جزوه تایپ شده تکنولوژی رنگ
– فعالیت نوری ساکاروز :
روز در ساختمان خود دارای کربن نامتقارن است. بناپیام نورن وقتی محتنو ی سناکاروز در مسنیر ننور پلاریزه قرار می گیرد آن را منحرف می سازد و جهت انحراف به سمت راست است .چنون مینزان انحنراف بستگی به غلظت و مقدار ساکاروز با از این خاصیت پیام نور اندازه گیری درصد جزوه تکنولوژی رنگ سناکاروز و ینا درجنه ساکاروز) °S( استفاده دانلود و درصد درجه ساکاروز را پلاریزاسیون نیز می گوینند. زینرا اسناس انندازه گیری آن پلاریمتری و و یا سنجش میزان انحراف نور می می شود که به وسیله دستگاه پلاریمتر انجنام منی کامل .
]α[λ t =α/L.C
]α[= زاویه چرخش ویژه بر حس )گرم × دسی متر /درجه × سانتی متر مکع( α= میزان انحراف نور پلاریزه به وسیله محلول مورد آزمایش بر حس درجه L= طول لوله پلاریمتر بر حس دسی متر λ = طول موجی که در آن آزمایش جزوه کامل بر حس نانومتر t = درجه حرارت
دستگاه پلاریمتر مورد استفاده در کارخانجات قند نوع خاصی است که به ساکاریمتر موسنوم اسنت و ازصفر تا 011 درجه بندی شده و بر اساس محلول محتوی 109/29 گرم سناکاروز خنالص در 011 سنانتی متر مکع تنظیم شده است . در مراحل تولید و استخراج قند از چغندر قند ، ترکیبنات و ناخالصنی هنایی وجود دارند که بر میزان انحراف نور اثر گذاشته و در تعیین مقدار ساکاروز خطا ایجاد دانلود .
– اثر محیط اسیدی بر ساکاروز
در صورت تاثیر اسید بر محلول ساکاروز ، این ماده به گلوکز و فروکتوز تجزیه کامل. گرچه گلوکز راسنت گردان و فروکتوز چپ گردان نور پلاریزه دانلود اما پیام نورند این دو ، چپ گردان است . به عبارتی محلول قند انورت بر خلاف ساکاروز چپ گردان است. اینن پدینده را اینورسنیون و ینا انورسنیون )inversion ( منی گویند .
این واکنش در صنایع قند از اهمیت زیادی برخوردار است و تا حد امکان بایستی از بروز آن جلوگیری کنرد .زیرا موج ضایعات قندی و از دست رفتن ساکاروز می گردد .قندهای گلوکز و فروکتوز دارای خاصیت احیاء کنندگی کیفیته و می توانند در واکنش های میلارد شنرکت کنرده و ایجناد منوادی قهنو ه ای رنگنماینند کنه موج تیرگی و سوختن شربت می گردد .
قند احیا کننده:
منظور از قند احیا کننده قندی است که بر روی کربن جزوه تکنولوژی رنگ 1 آن یاا کاربن اماومر OH وجاو اشا ه باشاد OH اگر بر روی کربن اموم ر ر فرم فضایی به سمت پایین می شود ترکیب قندی باه واور α و اگار OH باه سامت باا می شود به فرم β مامیده می شو گلوکز قند احیا کننده است ر حالیکه ساکارز قند احیا کننده میسات واون OH هاای مربوط به کربن های امومر گلوکز و فروک وز ر ساخ ار ساکارز وار پیومد شده است پس احیا کننده میست – اثر محیط قلیایی بر ساکاروز
در مقایسه با محیط اسیدی ، ساکاروز در محیط قلیایی از ثبات بیشتری برخوردار است. البته در محیط های قلیایی شدید با درجه حرارت بالا تجزیه ساکاروز اتفاق می افتد. در pH حدود 8-4 تجزیه ساکاروز در حند کمتری مشاهده شده است .
2-مواد قندی غیر ساکارزی: از مهمترین آنها:
ال ( گلوکز و فروکتوز: این دو قند به صورت آزاد وجود جزوه و می توانند از ابتدا در بافتهای چغندر وجود جزوه باشند و یا در طی عصاره گیری تحت تاثیر آنزیم انورتناز و شکسنته شندن سناکارز ایجناد شنوند. در صورتی که در حین عصاره گیری کنترل PH جزوه نگیرد و محیط اسنیدی باشند منی تواننند از هیندرولیز ساکارز ناشی از اسید بوجود آیند . وجود این قندها در شربت برای مقدار ضایعات را افنزایش دهند . بنه دلیل اینکه گلوکز و فروکتوز قندهای احیا کننده کیفیته و براحتی می توانند در واکنش هنای قهنوه ای شندن شرکت کنند و ترکیبات قهوه ای رنگ ایجاد نموده و رنگ شربت را تیره است و به این ترتی کیفیت شربت کاهش یابد. از طرف دیگر این قندها می توانند طی حرارت دادن تبندیل بنه اسنید شنده و بنا کناهش PH محیط شرایط را پیام نور تجزیه بیشتر ساکارز فراهم کنند.
ب ( رافینوز: تری ساکاریدی است که از یک مولکول گلوکز و یک مولکول فروکتوز و یک مولکول گنالاکتوز تشکیل شده است . رافینوز در طی نگهداری چغندرها در سیلو و یا سرمازدگی مقدارشنان زیناد منی شنود . مهمترین ماده قندی است که برای در تکنولوژی قند اختلالاتی را ایجاد است از آنجائیکه می توان مقدار ساکارز را با استفاده از پلاریمتر و چرخش نوری تشخیص داد در صورتی که رافینوز در عصاره موجنود باشند برای میزان چرخش را تا 8/0 برابر ساکارز افزایش می شود و با اندازه گیری زوایه جزوه تکنولوژی رنگ یا مینزان چنرخش خطا در عیار سنجی دیده کامل از سوی دیگر رافینوز سب کامل بلورهای شکر تشکیل شده به جنای اینکه به فرم مکعبی می شود به صورت بلورهنای سنوزنی شنده و بنه دلینل بارینک بنودن قطربلورهنا از منافنذ سانتریفوژ عبور کرده و ضایعات قندی افزایش یابد. رافینوز در طی تصفیه حذف کامل و تا پایان مراحنل و تولید ملاس فرآیندها را طی است و به صورت ضایعات در ملاس دیده کامل.
رافینوز
0-ترکیبات ازته :ترکیبات ازته متفاوتی در چغندر یافت کاملکه مهمترین آنها پروتئین ها ، اسیدهای آمینه ناشی از تجزیه پروتئین ها، نیترات ، آمونیاک و بتائین می می شود. از میان این ترکیبات آمونیاک طی فرآیند به صورت بخار خارج شده پروتئین ها طی بلوکه شدن یا منعقد شدن طی فرآیند تصفیه حذف کامل و در نهایت اسیدهای آمینه و بتائین در طی تصفیه حذف ندانلود و در ملاس باقی می مانند که به این دو ترکی اخیر ازت مضره گویند. ) رنگیزه های موجود در چغندر را بتائین می گویند که خود شامل بتائین مسئول ایجاد رنگ قرمز و بتاسیانین ایجاد رنگ زرد در چغندر می می شود(. ازت موجود درpr ها ، آمیدها و ترکیبات آمونیوم را میتوان جزو ازت مضرهی چغندر به حساب نیاورد چون اغل pr ها در جزوه تکنولوژی رنگ اولیهی تصفیهی شربت منعقد شده و رسوب میکنند و از طرف دیگر قسمت اعظم ازت موجود در آمیدها و ازت موجود در ترکیبات آمونیوم طی حرارت دادن شربت و در محیط قلیایی به صورت گاز آمونیاک جدا میکامل .
از مهمترین آمیدهای موجود در چغندر قند گلوتامین و آسپاراژین دانلود که این آمیدها هم دارای عامل آمیدی و هم دارای عامل آمینی دانلود . این ترکیبات در محیط قلیایی یا در اثر حرارت دیدن تبدیل به اسید پیرولیدون کربوکسیلیک میشوند که این عمل با جدا شدن و متصاعد شدن گاز آمونیاک همراه است . چنین واکنشی در تصفیهی قلیایی شربت با شیرآهک و هنگام حرارت دادن شربت ایجاد میکامل . گاز آمونیاک متصاعد شده در حقیقت مربوط به عامل اسیدی است و عامل آمینی باقی می-ماند . آمیدها همچنین در محیط اسیدی عامل اسیدی خودشان را از دست میدهند و با گرفتن یک مولکول آب به جای آن ، تبدیل به آمینو اسید میشوند .
دانلود رایگان خلاصه کتاب پی دی اف جزوه تکنولوژی رنگ
این واکنش هم با متصاعد شدن گاز آمونیاک که مربوط به عامل آمیدی است همراه است . آمینو اسید و اسید پیرولیدین کربوکسیلیک که در این دو مرحله به وجود آمده اند قابلیت تبدیل شدن به همدیگر را دارند . فاستً اسید گلوتامیک که در محیط اسیدی به وجود آمده با از دست دادن یک مولکول آب میتواند تبدیل به اسید پیرولیدین کربوکسیلیک کامل و اسید پیرولیدین کربوکسیلیک هم با گرفتن یک مولکول آب قابل تبدیل به اسید گلوماتیک است . در کارخانههای قند آمیدهای موجود در شربت خام طی مرحلهی تصفیه تحت اثر شیر آهک و حرارت قرار میگیرد و ازت مربوط به عامل آمیدی آنها به صورت گاز آمونیاک از شربت جدا میکامل و بقیهی فرمول به صورت ترکیبات محلول در شربت باقی میماند که بروز این پدیده مطلوب است .
در مواردیکه ممکن است در مرحلهی تصفیه با شیر آهک این پدیده رخ نمی شود وقتی شربت به مرحلهی اواپراسیون میرسد چون حرارت بالا است این واکنش درون اواپراتورها به وقوع میپیوندند که چنین حالتی مطلوب نخواهد کیفیت چون جداشدن گاز آمونیاک از شربتی که در حال تغلیظ جزوه تکنولوژی رنگ موجب کاهش PH و افت قلیائیت شربت میکامل که این امر موجب تجزیهی ساکاروز و تبدیل آن به قند انورت خواهد شد .
1- املاح معدنی : عمده ترین آنها پتاسیم ، سدیم ، کلسیم و منیزیم می باشند که میزان پتاسیم و سدیم اهمیت زیادی با . املاح معدنی معرف میزان خاکستر عصاره می می شود . با استفاده از دستگاه استاکتومتر می توان میزان خاکسر عصاره را تعیین نمود. مقدار خاکستر در چغندر قند بین 1/1 تا 3/3% است . گروهی از آنها مثل سدیم و پتاسیم با افزایش حلالیت ساکاروز مانع تشکیل بلورهای شکر در مرحلهی کریستالیزاسیون خواهند شد و گروهی مثل ca و mg با رسوب بر روی لوله و بدنهی دستگاه موجب کاهش راندمان حرارتی و کاهش سرعت عملیات میشوند .
0- ترکیبات پکتینی :
بخش عمدهی دیوارهای سلولی در گیاهان از مواد پکتینی تشکیل شده است . مقدار آن در چغندر به حدود 3/3 تا 31% مادهی خشک میرسد و پس از ساکاروز بالاترین درصد مادهی خشک چغندر را تشکیل میمی شود.
در چغندرهای نارس مواد پکتینی به صورت پروتوپکتین وجود دارند که نامحلول در آب است این ماده میتواند در اثر تجزیه به پکتین تبدیل که در حین رسیدن چغندر رخ میمی شود .پکتین پلیمری از اسید گالاکتورونیک است که با الکل متیلیک در بعضی نقاط استری شده است. چنانچه پکتین از چغندر وارد شربت خام کامل در افزایش و سکوزیتهی شربت مؤثر خواهد کیفیت . این امر ،صاف کردن شربت را با مجزوه مواجه میاست از طرف دیگر سرعت رسوب کربنات کلسیم و ناخالصیها را در دکانتور کاهش میمی شود . بناپیام نورن باید سعی کامل که شرایط استخراج قند از خلال چغندر به گونهای می شود که تا حد امکان از ورود پکتین به شربت خام جلوگیری کامل . قسمت عمدهی پکتین طی مرحلهی تصفیه جداسازی میکامل و کمتر احتمال با که پکتین به مرحلهی طباخی برسد اما اگر مقدار کمی از آن به مرحلهی مذکور برسد به صورت تجزیه شده به مولکولهایی با وزن مولکولی کم تبدیل خواهد شد که حالت محلول با.
9-رنگدانه ها: رنگدانه ها می توانند در هنگام برش خوردن جزوه تکنولوژی رنگ در عصاره ایجاد شده و ینا طنی عملینات عصاره گیری طی واکنش های برایی حاصل شوند این رنگدانه ها انواع متفاوتی دارند که شامل :
ال ( رنگدانه های ناشی از واکنش مایلارد جزوه تکنولوژی و بازرسی جوش کامل. واکنش مایلارد بدون حضور آنزیم و از واکنش بین قندهای احیا کننده و ترکیبات دارای گروه آمینی ایجاد کامل. ) مثل پنروتئین هنا و اسنیدهای آمیننه ( حاصل این واکنش ترکیبات قهوه ای رنگی به نام ملانوئیدین می می شود. این واکنش در شنرایط قلینایی بهتنر جزوه می گیرد.
ب( قهوه ای شدن آنزیمی :از حضور آنزیم پلی فنل اکسیداز بر روی ترکیبات پلنی فنلنی حاصنل منی شنود رنگدانه بدست آمده را ملانین گویند که قهوه ای رنگ می می شود . این واکنش بنه حضنور اکسنیژن نینز نیناز با.
ج( کاراملیزاسیون یا کاراملی شدن: از حرارت دادن شدید قندها ترکیبات سنیاه رننگ و سننگینی بنه ننام کارامل ایجاد کامل.
در حین تولید خلال از چغندر و برش دهی بافت ها ممکن است ملاننین تولیند شنوند و در صنورتی کنه در دیفوزیون شرایط به دقت کنترل نکامل ممکن است ملانوئیدین ها یا کارامل ها در حنرارت هنای بنالا تولیند شوند.
6-ساپونین ها: ترکیباتی دانلود که بیشتر در زیر پوست چغندر وجود دارند به عنوان یک عامل مزاحم در فرآیند قند گیری کیفیته و از آنجا که قدرت ک کنندگی بالایی دارند می توانند کشش سطحی را کاهش داده و با تولید ک در فرآیند قند گیری اخلال ایجاد نمایند . در اثر حضور ساپونین و ک کردن در کار پمپ هنا اختلال ایجاد کامل. از طرفی خروج ک از سیستم ها هم باعث افزایش آلودگی میکروبی خط تولید شده و هم به واسطه خروج درصدی از ساکارز به همراه ک مقدار ضایعات قندی افزایش می یابد.میزان سناپونین در چغندر 01/1 درصد است که 11% آن وارد شربت کامل و مابقی به صورت تفاله از خنط تولیند خنارج کامل.
چنانچه ساپونین مراحل مختل را طی کرده و وارد ساختار شکر گردد ، اگنر شنکر در آب حنل شنده و بنه محلول قندی حاصل ، اسید اضافه کامل ، ساپونین به صورت نامحلول در آمده و حالنت انعقناد پیندا کنرده و ایجاد رسوب کلوئیدی و توده تجمع یافته) floc formation ( است. چنین پدیده ای ممکنن اسنت در نوشابه سازی و هنگام کاربرد اسید و افزودن گاز کربنیک ایجاد اشکال نماید .
نقش عوامل کیفی در استحصال قند:
0-مقدار ساکارز یا قند: یکی از شاخص های خوب کیفیتن چغندر بالا کیفیتن درصند سناکارز آن منی باشند. در دهه 0491 این فرضیه وجود داشت که هر چه درصد قند یا عیار بالاتر می شود درجه خلوص هم بالاتر جزوه .
اما با تحقیقات متفاوتی مشخص شد در عیارهای بسیار بالا این فرضیه مصداق نخواهد داشت.
واژه کواسیان یا درجه خلوص میزان ساکارز موجود در عصاره را از نظر درصد خلوص بیان است. کواسیان برابر است درجه بریکپلاریتی د در واقع مقدار ماده جامدی که در عصاره وجود با را بنا رفراکتنومتر انندازه گرفته و به صورت بریک در مخرج کسر قرار می دهیم سپ با استفاده از پلاریمتر و میزان چرخش نوری و مقدار ساکارز عصاره را تعیین می کنیم عدد بدست آمده را در صورت کسر قرار می دهیم نسنبت حاصنله بین درجه خلوص ساکارز و همچنین ناخالصی ها می می شود. هرچه درجه خلوص کمتر یعنی ناخالصی بیشنتر و مقدار شکر کمتری قابل استحصال است البته با کیفیت پایین تر و بالعک زمانیکه درجنه خلنوص بنالاتر است یعنی ناخالصی کمتر و میزان ساکارز بیشتر است.
2-وجود ازت مضره: باعث افزایش میزان ملاس کامل) آمینواسیدها و بتائین (
0-سدیم و پتاسیم: به ازای هرM mol پتاسیم و سدیم معادل 012/1 گرم قنند سناکارز در منلاس جمنع کامل . پ هر چقدر این املاح بیشتر می شود ساکارز بیشتری در ملاس باقی مانده و به بلور شنکر تبندیل کامل.
1-گلوکز و قندهای احیا کننده : که باعث افزایش مقدار ملاس کامل.
فرایند تولید در کارخانجات قند:
قبل از ورود به مباحث فرآیند تولید لازم است با اصطلاحات موجود در این تکنولوژی آشنا شویم.
0- ضری استحصال تجاری: عبارتست از : شکر سفید ورودی به انبار
قند ورودی به کارخانه ) چغندر
2- ضری استحصال صنعتی : عبارتست از : شکر سفید تولیدی
قند ورودی به خط تولید )خلال(
همیشه قند ورودی به کارخانه بیشتر از قند وارده به قسمت تولید اسنت . پن ضنری استحصنال صننعتی بیشتر از ضری استحصال تجاری است. پیام نور ارزیابی قسنمت فننی کارخاننه از ضنری استحصنال صننعتی استفاده کامل در حالیکه پیام نور مدیریت کارخانه و سرمایه گذار ضری استحصال تجاری مهمتر می باشند زیرا بابت چغندرهای ورودی پول پرداخت کرده است . قند ورودی به کارخانه منظور محاسبه قند موجود در چغندرها می می شود که به مقدار عیار و تناژ چغندر بستگی با. در حالیکه قند ورودی به قسمت تولید مقدار قندی است که در خلال ورودی به خط تولید وجود با.
هر چه میزان نگهداری چغندر در سیلوها بهتر می شود اختلاف جزوه تکنولوژی رنگ ضری استحصال تجناری و صننعتی کمتنر است و هر چه شرایط غیر کنترل شده می شود در اثر ضایعات چغنندرها اینن اخنتلاف بیشنتر منی شنود پن اختلاف موجود بین این دو ضری بازده اقتصادی و همچنین شرایط ذخیره سازی را نشان می شود.
0-عیار سنجی: میزان قند موجود در چغندر است که با دستگاه پلاریمتر اندازه گینری منی شنود از طرینق محاسبه عیار قند ورودی به کارخانه و در نتیجه ضری استحصال تجاری محاسبه می گردد.
1- دیژسیون: میزان قند موجود در خلال که درواقع قند ورودی به خط تولید را نشنان منی دهند و مبننای محاسبه ضری استحصال صنعتی می می شود.
مراحل تولید
1- برداشت چغندر
برداشت چغندر زمانیاست که چغندر به لحاظ فیزیولوژیک رسیده می شود یعنی ساکاروز در max مقدار خودش می شود این امر از این نظر مهم است که چغندرهای نارس که مرحلهی رسیدگی فیزیولوژی خودشان را طی نکردند تنفس بیشتری نسبت به چغندرهای رسیده دارند . این امر موجب افزایش دما در حین سیلو کردن چغندر میکامل . افزایش دما و نرسیدن هوا به تودهی چغندر موجب ایجاد متابولیسم غیر هوازی شده و به تشکیل ترکیباتی مثل اسید و اتانول منجر میکامل . این امر سبب افزایش ضایعات در چغندر میکامل . بهترین زمان کاشت چغندر در اواخر اسفند ماه و اوایل فروردین ماه است و بهترین زمان برداشت اواسط آبان ماه است . به این ترتیب میزان ساکاروز در چغندر به max مقدار خودش میرسد . عملیات برداشت چغندر معمو لالاً با زدن سر چغندر همراه است در صورتیکه سر چغندر بیش از اندازه زده کامل سطح آن بیشتر شده و در معرض حملهی MOهای بیشتری قرار میگیرد . و از طرف دیگر تنفس افزایش یافته و ضایعات قندی افزوده میکامل . پس از برداشت ، چغندر به کارخانه تحویل داده میکامل .
2 – تخلیه چغندر:
به محض ورود محموله چغندر به کارخانه کامیون توزین شده و سپ توسط نمونه بردارهای اتومنات نموننه برداری جزوه می گیرد .دستگاه روپرو یک نوع دستگاه نمونه برداری اتوماتیک از چغندر است. نمونه برداری به منظور عیار سنجی و همچنین تعیین افت جزوه می شنود در واقنع درصند جزوه تکنولوژی رنگ ناخالصنی هنای موجنود درچغندر را نشان می شود. هر چه ناخالصی ها بیشتر می شود مزاحمت آنها در استحصنال قنند بیشنتر بنوده و کنترل فرآیند مجزوه تر می می شود. پ ملاکی پیام نور تعیین قسمت چغندرمحسوب کامل به منظور تعینین افت چغندرهای نمونه برداری شده را توزین نموده و آن را با حرف A نمایش می دهیم.سنپ چغنندرها را شستشو داده و پ از جداکردن ناخالصی ها و گل و لای مجدداً آن را تنوزین منی کننیم وزن دوم را بنا B نمایش می دهیم . از تفاضل این دو وزن و تقسیم بر کل وزن اولیه درصد افت مشخص کامل:
روش های تخلیه چغندرممکن است به صورت معمولی جزوه گیرد یا در تخلینه چغنندر جرینان آب دخینل می شود که با فشار آب بار کامیون تخلیه کامل یا امروزه از جک هایی که بنه صنورت سنطح شنیبدار عمنل است پیام نور تخلیه استفاده کامل.
Flow diagram of beet receiving and storage (Station 1)
در اینجا بحث مهمی تحت عنوان ارزش تکنولوژیکی چغندر مطرح می گنردد. دانشنمندان دریافتنه انند کنه میزان شکر استحصالی از چغندر فقط به میزان ساکاروز موجود در آن وابسته نیست. بلکنه مینزان ناخالصنی هایی که به همراه ساکاروز در چغندر وجود دارنند بنر استحصنال شنکر اثنر منی گذارنند. لنذا از روش هنا و فرمولهای مشخصی پیام نور تعیین ناخالصی ها و مواد ملاس زا اسنتفاده منی کننند تنا مقندار احتمنالی شنکر استحصالی را تعیین نمایند .
در فرمولی که به نام اشنایدر معروف است ارزیابی تکنولوژیک چغندر با پیش بینی ضایعات قنندی منلاس و درصد شکر قابل استحصال از چغندر جزوه می گیرد .
24/1 -)K+Na( +)αN( 010/1=درصد ضایعات قندی ملاس
درصد ضایعات قندی ملاس- درصد قند ساکاروز در چغندر =درصد شکر قابل استحصال
K= مقدار پتاسیم Na= مقدار جزوه تکنولوژی رنگ αN= ازت آمینه در چغندر
تجزیه شیمیایی نمونه ها با کمک دستگاهی به نام بتالایزر جزوه کامل. بتالایزر شامل چهار قسمت است:
ال – دستگاه ساکاریمتر پیام نور اندازه گیری درصد قند ساکاروز نمونه
ب- دستگاه فلیم فتومتر پیام نور اندازه گیری پتاسیم و سدیم بر حس میلی اکی والان در صد گرم چغندر قند
ج- دستگاه رنگ سنج یا colorimeter پیام نور اندازه گیری ازت اسید آمینه بر حس میلی اکی والان در صد گرم نمونه . معمولا پیام نور اندازه گیری از روش عدد آبی یا blue number استفاده کامل. که ترکیبات ازت آمینه موجود در چغندر با معرف حاوی م به رنگ آبی در می آید که شدت رنگ به وجود آمده توسط دستگاه مذکور اندازه گیری کامل .