دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
HFCS مخففHigh Fructose Corn Syrup به معنی شربت ذرت با فروکتوز بالاست. افزایش روزافزون تقاضا برای قند و نیز افزایش قیمت آن، توجه دانشمندان را معطوف به تولید شیرین‌کننده‌های دیگر کرد. شربت‌های اینورت و یا شربت‌های دارای میزان فروکتوز بالا به عنوان شیرین‌کننده‌هایی که می‌توانند جایگزین ساکاروز شوند؛ در نظر گرفته شدند. علت این امر وجود فروکتوز است که دارای اندیس شیرینی 173 در مقایسه با گلوکز با شیرینی 74 یا ساکاروز با شیرینی 100 بود.
HFCS شربتی پرکاربرد و در عین حال فروکتوز، منوساکاریدی است که تقریباً 75 درصد شیرین‌تر از ساکاروز است؛ به همین علت فروکتوز و فرآورده‌های آن، غالباً جانشین ساکاروز می‌شوند و می‌توان آن را از هیدرولیز ساکاروز به دست آورد.
در طبیعت، فروکتوز (لوولوز) قند اصلی بسیاری از میوه‌ها و سبزیجات است و به همین دلیل به آن قند میوه می‌گویند. عسل حاوی 55 درصد وزنی فروکتوز بر مبنای ماده ی خشک است. فروکتوز در شکل پلیمری، به عنوان اینولین در منابعی از قبیل کنگر اورشلیمی، کاسنی و گیاه مولد قاصدک وجود دارد و ضمن فرآیند با اسید یا آنزیم آزاد می‌شود.(7)
تلاش‌های جدی جهت تولید فروکتوز در آمریکا به اوایل دهه ی 1950 برمی‌گردد. اما فقط در اواسط دهه ی 1970 بود که محققان موفق شدند فروکتوز خالص را به صورت تجاری به دست آورند، حق ثبت شده ی انحصاری آن متعلق به هولشتاین (Holestein) و هولسینگ(Holsing) است.
در اروپا در کشورهایی مانند آلمان، فنلاند و فرانسه تحقیقاتی روی شیمی مواد قندی و گسترش آن برای یافتن فروکتوز انجام و ساکاروز مجدداً به عنوان منبع اصلی ماده ی خام فروکتوز مطرح شد. در دهه ی 1960 فروکتوز کریستال شده صنعتی در اروپا تولید شد.
در سال 1874 میلادی تشخیص داده شد که فروکتوز به عنوان شیرین‌کننده برای بیماران دیابتی، بر ساکاروز ارجحیت دارد. درحالی که امروزه مطالعات روی واکنش میلارد نشان داده که فروکتوز ممکن است خیلی بیشتر از گلوکز، در عوارض مرض دیابت نقش داشته باشد؛ زیرا گلوکز در هر سلول بدن متابولیز می‌شود؛ اما فروکتوز تماماً در کبد متابولیز می‌شود.(3)
در پی کشف تبدیل قلیایی دکستروز به فروکتوز در سال 1895، تعداد قابل توجهی از بررسی‌ها به سوی روشی جهت توسعه‌ی یک فرآیند تجارتی در این مورد معطوف شد. با این وجود به خاطر مشکلاتی از قبیل رنگ و طعم نامطلوب، محصولات کم‌ارزش و بازده پایین فروکتوز، این فرآیند هرگز از نظر تجاری مقرون به صرفه نشد.
تبدیل آنزیمی دکستروز به فروکتوز توسط «گلوکو ایزومراز» نخستین بار در سال 1957 گزارش و در سال 1960 ثبت شد.
جست‌وجو در این مرحله، در ژاپن برای چندین سال ادامه یافت تا نهایتاً در سال 1966 منجر به تولید تجاری آن شد. فناوری ژاپنی تحت لیسانس استاندارد نوشیدنی‌ها بود و تولید در سال 1967 در ایالات متحده با اجرای فرآیند غیرپیوسته آغاز شد.
محصولات 15 درصد وزنی فروکتوز در سال 1968 به محصولی با 42 درصد وزنی فروکتوز بدل شد. در سال 1972 یک سیستم پیوسته با استفاده از فرآیند آنزیم غیرفعال شده، پایه گذاری شد.(3)
HFCS از طریق فرآیند روی نشاسته ی ذرت و تبدیل آن به گلوکز و سپس فرآیند تبدیل گلوکز به درصد بالای فروکتوز تولید شده است. در این فرآیند نشاسته ذرت سفید به شربت شفاف کریستالی تبدیل می‌شود که درحقیقت این فرآیند بسیار پیچیده است. برای شکستن ساختار نشاسته ذرت به قند‌های ساده ی گلوکز و فروکتوز سه آنزیم متفاوت نیازست که این آنزیم‌ها مرکب از زنجیره‌های گلوکزی با طول تقریبا زیادست. این سه آنزیم عبارتند از: آلفا آمیلاز، گلوکو آمیلاز و گلوکز ایزومراز که سومین آنزیم، بسیار گران است.(8)
جهت تولید HFCS، از یک آنزیم خاص به نام اسویتزایم (Sweetzyme) استفاده می‌شود. در پروسه ی تولید HFCS، به دلیل این که فعالیت آنزیم مذکور با زمان کاهش می‌یابد، کنترل دقیق فعالیت آن نیازمند تجهیزات خاصی است و مقدار مواد ورودی به راَکتور باید نسبت به فعالیت آنزیم تنظیم شود. با افزایش دما، فعالیت آنزیم نیز بیشتر شده، اما در ازای آن، طول عمر آن کوتاه‌تر می‌شود. در این پرو سه، کنترل PH محلول ورودی نیز بسیار مهم است.
نیمه عمر آنزیم Sweetzyme حدود 200 روزست اما با کنترل دقیق عوامل واکنش، می‌توان این زمان را افزایش داد. آنزیم Sweetzyme جهت فعالیت، به یون‌های Mg2+ نیاز دارد. لذا قبل از ورود محلول دکستروز به راکتور ایزومریزاسیون، غلظت یون‌های Mg2+ با سولفات منیزیم تنظیم می‌شود. این نکته بسیار مهم است که یون‌های Ca2+ در محیط نباشد؛ چون این یون‌ها، Sweetzyme را غیرفعال می‌کنند. در گذشته از یون‌های کبالت استفاده می‌شد تا اثرCa2+ را خنثی کنند. معمولاً تعداد یون‌های کبالت، 20 برابر یون‌های Ca2+ بود؛ اما پس از مدتی دانشمندان به اثرات سمی کبالت بر بدن انسان پی بردند و این واکنش را بدون یون‌های کبالت انجام دادند.(7)
شامل 56 اسلاید powerpoint
