2- هيدراتهاي كربن و ساكاروز در تغذيه انسان

انسانهايي كه با كارهاي سنگين درگير نيستند . روزانه به مواد غذايي اساسي و ضروري ذيل نياز دارند : 10 گرم پروتئين ، 90 گرم چربي و 500 گرم هيدراتهاي كربن ، بنابراين ، هيدراتهاي كربن ، قسمت اعظم (بيش از 70% ) غذاي انسان را تشكيل مي دهند .

ارزش حرارتييكگرم پروتئين 8/4 كيلو كالري ( احتراق ناقص در بدن تا تشكل اوره ) و ارزش حرارتييكگرم چربي 3/9 كيلو كالري و بالاخره ارزش حرارتي يك گرم هيدرات كربن 4 كيلو كالري مي باشد .

بدين توتيب ،‌ ارزش حرارتي هيدراتهاي كربن از پروتئين تر و ضمناً از چربيها ، بسيار كمتر است .

با اين وصف ، كالري ناشي از هيدراتهاي كربن ، بيش از 60% كل كالري روزانه مورد نياز است را تشكيل مي دهد ( پروتئين : 480 كيلو كالري چربي : 837 كيلو كالري ، هيدراتهاي كربن : 200 كيلو كالري ، كل : 3317 كيلوكالري ) .

بنابراين هيدراتهاي كربن منبع اصلي انرژي بدن انسان است. نشاسته . كربوهيدرات اصلي جيره غذايي انسان ( در غلات ، سيب زمبني و غيره ) و با بزاق دهان و آنزيمهاي معده قبل از جذب ، هيدروليز مي شود . اين پروي چندي طول مي كشد . كربوهيدراتهاي محلول ، شامل ساكاروز ، يعني قند معمولي ، خيلي سريعتر از نشاسته هضم و جذب مي شوند . چون قند در عين خوشمزه وش يرين است : انسانها با كمال اشتياق قند را جايگزين قسمتي از مواد غذايي نشاسته اي مي نمايند . قند ، به عنوان يك ماده غذايي ذخيره شدني شدني ( بصورت چربي ) و قابل پس گرفتن از ذخيره براي توليد انرژي در آمده است . ( هنگام راهپيمايي ، ورزش ، براي كارهاي سنگين كارگر ، براي بيماران و اشخاصي كه دوره نقاهت را مي گذرانند ) . ساكاروز از ساير قندها به استثناي فروكتوز كه خود كمي شيرين تر از ساير قندهاست شيرينتر است و چنانچه شيريني ساكاروز 10 باشد و فروكتوز و گلوكوز نسبي كه با درجه حرارت آزمايش بستگي دارندبه شرح زير بيان مي گردد :

گرچه فروكوز قدري شيرين تر از ساكاروز مي باشد ، ليكن تهيه آنچه پيچيده است و چون كريستالهايآنجاذب الرطوبه بوده ، رطوبت هوا را سريعاً جذب و ب سهولت به مايع تبديل مي گردد .انبار كردنآننيز مشكل است . ساكاروز به علت ارزش به علت ارزش غذايي قابل توجه و خاصيت قابل توجه و خاصيت قابليت جذب آسان و همچنين خواص فيزيكي لان مهمترين ماده غذايي اجتناب مرسوم شده است . معذلك ، بعلت ارزش غذايي قابل توجه و سرعت جذبآن، تنها كربوهيدرات مواد غذايي نمي تواند باشد . نشاسته كندتر هضم مي شود و گلوكز مورد نياز خون را يكنواخت تر تأمين مي نمايد . از طرف ديگر ، چنانچه مقادير خيلي زياد ساكاروز مصرف شود .

خود بيش از حد گلوكز انباشته شده و تبديل به چربي گرديده در بدن به صورت لايه چربي در مي ايد . بنابراين اگر چه به علت اين است كه بجاي قسمتي از مواد نشاسته اي غذاي روزانه ، قند مصرف شود ، ولي مصرف ساكاروز نبايد از 25% كربوهيدرات تجاوز كند . يعني نبايد از 125 گرم در روز بيشتر مصرف گردد .

2-2 مشخصات گياه شناسي ، موطن اصلي – بيولوژي چغندر قند

چغندر بنام علمي بتاوولگاريس گياهي از خانواده پنجه غازيان است كه مانند غازياغي و اسفناج و ساير گياهان مقاوم در مناطق كم باران و در اراضي شود رشدو نمو مي نمايد . در قديم الايام چغندر براي تغذيه از برگ آن مورد مصرف بود . زراعت نوعي از چغندر كه براي مصرف ريشه در منطقه نفوذ خلفاي عرب معمول بوده و در دوره جنگ هاي صليبي به اروپا آورده شد و در قرون نهم و دهم از بيزانس به كيف در مدرسه برده شد . به روسيآنرا سولكل كه از لغت يوناني سولكا مشتق شده است و به لاتينآنرا بتا مي گويند .

اسي پوف در روسيه و آكارد در آلمان سعي خود را در پيدا كردن و انتخاب نژاد مناسبي از چغندر براي ساخت شكر متمركز نموده و ده نوع مختلفآنرا تحت آزمايش و تحقيق قرار داده اند . چغندر سفيد سليزي به شكل مخروطي و داراي پوست و گوشت سفيد را پرقندترين چغندر دانسته و انواع ديگر به رنگهاي قرمز و زرد را براي قند گيري نا مناسب تشخيص داده اند . با اين حال چغندر سفيد سيليزي نيز فقط داراي 7-10 درصد قند بوده كه با اصلاح نژاد به تدريجمحتواي قندآنبه 17-20 درصد افزايش داده شده است .

چغندر گياهي دو ساله است كه در طول سال اول فقط ريشه و برگهايآنبدون ايجاد بذر نمو مي كنند و در سالدوم برگها از ريشه زمستاني تغذيه كرده و رشد مي كنند و دم گلها بطول تغريبي 5/1 تا 2 متر روئيده و به گل مي نشينند فقط از ريشه ها حاصله از رشد گياه در سال اول براي قند سازي صنعتي استفاده مي شود .

بذر چغندر قند در داخل ساچمه بذر به قطر 3 تا 4 ميليمتر به وزن حدود 03/0 گرم رشد مي كند . ساچمه ها از يك غشا چوب پنبه اي پوشيده شده اند و در داخل هر ساچمه 2 تا 3 ( يا بيشتر ) دانه بذر قرار دارد . دانه هاي بذر بسيار كوچك و به طول تقريبي 2 ميليمتر و به وزن 2 تا 3 گرم و پوسته بذر به رنگ قهوه اي به متمايل به قرمز است . بزرگترين قسمت بذر چنين است كه درآنريشه پيپو كوتيل و همچنين اپي كوتيل مرسيستم و دو عدد تخمك به نام كوتي ارون ديده مي شود .

دانه بذر مواد غذايي ( نشاسته و پروتئين ) براي پرورش گياه مي باشد و به دليل كوچكي ابعاد و محدوديت منابع غذاييآنبطور سطحي ( به عمق 3 تا 4 سانتي متر ) در زمين كاشته شود . به رطوبت خاك است . دانه هاي بذر به ميزان 150 تا 170 درصد از وزن خودآبجذب مي كنند و غشا چوب پنبه اي و نرمآناحتمالاً رطوبت لازم از براي بذر را ذخيره و تنظيم مي نمايد و بذرها در مدت 8 روز در حرارت معمولي 8 تا 9 درجه سانتي گراد جوانه مي زنند و سپس 10 تا 14 روز پس از كشت، جوانه ها ظاهر مي شوند يعني ابتدا چنگالهاي لپه اي يا كوتي ارون ها و سپس برگهاي حقيقي يعني اپي كوتيل ها بيرون مي آيند ( جفت اول – جفت دوم الي آخر ) .وقتيكه جفت دوم برگ ظاهر شد ، ريشه چقندر قطور مي شود و به تدريج تا حد يه ريشه بزرگ كه داراي مواد غذايي ذخيره براي رشد گياه در سال دوم است نمو مي نمايد . )

شكل ريشه روگي است و شيارهايي در دو طرفمخروط دارد كه مسيرحلزوني اطراف دوك را احاطه كرده اند و به تارها و به تارها يا موهاي ريزي ختم مي شوند كه روي آنها را پوشانده است و گياه به وسيلةآنرطوبت و مواد غذايي شامل املاح و تركيبات از ته از خاك جذب مي كنند . اين تارها در عرض و عمق رشد مي كنند و گاهي اوقات خود را به عمق 5/2 متري خاك مي رسانند و بدين ترتيب است كه چغندر قند بطور قابل ملاحظه اي در مقابل بي آبي مقاوم مي گردد . محصول املاح از طريق آوندهاي ديگر به ريشه بر مي گردد . آوندهاي خشبي را بصورت حلقه هايي در مقطع عرضي ريشه به وضوح مي توان ديد . اين حلقه ها در حدود 10 تا 12 عدد است و هر چه تعداد يا تراكمحلقه ها بيشتر باشد قند موجود در چغندر بيشتر است . حلقه هاي نزديك به مركز از لحاظ عمر قديمي تر و حلقه هاي محيطي جوانتر مي باشند .

ريشه داراي تعداد زيادي سلولهاي ميكروسكوپي است كه بافتهاي مختلف را تشكيل مي دهند . در محيط خارجي مقطع عرضي ريشه پوست ريشه قرار دارد از سلولهاي ضخيم چوب پنبه اي تشكيل شده است و در مقابلآبغير قابل نفوذ است .

از محيط بيروني به طرف مركز مقطع عرضي قشرهاي زير قرار دارند :

بافت ليفي ، بافت خشبي ، و بافت پارانشيمي مركب از سلولهاي مدور غير طويل كه قسمت اعظم شيره قند در حفره هايآنبنام واكوال ذخيره شده است . بعد از بافت پارانشيم سلولهاي طويل آوندهاي و اسكولر و الياف فيبري قرار دارند و موجب سختي ريشه مي گردند .

3-2 عوامل مؤثر برلر كيفيت

مقدمه –هدف كارخانه هاي قند در جهان توليد شكر خالص با نازلترين قيمت از چغندرهاي خريداري شده است كه سهم بالايي در هزينه كارخانه هاي قند دارند . اگر چه كارآيي فرايند تا حد زيادي به ظرفيت و به تأسيسات كارخانه و روشهاي مورد استفاده بستگي دارد ليكنيكي از مؤثرترين پارامترها در فرآيند توليد شكر ، كيفيت ماده اوليه يعني چغندر قند است . در بعضي از كشورها برداشت و نگهداري چغندرها در مزرعهرا كازخانه ها انجام مي دهند و اما در مناطقي كه اين عمليات توسط توليد كنندگان انجام مي شود ، همواره اولين مرحله فرايند توليد عمليات مكانيكي ونگهداري است .

پس از شستن ريشه ها با آب آنها را بصورت ريشه هاي باريكه خلال ناميده مي شود در مي آورند . از خلال با استفاده ازآب داغ در دستگاه ديفوزيون عمل عصاره گيري انجام مي شود . نتيجة كار توليد شربتي سياه و تيره رنگ به نام شربت خام است كه با اضافه كردن شير آهك و گاز كربنيك در دو مرحله آنرا تصفيه كرده و تبديل به شربت اشباع دو ( شربت رقيق ) مي نمايند . در بعضي مواقع به منظور جلوگيري از واكنش هاي توليد رنگ در ادامه كار سعني قسمت تبخير يا اواپرسيون شربت صاف شده يا رقيق را سولفيد كرده و يابه همان صورتبه مرحله بعدي مي فرستند . شربت رقيق 12 تا 17% مواد غير محلول درآبدارد كه پس از عبور از اواپرسيون تبديل به شربتغليظ با مواد غير محلول درآببا بيش از 60% مي شود . از اين شربتدر خلاء كريستال شكر بدست مي ايد . در اين مرحله بين دو تا چهار نوع شكر توليد مي شود .