تکنولوژی ذرت

[Mahdi Eng 22,940]

ساختمان دانه ذرت:

دانه ذرت از چهار قسمت پوسته، آندوسپرم، جوانه و كلاهك انتهايي تشكيل شده است.

 

 

پوسته:

پوسته يا پريكاپ 5% تا 6% وزن دانه را تشكيل مي دهدو به صورت يك لايه نازك وشفاف و كم و بيش نامرئي آندوسپرم را در بر مي گيرد و به لايه آلرون روي آندوسپرم چسبيده است، پوسته از چند لايه مختلف تشكيل شده است

شامل : تستا، مزوكارپ و آندوكارپ.

 

آندوسپرم:

آندوسپرم 82 تا 84 درصد وزت دانه را تشكيل مي دهد و داراي 88 تا 85 درصد نشاسته است آندوسپرم از سلولهاي درشت پر از گرانول هاي نشاسته به اندازه هاي 5 تا 30 ميكرون تشكيل شده كه توسط بخشي از آن نرم و آردي و بخش ديگر سخت و شاخي است. در نشاسته آردي سلولهاي بزرگ و دانه ترك برداشته و مقداري از محتويات آن خارج مي شود . در حالي كه در نشاسته سخت و شاخي شبكه پروتئين ضخيم تر است و به همين جهت طي فرآيند سالم مي ماند.

 

جوانه ذرت:

جوانه ذرت حدود 15% از وزن دانه را تشكيل مي دهد و از دو بخش جنيني embryo و اسكوتلوم تشكيل مي شود و بخش اسكوتلوم در طول جوانه زدن دانه به عنوان تغذيه كننده جنين عمل مي كند، اين قسمت 10 تا 12 درصداز وزن دانه خشك و 90% از وزن جوانه را به خود اختصاص مي دهد. پروتئين جوانه ذرت از آلبومين ها و گلوبولين ها تشكيل شده و از نظر كمي و كيفي نسبت به پروتئين هاي آندوسپرم برتري دارد و محدوديت برخي از اسيد هاي آمينه در پروتئين ذرت به ويژه ليزين و متيونين مربوط به پروتئين هاي آندويسپرم آن است. پروتئين جوانه از الگوي اسيد آمينه بهتري برخوردار است.

جوانه يكي از مواد جانبي كارخانه هاي توليد نشاسته و روغن از ذرت است كه در برخي از كشورها از كنجاله روغن گيري شده آن براي مصارف تغذيه اي انسان استفاده مي شود.

 

 

 

آسياب كردن ذرت

براي توليد بسياري از فراورده هاي ذرت اولين اقدام آسياب كردن آن براي حذف جوانه و خرد كردن آندوسپرم به ذرات بلغور و آرد مانند است. مانند آنچه در مورد گندم گفته شد آسياب كردن با حذف ناخالصيها و تميز كردن دانه آغاز مي شود، اندازه الك ها نسبت به گندم متفاوت بوده و الك هاي 3.18 و 2.17 mm مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

 

به طور كلي آسياب كردن به روش خشك و مرطوب انجام مي گيرد:

 

 

آسياب كردن خشك:

در اين روش دانه ذرت پس از طي مراحل تميزكردن، مورد عمل مشروط كردن قرار مي گيرد،طي اين عمل رطوبت دانه بايد تا حدود 32% افزايش يابد، به جاي مشروط كردن گاهي از ملايم كردن دانه يا بخار آب گرم استفاده مي شود. دستگاه جوانه گيري Beal degerminator داراي يك قسمت مخروطي شكل است كه دو جداره بوده و يكي از جداره ها ثابت و يكي متحرك است و حول ديگري با سرعت 75 دور در دقيقه مي چرخد، دانه هاي ذرت تميز و مشروط شده از قاعده كوچك مخروط وارد شده و از قاعده بزرگ خارج مي شود و ضمن عبور از فاصله بين دو مخروط كه سطح آنها داراي برجستگي است تحت تاثير نيروهاي مكانيكي قرار گرفته و جوانه آن جدا مي شود. هنگام انجام اين عمل مقداري سبوس و آندوسپرم به اندازه هاي مختلف حاصل مي شود كه دماي آنها حدود 60 تا 70 و رطوبت آنها حدود 22% است و بايد تا دماي 35 c سرد شده و رطوبت آنها تا 15 % كم شود اين كار با استفاده از خشك كن انجام مي گيرد و سر انجام مخلوط با الك به ذرات مختلف تفكيك مي شود اين كار با استفاده از خشك كن انجام مي گيرد و سرانجام مخلوط با الك به ذرات مختلف تفكيك مي شود. ذرات آندوسپرم به كمك غلتك هاي خرد كننده و سيستم الك ها به ذرات با اندازه دلخواه براي بلغور با آرد تبديل مي شود.جدا كردن جوانه با استفاده از آيساب غلطكي هم عملي است، با اين تفاوت كه تفكيك جوانه از آندوسپرم و پوسته بخوبي انجام نمي گيرد.

در برخي از واحدهاي توليدي از دستگاه Entoleters براي جوانه گيري استفاده مي شود كه در آن جوانه كم وبيش به نحو مؤثري جدا مي شود اما جدا كردن سبوس و آندوسپرم خيلي موفقيت آميز نيست

 

 

 

آسياب كردن مرطوب:

در اين روش دانه هاي تميز شده در تانكرهاي غوطه وري steeping به ظرفيت 50 تا 330 تن وارد شده و مدت حدود 50 ساعت در دماي 52 درجه به حال خود قرار مي گيرد، طي عمل خيس كردن دانه مقداري از مواد جامد محلول در آنها وارد آب مي شود و موجب رشد ميكروارگانيسم ها مي گردد. براي جلوگيري از رشد ميكروارگانيشم هاي ناخواسته لازم است مقداري حدود 0.12 تا 0.2 درصد SO2 اضافه شود كه همزمان سرعت نفوذ اي به داخل دانه را تشديد مي كند، طي اين عمل باكتري هاي اسيد لاكتيك فعاليت مي كنندو اگر دما به بالاتر از 55 درجه برسد رشدشان متوقف مي شود و به همين جهت كنترل دما در اين مرحله داراي اهميت زيادي است و علاوه بر آن كنترل زمان، غلظت SO2 و اسيد لاكتيك هم طي اين مرحله ضروري است.

پس از آماده شدن، دانه ها وارد دستگاه جوانه گيري مي شود كه مكانيسم عمل آن مانند دستگاه جوانه گيري به روش آسياب كردن خشك استبا اين تفاوت كه بيش از ورود دانه ها به اين قسمت مقداري آب به آنها اضافه مي شود و هنگام خروج دانه جوانه گيري شده هم مقداري آب اضافه مي شود مخلوط آب و دانه هاي شكسته شده و جوانه و ساير اجزاي ذرت از دستگاه جوانه گيري به هيدروكولون(Hydrocoolon) پمپ مي شود، در اين تانك ها جوانه كه به علت دارا بودن چربي سبك است و به سطح مي آيدو به سادگي جدا مي شود و پس از شستشو دانه ها وارد دستگاه پرس مارپيچي مي شود تا آب اضافي آن جدا شود، از اين آب به دليل داشتن مقداري مواد جامد محلول ذرت به خوبي مي شود تا آب اضافي آن جدا شود، از اين آب به دليل داشتن مقداري مواد جامد محلول ذرت به خوبي مي شود براي اضافه كردن به دستگاه جوانه گير استفاده نمود.

 

 

 

استخراج روغن جوانه

روغن جوانه به دليل داشتن مقاومت گرمايي و نقطه دود بالا براي سرخ كردن مواد غذايي مناسب است و به دليل داشتن اسيد هاي چرب اساسي و وزن مخصوص 0.922 به عنوان روغن سالاد هم بخوبي قابل مصرف است. براي استخراج روغن از جوانه ابتدا لازم است آب اضافي حذف شود، براي اين منظور جوانه تا رطوبت 3% خشك مي شود و بعد در دماي 121 درجه روغن آن استخراج مي شود، از پرس مارپيچي، حلال مجاز يا تركيبي از پرس و حلال مي توان براي براي اين منظور استفاده نمود. بعد از جدا شدن روغن آنرا از فيلترهاي پارچه اي با فشار 80 تا 100 پوند بر اينچ مربع معادل 552 تا 690 كيلوگرم بر متر مربع عبور مي دهند تا ذرات معلق موجود در آن حذف شده و شفاف گردد.

 

 

 

پروتئن ذرت:

كنجاله روغن گيري شده اراي مقدار پروتئين است كه به عنوان جايگزيني مناسبي براي سويا در فراورده هاي مختلف قابل استفاده است و داراي حدود 25 تا 29 درصد پروتئن، 1.5% ليزين، 4% قند، 0.5% چربي و 10% خاكستر است كه بخوبي در آب پخش مي شود، قدرت جذب بالايي دارد و ظرفيت امولوسيون كنندگي آن زياد است

 

 

 

نشاسته ذرت

در ذرت خام نشاسته به وسيله پروتئين احاطه شده كه هنگام خيس كردن دانه ، آب جذب كرده، متورم شده و به صورت گلبولهاي ريز هيدراته پراكنده مي شود و نشاسسته آزاد مي گرد، افزودن SO2 به آب هنگام خيس كردن دانه در آب موجب تشديد اين عمل مي گردد و اين نقش SO2 مربوط به خاصيت احيا كنندگي آن است نه اسيدي كنندگي آن، SO2 همزمان داراي اثر ميكروب كشي است و بار آلودگي آن را كم مي كند و مانع انجام عمل تخمير مي شود و به همين جهت در افزايش بازدهي محصول هم تاثير دارد.

سوسپانسيون نشاسته حاصل از اين مرحله داراي بومه 6 و وزن مخصوص 1.04 است كه بايد تغليظ شود براي اين منظور ابتدا با استفاده از فيلتر و سانتريفيوژ سوسپانسيون نشاسته را از پروتئين جدا مي كنند و بعد با استفاده از روش Kin drying سوسپانسيون نشاسته را تا رطوبت حدود 12% تغليظ و خشك مي كنند و بعد به دليل رفتن مواد جامد و محلول و سخت تر شدن تبخير براي حذف باقيمانده رطوبت از خشك كن هاي مجهز به خلاء استفاده مي نمايند.

 

 

 

فراورده هاي حجيم شده ذرت

 

از ذرت بيشتر براي توليد پفك ايتفاده مي شود، براي اين منظور لازم است ذرت مخصوص با پوست ضخيم انتخاب شده و پس از سپري نمودن مراحل تميز كردن و حذف ناخالصي ها و مشروط كردن مانند آنچه درباره گندم گفته شد خرد شده و به صورت بلغور يا پودر درآيد، پودر يا بلغور حاصل بيشتر با رطوبت 13% در مخازن مربوطه ذخيره مي شود و در مواقع لزوم بايد رطوبت بلغور تعديل شده و به 13% تا14% برسد. بعد از اين مرحله بلغور توسط الواتور از مخازن نگهداري به قيف تغذيه كننده كه در انتهاي آن ويبراتور قرار دارد منتقل مي شود و از آنجا اكسترود شده و در اثر دما و فشار به صورت خمير در آمده و خمير داغ وارد فضاي بين دو صفحه مي شود كه صفحه اول سوراخ ها در مركز و در صفحه دوم سوراخ ها در حاشيه محيطي قرار دارد، سوراخ هاي اكسترودر در قطري در حدود 2 تا 6 ميليمتر دارند كه وقتي خمير داغ بادماي حدود 150 c با فشار زياد از آنها عبو مي كند، هنگام خروج به علت رفع ناگهاني فشار و قرار گرفتن خمير در فضاي سرد نشاسته ناگهان متورم شده و قطر خمير خروجي به حدود 4 تا 5 ميليمتر مي رسد.صفحه خروجي در بيشتر موارد داراي 4 تا 6 يا بيشتر سوراخ است. روي محور قسمت خروجي جلوي سوراخ ها تيغه اي قرار داردكه داراي حركت دوراني است و زماني كه طول خمير خروجي تا حد معيني رسيد توسط اين تيغه بريده مي شود.

قسمت خروجي دستگاه اكسترودر ابتدا بوسيله المان هاي برقي يا نوع مشعلي گرم مي شود، اما با شوع كار دماي لازم بر اثر فرسايش، اصطكاك، جنس ملكولي و فشار دستگاه تامين مي شود.

پس از برش رشته ها به قطعات دلخواه آنها را در قسمت بعدي كه نوعي تونل گرمايي و به طول حدود چهار متر است در دماي حدود 225 c بو ميدهند. زمان انجام اين عمل حدود يك دقيقه يا كمي بيشر است.

قطعات بو داده شده در قسمت بعدي وارد يك استواه دو جداره مي شود كه دماي آن ثابت است. در اينجا روي قطعات مخلوطي از پودر پنير، روغن، نمك، شير خشك، اسيد سيتريك و ماده رنگي پاشيده مي شود، بديهي است فرمول اين مواد يا مواد مشابه يكسان نيست و فرمول تقريبي آن عبارت استاز بلغور ذرت بارطوبت حدود 14%، روغن 24% ، پودر پنير 8%، نمك 2% ، اسيد سيتريك 1%، شير خشك 2%، ماده رنگي در برخي از كشورها تركيبات ويتامين A است اما در پاره اي ديگر از كشورها هم از رنگ هاي مجاز خوراكي مانند sunset yellow استفاده مي شود.

 

 

آخرين قسمت در خط توليد پفك بسته بندي است.

گونه هاي مختلف ذرت:

ذرت غلافي Pop corn

گونه ذرت دندانه اسبي Dent corn ناميده مي شود

ذرت سخت: Filint corn كه Zea mays indurate

ذرت آردي: flour corn

ذرت شيرين: sweet corn

گونه اپك2: Opaque 2

دانه هاي اينگونه به دليل دارا بودن اسيدهاي آمينه ضروري نظير ،ليزين، متيونين و تريپتوفان از نظر تغذيه داراي اهميت است اين گونه ذرت از موتاسيون حاصل شده است.

گونه ذرت مومي

گونه ذرت ممومي Waxy corn كه نوعي ذرت دنداني است و در تجارت موقعيت بالايي دارد.

 

 

منبع : فودا