شراب الذرة:
شراب الذرة (Corn Syrup)، هو أحد المحليات الطبيعية العديدة المشتقة من نشا الذرة، ويتم استخدامه في مجموعة متنوعة من المنتجات الغذائية، بما في ذلك البسكويت، المقرمشات، الحبوب، الزبادي المنكه، الآيس كريم، اللحوم المحفوظة، الفواكه والخضروات المعلبة والحساء، كما أنها تستخدم لتوفير طعم مقبول للمغلفات، الطوابع والأسبرين القابلة للغلق، من أحد مشتقات شراب الذرة هو شراب الذرة عالي الفركتوز وهو حلو مثل السكر وغالبًا ما يستخدم في المشروبات الغازية، حيث يمكن شحن شراب الذرة واستخدامه كسائل سميك أو يمكن تجفيفه لتشكيل مسحوق بلوري.
طريقة تصنيع شراب الذرة في المصانع:
- هناك عدة آلاف من أنواع الذرة ولكن النوع المعروف باسم الذرة الصفراء هو المصدر الأساسي لشراب الذرة.
- المواد الأخرى المستخدمة أثناء عملية تحويل الذرة إلى شراب الذرة تشمل ثاني أكسيد الكبريت، حمض الهيدروكلوريك أو إنزيمات مختلفة وماء.
- ثم يتم نقل حبات الذرة المجففة المقشورة إلى المصنع في شاحنات أو عربات قطارات أو صنادل.
- ثم يتم تفريغ الذرة في حفرة تخزين، حيث يتم وزنها وأخذ عينات منها.
- ثم يتم أخذ الحبات من الحفرة على الناقلات ويتم تمريرها فوق مجموعة من المناخل الاهتزازية أو الشبكات المعدنية المثقبة؛ لإزالة أي أعواد، قشور، أحجار وقطع، حيث ينفجر الهواء المتحكم فيه أي قشر وغبار، بينما تلتقط المغناطيسات الكهربائية أي مسامير، براغي أو أجزاء معدنية قد تكون سقطت بين الحبات أثناء الحصاد أو القصف أو الشحن.
- ثم يتم وضع الحبات التي تم تنظيفها في سلسلة من الخزانات الكبيرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، تسمى خزانات شديدة الانحدار، حيث يحتوي كل خزان على حوالي 168000 رطل (76000 كجم) من الحبوب.
- ثم يتم تدوير الماء الدافئ مع كمية صغيرة من ثاني أكسيد الكبريت من خلال الخزانات.
- ثم يتم تفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع الماء ليشكل محلول حمض كبريتي ضعيف، حيث تستمر هذه العملية حوالي 20-40 ساعة وتستخدم لتليين الحبوب وتسهيل فصل النشا.
- ثم يتم تمرير الحبات اللينة من خلال المطاحن الخشنة؛ لإزالة الجزء الداخلي من النواة والذي يسمى (الجرثومة)، حيث يحتوي على معظم زيت الذرة.
- يجب الأخذ بعين الاعتبار أنّ كل مطحنة تحتوي على قرص ثابت وآخر دوار، حيث يتم ضبط الناتج بين القرصين لتمزيق النواة دون سحق الجزء الداخلي للنواة.
- ثم يتم نقل اللب الناتج إلى مجموعة من فواصل الأعاصير تسمى فواصل الجراثيم أو الهيدروكلونات، ويتم غزلها من اللب بقوة الطرد المركزي.
- ثم يتم بعد ذلك ضخ الأجزاء الاداخلية للنواة في سلسلة من المناخل وغسلها عدة مرات لإزالة أي نشا متبقي.
- ثم يتم تسخينها والتي تم تنظيفها وضغطها لاستخراج زيت الذرة لمزيد من المعالجة في المنتجات الغذائية ومخزون الصابون.
- المادة المتبقية من فواصل الهيدروكلونات عبارة عن مزيج يتكون من نشا، بروتين وألياف.
- ثم يمر هذا المزيج من خلال مجموعة أخرى من المطاحن لتمزيق النشا من الألياف.
- يتم بعد ذلك حبس الألياف في مجموعة من شاشات الغسيل وتجفيفها لتصبح علفًا حيوانيًا أو ألياف نخالة الذرة لاستخدامها في الحبوب.
- ثم يتم ضخ مزيج النشا والبروتين المسمى نشا المطحنة، في مجموعة من أجهزة الفصل بالطرد المركزي التي تدور الخليط بسرعات عالية؛ بسبب الاختلاف في الثقل النوعي بين المادتين، حيث يمكن فصل النشا الثقيل عن البروتين الأخف والذي يسمى الغلوتين.
- ثم يتم تجفيف الغلوتين وبيعه كعلف للحيوانات.
- ثم يتم تخفيف النشا بالماء قبل غسله وتصفيته 8-14 مرة؛ لإزالة أي بروتين متبقي.
- ثم يتم إعادة تخفيفه وتشغيله من خلال مجموعة ثانية من أجهزة الفصل بالطرد المركزي، حيث يكون النشا الناتج نقيًا بنسبة تزيد عن 99.5٪.
- ثم يتم تجفيف بعض نشاء الذرة هذا وتعبئته للاستخدام في المنتجات الغذائية ومواد البناء أو لإنتاج مواد كيميائية مختلفة.
- ثم يتم تحويل ما تبقى منه عادة الأغلبية إلى محليات الذرة بما في ذلك شراب الذرة.
- ثم يتم تحويل نشا الذرة إلى شراب الذرة العادي من خلال عملية تسمى التحلل الحمضي.
- ثم يتم خلط النشا الرطب بمحلول ضعيف من حمض الهيدروكلوريك ويتم تسخينه تحت الضغط.
- ثم يقوم حمض الهيدروكلوريك والحرارة بتفكيك جزيئات النشا وتحويلها إلى سكر، حيث يمكن قطع عملية التحلل المائي عند نقاط رئيسية مختلفة لإنتاج شراب ذرة ذات حلاوة متفاوتة، بحيث كلما طالت مدة العملية كلما كان الشراب الناتج أكثر حلاوة.
- ثم يتم ترشيح هذا الشراب أو توضيحه بطريقة أخرى لإزالة أي نكهة أو لون غير مقبول.
- ثم يتم تكريره وتبخيره لتقليل كمية الماء؛ لإنتاج مسحوق شراب الذرة، حيث يُسمى أيضًا المواد الصلبة لشراب الذرة.
- ثم يتم تمرير شراب الذرة السائل عبر أسطوانة أو مجفف رذاذ لإزالة 97٪ من الماء، حيث ينتج عن هذا مسحوق شراب الذرة البلوري.
- ثم يتم تحويل شراب الذرة إلى شراب الذرة عالي الفركتوز، حيث يحتوي شراب الذرة العادي على سكر الدكستروز الذي تبلغ حوالي ثلاثة أرباعه حلاوة مثل سكر السكروز في قصب السكر أو البنجر، وهذه ميزة في العديد من تطبيقات التحلية؛ لأنها لا تتغلب على النكهات الأخرى في الطعام.
- يجب الأخذ بعين الاعتبار أنّ في بعض التطبيقات مثل المشروبات الغازية، يكون المذاق أكثر حلاوة، ولتحسين حلاوة شراب الذرة العادي يخضع لعملية أخرى تسمى (تحويل الإنزيم).
- في عملية تحويل الإنزيم، يتم تحويل سكريات الدكستروز في الشراب إلى سكريات الفركتوز الأكثر حلاوة عن طريق عمل إنزيم في سلسلة من الخطوات تحت درجات حرارة وضغوط وحموضة يتم التحكم فيها بعناية، ممّا ينتج عن ذلك شراب الذرة عالي الفركتوز بنسبة 42٪ من الفركتوز، حيث يتم استخدامه في الفواكه المعلبة والتوابل.
- أمّا لإنتاج شراب الذرة بمستوى فركتوز أعلى من 50٪، يتم تمرير شراب بنسبة 42٪ شراب الفركتوز عبر سلسلة من أعمدة التجزئة، والتي تفصل محتوى الفركتوز وتحتفظ به، حيث يتكون الجزء المنفصل من حوالي 80-90٪ من الفركتوز ويتم شطفه من الأعمدة بالماء منزوع الأيونات.
- ثم يتم الاحتفاظ بجزء من منه وبيعه للاستخدام في الأطعمة الخفيفة، حيث لا يلزم سوى كمية صغيرة من التحلية السائلة ويتم مزج الباقي مع 42٪ شراب فركتوز آخر لإنتاج 55٪ شراب فركتوز، والذي يستخدم في المشروبات الغازية والآيس كريم والحلويات المجمدة.
- كما يتم إنتاج شراب الذرة عالي الفركتوز عن طريق تبخير الماء من الشراب.
- ثم تغليف حبيبات المسحوق لمنعها من إعادة امتصاص الرطوبة، حيث يمكن الحصول على بلورات الفركتوز النقية عن طريق المعالجة الإضافية لشراب الفركتوز بنسبة 80-90٪، ويتم استخدامه في خلطات الكيك ومنتجات غذائية أخرى حيث يكون التحلية الجافة شديدة التركيز مطلوبة.
