طرح تولید گلوکز

گلوکز ، یکی از قندهای مونوساکارید (تک قندی) است که به نامهای D- گلوکز ، D- گلوکوپیرانوز ، قند انگور ( grape Suger )، قند ذرت ( Corn Suger )، دکستروز و سرلوز (Cerelose) نیز نامیده می‌شود. دارای فرمول عمومی C۶H۱۲O۶ است و با داشتن عاملOH بخوبی در آب محلول است. واکنش اکسیداسیون آن در سیستم حیاتی جانوران اتفاق می‌افتد و به همراه تولید آب و CO۲ مقدار زیادی انرژی پدید می‌آورد.
گلوکز که در طبیعت به حالت آزاد و یا در ترکیب یافت می‌شود، نه تنها متداولترین قند است، بلکه فراوان‌ترین ترکیب شیمیایی طبیعت نیز محسوب می‌شود. گلوکز در حالت آزاد در اکثر گیاهان عالی‌تر ملاحظه می‌گردد. این قند ، همراه با D- فروکتوز در غلظتهای قابل ملاحظه در انگور ، انجیر و سایر میوه‌های شیرین و در عسل وجود دارد. همچنین در غلظتهای کمتر ، می‌توان آن را در خون و در لنف ملاحظه نمود.
سلولز ، نشاسته و گلیکوژن ، تماما از واحدهای گلوکز تشکیل شده‌اند. همچنین گلوکز بزرگترین جزء ساختمانی بسیاری از الیگوساریدها بویژه ساکاروز و بسیاری از گلیکوزیدها را تشکیل می‌دهد. این قند را می‌توان بروش تجارتی از هیدرولیز نشاسته ذرت به توسط یک اسید معدنی رقیق تهیه کرد. گلوکز تجاری حاصله ، در حد زیادی در کارخانجات شیرینی و مربا و الکل و کمپوت سازی مورد استفاده واقع می‌شود.

مراحل تولید گلوکز
ابتدا محلول نشاسته تهیه شده و سپس به آن اسید کلریدریک اضافه می شود. پس از اتمام مراحل هیدرولیز اسید توسط سدیم کربنات خنثی میگردد و سپس ناخالص یهای شربت گلوکز و رنگ آن گرفته شده و در نهایت شربت گلوکز غلیظ گردیده و پس از سرد شدن بسته بندی میشود (در بشکه یا تانک جمع آوری میشود). فرآیند تولید گلوکز بر اساس هیدرولیز نشاسته به منوساکارید گلوکز پای هریزی گردیده و بقیه مراحل فرآیند در واقع عملیات تکمیلی به منظور تهیه گلوکز مایع با ویژگ یهای خاص آن می باشد. عمل هیدرولیز منجر به تجزیه مولکولی پلی ساکارید به قسمت های کوچک تر حاوی تعداد متفاوتی از واحدهای منوساکارید می گردد.

انواع شربت گلوکز
بسته به روشی که برای هیدرولیز نشاسته و تا جایی که ممکن باشد برای واکنش های هیدولیزی مجاز شده است برای پیشروی، درجات مختلفی از شربت گلوکز تهیه می شود که خواص و کاربردهای مختلفی دارند.
شربتها براساس معادل دکستروز (DE) آنها دارای دسته بندی های گسترده ای هستند. هر چقدر که فرآیند هیدرولیز بیشتری به کار رود، محصولاتی با شکر کمتر و درجه DE بیشتری بدست می آید.
بسته به فرآیندی که برای تولید شربت گلوکز استفاده می شود و با اینکه می توانند دارای درجه DE یکسان باشند ولی شربتهایی با ترکیبات مختلف و درنتیجه مشخصات فنی متفاوتی داشته باشیم.

شربت قنادی
شربت گلوکز در اصل بکمک هیدرولیز اسیدی نشاسته ذرت در دما و فشار بالا تولید می شود. محصول معمول دارای درجه DE به مقدار ۴۲ است، اما بدلیل دشواری کنترل واکنش شیمیایی کیفیت آن متغیر است.
درجه بیشتر DE شربت که بوسیله هیدرولیز اسیدی بدست می آید، سبب تلخ تر شدن شربت و رنگ تیره آن می شود. علت این موضوع تولید هیدروکسی متیل furfural (با نام تجاری hydroxymethylfurfural) و محصولات جانبی است.
این محصول که امروز بوسیله یک فرآیند پیوسته تولید می شود، بدلیل هزینه کم فرآیند هیدرولیز اسیدی هنوز بصورت گسترده ای استفاده می گردد. همچنین نمودار یک شربت قنادی می تواند بکمک هیدرولیز آنزیمی تقلید شود.
معمولا شربت قنادی شامل ۱۹٪ گلوکز، ۱۴٪ مالتوز، ۱۱٪ مالتوتریوز ( maltotriose ) و ۵۶٪ کربوهیدرات های سنگین تر می باشد.

شربت گلوکز با مالتوز بالا
با استفاده از بتا آمیلاز و یا آلفا آمیلاز قارچی، شربت گلوکز حاوی بیش از ۵۰٪ مالتوز، یا حتی بیش از ۷۰٪ مالتوز (شربت فوق مالتوز) تولید می شود.
تولید این محصول بدلیل جدایش دو واحد گلوکز (یعنی یک ملکول مالتوز) توسط آنزیم ها در مرحله نهایی تشکیل موکول نشاسته ممکن می شود. شربت گلوکز با مالتوز بالا مزایای فوق العاده ای برای تولید آب نبات های سخت دارد.
در یک درجه رطوبت و دمای مشخص، روش مالتوز محصولی به مراتب با ویسکوزیته کمتر از روش گلوکز بدست می آید ولی کماکان می تواند برای تولید محصولات سخت استفاده شود.
از دیگر ویژگی های مالتوز این است که درجه جاذبه رطوبت آن از گلوکز کمتر است، بنابراین آب نباتی که به روش مالتوز با شربت با مالتوز بالا تولید می شود، به سادگی محصولاتی که با شربت گلوکز استاندارد تهیه می شوند، چسبناک نمی شوند.

  مراحل تولید تجاری شربت گلوکز
کلیات روش تولید شربت گلوکز به این صورت است که از هیدرولیز نشاسته آسیاب شده به کمک آنزیم ها شربت گلوکز تهیه می شود.

کاربردهای شربت گلوکز در صنایع مختلف
این پروتئین مصارف و کاربردهای بسیاری در صنعت دارد که در اینجا فقط به کاربرد آن در صنایع غذایی پرداخته شده است که عبارتند از:

کاربرد گلوکز در محصولات صبحانه
به عنوان براق نمودن سطح محصول ( Glazer )
برای روکش غلات صبحانه ( Coating )

کاربرد گلوکز در شیرینی، شکلات، گز، حلواپزی و بستنی
جلوگیری از کریستالیزه شدن محصول
تعدیل طعم شیرینی زیاد محصولات
خاصیت نرم کنندگی
ایجاد قوام و ویسکوزیته
جذب کننده رطوبت
جایگزین شکر در جلوگیری از بافت شنی در بستنی

کاربرد گلوکز در مربا، نوشابه، کمپوت و آبمیوه
افزایش بریکس محصول از طریق ایجاد ویسکوزیته
جلوگیری از کریستالیزه شدن ساکارز و شکرک زدن مربا
افزایش ماندگاری مربا از طریق کاهش تبخیر ( aw ) مربا

کاربرد گلوکز در نان و بیسکویت
افزایش ماندگاری نان به دلیل خاصیت هایگروسکوپی گلوکز
منبع غذایی برای مخمرنان ( ساکارومایسیس سرویزیه )
خاصیت تردکنندگی بیسکویت

کاربرد گلوکز در تافی و آب نبات
شیرین کنندگی
قابلیت نرم کنندگی
تعدیل کننده واکنش قهوه ای شدن
جهت جلوگیری از کریستالیزه شدن محصول
ماندگاری محصول از طریق بالا بردن فشار اسمزی و کاهش فعالیت آبی محصول

خلاصه بررسی اقتصادی طرح تولید گلوکز
ظرفیت اسمی تولید سالیانه : ۱۰۰۰ تن
مساحت زمین موردنیاز : ۵۰۰۰ متر مربع
زیربنای ساختمان ها : ۱۸۰۰ متر مربع
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۷۶۰۰ میلیون ریال
میزان سرمایه گذاری در گردش : ۳۰۰۰۰ میلیون ریال
میزان سرمایه گذاری کل : ۳۷۶۰۰ میلیون ریال
ارزش ماشین آلات و تجهیزات داخلی :۲۴۰۰۰ میلیون ریال
خالص ارزش فعلی در نرخ تنزل ۱۸ درصد : ۷۶۰۰ میلیون ریال
نرخ بازگشت داخلی : ۳۳.۴ درصد
دوره بازگشت سرمایه:۳.۰۷ سال