغندر قند ( مواد غیرمحلول در آب چغندر قند که از دیفوزیون خارج می شود ) مخلوط کرده و پس از خشک کردن به عنوان خوراک دام به فروش می رساند .

از ملاس می توان بصورت خوراک دامو یا به عنوان ماده اولیه برای صنایعتخمیری استفاده کرد .

4-2 مروری بر تاریخچه کیفیت فنی چقندر قند برای درک رابطه بین کیفیت ریشه و کارایی فرایند شناخت ترکیبات شیمیایی ریشه چغندر قند وشربت خام ضروری است .

این امر در گذشته اولین هدف آزمایشگاهی ، بررسی آزمایشگاههای کارخانه قند بوده است .

در سال 1960 کمیسیون بین المللی صفت قند در گردهم ایی خود ارزش غذایی چغندر قند را به عنوان شاخص ترین موضوع انتخاب نمود .

فرهارت والدفیلد ( 1962) از خلاصه مذارکرات سه نتیجه مهم زیر را اعلام کردند ( رباتیم با کسب مجوز از واولدفیلد و مؤسسه انتشاراتی علمی الس ویر آمستردام ) : مهمترین فاکتورهایی که مبین کیفیت تکنولوژی چغندر قند می باشد و روی میزان شکر سفید قابل استحصالو قند در ملاس اثر می گذارندمورد بررسی و مطالعه بیشتر قرار گیرند .

با استفاده از اطلاعات کنونی می توان با مخلوط کردن دقیق سدیمو پتاسیمرابطه بین خاکستر و ملاس تولیدی را تعیین کرد .

به علت سهولت و سرعت عمل در اجرای این تجزیه ها می تواهن یک فاکتور را تعیین و در محایبه پرداخت بهای چچغندر در نظر گرفت .

تعدادی از شرکت کنندگانعقیده داشتند که نه خاکستر و نه سدیم به تنهایی برای پیش گویی دقیق میزان ملاس کافی نیست بلکهبرای تعیین دقیق میزان ملاس بایسستی میزان کل مواد غیر قندی ترکیبات از ته ( مخصوصاً اسیدهای آمینه ) و یا قلیایی را به حساب اورد .

از آن تاریخ بیش از سی یال می گذرد و امروزه ثابت شده که نتیجه گیری های