فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول

صنایع غذایی.. 2

بررسی گروههای مهم غذایی.. 3

فرآورده‌های گوشتی نیمه آماده (سوسیس). 6

برخی از فلزات موجود در مواد غذایی.. 6

افزودنیهای مواد غذایی.. 7

انواع پروتئینها14

تقسیم بندی پروتئینها از نظر عمل.. 15

تقسیم بندی پروتئینها از لحاظ ساختمان آنها17

تقسیم بندی پروتئینها از لحاظ ترکیب ساختمانی آنها18

چربی.. 20

اسیدهای چرب... 21

روغنهای جامد و هیدروژن‌دار کردن چربیها24

قیاس روغنهای مایع و جامد.. 25

نقش چربیها در بدن.. 25

تاريخچه پيدايش فست فود. 26

بسته بندی مواد غذایی.. 29

اهداف بسته بندی.. 33

انواع بسته بندی.. 39

ويژگي‌هاي يک بسته‌بندي سالم در صنايع غذايي.. 43

بطري‌هاي آب... 44

اجزای سوسیس و کالباس... 53

درجه خلوص سوسیس و کالباس... 56

آسیب‌های سوسیس و کالباس... 57

دسته بندی انواع سوسیس.... 58

انواع سوسیس.... 59

 

فصل دوم

تست پروتئین:66

تست پروتئین:67

تست رطوبت:67

تست چربی.. 68

تست نشاسته یا کربوهیدرات:69

تست‌های میکروبی:70

فصل سوم

بحث و پيشنهادت 78

 

 

صنایع غذایی

همانطوری که از نام این صنایع بر می‌آید، صنایع غذایی به صنایعی اطلاق می‌شود که در زمینه تولید انبوه مواد و محصولات غذایی مورد نیاز بشر فعالیت می‌کند. از میان این صنایع ، می‌توان به صنایع روغن نباتی ، قند و شکر ، شیر و لبنیات پاستوریزه ، کنسرو و خوشاب‌سازی ، تولید چای ، نوشابه‌سازی ، بیسکویت و شکلات سازی ، تولید مارکاونی و نیز صنایع تخمیری نظیر سرکه‌سازی اشاره کرد.

شاید این مساله که گرایش صنایع غذایی در زمینه مهندسی شیمی مطرح می‌شود، کمی دور از ذهن به نظر برسد. ولی باید دانست که در کارخانه‌های صنایع غذایی بیشتر از همان عملیات و تجهیزاتی استفاده می‌شود که در دیگر صنایع شیمیایی بکار می‌روند .

غذا و تغذیه ، بی‌شک مهمترین موضوع مورد بحث دنیای امروز را تشکیل می‌دهد. افزایش آگاهی و دانش مردم در مورد خصوصیات تغذیه‌ای ترکیبهای مختلفی غذایی ، نیازمند این است که در مورد غذاهای خاص اطلاعات بیشتری مانند میزان هر یک از مواد معدنی و ویتامینها و مقدار مواد قندی و چربی‌ها ارائه شود.

امروزه بسیاری از روشهای مورد استفاده در تجزیه غذاها بر اساس سیستمی استوار است که حدود صد سال پیش توسط دو دانشمند آلمانی به نامهای Stohman و Hennberg برای تجزیه مواد غذایی دامی ارائه گردید و تحت عنوان تجزیه تقریبی غذاها نامگذاری شد. این طرح تجزیه‌ای شامل اندازه گیری اجزای اصلی غذا با استفاده از روشهای نسبتا سریع و قابل قبول بدون نیاز به وسایل یا مواد شیمیایی پیچیده می‌باشد.

 

مواد غذایی در واقع دو نیاز فیزیولوژیکی یعنی تامین انرژی و تشکیل و مرمت بافتها را بر عهده دارند که کربوهیدراتها و چربی‌ها تامین کننده انرژی مورد نیاز هستند و پروتئین‌ها برای بازسازی بافت‌ها بکار می‌روند.

بررسی گروههای مهم غذایی

گروههای مهم غذایی شامل مواد قندی و نشاسته‌ای (کربوهیدراتها) ، شیر و لبنیات ، روغن‌ها و مواد چرب خوراکی، گوشت و فرآورده‌های گوشتی می‌باشد.

مواد قندی و نشاسته‌ای

شیرابه‌ای قندی ، مایعات غلیظی هستند که که حاوی ساکارز ، قند احیا کننده دکسترین ، اسیدهای آلی و مواد ازته هستند. مهمترین شیرابه قندی که در صنعت قندسازی استفاده می‌شود، ملاس یا شیرابه چغندرقند و نیشکر است. شیرابه قندی دیگر ، گلوکز مایع است که در صنعت تهیه محصولات قندی اهمیت زیادی داشته و از هیدرولیز نشاسته و بخصوص نشاسته ذرت بوسیله اسید کلریدریک تهیه می‌شود.

محصول اسیدی هیدرولیز نشاسته ، سپس بوسیله کربنات سدیم خنثی شده و پس از بی‌رنگ کردن بوسیله زغال حیوانی به صورت گلوکز مایع عرضه می‌شود.

قند و شکر

قند و شکر از شیرابه نیشکر و یا چغندرقند پس از مراحل مختلف تصفیه ، تهیه و به اشکال مختلف عرضه می‌شود. مواد اولیه‌ای که در تهیه محصولات قندی به اسامی آب نبات ، تافی ، انواع ژله‌ها و غیره بکار می‌روند، عبارتند از: قند ، گلوکز مایع ، اسیدهای آلی ، اسانس و رنگهای خوراکی که در انواع تافی ، شیر و چربی و در ژله‌ها ، ژلاتین و صمغ نیز بکار می‌رود.

غلات و مواد نشاسته‌ای

قسمت عمده ساختمان غلات و حبوبات را نشاسته تشکیل می‌دهد. فرمول عمومی نشاسته است. تعداد n غالبا بیشتر از هزار است. نشاسته در محیط مرطوب ، آب جذب می‌کند و در حرارت 70 درجه گرانول نشاسته باز شده و ایجاد حالت ژله‌ای در آب می‌نماید. هرگاه به محلول نشاسته ، ید اضافه شود، رنگ آبی ایجاد می‌شود. این رنگ در اثر حرارت از بین می‌رود، ولی پس از سرد شدن مجددا ایجاد می‌گردد.

آرد گندم: دانه گندم عبارتست از: قسمت نشاسته‌ای 85 درصد ، سبوس (که حاوی مقدار زیادی سلولز و املاح معدنی می‌باشد) 12.5 درصد ، جوانه (شامل مقدار قابل توجهی پروتئین و چربی) 2.5 درصد. هرچه درجه سبوس گیری بیشتر باشد، رنگ آرد روشن‌تر می‌باشد و نسبت مواد پروتئینی و چربی نیز در آن کاهش می‌یابد. از آرد گندم و در پاره‌ای نقاط از آرد ذرت و نیز آردهای دیگر به منظور تهیه نان استفاده می‌شود.

روغنها و چربی‌های خوراکی

روغنها و چربی‌های خوراکی از نظر شیمیایی جزء لیپیدها تقسیم بندی شده‌اند. لیپیدها گروهی از ترکیبات آلی هستند که در حلالهای آلی ( اتر ، کلروفرم ، بنزن و کربورهای هیدروژن از قبیل هپتان و هگزان و غیره) محلول بوده و در آب ، غیر محلول هستند. قسمت اعظم ساختمان روغن‌ها و چربی‌های خوراکی را تری گلیسریدها تشکیل می‌دهند.

تفاوت بین چربی و روغن از نظر حالت فیزیکی آنها در حرارت معمولی است، بدین معنی که چربی‌ها دارای ظاهری سفت هستند، در حالی که روغن‌ها در حرارت معمولی ، سیال و مایع می‌باشند. هرچه تعداد بند دوگانه در اسیدهای چرب تشکیل دهنده گلیسریدها کمتر باشد و یا ماده چرب از اسیدهای چرب با وزن مولکولی زیاد تشکیل شده باشد، از نظر فیزیکی سفت‌تر بوده و نقطه ذوب آن بالاتر است و برعکس زیاد بودن عوامل بند دوگانه و یا کم بودن وزن مولکولی اسیدهای چرب عللی هستند که باعث می‌شوند روغن از نظر ظاهری ، سیال و مایع باشد.

موقعی که چربی و یا روغن مدتی بماند، طعم و بوی آن تغییر می‌کند و در اصطلاح می‌گویند: روغن تند شده است . در حقیقت تند شدن روغن و یا مواد غذایی چرب ، فساد آنها را نشان می‌دهد. عواملی که فساد مواد چرب را تسریع می‌کنند، عبارتند از: گرما ، نور ، اشعه ماوراء بنفش ، رطوبت هوا و فلزات. هرقدر میزان غیر اشباع روغنها بیشتر باشد، اکسیداسیون سریعتر انجام می‌شود، به همین جهت روغن‌های مایع را در صنعت هیدروژنه می‌کنند.

همچنین مقادیر کم فلزات به عنوان تسریع کننده اکسیداسیون ، عمل اکسید شدن مواد چرب را تسریع می‌نمایند. به عنوان مثال مقدار 0.2ppm مس در کره ، اکسیداسیون آن را سریعا پیش می‌برد.

گوشت و فرآورده‌های گوشتی

گوشتهای مختلف ، منبع مهم پروتئین غذایی روزانه انسان را تشکیل می‌دهند. ترکیبات گوشت در حیوانات مختلف ، متفاوت بوده و در یک دام برحسب قطعات و قسمتهای بدن تغییر می‌کند. مقدار چربی در برخی از قطعات و قسمتهای بدن دام زیاد است و نسبت چربی و پروتئین از تا تغییر می‌کند. قسمت غیر چرب گوشت شامل نیتروژن ، پروتئین و آب و برخی املاح معدنی می‌باشد.

فساد گوشت

اثر آنزیمهای پروتئولیتیک سبب تجزیه و شکسته شدن ساختمان گوشت می‌شود و باعث آزاد شدن مقادیری مواد فرار و آمونیاک فرار در گوشت می‌شود و فعالیت آنزیمهای لیپولیتیک نیز سبب تجزیه و شکسته شدن مولکول چربی‌ها و گلیسریدهای موجود شده و دگرگونی آنها را سبب می‌شود. بالا رفتن اسیدهای چرب آزاد و نیز بوجود آمدن پراکسید و سایر عوامل فساد چربی‌ها ، موید فساد گوشت می‌باشد.

فرآورده‌های گوشتی نیمه آماده (سوسیس)

برای تهیه این فرآورده‌های خمیری از گوشت ، آرد ، انواع ادویه مختلف و در برخی مواقع شیر خشک استفاده کرده و برای بهبود تولید از پلی فسفاتها و نیز به عنوان نگاهدارنده از انیدرید سولفورو و سولفیت‌ها استفاده می‌شود. این خمیر در پوششهای طبیعی و یا مصنوعی نگاهداری شده و به صورت خام یا پخته و محصول دودی و شور و غیره تهیه و عرضه می‌شود.

برخی از فلزات موجود در مواد غذایی

سرب

سرب یکی از فلزات سنگین است که بطرق مختلف ، سبب آلودگی محیط و در نتیجه ایجاد عوارض مسمومیت حاد و یا مزمن در انسان می‌شود. تماس دراز مدت با این فلز سبب تجمع آن در بدن شده و یکی از مواد سرطانزا به حساب می‌آید. آلودگی مزارع و گیاهان به واسطه راه یابی فضولات کارخانجات که با ترکیبات سرب سروکار دارند، باعث افزایش میزان سرب در شیر و گوشت دامهائی که در مراتع چرا می‌کنند، شده و بطور مستقیم یا غیرمستقیم آلودگی غذای انسان را سبب می‌شود.

حداکثر میزان سرب برحسب استانداردهای موجود در کشورهای مختلف در آب آشامیدنی 50 میکروگرم در لیتر (ppb) و در مواد غذایی ، 2 میلیگرم در کیلوگرم (ppm) می‌باشد. همچنین لحیم قوطیهای کنسرو و در برخی موارد ، حاوی سرب است و نگاهداری غذا در این قوطی‌ها بخصوص در مورد اغذیه اسیدی سبب پیدایش سرب در ماده غذایی می‌شود.

 

مس

مس یکی از عناصر لازم در تغذیه انسان و دام است و به مقادیر کم در تولید هموگلوبین خون موثر است. به مقدار زیاد در اغذیه ایجاد عوارض و مسمومیت می‌نماید. استاندارد مس در بیشتر کشورها ، 20ppm در اکثر مواد غذایی است و در نوشابه‌ها و آب میوه این مقدار 2ppm می‌باشد. وجود مس در شیر به عنوان کاتالیزور در تسریع اکسیداسیون چربی و تغییر طعم شیر موثر است و میزان 2ppm مس در شیر و یا کره ، مدت نگاهداری این مواد را کاهش می‌دهد. همچنین وجود مس در میوه‌ها و سبزی‌های قوطی شده ، میزان ویتامین C موجود را کاهش می‌دهد.

قلع

مواد غذایی حاوی قلع در انسان ایجاد مسمومیت می‌نماید. گزارشهای متعددی مبنی بر مسمومیت افراد ناشی از مصرف آب‌میوه و یا مشروبات نگاهداری شده در قوطی ، در دست است. در صنایع غذایی ، قوطی‌های فلزی که به منظور نگاهداری اغذیه بکار می‌روند، اغلب بوسیله یک ورقه قلع پوشیده می‌شوند. اغذیه مختلف بخصوص اغذیه اسیدی و همچنین اغذیه گوگرددار مانند ماهی و گوشت در مدت نگاهداری با سطح فلز قوطی ایجاد واکنش نموده و قسمتی از فلز در آن حل می‌شود. حداکثر مجاز قلع در اغذیه در بیشتر کشورها 250ppm است.

افزودنیهای مواد غذایی

محافظها

نگهدارنده‌ها ، موادی شیمیایی هستند که با جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها و اکسیداسیون مواد اکسید شونده و کنترل فعالیت آنزیمها ، فساد مواد غذایی را به تاخیر انداخته و مدت نگهداری آنها را طولانی می‌نمایند.

تثبیت‌کننده‌ها و استحکام دهنده‌ها

شامل موادی مانند صمغ‌ها ، نشاسته و دکسترین و ژلاتین و بعضی ترکیبات پروتئینی و غیره می‌باشد که در اثر ترکیب آنها با آب مواد غذایی ، خاصیت چسبندگی به ماده غذایی داده و حالت ژله‌ای‌شکل تولید می‌کنند و در بیشتر پودینگها ، سسهای سالاد ، انواع ژله و غیره استفاده می‌شود.

مکملهای غذایی

مکملهای غذایی ، موادی هستند که به عنوان تکمیل کننده و تقویت کننده به مواد غذایی اضافه می‌شوند. مثلا ویتامین D به شیر ، ویتامینهای گروه B به محصولات غلات ، ویتامین A یا بتاکاروتن به مارگارین و روغن‌های گیاهی ، ویتامین C به آبمیوه‌جات کنسرو شده و مصنوعی که از اسانس ، شکر و رنگ تهیه می‌شوند، افزوده می‌گردند.

امولسیون کننده‌ها

امولسیون کننده‌ها موادی هستند که به عنوان استحکام دهنده و ایجاد امولسیون برای روغن در آب ، آب در روغن ، گاز در مایعات و گاز در جامدات بکار می‌روند که یا از امولسیون کننده‌های طبیعی مانند لیستین و یا از امولسیون کننده‌های مصنوعی مانند مونو یا دی گلیسریدها و اسیدهای چرب و مشتقات آنها استفاده می‌کنند.

بی رنگ و سفید کننده ، اصلاح کننده و تعدیل کننده نشاسته

مواد اکسیدانی مانند پراکسید هیدروژن جهت سفید کردن شیری که جهت تهیه نوع خاصی از پنیر است، استفاده می‌شود. همچنین برای تغییر رنگ آرد تازه آسیاب شده و کیفیت عمل آوری نان ، از مواد اکسیداسیون استفاده می‌شود.

 

عوامل اسید کننده

این عوامل موادی هستند که جهت پایین آوردن PH به مواد غذایی افزوده می‌شوند که ضمن اصلاح طعم ، بطور غیرمستقیم از رشد باکتری‌ها جلوگیری نموده و مدت زمان استریل محصولات کنسرو را کمتر می‌نمایند. همچنین باعث جلوگیری از شکرک زدن مرباجات در غلظتهای زیاد می‌گردند. این مواد عبارتند از: اسید سیتریک ، اسید استیک ، اسید مالیک و ... .

طعم دهنده‌ها

برای تغییر طعم و اصلاح طعم مواد غذایی از طعم دهنده‌های طبیعی مانند ادویه‌جات و اسانسهای طبیعی و یا از طعم دهنده‌های مصنوعی مانند اسانسها استفاده می‌شود. اسانسهای طبیعی را از میوه ، گل ، برگ و غیره گیاهان توسط تقطیر در خلاء بدست می‌آورند. بعضی از اسانسهای مصنوعی عبارتند از: بنزآلدئید با طعم گیلاس ، اتیل بوتیرات با طعم آناناس و متیل آنترانیلات با طعم انگور و ...

رنگها

رنگها مواد رنگی مختلفی می‌باشند که به صورت طبیعی و یا مصنوعی تهیه شده و جهت خوش‌منظر کردن و یا متحدالشکل کردن و گاهی هم برای مخفی کردن و نامحسوس جلوه دادن عیوب و تقلب در فراورده‌های غذایی بکار می‌روند.

اسید آمینه

پروتئینها ، زنجیره‌های خطی یا پلیمرهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل می‌شوند. اسید آمینه‌ها ، حروف الفبایی پروتئینها را تشکیل می‌دهند و چون امکانات بالقوه نامحدودی در طرز توالی و طول زنجیره اسید آمینه‌ها در تولید پروتئینها وجود دارد، از اینرو انواع بی‌شماری از پروتئینها نیز می‌توانند وجود داشته باشند.

اختلاف هر اسید با سایر اسیدهای آمینه ، در زنجیره جانبی هر یک از اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه در آغاز تشکیل زمین ، به همراه سایر مواد آلی پیدا شدند. اسیدهای آمینه‌ای که در حضور پرتوهای فرابنفش بوجود آمدند، گوناگونی بسیار داشته‌اند. اما به دلایلی ناشناخته تنها بیست اسید آمینه ، آن هم از نوع L ، در یاخته زنده کاربرد پیدا کرد.

ساختار اسیدهای آمینه

هر اسید آمینه ، از یک کربن نامتقارن به نام کربن آلفا تشکیل یافته است که با چهار گروه مختلف کربوکسیل (COOH) اتم هیدروژن ، گروه آمینه بازی (-NH₂) و یک زنجیره غیر جانبی (-R) پیوند برقرار می‌کند. ریشه R ممکن است یک زنجیره کربنی و یا یک حلقه کربنی باشد. عوامل دیگری مانند الکل ، آمین ، کربوکسیل و نیز گوگرد می‌توانند در ساختمان ریشه R شرکت کنند. زنجیره جانبی خود چندین اتم کربن دارد و آنها را به ترتیبی که از کربن آلفا ، فاصله می‌گیرند، با حروف بتا (β) ، گاما (γ) و دلتا (δ) نشان می‌دهند.

اگر در حالی که عامل COOH روی کربن آلفا قرار داد عامل NH2 روی کربنهایی غیر آلفا قرار گیرد. نوع اسید آمینه به β ، γ یا δ تغییر خواهد کرد. اسیدهای آمینه آزاد به مقدار بسیار ناچیز در سلولها وجود دارند. بیشتر اسیدهای آمینه آلفا در سنتز پروتئین شرکت می‌کنند، در صورتی که اسیدهای آمینه بتا ، گاما و دلتا واسطه‌های شیمیایی هستند. بیشتر اسیدهای آمینه در PH هفت به صورت دو قطبی در می‌آیند یعنی گروه NH2 پروتون می‌گیرد و گروه COOH هیدروژن خود را از دست می‌دهد و به صورت –COO- در می‌آید.

 

ایزومری در اسیدهای آمینه

مطابق قرار داد اگر ساختمان فضایی یک اسید آمینه را در نظر بگیریم، چنانچه عامل NH2 که به کربن آلفا متصل است در طرف چپ باشد، می‌گوییم که این اسید آمینه از نوع L است و هرگاه عامل NH2 در طرف راست کربن آلفا قرار گیرد، گوییم که این اسید آمینه از نوع ∆ است. برخلاف قندهای طبیعی که از نوع دلتا هستند، اسیدهای آمینه طبیعی همگی از نوع L می‌باشند. ایزومرها را انانتیومر می‌گویند.

انواع اسیدهای آمینه

منو اسیدهای آمینه

گلیکوکول (Gly):گلیکوکول که گلیسین نیز نامیده می‌شود و تنها اسید آمینه‌ای است که فاقد کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئینهایی مانند کلاژن ، الاستین و رشته ابریشم به مقدار فراوان وجود دارد.

آلانین (Ala): در تمام پروتئینها فراوان است.

والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به مقدار کم در بیشتر پروتئینها یافت می‌شود.

لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان بوده و در بیشتر پروتئینها به مقدار زیاد وجود دارد.

ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئینها وجود دارد. ایزولوسین دو کربن ناقرینه دارد.

اسید آمینه الکل‌دار

سرین (Ser): اسید آمینه‌ای است که در رشته‌های ابریشم بسیار فراوان بوده و در ساختمان چربیها و پروتئینهای مرکب نیز شرکت می‌کند.