آرشیو مقالات "بهمن 1399"

ابرخازن  ها نوع خاصی از خازن  ها هستند که می توانند بار را خیلی سریع  تر از یک باتری انتقال دهند و بار را بیشتر از یک خازن الکترولیتی در واحد حجم ذخیره کند. به همین دلیل است که  بین یک باتری و خازن الکترولیتی در نظر گرفته می  شوند. ساختار یک ابرخازن لایه دوگانه با ماده کربنی در شکل 1 نشان داده شده است. ابرخازن از دو الکترود با یک جدا کننده آغشته به الکترولیت تشکیل می  شود. در کار گزارش شده یک گروه امریکایی در سال 2018، ماده کربنی فعال شده با ذرات کروی شکل از شربت ذرت با فروکتوز بالا به عنوان پیش ماده از طریق فرایند هیدروترمال و خود فعال سازی فیزیکی (self-activation) تهیه شد. اثر زمان فعال سازی بر روی ویژگی  های هندسی و تخلخل ماده کربن مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ذرات کربن، مستقل از زمان فعال سازی  حدود 8/0 میکرو متر می  باشد و با افزایش زمان فعال شدن سطح میکروحفرات افزایش می یابد. افزایش زمان فعال سازی منجر به افزایش کسری از ریز حفرات با اندازه منافذ 67/0 نانومتر و در نتیجه افزایش مساحت سطح ماده کربنی می شود. با استفاده از کربن فعال به  عنوان ماده الکترودی، ابر خازن دو الکترودی بدون هیچ گونه مواد افزودنی و چسب آماده گردید (شکل 1). عملکرد الکتروشیمیایی ابرخازن با استفاده از روش  های ولتامتری و امپدانس الکتروشیمیایی مطالعه گردید. ظرفیت خازنی و توان بالا همراه با پایداری در سیکل  های شارژ-دشارژ طولانی برای ماده کربنی حاصل گردید که به مساحت سطح بالای کربن فعال شده حاصل از شربت فروکتوز ارتباط پیدا می  کند. با توجه به قیمت پایین شربت فروکتوز و دردسترس بودن و نتایج رضایت بخش کاربرد آن در ساختار ابرخازن  ها، می  تواند بعنوان یک پیش ماده منحصر به فرد برای ابرخازن ها در دستگاه های پزشکی و یا نظامی، لیزر و مایکروویو، منابع تغذیه، سیستم های امنیتی و اطلاعاتی به عنوان ذخیره پشتیبان، مدارهای راه انداز ال ای دی های توان بالا، توربین های بادی و شبکه های برق رسانی جهت پایداری شبکه،  UPS کامپیوترهای حساس، درهای برقی در هنگام قطع شدن برق، سیستم های مولد برق، تثبیت کننده ولتاژ و مدارهایی که نیاز به خازن هایی با زمان شارژ و دشارژ سریع دارند مورد استفاده قرار بگیرد.

   نویسنده : دکتر آرمین فشی

شیرین کننده های مشتق شده از ذرت (مطابق شکل 1) شامل شربت های فروکتوز، دکستروز و گلوکز در بسیاری از صنایع به کار برده شده اند. دامنه کاربرد این شیرین کننده ها نسبت به شکر گسترده تر شده است (جدول 1). این مواد نه تنها به طور عمده در مواد غذایی، میوه های کنسرو شده ، مربا ، لبنیات، نوشیدنی  ها و آب میوه استفاده می شوند ، بلکه در تولید انواع ادویه های خانگی، مواد شیمیایی، شوینده ها، تنباکو و مواد ساختمانی به کار برده می شوند. لازم به ذکر است که شرکت گلوکوزان تولید کننده انواع شربت فروکتوز (FGS10، FGS20،FGS30، HFCS42 وHFCS 55)، دکستروز و شربت-های گلوکز با معادل های دکستروز (DE) و بریکس مختلف می باشد. در آینده نزدیک امکان تولید فروکتوز کریستالی و شربت های مالتودکسترین فراهم خواهد شد.

 نویسنده : دکتر آرمین فشی

بکارگیری HCS 55 به همراه دیگر قندها و شیرین کننده ها می تواند اثر هم افزائی (سینرژی) داشته باشد. البته این اثر به عواملی همچون دما، pH، میزان ماده جامد و حضور دیگر شیرین کننده ها بستگی دارد. مثلا استفاده از فروکتوز و شکر به صورت %50-% 50 میزان شیرینی را تا 128 افزایش می دهد. به همین شکل استفاده از فروکتوز در کنار آسپارتام، ساخارین و سوکرالوز نیز اثر هم افزایی دارد. این اثر هم افزائی فرمولاتور را قادر می سازد که بدون افزایش میزان شیرین کننده ها بتواند میزان شیرینی بیشتری بدست آورد  و از این طریق در هزینه استفاده از مقدار شیرین کننده ها صرفه جویی شود. به عبارت دیگر فروکتوز هم میزان شیرینی و هم پروفایل شیرین کننده ها را بهبود می بخشد. یکی از ویژگی های مهم فروکتوز سهولت در استفاده از آن در کنار دیگر طعم دهنده ها است. در حقیقت فروکتوز مانع از پوشانده شدن و حذف طعم افزودنی هایی مانند طعم های میوه ای و ... می شود و در نتیجه از طعم دهنده ها در مقادیر کمتر می توان در کنار فروکتوز استفاده نمود.
به دلیل وجود مولکول کوچک فروکتوز در  HFCS 55 ، ایجاد فشار اسمزی بالاتر و کم تر شدن فعالیت آب (water activity) در مواد غذایی دارای این ماده را خواهیم داشت در حالی که در مورد شکر که یک دی ساکارید است به دلیل اتصال گلوکز و فروکتوز به هم این اثر کولیگاتیو وجود ندارد. بالا بودن فشار اسمزی در فروکتوز سبب ایجاد خاصیت میکروب کشی در HFCS می شود واین موضوع به فرمولاتور کمک می کند بدون حذف آب پایداری بیشتری در مقابله با میکروب ها از ماده غذائی خود بدست اورد ضمن اینکه عدم حذف آب، به حفظ  کیفیت ماده غذائی کمک زیادی می کند.