توضیحات

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

سیب‌زمینی  (Solanoum tuberosum) در بیش از صد کشور جهان قابل رشد بوده و در سبد غذایی مردم جایگاه ویژه‌ای دارد. هم‌چنین سیب‌ زمینی یک ماده خام مهم در صنایع مختلف می‌باشد. شرایط رشد، ژنتیک و نحوه‌ی نگهداری در کیفیت سیب‌ زمینی تأثیر می‌گذارد. سیب‌ زمینی یکی از منا‌بع مهم تامین انرژی محسوب شده و نیز شامل مواد

معدنی و ویتامین‌ها می‌باشد. نشاسته ترکیب اصلی و مهم سیب‌ زمینی می‌باشد که به طور تقریبی ۱۵ الی ۲۰ درصد از وزن تازه سیب‌ زمینی را تشکیل می‌دهد. نشاسته به‌عنوان یک فاکتور مهم عملگرا در کاربردهای غذایی و غیرغذایی مطرح می‌باشد. نشاسته اصلاح شده سیب‌زمینی یک بیوپلیمر امید بخش برای استفاده در بسته‌بندی‌های زیست‌ تخریب‌پذیر می‌باشد.

از ضایعات فرعی صنایع سیب‌ زمینی پوست‌ سیب‌ زمینی است که منبع خوبی از ویتامینC، ویتامین_۶B، مس، پتاسیم، منیزیم و فیبرهای رژیمی است و نیز شامل تنوعی از فیتونوترینت‌‌ها می‌باشد که یک منبع طبیعی از آنتی‌اکسیدان‌ها می‌باشند که از زوال سلول‌های بدن جلوگیری می‌کنند. فیتونوترینت‌ها در پوست و مغز سیب‌زمینی یافت

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

می‌شوند که شامل پلی‌فنل‌ها، کارتنوئیدها، فلاونوئیدها و اسید‌کافئیک می‌باشد. ضایعات پوست سیب‌زمینی شامل مقادیر کافی از نشاسته، همی‌سلولز، لیگنین و قندهای قابل تخمیر می‌باشد که این موارد استفاده از آن را به‌عنوان سوبسترای مناسب تولید اتانول و

اسید لاکتیک و سایر فرآورده‌های تخمیری تضمین می‌کند. این ضایعات هم‌چنین می‌توانند در جهت تولید پروتئین‌ تک‌یاخته مورد استفاده قرار گیرند. تخمیر ضایعات سیب‌زمینی به‌عنوان یک منبع نیتروژن بسیار عالی برای حیوانات نشخوارکننده می‌باشد.

واژه‌های کلیدی: سیب‌زمینی،نشاسته، زیست تخریب‌پذیر، آنتی‌اکسیدان، اتانول پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

 ۱۳۰صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد

پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل  را دانلود کنید

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

فصل اول: مقدمه و کلیات

۱-۱- مقدمه. ۲

۱-۲- گونه‌های سیب‌زمینی.. ۴

۱-۳- ترکیب شیمیایی غده سیب‌زمینی.. ۶

۱-۳-۱- نشاسته. ۹

۱-۳-۲- قندها۹

۱-۳-۳- فیبرهای خام. ۱۱

۱-۳-۴- ترکیبات ازت دار. ۱۱

۱-۳-۴-۱- پروتئین.. ۱۱

۱-۳-۴-۲- اسیدهای آمینه آزاد. ۱۲

۱-۳-۴-۳- آمیدها۱۳

۱-۳-۴-۴- گلیکوآلکالوئیدها۱۳

۱-۳-۴-۵- سایر ترکیبات ازته آلی.. ۱۵

۱-۴-  ازت غیر آلی در غده سیب‌زمینی.. ۱۵

۱-۵- لیپیدها۱۵

۱-۶- اسیدهای آلی.. ۱۶

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

۱-۷- ترکیبات فنلی.. ۱۶

۱-۸-  ترکیبات فرار. ۱۷

۱-۹- ویتامین‌ها و فیتوهورمون‌ها۱۸

۱-۱۰- مواد معدنی.. ۱۸

۱-۱۱- اهمیّت و ارزش تغذیه‌ای سیب‌زمینی در مقایسه با سایر مواد غذایی   ۱۹

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

فصل دوم: ساختار و تکنولوژی تولید نشاسته سیب‌زمینی

۲-۱- مقدمه. ۲۴

۲- ۲-ساختار نشاسته  سیب‌زمینی.. ۲۵

۲-۳- خواص شیمیایی نشاسته سیب‌زمینی.. ۳۱

۲-۴- قابلیت نشاسته سیب‌زمینی.. ۳۵

۲-تکنولوژی فراوری نشاسته سیب‌زمینی.. ۳۹

۲-۵-۱- کیفیت ماده خام. ۳۹

۲-۵-۲- تخلیه و شستشوی ماده خام. ۴۰

۲-۵-۳- خردکردن سیب‌زمینی.. ۴۱

۲-۵-۴- جدانمودن شیره خام نشاسته و استخراج نشاسته. ۴۲

۲-۵-۵-تفکیک آمیوه از نشاسته. ۴۳

۲-۵-۶- تصفیه. ۴۴

۲-۵-۷- آبگیری وخشک‌کردن. ۴۴

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

فصل سوم:  بیوپلیمرهای زیست تخریب‌پذیر و خوراکی

۳-۱- مقدمه. ۴۸

۳-۲- روش‌های تولید بسته‌بندی‌های زیستی.. ۵۳

۳-۲-۱- روش خشک… ۵۳

۳-۲-۲- روش مرطوب (یا روش حلال)۵۴

۳-۳- بسته‌بندی‌های زیست تخریب‌پذیر نیمه سخت.. ۵۴

۳-۴- پوشش‌ها، فیلم‌ها و ورقه‌های خوراکی.. ۵۵

۳-۵- خوراکی بودن و زیست تخریب‌پذیری فیلم‌ها و پوشش‌ها۵۷

۳-۶- کاربردهای فیلم‌ها و پوشش‌های خوراکی.. ۵۸

۳-۷- کاربرد نشاسته در تولید زیست پلاستیک‌ها۵۹

۳-۸- تولید فیلم نشاسته. ۶۱

۳-۹- خواص کاربردی فیلم‌ نشاسته‌‌ی سیب‌زمینی.. ۶۶

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

فصل چهارم:  کاربردهای تخمیری

۴-۱- تولید بیواتانول. ۸۰

۴-۱-۱- مقدمه. ۸۰

۴-۱-۲- تولید بیواتانول از ضایعات پوست سیب‌زمینی.. ۸۲

۴-۱-۳- هیدرولیز اسیدی.. ۸۴

۴-۱-۴- هیدرولیز آنزیمی.. ۸۶

۴-۲- تولید اسید لاکتیک… ۹۴

۴-۳- سایر محصولات حاصل از تخمیر پالپ سیب‌زمینی.. ۹۵

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

فصل پنجم: سایر کاربردها

۵-۱- اسنک‌ها۹۸

۵-۱-۱- مقدمه. ۹۸

۵-۱-۲- انواع اسنک‌ها۹۹

۵-۱-۲-۱- اسنک‌های سبزیجات خام برش خورده۱۰۰

۵-۱-۲-۲- محصولات خمیری شکل گرفته- سیب‌زمینی.. ۱۰۱

۵-۱-۲-۲-۱-فرآیند تولید. ۱۰۲

۵-۱-۲-۲-۱-۱- مخلوط سازی ترکیبات خشک… ۱۰۲

۵-۱-۲-۲-۱-۲- مخلوط کردن آب با ترکیبات خشک تا مرحله تشکیل خمیر  ۱۰۲

۵-۱-۲-۲-۱-۳- تبدیل خمیر به قطعات کوچک توسط اکستروژن یا عمل ورقه کردن و برش دادن  ۱۰۴

۵-۱-۲-۲-۱-۴- سرخ کردن سریع محصول به منظور خروج آب از آن  ۱۰۵

۵-۱-۲-۲-۱-۵- در مواردی خشک کردن بیشتر محصول و پوشش دهی

آنها با مواد عطر و طعم‌زا توسط گردپاشی یا اسپری کردن این مواد بر سطح محصولات.۱۰۷

۵-۱-۳- تنوع در محصولات تهیه شده از خمیرهای سیب‌زمینی شکل گرفته  ۱۰۷

۵-۲- بیوسورفاکتانت‌ها۱۰۹

۵-۳- پروتئین تک یاخته. ۱۱۱

۵-۴- غذاهای فراسودمند. ۱۰۳

۵-۴-۱- کاربرد پوست سیب‌زمینی به عنوان منبع آنتی‌اکسیدان. ۱۰۳

۵-۴- سیب زمینی به عنوان خوراک دام. ۱۰۶

۵-۵-۱- ترکیب شیمیایی و ارزش تغذیه‌ای سیب‌زمینی خشک‌شده۱۰۷

۵-۵-۲-روش تولید سیلاژ از سیب‌زمینی.. ۱۰۸

۵-۶- کاربردهای صنعتی.. ۱۲۰

فهرست منابع………………………………………………………………۱۲۱

فهرست اشکال

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

عنوان                                                                                                                       صفحه

شکل ۱-۱: نمودار توزیع سطح سیب‌زمینی استان‌ها نسبت به کل کشور در سال زراعی ۸۹-۱۳۸۸٫ ۸

شکل ۱-۲: نمودار توزیع میزان تولید سیب‌زمینی استان‌ها نسبت به کل کشور در سال زراعی ۸۹-۱۳۸٫ ۸

شکل ۲-۱: ساختار ماکرومولکول‌های آمیلوز و آمیلوپکتین.. ۲۷

شکل۲-۲: ساختار گرانول نشاسته سیب‌زمینی در زیر میکروسکوپ.. ۲۸

شکل ۲-۳: (۱) ساختار خطی آمیلوز و (۲) ساختار انشعابی آمیلوپکتین.. ۳۰

شکل ۲-۴: طرح شماتیک ساختار گرانول نشاسته. ۳۶

شکل ۲-۵: سیب‌زمینی خام. ۳۹

شکل ۲-۶: نقشه جریان تولید نشاسته سیب‌زمینی.. ۴۶

شکل ۳-۱: تغییرات قوام دیسپرسیون نشاسته‌های مختلف در طی حرارت دادن و سرد کردن. ۶۲

شکل ۳-۲: فرایند ژلاتینه شدن نشاسته. ۶۵

شکل ۳-۳: تأثیر میزان نرم کننده بر روی نفوذپذیری فیلم نشاسته نسبت به ترکیبات آروما: کاروون (الف) و دی استیل(ب)۷۱

شکل ۳-۴: تأثیر میزان رطوبت نسبی بر روی نفوذپذیری فیلم نشاسته نسبت به ترکیبات آروما: کاروون(الف) و دی‌استیل(ب)۷۱

شکل۳-۵: تأثیر میزان حالت کریستالی بر روی نفوذپذیری فیلم نشاسته نسبت به ترکیبات آروما: کاروون(الف) و دی‌استیل(ب)۷۲

شکل ۳-۶: منحنی تنش به کرنش فیلم‌های نشاسته حاوی سورفاکتانت‌های مختلف… ۷۵

شکل ۳-۱۰: نوعی بسته بندی برپایه نانوکامپوزیت‌های خاک رس- نشاسته که قادر است به مدت ۳هفته بدون نشتی آب را نگه دارد  ۷۷

شکل ۴-۱: نمودار فرایند تولید سیب‌زمینی برشته. ۸۳

شکل۴-۲: نمودار تولید اتانول برحسب گرم بر لیتر از قندهای قابل تخمیر حاصل از هیدرولیز اسیدی پوست سیب‌زمینی   ۸۷

شکل۴-۳: نمونه بیواتانول حاصل از سیب‏زمینی.. ۹۳

شکل۴-۴: نمونه واحد تولید اتانول. ۹۳

شکل ۵-۱: اکستروژن. ۱۰۵

شکل ۵-۲: دیاگرام یک قطعه خمیر لوله‌ای شکل در حال سرخ شدن تا تشکیل یک لوله حجیم شده که نشان دهنده‌ی تبخیر آب در روغن داغ می‌باشد.۱۰۶

شکل ۵-۳: اسنک سیب‌زمینی.. ۱۰۸

شکل ۵-۳: پایلوت تولید SCP. 112

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                             صفحه

جدول ۱-۱: سطح، تولید و عملکرد در هکتار سیب‌زمینی به تفکیک استان در سال زراعی ۸۹-۱۳۸۸…  ۸

جدول ۱-۲: ترکیبات شیمیایی غده سیب‌زمینی بر اساس وزن مرطوب.. ۱۰

جدول۱-۳:  مقایسه ارزش انرژی‌زایی سیب‌زمینی  با سایر مواد غذایی.. ۲۰

جدول۱-۴: مقایسه ماده خشک، انرژی و پروتئین سیب‌زمینی با سایر محصولات زراعی.. ۲۱

جدول ۲-۱: شکل، اندازه، ترکیب شیمیایی و برخی از خصوصیات نشاسته در منابع گیاهی.. ۳۷

جدول ۳-۱: نفوذ پذیری نسبت به اکسیژن (OP)  و بخار آب (WVP)فیلم‌های نشاسته طبیعی و اصلاح‌شده۶۹

جدول۳-۲: تأثیر میزان گلیسرول و سورفاکتانت بر روی استحکام کششی و افزایش طول تا نقطه شکست فیلم نشاسته  ۷۴

جدول۴-۱: ترکیبات شیمیایی ضایعات پوست سیب‌زمینی خشک شده۸۵

جدول ۴-۲: قندهای احیاء قابل تخمیر آزادشده بعد از هیدرولیز آنزیمی پوست‌ سیب‌زمینی تحت ترکیب آنزیمی مختلف، قند احیاء برحسب گرم بر لیتر بعد از فرایند تخمیر و قند مصرفی در طول تخمیر. ۹۱

جدول ۴-۳: تولید اتانول بر حسب گرم بر لیتر، بازده و حداکثر بازده نظری در طول تخمیر پوست سیب‌زمینی   ۹۲

جدول ۵-۱: درصد ترکیبات فلیک و خلال سیب‌زمینی.. ۱۱۸

فصل اول

مقدمه و کلیات

۱-۱- مقدمه

خاستگاه اصلی سیب‌زمینی نواحی غربی آمریکای جنوبی یعنی کشورهای پرو، شیلی، بولیوی و اکوادور است، که در آن جا از دیر باز به عنوان یک

محصول مهم غذایی مطرح بوده است. پیشینه کاشت سیب‌زمینی در این کشورها به چند هزار سال پیش می‌رسد.این محصول در اواسط قرن شانزدهم،

توسط اسپانیایی‌ها از آمریکای جنوبی به اروپا منتقل گردید. انتقال سیب‌ زمینی از آمریکای جنوبی به اروپا توسط فردی بنام درک[۱] صورت گرفت

(فلاحی، ۱۳). در قرن شانزدهم (قبل از ۱۷۳) اسپانیایی‌ها سیب‌زمینی را در کشورشان ترویج دادند، که بعدها در انگلستان، ایتالیا، هلند، آلمان، سوییس و فرانسه نیز مورد استفاده قرار گرفت.

استفاده از آن در انگلستان برای اولین بار در سال ۱۵۹۶ میلادی و در اروپای شمالی نیز در همان سال گزارش شده است. در قرن هجدهم و نوزدهم

میلادی در کشورهای اروپایی سیب زمینی به طور گسترده برای تولید پوره مورد استفاده قرار می‌گرفت (مبلی و همکاران، ۱۸). در قرن نوزدهم کاشت سیب‌زمینی به عنوان ماده خام برای مصرف در

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

کارخانه های الکل‌‌سازی و نشاسته به کار می‌رفت (فلاحی، ). در خلال قرن نوزدهم سیب‌زمینی اغلب توسط استعمارگران از اروپا به چند کشور

گرمسیری و نیمه گرمسیری وارد شد. در سال‌های اخیر سیب‌زمینی به کشورهای زیادی که دارای اقلیم گرمترو خشک‌تر هستند وارد شد و در مناطقی چون آفریقای شمالی، هندوستان، بنگلادش، پاکستان، آمریکای جنوبی، چین، آرژانتین، اروگوئه و دشت‌های ساحلی پرو گسترش یافته است (مبلی و همکاران، ۱).

در جهان و در کشور ما سیب‌زمینی یکی از محصولات زراعی اساسی به شمار می‌رود و هم اکنون یکی از مهم‌ترین مواد غذایی مردم کشور ایران است و بعد از غلات نیاز کشور به

این محصول اساسی در درجه دوم اهمیت قرار دارد. با این حال، تولید داخلی سیب‌زمینی با توجه به افزایش مصرف آن در سال‌های اخیر پاسخگوی

نیازهای فعلی کشور نیست و در بعضی سال‌ها با کمبود آن مواجه می‌شویم. نیاز روز افزون کشور به این ماده غذایی در سال‌های گذشته موجب افزایش قیمت آن در بازار شده و دولت را در برخی موارد به سهمیه‌بندی آن مجبور کرده است.

در دنیای کنونی سیب‌زمینی یکی از با ارزش‌ترین مواد غذایی است. از نظر اهمیت غذایی سیب‌زمینی نسبت به غلات، انرژی بیشتری در واحد سطح تولید می‌کند، زیرا عملکرد متوسط گندم چهار تن در هکتار و سیب‌زمینی ۲۵ تن در هکتار است و با توجه به این‌ که

حدود ۷۵ درصد وزن سیب‌زمینی را آب و فقط ۲۵ درصد آن را ماده خشک تشکیل می دهد، باز هم ۲۵/۶ تن مواد غذایی خشک در هکتار تولید می‌کند که حدود ۵۰ درصد بیشتر از عملکرد گندم است. با توجه به این که ۲/۲ درصد ترکیبات غده‌ی سیب‌زمینی را پروتئین و

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

نزدیک به ۲۰ درصد آن را ماده‌ی قندی تشکیل می‌دهد، بنابراین از یک هکتار با تولید حداقل ۲۵ تن سیب‌زمینی، ۵۵۰ کیلوگرم پروتئین و بالغ بر ۸۰۰۰۰ مگاژول انرژی تولید می‌شود که این مقدار در مقایسه با گندم و برنج خیلی بیشتر است. در آمریکای‌شمالی، ضرایب تولید ماده خشک سیب‌زمینی در

واحد سطح نسبت به ماده خشک حاصل از گندم، جو و ذرت، به ترتیب ۰۴/۳، ۶۸/۲، ۱۲/۱ بیشتر است و بازده پروتئین در واحد سطح سیب‌ زمینی در مقایسه با پروتئین حاصل از گندم، برنج و ذرت با ضرایب ۰۲/۲، ۳۳/۱ و ۲۰/۱ نیز بیشتر

است. در ایران نیز استعداد بالقوّه‌ای در زمینه‌ی رشد این محصول وجود دارد که جانشین خوبی برای گندم است.

در صورت مقایسه‌ی انرژی مواد پروتئینی و انرژی حاصل از سیب‌زمینی و گندم مشاهده می‌شود که توسعه کشت این محصول در ارتباط با کاهش

واردات گندم اهمیت خاصی دارد. سیب‌زمینی در ۱۳۰ کشور جهان جایی که سه چهارم جمعیت جهان زندگی می‌کنند در وسعتی حدود ۲۰ میلیون هکتار کشت می‌شود.

تولید سالانه‌ی آن ۲۸۰ میلیون تن است که بعد از گندم، برنج و ذرت چهارمین محصول مهم جهان است و افزون بر مصرف غذایی برای تهیه بیش از ۵۰ نوع فراورده شامل آرد، نان، الکل، وسایل آرایشی، شیرینی، کنسرو، چیپس، گلوکز و … استفاده می‌شود. سیب‌زمینی در بیشتر کشورهای صنعتی، توسعه یافته و در حال توسعه دارای جایگاه

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

مهمی در بین محصولات کشاورزی است. بزرگترین تولیدکنندگان سیب‏زمینی در جهان، کشورهایچین، روسیه و هند می‏باشند. بر طبق آمار سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، ایران سیزدهمین تولیدکننده سیب‏زمینی در جهان است (مبلی و همکاران، ۱۳۸۸).

۱-۲- گونه‌های سیب‌زمینی

سیب‌زمینی از جنس سولانوم[۲]و از خانواده سولاناسه است که شامل ۲۰۰۰ گونه است و ۸ گونه آن کشت می شود.

گونه ‌های سیب‌زمینی شامل:

۱) سولانوم استنوتوموم[۳]: اولین گونه از نظر شکل ظاهری است. در نواحی مرتفع کوهستانی قسمت جنوبی پرو و مرکزی کشور بولیوی به عمل می‌آید.

۲) سولانوم فورجا[۴]: بیشتر در مناطق با آب و هوایی گرم و بدون خطر یخ‌زدن کشت می‌شود و این محصول در دامنه‌ی کوههای آندو در کشور اکوادور به دست می‌آید.

۳) سولانوم آجان‌هیری[۵]:  در برابر یخ زدن مقاوم است و در نواحی شمالی بولیوی پرورش می‌یابد.

۴) سولانوم گونیوکالیکس[۶]: در کشور پرو کشت می‌شود و گوشت آن زرد رنگ است.

۵) سولانوم چاچا[۷]: در قسمت مرکزی بولیوی و پرو کشت می‌شود.

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

۶) سولانوم جوزپزوکی[۸]:  به یخ‌زدگی مقاوم است. در قسمت‌های مرکزی پرو و جنوب بولیوی کاشته می‌شود. دارای گل بنفش رنگ است.

۷) سولانوم کورتیلوبوم[۹]:  در مناطق مرتفع مرکزی پرو و بولیوی رشد و نمو کرده وگلهای بنفش دارد.

۸) سولانوم توبرسوم[۱۰]:  که در سراسر جهان کاشته و برداشت می‌شود. این گونه خود دارای دو زیر گونه است:

الف) سولانوم آندی‌جنا[۱۱]:  که در آمریکای مرکزی و جنوبی رشد می‌کند.

ب) سولانوم توبرسوم[۱۲]: که در سراسر جهان قابل کشت است.

از بین این گونه‌ها، گونه توبروسوم در تمامی مناطق جهان به ویژه در نواحی با آب و هوای معتدل رشد و نمو می‌کند (فلاحی، ۱۳۷۶).

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

۱-۳- ترکیب شیمیایی غده سیب‌زمینی

ترکیب شیمیایی غده‌های سیب‌زمینی متفاوت است که به طور عمده به ژنتیک آن مربوط می‌شود. به هر حال، ترکیب شیمیایی تحت تاثیر سن و رسیدگی غده سیب‌زمینی و

پایان نامه صنایع غذایی سیب زمینی

شرایط آب و هوایی محیط قرار می‌گیرد. عواملی از قبیل کوددهی، آفت‌کش‌ها و آفات نیز بر آن تأثیر دارند. در طی ذخیره‌سازی ترکیب شیمیایی سیب‌زمینی تغییر می‌کند. در حدود ۲۰ درصد از سیب‌زمینی ماده خشک و ۸۰ درصد آن را آب تشکیل می‌دهد(جدول ۱-۲). هر غده سیب‌زمینی یک موجود زنده است و آب برای تمام فرآیند‌های حیاتی آن چه آنابولیک یا کاتابولیک ضروری ………………………..

برای مشاهده مطالب بیشتر  رشته صنایع غذایی کلیک کنید