مقاله سلولز

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله سلولز دارای ۲۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله سلولز  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله سلولز،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله سلولز :

سلولز
سلولز دارای فرمول عمومی است. سلولز ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشکیل می‌دهد. دستگاه گوارشی انسان قادر به هضم سلولز نیست و آن را بدون تغییر دفع می‌کند اما برخی جانوران مثل نشخوارکننده‌ها و موریانه‌ها می‌توانند سلولز را به کمک میکروارگانیسمهایی که در دستگاه گوارش آنها زندگی می‌کنند، هضم کنند. این میکروارگانیسمها با آزادکردن آنزیمهایی به هضم سلولز کمک می‌کنند.

ساختمان سلولز
ساختمان شیمیایی سلولز
در مولکول سلولز مولکولهای – گلوکز نسبت به یکدیگر چرخش ۱۸۰ درجه‌ای دارند. ضمن برقراری اتصال بین دو مولکول – گلوکز از OH متصل به کربن ۴ یک مولکول و OH کربن شماره ۱ مولکول بعدی یک مولکول آب جدا می‌شود و پل اکسیژنی برقرار می‌شود. از سوی دیگر در مولکول سلولز امکان برقراری پیوندهای هیدروژنی نیز وجود دارد. پیوستن دو مولکول – گلوکز موجب تشکیل یک مولکول سلوبیوز می‌شود.

هر ۵ مولکول سلوبیوز با آرایش فضایی مکعبی شکل ، بلور سلولز را بوجود می‌آورند و از مجموعه بلورهای سلولز ، رشته ابتدایی یا میسل سلولز تشکیل می‌شود. مجموعه میسلها ، میکروفیبریل سلولزی را بوجود می‌آورند که قطری حدود ۲۵ نانومتر دارد.از مجموع حدود ۲۰ میکروفیبریل ، ماکروفیبریل سلولزی تشکیل می‌شود.

ابعاد سلولز
سلولز از واحدهای دارای قطر ۳۵ آنگستروم تشکیل شده که آنها را رشته‌های ابتدایی می‌نامند. این قطر اغلب درست است اما حتمی نیست. مثلا در برخی نمونه‌ها مثل سلولز جلبک والونیا ۳۰۰ آنگستروم و در ترکیبات موسیلاژی برخی میوه‌ها تنها ۱ آنگستروم است. به این ترتیب تصور حالت همگن برای رشته‌های ابتدایی سلولز کنار گذاشته شد و اشکال مختلف (استوانه‌ای – منشوری با قاعده مربعی – روبان کم و بیش پهن) منظور گردید.

دو عامل در محدودیت ابعاد این واحدها دخالت دارد: یکی همی سلولزها که همانند پوششی رشد جانبی رشته‌های سلولزی را محدود می‌کنند و دیگری آرایش یا سازمان یافتگی حاصل از مجموعه سلولز سنتتازی (آنزیم تولید کننده سلولز) غشای سلولی که رشته‌های اولیه سلولزی را می‌سازد. سلولز در برابر تیمارهای آنزیمی و شیمیایی بسیار مقاوم است.

تولید سلولز
مجموعه پژوهشهایی که در مورد بیوسنتز سلولز انجام شده است نشان می‌دهد که پیش ساز سلولز یوریدین دی فسفو گلوکز است که بوسیله حفره‌های گلژی به مجموعه‌های آنزیمی سلولز سنتتازی موجود در غشای سلولی می‌رسد. با دخالت این مجموعه‌های آنزیمی از پلیمریزاسیون مولکولهای پیش ساز مولکولهای سلولز تشکیل می‌شود. پس از تشکیل مولکولهای سلولز تجمع آنها به صورت بلورهای سلولز و رسیدن به حد میکروفیبرلها و ماکروفیبریلهای سلولزی بر بنای پدیده خود آرایی با برقراری پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی است. این تجمع نیاز به آنزیم ندارد.

تجزیه سلولز
تجزیه سلولز بوسیله سلولازها انجام می‌شود. سلولازها را به دو گروه اگزو سلولازها و آندو سلولازها تقسیم بندی می‌کنند. اگزوسلولازها قدرت عمل بیشتری دارند و بر انواع مختلف سلولز چه سلولز بلوری و چه سلولز غیر بلوری که در نتیجه زخم یا تخریب بخشهای سلولزی بلوری ایجاد می‌شود اثر می‌کنند و در مرحله اول عمل خود موجب گسستن پیوندهای بین مولکولی می‌شوند. آندو سلولازها بر محصول عمل اگزو سلولازها اثر می‌کنند و موجب گسستن پیوندهای درون مولکولی می‌گردند بنابراین سلولازها اشتراک یا تعاون عمل دارند.

فرمهای سلولز و شناسایی آنها
• – سلولز: این فرم از سلولز در محلول ۱۷۵ درصد از هیدروکسید سدیم در ۲۰ درجه سانتیگراد حل نمی‌شود.
• – سلولز: – سلولز در این محلول حل شده اما به محض اسیدی کردن محلول ته‌نشین می‌شود.
• – سلولز: در محلول ۱۷۵ درصد هیدروکسیدسدیم حل می‌شود اما با اسیدی شدن محلول ته‌نشین نمی‌شود.

کاربرد سلولز
سلولز ماده تشکیل دهنده دیواره سلولی گیاهان است. این ترکیب اولین بار در سال ۱۸۳۸ مورد توجه قرار گرفت. در آن سالها با اعمال تغییراتی در آن مانند نیتروژندار کردن در تولید نیترو سلولز مورد بهره برداری قرار گرفت. سلولز بصورت تقریبا خالص در رشته‌های پنبه وجود دارد. این رشته‌ها در تولید نخ و پارچه بافی و تولید پوشاک اهمیت فراوانی دارند.

همچنین الیاف پنبه استرلیزه شده در پزشکی کاربرد زیادی دارد. سلولز بصورت ترکیب با لیگنین (ماده چوب) و سلولز در تمام مواد گیاهی وجود دارد. سلولز در گذشته در ساخت باروت بدون دود مورد استفاده قرار می‌گرفت. امروزه از آن برای تولید نیترو سلولز که در ساخت مواد منفجره ، پلاستیک‌سازی ، رنگسازی و … کاربرد دارد، استفاده می‌کنند. سلولز همچنین در آزمایشگاه به عنوان جزء عمل کننده فاز جامد در کروماتوگرافی لایه نازک استفاده می‌شود.

همی سلولزها
همی سلولزها گروهی از پلی ساکاریدهای غیر ساختاری با وزن مولکولی کم و اغلب ناهمگن هستند که ارتباطی با سلولز نداشته و از راه بیوسنتز متفاوتی تولید می‌شوند. نام همی سلولزها نشان دهنده ارتباط یا نزدیکی آنها با سلولز نیست. نقش همی سلولزها در دیوراه سلول بخوبی شناخته شده نیست، اما وزن مولکولی خیلی کم آنها نمی‌تواند همی سلولزها را به عنوان یک پلیمر ساختاری مطرح کند (درجه پلیمریزاسیون آنها بین ۱۵۰ – ۲۰۰ است).

تحقیقات نظری در این زمینه نشان می‌دهد که همی سلولزها ممکن است نقشی در انتقال آب داشته باشند. همی سلولزها معمولا از واحدهای مونومری هگزوزی مثل D- گلوکوپیرانوز ، D- مانوپیرانوز و D- گالاکتوپیرانوز و واحدهای پنتوزی مثل D- زایلو پیرانوز و –L آرابینوفورانوز تشکیل شده‌اند. بخش قابل توجهی از همی سلولزها حتی بعد از لیگنین زدایی شیمیایی ، در خمیر کاغذ باقی می‌مانند. مهمترین همی سلولز موجود در سوزنی برگان گالاکتو گلوکومانان است که حدود ۲۰% از وزن خشک چوب را تشکیل می‌دهد.

فواید سلولز
سلولز برای بدن فواید بسیاری دارد: تسکین یبوست و بواسیر، پیشگیری از ابتلا به بعضی بیماریهای خاص، تحت کنترل درآوردن وزن.
رهایی از یبوست و بواسیر
سلولز می تواند مقادیر زیادی آب جذب کند و این باعث می شود که مدفوع نرمتر شده و راحت تر دفع شود.
در بسیاری از موارد، افزایش سلولز در رژیم غذایی، برای چندین روز مانع یبوست می شود، چون مدفوع راحت تر دفع می شود، فشار کمتری لازم است و بواسیر تسکین می یابد.

پیشگیری از بیماریهای مختلف
بیماریهای قلبی: عقیده بر این است که غذاهای حاوی سلولز قابل حل (مثل جو دوسر و لوبیا) می تواند بر کلسترول، تری گلیسیرید و دیگر ذرات خون که در رشد بیماریهای قلبی مؤثر هستند، تأثیرات مثبت داشته باشند. میوه و سبزیجات مانند (مرکبات و هویج) نیز همین تأثیر را دارند.
سرطان: وقتی سلولز مصرف می کنیم، عبور غذا از درون بدن سریعتر صورت می گیرد. بعضی متخصصین عقیده دارند با رژیم غذایی غنی از سلولز می توان از سرطانهایی مثل سرطان سینه، سرطان تخمدان و سرطان رحم، که به سوء تغذیه شدید مربوط می شود، پیشگیری کرد.

دیابت: افزودن سلولز به رژیم غذایی، سطح قند خون را تنظیم می کند و همین موضوع، مانع بروز بیماری دیابت می شود. علاوه بر این، افرادی که دچار بیماری دیابت هستند، با مصرف سلولز، کاهش چشمگیری در قند خونشان ایجاد می شود.

بیماری آماس: آماس بیماری است که در آن کیسه های کوچکی که آماس نامیده می شود، در دیواره قولون (بخشی از روده بزرگ) رشد می کند. در درصد کمی از افراد این کیسه ها متورم یا عفونی می شوند. این بیماری با درد، اسهال، یبوست و مشکلات دیگر همراه است.
سنگ کیسه صفرا و سنگ کلیه: گوارش سریع به آزادسازی گلوکز در جریان خون منجر می شود. برای برطرف کردن این موضوع، بدن باید مقدار زیادی انسولین در خون بریزد و این باعث می شود که سنگ کیسه صفرا و سنگ کلیه به وجود آید.

کنترل وزن
غذاهایی که حاوی مقادیر زیادی سلولز هستند، نسبت به غذاهاییکه سلولز کمتری دارند، حجیم ترند و اگر به شکل صحیح به اندازه کافی مصرف شوند، بعضی اوقات می توانند شروع گرسنگی را به عقب بیندازند.

* همیشه سعی کنید سلولز را به شکل طبیعی مصرف کنید، مثلاً به جای اینکه روی غذایتان سبوس بریزید، غذاهایی بخورید که سلولز زیادی دارند.
* از خوردن غذاهایی که با نداشتن سلولز، راحت خورده و هضم می شوند، بخصوص قندها، اجتناب کنید.
* غذاهایی را انتخاب کنید که بدون کالری زیاد، گرسنگی را برطرف می کنند. مثل سبزیجات و میوه جات که غنی از سلولز هستند.

کربوکسی متیل سلولز
کربوکسی متیل سلولز (Carboxymethyl cellulose) یا (‍CMC) از مشتقات سلولز است .این ماده از استخلاف شدن گروه های کربوکسی متیل (-CH2-COOH) بجای برخی از گروه های هیدروکسیل (-OH) بدست می آید.[نیاز به ذکر منبع]
خواص فیزیکی: ۱-حلالیت ۲-ویسکوزیته در محلول ۳-فعالیت سطحی ۴-خواص ترموپلاستیکی ۵-پایداری (در برابر تخریبات زیست‌شناختی، گرما، آب‌کافت و اکسایش)

سلولز استات
سلولز استات‌ Cellulose acetate ) «سلولز استات» ماده‌ای است که بهطور گسترده در ساخت فریم بهکار می‌رود. مادهی اصلی سلولز، از پنبه یا خمیر چوب گرفته شده و سپس مورد عمل‌آوری واقع می‌گردد. هنگامی که مادهی اولیهی سلولز از پنبه‌استخراج می‌شود، بهصورت رشته‌هایی می‌باشند که به تخم پنبه چسبیده اند و آن‌قدر کوتاه می‌باشند که قابل‌استفاده برای منسوجات نیستند.این رشته‌هـا را Linter گویند. مواد استخراجی از چوب و یا پنبه را با مخلوطی از انیدرید،اسید استیک و اسید سولفوریک(که به عنوان کاتالیزور عمل می‌کنند) به هم‌می‌آمیزند. سپس، مواد پلاستیک‌ساز و موادی را جهت استحکام، به آن اضافه می نمایند.

امروزه، بعضی از آلرژیها را به استفاده از فریمهای ساخته شده از سلولز استات نسبت می دهند. گرچه، این موضوع نادر است‌. زیرا بیشتر اوقات، مشکلات پوستی ناشی از این گونه واکنشهای آلرژیک مربوط به ذراتی می شود که توسط مواد سازندهی فریم قابل جذب اند. یعنی مادهی سازندهی فریم، خود به تنهایی
نمی تواند باعث بروز یک واکنش آلرژیک شود. لذا، به منظور محافظت سطح فریم از تماس با این گونه مواد، سطح فریم را روکش می کنند.در صورتی که سطح فریم روکش نشود، این امکان وجود دارد که سلولز استات، موادی را که آلرژی‌زا هستندجذب نماید. یک روکش خوب، روکشی است که مانع رسیدن اشعهی فرابنفش به فریم شود. چنین روکشی از کم رنگ شدن فریم نیز جلوگیری‌ می‌نماید.

«سلولز استات‌» را می‌توان به شکل ورقه‌های پلاستیکی ساخت و از آن قطعات فریم را برید و یا اینکه‌ بهصورت دانه‌های استات درآورده و آن را در مدل تزریقی بهکار برد.برای ساخت فریم، سلولز استات را معمولاً بهصورت ورقه‌ بهکار می‌برند.
سلولز استات پروپیونات‌ ( Propionate ) یا : ( cellulose aceto – propionate )

که عموماً به پروپیونات معروف است‌. بسیاری از خصوصیات سلولز استات را دارا بوده وبرای مدل‌تزریقی مناسب‌تر است‌.(همچنین به جهت دارا بودن وزن کمتر نسبت به استات،از مزیت سبکی نیز برخوردار می باشد.)

پایداری رنگ در پروپیونات نسبت به سلولز استات کمتر می‌باشد و در صورتی‌که روکش جذب کنندهی اشعهی ماوراء بنفش نداشته باشد، مدت ‌نسبتاً کوتاهی رنگ خود را از دست می‌دهد. برای ساخت فریم، دانه‌های پروپیونات را حرارت داده تا بهصورت مایع درآیند. سپس، آن را به وسیلهی تزریق‌ برای ساخت مدلهای دلخواه بهکار می‌برند.دانه‌های پروپیونات، ممکن است که در ابتدا بی‌رنگ باشند که در این صورت بعد از ساخت فریم قسمتهای مختلف آن را به دلخواه رنگ می‌کنند.

نشاسته کربوهیدراتی است که در سیبک گیاه و دانه ذخیره شده که می توان ذرت ، گندم ، سیب زمینی ، تاپیوکا( ماده دانه دانه و پر نشاسته ) و برنج را نام برد . از لحاظ واحد ساختاری ، دارای دو نوع مولکول است که عبارتند از آمیلوز که حدود ۳۰-۲۰ درصد آن را تشکیل میدهد و آمیلوپکتین که حدود ۸۰-۷۰ درصد است .
از لحاظ ساختار مولکولی آمیلوز و آمیلوپکتین جزء مولکولهای نا همساز به حساب می آیند . آمیلوز دارای وزن مولکولی پایین بوده ، در حالیکه آمیلوپکتین دارای مولکولهای بسیار بزرگ و فشرده می باشد . نشاسته ارزان بوده و به عنوان عامل تهیه ژله ، تثبیت کننده امولسیون و غلیظ کننده مورد استفاده قرار میگیرد . آمیلوز به عنوان هیدروکلویید یا آب چسبه تشکیل دهنده ژله مورد استفاده قرار میگیرد .

نشاسته فوق تصفیه خوراکی
خواص فرم پذیری نشاسته :
چنانچه به ۱۰۰ گرم نشاسته ، ۵۰ میلی لیتر آب اضافه گردد، آن را مخلوط نمائیم ، تغییر فاحشی در آن بوجود نمی آید . خمیر نشاسته که با آب اشباع شده است ، سفت شده و به سختی جابجا می شود و به مقدار کمی فرم پذیر میباشد به عبارت دیگر نشاسته در این حالت الاستیک نخواهد بود که علت این امر را می توان به شرح زیر توجیه نمود :

دانه های نشاسته ای که با آب مرطوب می شوند به یکدیگر می چسبند که در هنگام وارد کردن نیرو و فشار ( در هنگام زدن یا لوله کردن خمیر ) بسختی جابجا می گردند. البته قابلیت به هم چسبندگی دانه های نشاسته چندان زیاد نمی باشد . حال چنانچه علاوه بر ۵۰ میلی لیتر آب ۱۰ میلی لیتر دیگر آب به نشاسته اضافه گردد ، یعنی مجموعاً ۶۰ میلی لیتر ، مشاهده می شود که نشاسته قادر است ۲ وزن خود آب جذب نماید که در چنین حالتی نشاسته قابلیت کشش پذیری ،

لغزندگی و جابجایی پیدا کرده و دانه های نشاسته می توانند جابجا شوند، حال اگر به این نشاسته ۱۰ میلی لیتر یعنی جمعاً ۷۰ میلی لیتر آب اضافه کرده و آن را توسط مخلوط کن به هم بزنیم مشاهده می گردد که خمیر نشاسته ، وضعیت و ثبات خود را با آبگیری بیشتر از دست داده ، به صورت سوسپانسیون در می آید . علت این امر را می توان چنین توجیه نمود که در اثر افزودن آب بیشتر ، دانه های نشاسته قابلیت بهم چسبندگی خود را از دست داده و روی هم سر خورده و در اثر افزودن آب بیشتر، دانه های نشاسته شناور می گردند . از این خواص می توان در فرآیند تهیه خمیر و یفر استفاده نمود و ذرات آرد را به صورت سوسپانسیون درآورد .

آنزیمهای آمیلولیتیکی می توانند در طی مراحل آماده سازی خمیر ، نشاسته را تجزیه نموده و بدین وسیله از نظر مکانیکی نشاسته را دچار صدمه دیدگی نمایند .

تغییر آنزیماتیکی ( تجزیه ) نشاسته :
– پروتئازها
پروتئازها باعث تجزیه غشاء پروتئینی دانه های نشاسته می گردند .
– آمیلازها ، نشاسته را به قندهای محلولی (مالتوز) تجزیه می نماید .

به طور کلی آردهای سفید ( گندم ) از نظر آنزیمی فقیر میباشند . مزایای ناشی از این امر موجب می گردد :
– نشاسته و همچنین گلوتن به مقدار کمی تجزیه شده یا صدمه بیند ،بنابراین خواص و ویژگی های مکانیکی خمیر تغییر زیادی نمی کند در حالی که معایب آردهای سفید ، ضعیف بودن فعالیت آنزیمی و در نتیجه پایین بودن قندهای قابل تخمیر میباشد ، بالعکس آردهای تیره از نظر آنزیمی غنی بوده که مزایای ناشی از این امر موجب می شود :
– تخمیر بهتر صورت گیرد .

– مواد آروماتیک بیشتر شده و مزه نان بهتر می شود ، در حالی که معایب آردهای تیره صدمه دیدگی مکانیکی است که به علت فعال بودن آنزیم ، تجزیه نشاسته و گلوتن بیشتر صورت می گیرد .

موارد مصرف :
از نشاسته به عنوان ماده اولیه در بسیاری از رشته های صنایع غذایی استفاده می شود که برای هر مورد نشاسته خاص آن مناسب است . در تولید دکستروز ،دکسترین و گلوکز مایع ماده اولیه اصلی، نشاسته است و برای بسیاری دیگر از رشته های صنایع ، برای نقشی که نشاسته در بهبود ویژگیهای فیزیکی ،بالا بردن ثبات سیستم های کلوئیدی و اثر غلظت دهندگی دارد ، از آن استفاده می شود

. در پودرهای نانوایی و مواد بهبود دهنده پخت به عنوان Filler (پر کننده ) و جلوگیری از واکنش بین بیکربنات و اسید پیش از ساختن خمیر ، در سس ها برای حفظ امولسیون روغن و سرکه و سایر اجزا و جلوگیری از دوفاز شدن سیستم ، در بیسکویت برای بهبود بافت و تردی فرآورده و کنترل PH ، در صنایع پخت پیش از قالب گیری برای جلوگیری از چسبیدن خمیر به قالب ، در تولید انواع سوپ به عنوان غلظت دهنده و در صنایع کنسرو سازی

، صنایع گوشت ،صنایع غذاهای منجمد ،بیسکویت سازی ، کیک سازی ، ویفر ، کاکائو ، بستنی ، آدامس ، قهوه و خردل، مواد افزودنی غذایی، شیرینی جات،فرآورده های گوشتی، کنسرو، سس، صنایع غذایی- بهداشتی و مصارف صنعتی کاربرد دارد .