بررسی و چگونگی تولید کرم کارامل

فهرست مطالب
مقدمه ۱
تاریخچه ۳
فصل اول:کرم کارامل ۶
فصل دوم:آزمایشات شیمیایی شیر ۷
فصل سوم:چگونگی تهیه پودر تخم مرغ ۲۴
فصل چهارم:کارامل و ویژگیهای آن ۳۱
فصل پنجم:واکنشهای تشکیل کارامل ۳۶
فصل ششم:تهیه کارامل از منابع مختلف ۴۰
فصل هفتم:تولید کارامل در صنعت ۴۹
فصل هشتم:فرآیند تولید کرم کارامل و آزمایشات میکروبیولوژی آن ۵۱
فصل نهم:انبار و تأسیسات ۵۷
فصل دهم: اصول طراحی حرارتی و هزینه یابی ۶۱

مقدمه:
سالهای زیادی است که تهیه رنگهای کارامل از انواع هیدراتهای کربن، صنعت مهم و بزرگی به شمار می آید.
هر ساله هزارها تن کارامل تولید و استفاده می شود تا غذاها و نوشابه ها متنوع تر شود ولی هنوز جزئیات دقیق در مورد کارامل و واکنشهای که در طول تهیه آن اتفاق می‌افتد، در دسترس نیست. در حقیقت مقالات علمی کمی در مورد روشهای تهیه و یا خواص این مواد وجود دارد.
بخشی از این مسئله ناشی از وضعیت اقتصادی صنایع و نیز به دلیل وجود رقابت شدیدی که در این زمینه وجود دارد، و در نتیجه بیشتر اطلاعات در صنعت باقی مانده و روشها و دستورالعملها محرمانه مانده است.
از یک قرن پیش رنگهای کارامل برای رنگ کردن نوشابه های شیرین گوناگون به کار می رفتند، با پیشرفت صنایع، محصول بهتر و خالص تری تهیه شده است و اکنون ما به موقعیتی رسیده ایم که می توانیم بگوییم:
رنگهای کارامل یکی از اجزاء کلیدی در صنایع نوشابه های شیرین هستند.
رنگهای قهوه ای پر رنگ تا قرمز آنها ایده آل را برای نوشابه های کولا و نوشابه های با طعم میوه مثل گیلاس و کشمش سیاه ایجاد می کنند.
پایداری، قدرت امولسیون کنندگی، ویکوزیته کم مقاومت میکروبیولوژی بالای کارامل از مزایای بزرگ آنها برای تولید کنندگان نوشابه ها به شمار می رود.
هیچ جامعه توسعه یافته ای بدون افزوده های غذایی قادر به حیات نیست. افزوده های غذایی در مراکز تولید ماده غذایی یکی از مهم ترین مواد می باشد که نیاز به ذخیره در تحت شرایط خاص میدارد.
رنگهای باعث جذابیت مواد غذایی می شوند و از طریق احساس دریافت می شوند، وجود آنها در تشخیص سریع و پذیرش نهایی هر فرآورده غذایی مؤثر میباشد.
در ایران در سالهای اول دهه ۱۳۶۰ به دلیل استفاده از رنگهای غیر مجاز در اغلب فرآورده های غذایی ابتدا مصرف رنگ ممنوع شد، ولی با توجه به استفاده گسترده از رنگ این ممنوعیت مؤثر واقع شد و اشکالات فراوانی را ایجاد کرد و با توجه به اینکه مصرف رنگهای طبیعی از نظر مجامع علمی و بین المللی به هر میزان مجاز بود، لذا صاحبان صنایع در جستجوی یافتن منابع طبیعی رنگهای غذایی بودند. تا به امروز که این رنگهای طبیعی در مقیاس زیادی در صنعت ایران استفاده میشود. لازم به ذکر است که کارامل یعنی مهمترین عضو تشکیل دهنده کرم کارامل یکی از مواد اصلی این محصول به شمار می رود و جزو رنگ دهنده ها عمل نمی کند.
 
تاریخچه:
برای اولین بار کارامل در امریکا و به طور اتفاقی ایجاد گردید، به این ترتیب که هندیان مقیم امریکا برای تغلیظ شیره افرا، سنگریزه های داغ و سرخ شده را داخل آن می انداختند و این عمل باعث ایجاد ماده رنگی کارامل شد. ولی اطلاع دقیقی در مورد تاریخچه کرم کارامل در جهان در دسترس نیست ولیکن تاریخچه این کرم در ایران در فصل بعد توضیح داده خواهد شد.
کارامل به چند روش تهیه می شود:
۱-سوزاندن شکر به تنهایی
۲-حرارت دادن مخلوط شکر و پروتئین
در جریان پیشرفت علم موادی ساخته شد که به بهبود فرآیند تولید رنگ کارامل در واحدهای تجاری انجامید. بر اساس این حقیقت سالهای زیادی است که کارامل شاخص مناسب و جزء ترکیبی خوبی برای استفاده در صنایع غذایی است. رنگ کارامل، شکر سوخته شده یا همان ماده قهوه ای بی شکل است که در نتیجه کنترل دقیق گرما بر روی کربو هیدراتهای درجه بندی شده می باشد.
برای کاراملی شدن باید مقادیر اسید، بازی و مقدار نمک در غذا اندازه گیری شود. اولین مطالعه تکنیکی و جهت دار در مورد کارامل در سال ۱۸۵۸ توسط جلیس  در یک مجله فرانسوی منتظر شد و به دنبال آن انجمن نوشابه سازان اروپا به دلیل مصرف کارامل در صنعت نوشابه سازی به مطالعه در این زمینه پرداختند.
 
کرم کارامل در ایران:
کرم کارامل در ایران تنها توسط کارخانه و می ماس تهیه می شود که این کارخانه نیز در ابتدا پودر این کرم را به صورت آماده از خارج کشور وارد می کرده است، تا اینکه در سال ۱۳۷۱ با منع قانونی از طرف وزارت بهداری روبرو می شود. لذا پس از ۵ سال وقفه در تولید این محصول، مهندسین کارخانه می ماس، فرمول تجربی این فرآورده را می یابند و پس از تأیید وزارت بهداری، کارخانه مجدداً اقدام به تهیه کارامل می نماید. لازم به ذکر است این محصول مورد تأیید اداره استاندارد ایران می باشد ولیکن مطابق با استانداردهای جهانی نیست و جزوه استاندارد برایش تدوین نشده است.

مواد تشکیل دهنده کرم کارامل:
شیر
شکر
کارامل
پودر زرده تخم مرغ
پودر ژلاتین
CMC
 و کمی وانیل
 
شیر:
شیر مصرفی برای تهیه کرم کارامل باید شیر کامل بوده و دارای حداقل ۳۰% چربی باشد اسیدیته شیر ۱۵ و دانسیته آن ۰۳۱۵/۱ می باشد.

پودر ژلاتین:
این پودر به صورت بسته بندی های آماده از کشور آلمان وارد شده و مورد مصرف کارخانه قرار می گیرد.

CMC:
CMC یا کربوکسی متیل سلولز از یک ترکیب صد کف می باشد. که به مواد تشکیل دهنده کرم کارامل افزوده می شود.

پودر زرده تخم مرغ
یکی از مواد مهم تشکیل دهنده کرم است که در فصلهای آتی توضیح داده خواهد شد.
 
کارامل:
شامل شکر، آب و آمونیاک است که کمی اسید سیتریک نیز برای جلوگیری از شکر زدن به آن اضافه می شود این ماده جزو رنگهای طبیعی می باشد که در کرم کارامل بیشتر به عنوان یک ماده اصلی استفاده می شود تا یک جزء رنگی.
رنگهای طبیعی از نظر غلظت و پایداری شبیه رنگهای مصنوعی نیستند اما در مواد غذایی به خصوصی به کار می روند. تعدادی از رنگهای طبیعی در جدول زیر نشان داده شده است.
رنگهای مجاز طبیعی WHO-FAO
نام رنگ    شماره E    مواد استفاده
کارامل (قهوه ای)    150E    نان قهوه ای، کیک ها، بیسکوئیت ها، سوپها، سس ها و نوشابه های شیرین
ریبوفلاوین(زرد)     (101)E    پنیر فرآیند شده
کلروفیل(سبز)    (140)E    چربی ها، روغن ها، سبزی جات خشک
کربن سیاه    (153)E    ژله ها و مرباها
آلفا کارتن (زرد/نارنجی)    (a)160E    مارگارین و کیک ها

۹۸% رنگ مصرفی در مواد غذایی کارامل است(۱۹۸۴ Denner)
Who:سازمان بهداشت جهانی
FAO:سازمان خواربار جهانی

آزمایشات شیمیایی شیر و فرآورده های آن:
نمونه برداری از شیر و فرآورده های لبنی و آزمایش کنترل کیفی فرآورده های لبنی ارائه نتایج قابل قبول و مورد اطمینان هنگام آز میکروبی و شیمیایی ارتباط مستقیمی با رعایت کامل اصول نمونه برداری دارد. اعم این اصول عبارتند از:
۱-نمونه برداری بوسیله شخصی بی طرف سوگند خورده دارای اطلاعات فنی تخصصی و عاری از هرگونه بیماری واگیر انجام شود.
۲-نمونه برداری حتی الامکان در حضور نمایندگان زینفع انجام شود.
۳-تمام نمونه ها باید دست کم به طور مضاعف تهیه شود تا چنانچه یکی از نمونه ها در هنگام حمل و نقل به آزمایشگاه معدوم و یا مفقود و یا اینکه نسبت به نتایج آزمون‌های انجام شده مشکوک باشیم بتوانیم آزمایشات را روی دومین نمونه دنبال کنیم.
۴-وسایل نمونه برداری کاملاً تمیز و خنک باشد و در مورد آزمونهای میکروبی وسایل استریل باشد.
۵-سیستم نمونه برداری و تعداد نمونه ها مطابق روش استاندارد باشد(استاندارد شماره ۴۱۹ ایران)
۶-اصول مربوط به نگهداری و حمل و نقل ها کاملاً رعایت شود
۷-چنانچه فاصله زمان نمونه برداری و انجام آزمونهای مربوطه طولانی باشد. در مورد نمونه های مایع در آزمایشات شیمیایی می توان از مواد نگهدارنده مجاز نظیر فرمالین ۴۰% و قرصهای بی کرومات پتاسیم است چنانچه فاصله زمان نمونه برداری و انجام آزمونهای مربوطه طولانی باشد. در مورد نمونه های مایع در آزمایشات شیمیایی می‌توان از مواد نگهدارنده مجاز نظیر فرمالین ۴۰% و قرصهای بی کرومات پتاسیم استفاده نمود به نسبت یک قطر فرمالین ۴۰% و یا یک قرص بی کرومات پتاسیم +cc50 نمونه شیر – در مورد آزمونهای میکروبی مجاز به استفاده از مواد نگهدارنده نمی باشیم در این موارد بایستی نمونه ها را در دمای   حمل و نقل نمود. نمونه‌های جامد را بایستی در دمای ۵-۰ در آزمایشگاه منتقل و در آنجا نگهداری نمود.

پیوست

۱.R.N.Green Shields (1973) , Manufactur.Composition And Properties Page : 17.18.19,20
۲.Frank A.leethe Auipublishing B.S/1975 Company , Basic Food chemistry page : 293,298
۳.Morris B.jacobs (1947) the American perfumer And Essential oil Review page : 500 , 505
۴.R.J.L Allen (1988) , Manual of Dietec page : 224
۵.R.T.L inner (1965) , Caramel coloring page : 76,79
۶.O.F.G.Kilgour-Macmilan master series , mastering Nutrition page : 145,147
۷.Anon , Food chemical codes (F.cel)
۸.W.E.L spiess , Engineering and Food page : 362
۹.Robbertc . Weast . CRC . page : 72
۱۰.Peters timmerhaus , plant Design & Economics for chemical Engineering
۱۱.Robert H.Perry . “PERRY”s chemical engineer hand book
۱۲.Waron l.Mceabe , unit operation of chemical Engineering page : 176,177
۱۳.The British caramel manufactures Assocition explains the role of 416-862 caramel colours in the production of soft drink (1988) , CARAMEL COLURS page : 16.17
۱۴.Clark et al NOV 22/1983 , united states plant process for treating caramel
۱۵.wolf et al pesico inc , may 19,1992 No. 5/14/492 , united state process for seperating CARAMEL colours .
۱۶.lynch et al , jan 24 , 1995 No . 5/384/148 united state patent CARAMEL confections .
۱۷.J.Coulson , Naturally occurring colouring materials for Food
۱۸-نورنن ان – پاتر ترجمه : مهندس مسعود فلاحی ، علم مواد غذایی .
۱۹-اصول طراحی مدلهای حرارتی