دانلود رایگان ترجمه مقاله با موضوع نشاسته – وایلی 2012

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

1-مقدمه
نشاسته [9005-25-8] به طور گسترده ای در زمینه های صنایع غیر غذایی به خصوص تولید کاغذ و محصولات مقوایی، عامل تعیین اندازه منسوجات و در فرایند های تخمیر برای تولید اتانول و محصولات دیگر و در صنایع غذایی فراوری شده به عنوان تثبیت کننده/ضخیم کننده، عامل ژله کننده و یک ماده آغاز گر برای تولید پلیول و شیرین کننده ها به کار می رود. نشاسته منبع اصلی تولید کالری های غذایی در میان جمعیت جهان محسوب می شوئ. شیمی و فناوری نشاسته در کتاب های مختلف به کرات بررسی شده است.
نشاسته بومی به صورت ذرات مجزا و جدا گانه موسوم به گرانول وجود دارد. نشاسته از منبع بیولوژیکی خاص در میان نشاسته های مختلف منحصر به فرد است یعنی دانه های نشاسته از منابع گیاهی مختلف از نظر توزیع اندازه ذرات، شکل ظاهری و ساختار ریز مولکول های پلیمری و خواص فیزیکی متفاوت می باشد. بیشتر کاربرد های نشاسته تنها بعد از حرارت دهی نشاسته در حضور آب مشخص می شود، فرایندی که موجب تخریب ساختار گرانوله شده و مولکول های پلیمری آن را ازاد می کند.
شکل1-بخش واحد تری گلیکوزیل از قسمت خطی و غیر منشعب مولکول آمیلوپکتین و یا آمیلوز
نشاسته گرانوله به طور کلی به دو نوع مولکول آمیلوز و آمیلوپکتین تقسیم می شود( فصل 4). آمیلوز [9005-82-7] یک آلفا-دی گلوکان خطی می باشد در حالی که برخی از مولکول های آمیلوز دارای انشعاب کم تری هستند.
امیلوپکتین [9037-22-3]( شکل 2) دارای ساختار تو در تو و منشعب می باشد که متشکل از زنجیره های کوتاه واحد های 1-4- آلفا دی گلوکوپیرونوزیل می باشد که به دیگر زنجیره های خطی از طریق نقاط انشعاب a-(1,6) متصل می شود. بخش آمیلوپکتین متشکل از مولکول های بزرک تر از آمیلوز است. بیشتر تشاسته های طبیعی دارای 70-75 درصد مولکول های آمیلوپکتین از نظر وزنی می باشد. ساختار ها و اندازه مولکولی متفاوتف نسبت های متفاوت آمیلوز به آمیلوپکتین و ساختار گرانوله به هر کدام از این ها خواص منحصر به فردی را می دهد.
2- منابع نشاسته های تجاری
بیشتر گیاهان تولید کننده نشاسته شامل ذرت، کاساوا، سیب زمینی و گندم می باشند. ذرت مورد استفاده برای تولید نشاسته شامل انواع ژنتیکی مختلف هیبرید ذرت می باشند. مقدار کم تری از نشاسته به طور صنعتی از مارانتا آروندیناسه، ماش، برنج، نخل ساگو، سیب زمینی شیرین، سیب زمینی شیرین، نخود زرد، و دیگر گیاهان تولید می شوند.

3-تولید نشاسته در جهان
در سال 2006 گزارش شد که 99 درصد تولید نشاسته جهان به میزان 6000000000 تن مربوط به گیاهان ذرت، کاساوا، گندم و سیب زمینی است. سهم تک تک این گیاهان در تولید نشاسته به ترتیب 73 درصد، 14 درصد، 8.1 درصد و 3.7 درصد است. نشاسته غالبا در کشور های امریکا، اروپا، ژاپن و تایلند تولید می شود. بزرگ ترین تولید کننده ها در مقیاس جهانی شامل کارجیل( )، CPI( )،ADM( )، شرکت ملی تولید مواد شیمایی و نشاسنته( یا 1.9 درصد) و آوب( ) می باشند.تقریبا نشاسته در شرکت های کوچک و متوسط تولید می شود.
3-1 تولید و مصرف نشاسته در اروپا
صنعت نشاسته در اروپای غربی شامل 24 شرکت با 68 کارخانه می باشد که در 2005 تن نشاسته را تولید کردند: 46 درصد نشاسته ذرت، 36 درصد نشاسته گندم و 18 درصد نشاسته سیب زمینی. تولید نشاسته از نخود زرد نیز در این جا شامل می شود.
در سال 2005، تن محصولات نشاسته ای در اروپا برای تولید هیدرولیزات نشاسته مصرف شدند که شامل شیره های با فروکتوز بالا، نشاسته های بومی، و نشاسته های اصلاح شده بودند. 57 درصد از در صنعت غذایی استفاده شد و 43 درصد مربوط به صنایع غیر غذایی بودند. مصرف توسط بازار به صورت زیر بود( قنادی، مشروبات و فراوری میوه، 30 درصد، غذای فراوری شده( فست فود، نانوایی، ترکیبات غذایی و مواد خام، محصولات لبنی و بستنی) 27 درصد، تولید کاغذ و مقوا 28 درصد، مواد شیمیایی، تخمیر و محصولات دیگر 14درصد.( فصل 10 را ببینید).
3-2صنعت فرز مرطوب ذرت
به مراتب بیشتر نشاسته تولید شده در ایالات متحده از ذرت می باشد و سیب زمینی و گندم در رده های بعدی قرار می گیرند.نشاسته ذرت با فرایند فرز مرطوب تولید می شود.ارقام تولید برای شرکت های عضو در اتحادیه پالایش ذرت برای سال 2008 در جدول 1 نشان داده شده است. نسبت تولید شیره دارای فروکتوز زیاد تقریبا 67:33 می باشد. به علاوه، از اتانول سوختی با فرز مرطوب ذرت تولید شد در حالی که بیشتر اتانول سوختی تولید شده در امریکا توسط تخمیر از ذرت توسط آسیاب خشک حاصل شد. مقیاس محصولات از فرایند فرز مرطوب برای امکان سنجی اقتصادی صنعت مهم است.

1. Introduction Starch [9005-25-8] is widely used in nonfood industrial applications, especially in the production of paper and paperboard products, as a textile sizing agent, and in fermentation processes to produce ethanol and other products, and in the processed food industry as a thickener/stabilizer, gelling agent, and a starting material for the production of sweeteners and polyols. It is also the principal source of dietary calories for the world’s human population. The chemistry and technology of starch has been reviewed in several books [1–7]. Native starch occurs as discrete particles called granules. A starch from a specific biological (plant) source is unique among starches, i.e., starch granules from the various plant sources differ in appearance, particle size distribution, fine structure of the constituent polymer molecules, and physical properties. Most applications of starch are realized only after the starch is Article with Color Figures DOI: 10.1002/14356007.a25_001.pub4 Downloaded from http://www.elearnica.ir heated (cooked) in the presence of water, a process that destroys its granular structure and releases its constituent polymer molecules. Granular starch is generally composed of two types of molecules, amylose and amylopectin (Chap. 4). Amylose [9005-82-7] is a predominantly linear (1,4)-a-D-glucan (Fig. 1), although some amylose molecules are slightly branched. Amylopectin [9037-22-3] (Fig. 2) has a branchon-branch structure consisting of mostly short chains of (1,4)-linked a-D-glucopyranosyl units (sometimes referred to as anhydroglucose units) linked to other short, linear chains via a-(1,6) branch points. The amylopectin fraction is composed of much larger molecules than those of amylose. Most normal starches contain 70–75% amylopectin molecules by weight. Different molecular structures and sizes, amylose/amylopectin ratios, and granular architectures give each type of starch its unique properties. 2. Sources of Commercial Starches Major crops used for starch production include corn (maize), cassava, potato, and wheat. Corn used to produce starch includes hybridized genetic variants of corn (Chap. 4). Lesser amounts of starch are isolated industrially from arrowroot, mung bean, rice, sago palm, sweet potato, yam, yellow pea, and other plants. 3. Worldwide Starch Production In 2006, it was reported that 99% of the global starch production of ca. 60
106 t originated from crops of corn/maize, cassava/tapioca, wheat and potatoes, with 73% being maize starch, 14% tapioca starch, 8.1% wheat starch, and 3.7% potato starch [8]. Starch is predominantly produced in the USA, the EU, Japan, and Thailand. The largest commercial starch producers worldwide are Cargill (9.2
106 t, 14.6%), CPI (5.2
106 t, 8.2%), ADM (5.2
106 t, 8.2%), National Starch and Chemical Co. (1.2
106 t, 1.9%), and Avebe (0.6
106 t, 1.0%). Approximately 33.6
106 t (53.1%) of starch is produced by small to medium-sized companies. 3.1. Starch Production and Consumption in the EU The starch industry in Western Europe is comprised of 24 different companies with 68 plants, which in 2005, produced 9.6
106 t of starch distributed as follows: 46% corn/maize starch (4.4
106 t), 36% wheat starch (3.4
106 t), and 18% potato starch (1.7
106 t) [8]. Production of starch from yellow pea has also been instituted. Figure 1. A three-glucosyl unit segment of an unbranched (i.e., linear) portion of an amylose or amylopectin molecule Figure 2. A representation of amylopectin molecules showing crystalline packing of double-helical pairs of branch chains (Reprinted with permission from A. Imberty, A. Bul
eon, V. Tran, S. Perez, Starch/Starke € 43 (1991) 375.) 114 Starch Vol. 34 In 2005, 9.0
106 t of starch products were consumed in the EU for production of starch hydrolysates, including high-fructose syrups (5.1
106 t, 57%), native starches (2.1
106 t, 23%), and modified starches (1.8
106 t, 20%). Approx. 57% of the 9.0
106 t was used in the processed food industry and 43% in the nonfood sector. The breakdown by application areas/market sectors was as follows: sweets and drinks (confectionary, beverages, fruit processing) 30%, processed food (convenience food, bakery, food ingredients and food preparations, dairy products and ice cream) 27%, paper and corrugated board manufacture 28%, chemical, fermentation, and other industrial products 14% (Chap. 10).