تولید پودر شربت نیشکر با استفاده از روش خشک کن افشانه ای

تولید پودر شربت نیشکر با استفاده از روش خشک کن افشانه ای

ترکیبات موجود در شربت

شربت نیشکر حاوی قند ساکاروز، ذرات ریز باگاس، موم، ترکیبات رنگی و ترکیبات معدنی می باشد همچنین به علت دارا بودن درجه ph بین 5/4 تا 7/5 از نظر شیمیایی دارای خاصیت اسیدی است. از دیگر ترکیبات اصلی موجود در شربت، ذرات کلوئیدی هستند که وجود آنها باعث شکل گیری یک حالت پایدار پراکندگی در محلول شده و سهم عمده کدورت شربت را به عهده دارند. در جدول زیر ترکیبات موجود در شربت نیشکر تازه نشان داده شده است.

ترکیب

مقدار (mg/100ml)

مواد قندی

5/11

اسید اسکوربیک

5/1

فسفر

8/6

آهن

5/0

کلسیم

1/2

جدول ترکیبات موجود در شربت نیشکر تازه

وجود حالت چسبندگی در شربت به علت حضور مواد کلوئیدی، موم، پروتئین ها و مواد پکتینی، صمغ های طبیعی، نشاسته و سلیکا می باشد.

جهت بهبود طعم و مزه شربت نیشکر معمولا از مواد افزودنی طبیعی استفاده می شود که از آن جمله می توان به موادی همچون زنجبیل، لیمو، نعناع و مواد خنک کننده اشاره نمود که باعث تغییر طعم و ایجاد طعم های متنوع و دلپذیری در شربت نیشکر می شوند.

عمر مفید شربت نیشکر

به علت ترکیبات موجود در شربت و استعداد سریع آن به تخمیر و فساد و تاثیر پذیری آن در قبال میکروب ها و باکتری ها، نگهداری و ذخیره آن بصورت مایع بدون اضافه کردن مواد نگهدارنده بسیار دشوار بوده و چه بسا استفاده از مواد افزودنی شیمیایی باعث تغییر ماهیت طبیعی و کاهش خواص مفید و تغییر بو و مزه شربت می گردد. چنین حالتی باعث کاهش استقبال مصرف کننده شده و تنها راه حل جهت نگهداشتن خواص طبیعی و تازه شربت نیشکر حذف سریع آب از شربت و تولید آن بصورت پودر می باشد که چنین فرآیندی می بایست سریعا پس از استخراج و تصفیه شربت انجام پذیرد.

پودر شربت نیشکر

جهت حفظ خواص شربت نیشکر و جلوگیری از فساد آن از روش های مختلفی می توان استفاده کرد که در این خصوص می توان به بکارگیری تکنیک هایی مانند استفاده از خشک کن انجمادی، تبخیر آنی و خشکاندن تحت خلاء اشاره کرد. البته استفاده از چنین روش هایی جهت خشک کردن شربت نیشکر، متضمن جلوگیری از رشد میکروارگانیزم ها و فعالیت های بیوشیمیایی نبوده و تنها باعث بهبود پایداری و قابلیت نگهداری شربت می شوند. بازده چنین فرآیندهایی جهت تولید شربت نیشکر خشک شده به حالت پودر و بصورت محصولی مطلوب و با کیفیت دشوار می باشد.

پژوهش های انجام شده در رابطه با استفاده از روش های جدید در صنایع غذایی منجر به بکارگیری فرآیندهایی مطلوب با کارایی بالا شده و در سطح تجاری از پیشرفت چشم گیری برخوردار بوده است. در این خصوص می توان به تولید شربت نیشکر با استفاده از روش خشک کردن افشانه ای اشاره کرد. پودر شربت نیشکر تولید شده بوسیله این روش را می توان پس از ترکیب با آب بصورت نوشیدنی خوشمزه و دلپذیر با خواص طبیعی در بسته بندی های متنوع تولید و استفاده نمود.

مراحل انجام فرآیند

پس از دروی نیشکر و جداسازی مواد زائد همچون برگ و خاشاک و گل و لای، مرحله شستشو بوسیله آب و تمیز کردن آن انجام می شود. مرحله بعدی عصاره گیری و استخراج شربت بوده که پس از آن شربت جهت تصفیه، فیلتر شده و وارد مرحله فرآیند خشک کردن می شود. کلیه مراحل فرآیند می یابست در یک محیط بهداشتی و عاری از مواد آلاینده و میکروارگانیزم انجام شود و محیطی استریل و تمیز باشد.

ساختار تجهیزات مورد استفاده جهت استخراج و نگهداری شربت می بایست از جنس استیل و مواد قابل استفاده در صنایع غذایی بوده تا از ایجاد هرگونه آلودگی در شربت جلوگیری شود. رعایت چنین نکاتی باعث افزایش راندمان استخراج و پالایش شربت می گردد. بطور معمول شربت نیشکر استخراج شده از نظر ظاهری کدر و غیر شفاف بوده و رنگ آن بستگی به گونه و واریته نیشکر متفاوت می باشد. پس از استخراج شربت جهت جداسازی ذرات غیر محلول مانند باگاس و فیبر موجود در آن از صافی هایی با مش ریز و از جنس استیل استفاده می شود. مراحل مختلف تولید پودر از شربت نیشکر را می توان بصورت شکل زیر نشان داد.

📷

مراحل مختلف تولید پودر از شربت نیشکر

فرآیند خشک کن افشانه ای (spray drying process)

از روش خشک کردن افشانه ای معمولا جهت خشک کردن مواد غذایی مایع همچون شیر، آبمیوه، آب گوجه فرنگی و غیره استفاده می شود. در این روش ماده غذایی در دستگاه تبخیر کننده تغلیظ و سپس توسط یک اتمایزر به صورت پودر به داخل خشک کن پاشیده می شود و از قسمت پایین هوای گرم با ذرات شربت برخورد نموده و باعث جداسازی رطوبت آنها می شود. در این سیستم شربت تحت اثر فشار به درون محفظه خشک کننده که درون آن هوای داغ در جریان است به صورت ذرات بسیار ریز پاشیده می شود. درجه حرارت دستگاه معمولا از 300 درجه سانتی گراد بیشتر نمی شود و قطر ذرات نیز ممکن است بین 10 الی 250 میکرون باشد. چون عمل خشک کردن فقط در چند ثانیه صورت می پذیرد، پس آسیب حرارتی رخ نخواهد داد. عمل پودر کردن و تبدیل شدن شربت به ذرات ریز بوسیله اتمایزر صورت می گیرد. با تنظیم مناسب دما و جت های نازل های اسپری کننده می توان ذرات را با اندازه های مختلف ریز تا درشت بصورت پودر تولید کرد و پودر حاصل را پس از خنک کردن در بسته بندی های مختلف بصورت کیسه و یا ظروف شیشه ای و پلاستیکی رطوبت ناپذیر به صورت محصول نهایی به بازار ارئه کرد.

در خشک کن افشانه ای این احتمال وجود دارد که هوایی که از محفظه خشک کن خارج می شود حاوی مقداری از ذرات شربت خشک شده باشد به همین دلیل هوای مذکور به سمت یک سیکلون هدایت شده، و ذرات خشک شربت نیشکر پس از برخورد با دیواره داخلی سیکلون انرژی خود را از دست داده و در قسمت زیرین آن جمع می شوند. بمنظور افزایش میزان بازیافت می توان هوای خروجی از سیکلون را وارد یک دستگاه گردگیر کرد و تا حد ممکن از اتلاف محصول جلوگیری نمود.

📷

شکل: شماتیک فرآیند خشک کردن افشانه ای

با اضافه کردن مواد طعم دهنده طبیعی مانند عصاره لیمو، عصاره زنجبیل و عصاره نعناع به پودر شربت نیشکر می توان نوشیدنی هایی با طعم متنوع تولید نمود. با توجه به خواص طبیعی و طبی پودر شربت نیشکر از آن بعنوان جایگزین مناسبی برای نوشابه های تجاری که مملو از مواد شیمیایی نگهدارنده و در برخی موارد مضر هستند، می توان استفاده کرد.

مزایای استفاده از پودر شربت نیشکر

گیاه نیشکر سرشار از عناصر فسفر، کلسیم، آهن، منیزم و پتاسیم می باشد. مطالعات اخیر نشان می دهد که ترکیبات موجود در نیشکر از پیشرفت سلول های سرطانی پروستات و سینه بطور چشم گیر جلوگیری می کند. برخی دیگر از خواص استفاده از پودر حاصل از گیاه نیشکر به شرح زیر می باشد.

ü حفظ تناسب اندام و وزن بدن

ü افزایش سلامت متابولیسم بدن

ü باعث خنک شدن بدن می شود

ü باعث بهبود و تقویت قوای جنسی می شود

ü باعث تسریع در بهبود بیماری یرقان می شود

ü باعث تقویت عملکرد معده، کلیه ها، قلب و ارگان های داخلی می شود

ü بهبود و معالجه امراضی همچون تب، سرماخوردگی، گلودرد و اختلالات ادراری

ü بدلیل وجود هیدرات های کربن و پروتئین ها باعث افزایش انرژی بدن می شود

ü به علت وجود مقادیر بالای پتاسیم بعنوان یک ماده ملین طبیعی در بدن عمل می کند

نتیجه

با توجه به خواص و مزایای ذکر شده برای پودر شربت نیشکر و امکان تولید آن در سطح گسترده، تولید آن بعنوان یک محصول جانبی جدید از گیاه نیشکر در کشور، باعث صرفه اقتصادی در صنایع وابسته به نیشکر و ایجاد اشتغال در بخش تولید و بخش بازار می گردد. در این راستا با توجه به عدم حضور این محصول در بازار داخلی، با فرهنگ سازی و ایجاد بسترهای مناسب و معرفی آن بعنوان ماده ای با خواص و مزایای طبی و طبیعی فراوان، می توان بازار تولید و مصرف آن را در سطح جامعه رونق بخشید.

مراجع:

1. www.niro.com

2. www.ehow.com

3. www.behafarinco.ir

4. www.nrdcindia.com

5. www.freepatentsonline

6. http://en.wikipedia.org/wiki/Spray_drying

7. www.eurotherm-lifesciences.com/en-GB/applications/spray-drying