بخشی از مقاله
بررسی کارایی متد های مختلف رنگبری شیره خرما
چکیده:
پر مصرف ترین قند های موجود در بازار ساکارز یا همان قند استخراجی از نی شکر و چغندر قند می باشد .از آنجایی که مصرف ایـن قنـد در افـراد دیابتی با ممنوعیت روبروست ، تمایل به مصرف شیرین کننده های رژیمی افزایش یافته است . این در حالی اسـت کـه اثـر سـرطان زایـی شـیرین کننده هایی مانند ساخارین و سیکلامات وسایر شیرین کننده های سنتتیک همچنان مورد بررسی است. لزا پژوهشـگران در پـی اسـتخراج شـیرین کننده های کم کالری از منابع غنی آنها هستند. در این پژوهش استفاده از شیره خرما به عنوان یک ترکیب قندی طبیعی مد نظر می باشـد. شـیره خرما به طور متوسط حاوی62 تا71 درصد قند احیا شامل گلوکز و فروکتوز می باشد.به منظور افزایش مقبولیت مصرف این شیرین کننده در صنایع غذایی حذف ترکیبات رنگی خرما از جمله موارد ضرروری در فرایند تولید به شمار می رود. در این پژوهش اثر مکانیزم رنگ بـری بـه کمـک کـربن فعال ، رزین جذبیPAD900 و استفاده از متدآهک زنی فسفاتاسیون انجام می گیرد.. نتایج نشان داد حداکثر کارایی در مورد رزین جذبی با حذف متوسط60 درصدی رنگ می باشد.لزا جایگزینی این رزین هم به لحاظ اقتصادی هم به لحاظ بهداشتی بهتر از کربن و آهک خواهد بود.
واژه کلیدی: : فروکتوز ، شیره خرما، کربن فعال، رزین های جذبی
مقدمه:
قند های مایع از جمله شیرین کننده های پر طرفدار در کشور ما می باشند که تولید آنها مستلزم انجام یک سری فرایند ها بر روی مواد اولیه مـی باشد .خرما محصول با ارزش و بومی کشور ما می باشد. سالانه در دنیا حدود 4/5 میلیون تن خرما تولید می شود و ایران با تولید 908 هـزار تـن از بزرگترین تولید کنندگان خرما در جهان به شمار می رود .در حالی که میزان صادرات آن هیچ گاه از 7/5 درصد بیشتر نبوده است. وضعیت صـنایع تبدیلی خرما هم بهتر از آن نمی باشد. در این بین میزان ضایعات خرما حدود 30 درصد می باشد که به مصرف خوراک دام می رسد. در حـالی کـه میتوان خرمای ضایعاتی را در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار داد و آن را به محصولی با ارزش افزوده بالا تبدیل کرد(.(1
شیره خرما شیره ای است که از قسمت گوشتی خرما تهیه می شود .این عمل اکثرا در نواحی خرما خیز جنوب ایران به صـورت سـنتی انجـام مـی شود، بدین ترتیب که خرما را در مخازن مخصوص ریخته و در اثر فشار توده خرما، شیره ای از انتهای مخزن خارج می شود در این روش حدود 15 درصد شیره بدست می آید و چنانچه این عمل در کارخانجات صنایع تبدیلی انجام شود تا 60 درصد از خرما شیره میگیرند(.(2 مـواد قنـدی مقـدار قابل ملاحظه ای از ترکیبات شیمیایی میوه خرما را تشکیل می دهند که شامل گلوکز ،فروکتوز و ساکارز با مقدار متوسـط بـه ترتیـب 32، 32/7 و 8/2 درصد وزن تر میوه خرما می باشد( .(3 فروکتوز قندی با خواص عملکردی همچون افزایش شیرینی ، افزایش حلالیـت آب و اتـانول ، ظرفیـت نگه داری آب بالا ، تمایل کمتر به کریستال شدن ، قیمت پایین تر شربت حاوی این ماده نسبت به سایر شیرین کننده ها ، پایین تـر بـودن دمـای واکنش مایلارد در این ترکیب ، سهولت در ذخیره سازی، فشار اسمزی بالا، بهبود دهندگی بافت و هم چنین به علت اینکه دسترسی زیسـتی آن در بدن وابسته به انسولین نیست و حامل طعم شیرینی قابل قبول در دارو ها است باعث شده تا وارد کنندگان مواد غذایی و شیمیایی به فکر افـزایش واردات این ماده باشند(. (4 استفاده از شیره خرما به عنوان ترکیبی با غلظت بالای قند های 6 کربنه همچون فروکتوز در صـنایع غـذایی ایـده ای مناسب برای کاهش مصرف ساکارز و افزایش ارزش تغذیه ای مواد غذایی می باشد .در این بین به علت رنگ تیره ی شـیره خرمـا اسـتفاده از آن در صنایع غذایی با محدودیت هایی مواجه است. مواد رنگی بافت خرما عبارتند از کلروفیل، کاروتن و آنتوسیانینن که بـه ترتیـب رنگهـای سـبز، زرد و قرمز را تشکیل می دهند .(5)
بررسی سوابق:
ناصحی و همکاران در سال 2012 بر روی شیره خرمای تولید شده در کارخانه بن جنوب کار کردند آنها به منظور حـذف ترکیبـات رنگـی از شـیره خرما از کربن اکتیو پودری استفاده کردند و اثر شرایط مختلف دما،غلظت کربن پودری،مدت زمان تماس مورد بررسی قرار گرفت میزان دمای مورد استفاده از 30 الی 60 درجه سانتی گراد و غلظت پودر از 0/04 الی 0/12 گرم در میلی لیتر(به منظور فیلتراسیون از فیلتـر پـرس اسـتفاده شـد) و مدت تماس از 5 دقیقه الی 90 دقیقه تغییر داده شد.نتایج حاکی از وابستگی میزان رنگ بری با دوز جاذب و دما دارد. نتایج بدین صورت بـود کـه حداکثر حذف ترکیبات رنگی (%95) در دمای 60 حاصل می شود .(6)
در سال 2002 تحیقاتی در زمینه شفاف سازی شیره خرمای حاصل از خرمای با کیفیت پایین واریته ی (کیش- هابـاش)توسـط محامـد الفارسـی انجام شد. به منظور افزایش کیفیت شیره خرمای حاصله 5 متد مختلف شفاف سازی در نظر گرفه شد. استفاده از فیلتر پرس- ترکیب آهـک زنـی گرم و فیلتراسیون- آهک زنی گرم وفیلتراسیون- استفاده از کربن فعال پودری و فیلتراسیون- استفاده از کربن فعال گرانـولی و فیلتراسـیون. نتـایج حاصله حاکی از آن بود که فیلتراسیون حذف حداکثری محتوای خاکستر در مقایسه با سایر متد ها از شربت خام را دارد. کلسیم مورد استفاده برای آهک زنی موجب افزایش غیر ملموس در میزان خاکستر کل از 0/41 به 0/47در آهک زنی داغ و0/48 برای آهک زنـی سـرد در شـربت مـی شـود. تیمار کربن اکتیو به آرامی موجب افزایش محتوای خاکستر در قیاس شربت فیلتر شده می شود(از 0/33 تا 0/41درصد) که به علت افزایش کربنـی است که از صافی عبور کرده است. کربن اکتیو گرانولی حداکثر حذف رنگ را از شربت خام داشته است زیرا که کلیه فلاونوئید ها و کلیـه مشـتقات فنولیک را حذف می کند.آهک زنی گرم به علت قلیائیت و دمای بالا بیشترین اثر تخریبی را بر روی قند ها داشته و تولید رنگ فراوان می کند .(7)
همچنین استفاده از رزین های تبادل یونی در رنگبری شیره خرما و مقایسه عملکرد آنها در مقایسه با خاکسـتر اسـتخوانی در سـال 2010 توسـط روفه گری نژاد و همکاران انجام شد . بدین منظور شیره خرمای واریته کبکاب پس از رقیق سازی بـا دو متـد اسـتفاده از 2، 4، 6، 8، 10 ،20، 30 درصد خاکستر استخوانی ورزین آمبرلیت IRA-410 در مدت زمان تماس 10، 20، 30، 60 دقیقه تحت رنگ بری قرار گرفتند. نتـایج نشـان داد رزین های آنیونی برخلاف خاکستر استخوانی جذب انتخابی کمتری برای رنگ ها دارند.با این حال درصد رنگبری به طور رضایت بخشی بـه مقـدار 89 درصد برای خاکستر استخوان و 87/6 درصد IU برای رزین رسید .(8)
روش تحقیق:
در این پژوهش روند تغییرات رنگ شیره خرما توسط سه متد رنگبری بررسی خواهد شد . شیره های تهیه شـده از فروشـگاه هـای محلـی اسـتان اصفهان و چهار محال بختیاری خریداری و پس از اختلات تحت فرایند رنگ بری قرار گرفتند. سپس نمونه های رنگبری شده پس از صاف شدن در برابر خاک کمک صافی تحت رنگ سنجی با اسپکتوفتومتر قرار گرفتند. بدین منظور طبق متد آیکومزا رنگ نمونه ها در طول موج های 420 و540 مورد مطالعه قرار گرفت همچنین بریکس نمونه ها به کمک رفرکتومتر دستی اندازه گیری شد در نهایت کارایی سه روش مورد بررسی قرار گرفت. آزمون در 3 تکرار انجام شد.
روش اول استفاده از کربن فعال به میزان 0/2 درصد بریکس در 100 گرم نمونه می باشد. پس از گرم شدن نمونه ها در بـن مـاری تـا دمـای 60 درجه، کربن به نمونه ها اضافه شده و به مدت 10 دقیقه تحت هم زدن با مگنت استیرر قرار گرفت پس از آن نمونه حاوی کربن بر روی کاغذ صافی آغشته به خاک کمک صافی پرلیت ریخته شد و شیره عبوری از زیر کاغذ به منظور رنگ سنجی نگه داری شد.
در متد دوم از آب آهک 20 درصد تا رسیدن نمونه ها به pH=9.5 استفاده شد بدین منظـور سـنگ آهـک پختـه از کارخانـه قنـد چهـار محـال خریداری و پس از آسیاب کردن میزان 20 گرم از آن با 100 گرم آب مقطر مخلوط و مورد استفاده قرار گرفت . سپس به کمک اسید فسـفریک 4 نرمال پس از 15دقیقه نمونه ها به pH=7 رسانیده شدند و همانند نمونه قبلی از صافی عبور داده شدند.
در روش سوم از رزین جذبی تهیه شده از شرکت پرولایت تحت عنوان1Purosorb PAD 900 استفاده شد این رزین از دسته رزین های جـذب سطحی است که دارای منافذ بزرگی در سطح خود می باشد که به صورت ماکروپروس و غیر یونی قادر به حذف ترکیبات آلی آب گریز از محلولهای آبی و قطبی می باشد . این رزین دارای بیشترین سطح جذب ممکن در خانواده رزین های جذب سطحی است که دارای ساختارهای پلـی اسـتایرن می باشد. از مهمترین کاربردهای این رزین می توان به جذب و یا جدا سازی ترکیبات آلی با وزن مولکولی متوسط و زیاد از محلولهای آبـی و غیـر آبی اشاره کرد و بنابراین در صنایعی که هدف آنها جذب و یا تصفیه ترکیبات باشد مانند صنایع غذایی ، دارویی ، بیوشیمیایی حـائز اهمیـت اسـت .(9) بدین ترتیب پس از احیا کردن رزین توسط اتانول آن را تا حجم 150 میلی لیتری یک ستون شیشه ای با یک شـیر ورود و یـک شـیر خـروج ریخته و شیره خرما در مخزن ستون ریخته شد پس از آن با باز کردن شیر بالایی نمونه از ستون عبور کرده و از شیر پایین خـارج مـی شـود .نمونه خروجی از ستون جهت بررسی رنگ جمع آوری می شود.رنگبری در سه تکرار برای هر روش انجام شد نمونـه هـای تهیـه شـده وارد مرحلـه رنـگ سنجی شدند.
رنگ سنجی:
