2-4-1- ساختار شيميايي نشاسته
نشاسته يک پليمر ساخته شده از واحدهاي شش کربنه قند D- گلوکز ميباشد. بنابراين گلوکز واحد سازندهي نشاسته است. گلوکز در فرم حلقوي به شکل پيرانوز و يک قند احياء کننده است ( سحري، 1381). چنانچه در مولکول گلوکز گروه OH متصل به کربن شماره 1 در پايين حلقه قرار گرفته باشد در صورت اتصال با مولکول گلوکز مجاور اين اتصالات از نوع آلفا ميباشد و در صورتي که OHمذکور در بالاي حلقهي گلوکز قرار گرفته باشد اتصالات از نوع بتا ميباشد. در نشاسته تمامي اتصالات گلوکز از نوع آلفا ميباشد ( نارپيندر28، 2003).
واحدهاي گلوکز ميتوانند از طريق ايجاد اتصالات (4-1)? و (6-1)? به يکديگر متصل شوند. در اين اتصالات کربن شماره يک (C1 ) با کربن شماره چهار(C4 )يا کربن شماره شش(C6 ) مولکول مجاور اتصال برقرار ميکند. عمده اتصالات نشاسته از نوع(4-1)? است که در تشکيل ساختار خطي و پيکرهي نشاسته نقش دارد. اتصالات(6-1)? که به تعداد محدودي وجود دارد باعث بروز ساختار شاخهاي در نشاسته ميگردد. از تکرار اين اتصالات پليمر نشاسته بوجود ميآيد ( سوينکلس29 ، 19998).
از آنجا که هميشه تنها يک گروه آلدهيدي آزاد در يک سر پليمر نشاسته وجود دارد نشاسته داراي يک سر احياء کننده و يک سر غير احياء کننده ميباشد. از اتصالات گلوکز دو نوع پليمر آميلوز و آميلو پکتين ايجاد ميشود که دو جز اصلي سازندهي نشاسته ميباشند ( تومپسون30 ، 2000).
اگر چه ساختار کلي نشاستهي حاصل از منابع مختلف يکسان ميباشد، تفاوتهاي موجود از لحاظ طول زنجيرهي آميلوز و آميلوپکتين، وزن مولکولي آنها، وجود ساير ترکيبات نظيرچربي و پروتئين باعث ايجاد تفاوتهاي مهمي در عملکرد و خواص نشاستههاي حاصل از منابع آنها ميگردد ( نارپيندر31، 2003).
2-4-2-آميلوز
آميلوز يک پليمر خطي ساخته شده از اتصالات (4-1)? گلوکز ميباشد و شکل فضايي اين مولکول يک مارپيچ تکي ميباشد. اگرچه براي سادگي اين مولکول را خطي حساب ميکنند. تعداد گلوکزهاي سازندهي آميلوز ( درجه ي پليمريزاسيون32) بسته به منشاءآن 6000-1500 ميباشدکه وزن مولکولي حدود 106-105 دالتون را ايجاد ميکند. در قسمت داخلي اين مارپيچ اتمهاي هيدروژن واقع شده است و لذا اين مولکول آبگريز ميباشد. چنين ساختاري باعث ميشود قسمت داخلي آميلوز با اسيدهاي چرب آزاد گليسرول بعضي الکلها و يد ترکيب شود که هر يک باعث بروز خصوصيات مختلفي در نشاسته ميشود ( روگر33 و همکاران، 1996).
خاصيت ديگر آميلوز قابليت ايجاد سريع ژل پس از پخته شدن نشاسته است. دليل اين امر ايجاد اتصالات بين رشتههاي پليمري نشاسته با يکديگر و احاطه شدن آب در بين اين رشتهها است (پشين34 ، 2001).
شکل 2- 1: ساختمان آميلوز
2-4-3- آميلوپکتين
آميلوپکتين مولکولي بسيار بزرگ با ساختاري پر شاخه ميباشد که مانند آميلوز عمدتا از اتصالات(4-1)? گلوکزساخته شده با اين تفاوت که وجود تعداد زيادي اتصالات(6-1)? ساختار آميلوپکتين را بسيار شاخهاي ميکند. معمولا درجه پليمريزاسيون آميلوپکتين حدود 3000000 -300000 ميباشد که وزن مولکولي حدود 109-106دالتون را ايجاد ميکند. نشاستههايي که عمدتا از آميلوپکتين تشکيل شدهاند معمولا يا ژلي ايجاد نميکنند و يا ژل آنها چسبناک ميباشد ( تومپسون35 ، 2000).

شکل 2- 2: ساختمان آميلوپکتين

شکل 2- 1: ساختمان شيميايي نشاسته
2-4-4- ترکيبات ناچيز در نشاسته
علاوه بر آميلوز و آميلوپکتين نشاسته حاوي مقادير بسيار کمي پروتئين، چربي، رطوبت و خاکستر (مواد معدني و نمکها) ميباشد. مقدار اين ترکيبات به منشاء گياهي نشاسته بستگي دارد. به عنوان مثال نشاستهي سيبزميني و ساير گياهان غدهاي داراي مقادير ناچيزي از پروتئين و چربي است (بولئون36 و همکاران، 1999).
2-4-5- نشاسته ساگو
نشاسته از پالم ساگو37 يک غله مهم بومي روبه رشد در آسياي جنوبي است نشاسته ساگو تنها مثال صنعتي (غذايي و غير غذايي) نشاسته نشات گرفته از منبع متفاوتي نسبت به نشاستههاي رايج مانند غلات (برنج، ذرت)، غده اي (سيب زميني )، ريشهاي (تاپيوکا38 ) و (نخود و لوبيا) است ( محمدي39 و همکاران، 2011).
نخل ساگو يکي از گياهان نواحي گرمسيري است که مي تواند شرايط رشد در نواحي مرطوب را تحمل کند اين گياه يکي از قديميترين گياهان نواحي گرمسيري است که به دليل وجود نشاسته در ساقههاي آن مورد توجه قرار گرفته است. نشاسته ساگو خوراکي در نشاستهاي به شکل پودرهاي نرمي تعريف ميشود که از بخش هاي خرطومي شکل از درخت ساگو از طريق فرآيندهاي استخراج و خالص سازي به دست مي آيد. درخت ساگو متعلق به گروه Arecales و خانواده Palmaeو زير مجموعه Collamoideae و نوع Metroxjlon است. Metroxylonقبلاًدر زير شانه Lepidocaroideceطبقه بندي ميشده است (کريم40 و همکاران، 2008).
بعضي از گونههاي مهم که به طور گستردهايي در توليد نشاستهي ساگو استفاده ميشوند. عبارتند از M.longispinum ، M.sylvestre ، M.microcanthum ، M.sago، M.rumphiiاست (فسيهودين41 و همکاران، 1999).
ترکيبات کلي و خواص فيزيکوشيميايي نشاستهي ساگو و ساير منابع چندان متفاوت نيست، جز وزن مولکولي براي بخش آميلوز و محتواي آميلوز. خواص نشاستهي ساگو تقريبا مشابه با نشاستههاي تجاري ديگر است. ولي حدواسط غلات و نشاستهي سيب زميني است.محتواي آميلوز و دماي ژلاتيناسيون42 بسيار مشابه نشاستهي ذرت است در حالي که خاصيت خمير شدن با آب داغ شبيه نشاسته سيب زميني است (فسيهودين43 و همکاران، 1999).
پالم ساگو منبع مهمي به ويژه براي مردم در مناطق حاشيهاي است چون استفادههاي متنوعي از آن ميشود به ويژه براي توليد نشاسته، آرد ساگو و pearlساگو (شيريني که از ساگو تهيه ميشود). ساگو ميتوانداز لحاظ اقتصادي روي عملکرد و قيمت با منابع ديگر رقابت کند. مثلا عملکرد نشاسته ساگو kg/hayr 3000 – 2000 در مقايسه با کاساوا kg/hayr 2000 و ذرت kg/hayr 1000 است. يک پالم مي تواند حدود kg550 – 100 آرد ساگو توليد کند. جدا از اينکه نشاسته ساگو ارزان است، ويژگيهاي مهم ديگري نيز گزارش شده نظير راحتي ژلاتينه شدن، ويسکوزيته بالا در صورت استخراج مناسب و راحتي قالب گيري و همچنين گزارش شده که سينرزيس کمي دارد (فسيهودين44 و همکاران، 1999).

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

نشاستهي ساگوي تجاري به متفاوت بودن در رنگ، از رنگ خاکستري تا سايههاي گوناگوني از رنگ سفيد مشهور است، و بدين وسيله پذيرش تجاري آن محدود ميشود. قهوهاي شدن پالم ساگو با فعاليت آنزيمي در ارتباط است ( آنتوني سامي45 و همکاران، 2004).
مشخصات کيفيت نشاسته ساگو نيز توسط خواص رئولوژيکي آن اندازه گيري ميشود. نشاسته ساگوي با کيفيت خوب ويسکوزيته بالايي در حين ژلاتينه شدن دارد. ويسکوزيته پايين نشان دهنده احتمال هيدروليز آنزيمي اجزاء نشاسته است. چنين خرابي سبب تکهتکه شدن پوستهي گرانولهاي نشاسته ميشود و مانع انبساط آنها در حد معمول ميشود ( ليم و آزودين46، 1991).
پالم ساگو يک تنهي بلند حدود 10 متر ارتفاع و75 سانتيمتر ضخامت ايجاد ميکند که معمولاً در مناطق مالايي زبان رومبيا 47 ناميده ميشود و داراي تاجي با برگهاي بزرگ شکل پر به طول 5 متر است با برگچههاي کوتاه و پايههاي برگ که به ساقه قلاب شدهاند (کيو48، 1977).
ساگو ميتواند از طريق جوانهزدن تکثير شود. اين گياه در مرحلهي اول گل بوتهاي از برگها تشکيل ميدهد. تشکيل تنه از سومين يا چهارمين سال رشد پالم آغاز ميشود تنههاي ساگو ممکن است به 7 تا 15 متر طول برسند. فاز رشد در پالم ساگو 7 تا 15 سال طول ميکشد که در طي آن محصول اضافي فرآيند فتوسنتز از گياهان به تنه منتقل ميشود و به صورت نشاسته ذخيره ميشود. مغز ميوه با نشاسته پايهي ساقه انباشته ميشود، و در هنگام بلوغ تنه گياه کاملاً تا تاج گياه انباشته از نشاسته است (ليم49، 1991).
بعد از بلوغ، يک دورهي جوانه زدن بزرگ از بالاي تنه آغاز ميشود که به سمت شاخه اوليه که به شاخهي دومي و سومي تقسيم ميشود ادامه پيدا ميکند. گلدهي و در پي آن ميوه دادن در شاخهي سوم اتفاق ميافتد پس از اينکه ميوههاي رسيده ميافتند، پالم به زودي خواهد مرد. رشد شکوفهها تا توليد ميوههاي رسيده حدود 2 سال طول ميکشد، که در اين حين برگهاي باقي مانده ميريزند و کربوهيدرات توليدي در ساقه خارج ميشود ( فلانچ50، 1977؛ کيو51، 1977).
به طور کلي، ميتوان گفت که به نظر ميرسد که پالم ساگو، نشاسته را از پايهي خود به سمت بالا انباشته ميکند. بيشترين محتواي نشاسته در مرحلهي گلدهي52 رخ ميدهد ، که پس از آن محتواي نشاسته رو به کاهش ميگذارد. کاهش سريع محتواي نشاسته در قسمتهاي بالاي تنه در مرحلهي Angau Tua احتمالاً نشاندهندهي آغاز حرکت رو به بالاي نشاسته از پايين به قسمتهاي بالايي تنه براي تبديل نشاسته به ساير اشکال انرژي براي ايجاد گل و ميوه است. در اواخر مرحلهي Angau Tua محتواي نشاسته همچنان کاهش مييابد و آن مقداري که بلااستفاده باقي ميماند احتمالاً به همراه تنه فاسد ميشود. تفاوتهاي منطقهاي در حجم انباشته شدهي نشاسته در پالمهاي ساگو که در مناطق گوناگون مالزي و اندونزي رشد مي کنند، ديده شدهاست که بين 34 تا 975کيلوگرم نشاسته خشک در هر نخل و با ميانگين 375 کيلوگرم در هر نخل بوده است ( ليم53، 1991؛ جانگ54 ، 1995؛ پي لانگ و همکاران55، 2006؛ ياماتو56 و همکاران، 2007).
2-4-5-1- روشهاي استخراج نشاسته ساگو
روشهاي استخراج دو دسته است : سنتي و مدرن.
1) روشهاي سنتي براي استخراج نشاسته ساگو را ميتوان به دو سطح طبقه بندي کرد. براي مثال سطح خانگي (بومي) و سطح پردازش گياه در مقياس کوچک. در سطح خانگي که منحصرا توسط کشاورزان انجام ميشود، نخل ساگو قطع ميشود و در باغ پردازش بر روي آن انجام ميشود. بنابراين نياز به حمل و نقل تنه سنگين نيست. در کارخانه فرآوري در مقياس کوچک، تنه درخت ساگو به طولm 12/1-1 برش داده شده و حمل و نقل گياه از طريق رودخانه يا سيستمهاي آبي که توسط انسان ساخته شده است به صوت شناوري انجام ميگيرد ( کريم57 و همکاران، 2008).
2) روش استخراج مدرن شامل برخي تغييرات در کارخانه فرآوري کوچک است. فن آوريهاي جديد براي استخراج نشاسته که توسط کارخانههاي در مقياس بزرگ هستند به تصويب رسيد. قسمت Jocm از استخر ذخيره سازي از درازا به هشت قسمت تقسيم شده، اين بخشها از دستگاه برش، برش مغز از پوست تغذيه ميکند در کارخانههاي خاص ديگر، براي اولين بار پوست از بخشهاي سياهيهاي مربوط حذف شد. هر بخش حدود 80-100cm ميرسد به سايندههاي مکانيکي (به صورت ديسک يا يک درام نصب شده) تغذيه ميکند. مغز را به قطعات ظريفتر تقسيم بعد به آسياب چکش از طريق يک تسمه نقاله منتقل ميکند در نتيجه دوغاب نشاسته از طريق يک سري از غربالهاي گريز از مرکز عبور کرده (سانتريفوز) براي جدا کردن الياف درشت تصفيه بيشتر براي جداسازي در نازل سپراتور از ميان خم کردن (خميدگي الک) بدست ميآيد. شيوههاي سنتي استخراج نشاسته ساگو از نرخ استخراج پايين (41-25%) و کيفيت خلوص و رنگ کمي برخوردارند. فرآيند مکانيکي در حال حاضر براي نشاسته ساگو استفاده ميشود و نميتواند براي بيرون راندن مواد نشاستهاي باقي مانده در قسمت تنه کارآمد باشد. پيشنهاد شده از هيدرولير ديواره سلولي از طريق آنزيم استفاده شود در نتيجه آن آزاد شدن دانههاي نشاسته جداسازي شده در مواد ديواره تنه سلولزي ميشود ( کريم58 و همکاران، 2008).
2-4-6- توليد فيلم نشاسته
فيلم نشاسته توسط دو روش زير قابل توليد است:
روش کاستينگ59
روش ترمو پلاستيک60 (اکستروژن61 دمشي يا غلتکي )
روش کاستينگ (روش حلال): نشاسته در حالت طبيعي داخل گرانولهايي مجزا از هم ميباشد. بنابراين براي اينکه بيوپليمرهاي آميلوز و آميلو پکتين قابليت پليمريزاسيون و تشکيل فيلم پيدا کنند لازم است که اين ماکرومولکولها از داخل گرانولها آزاد گردند. براي اين منظور، بايستي نشاسته ژلاتينه شود در واقع، در فرآيند ژلاتينه شدن، گرانولهاي نشاسته در حضور آب متلاشي شده و زنجيرهاي آميلوز و آميلو پکتين از داخل آنها آزاد ميگردند. گرانولهاي نيمه کريستالي نشاسته در دماي اتاق نسبت به انحلال در آب از خود مقاومت نشان ميدهند. هنگامي که ديسپرسيون نشاسته در آب حرارت داده ميشود و سپس سرد ميشود، بسته به دما و زمان حرارت دهي چهار مرحله زير تشخيص داده ميشود ( قنبرزاده و همکاران، 1388).
ژلاتينه شدن، خميري شدن، ترکيدن گرانولها و رتروگراداسيون.


پاسخی بگذارید