توضیحات
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
. در این تحقیق مدلهای توسعه یافتهای به منظور جلوگیری از انجام آنالیزهای پر هزینه و زمانبر، با بکارگیری توابع رگرسیونی
جهت پیش بینی SFC و SMP مخلوطهای دوتایی اینتراستریفیه شده آنزیمی FHPO و SBO، ارائه شدند. مدلهای پیش بینی کننده SFC، دارای R2 بزرگتر از ۹۸/۰ و میانگین خطای
مطلق (MAE) کمتر از %۰۵/۱ بودند که قدرت بالای مدل را نشان میدادند. ارزیابی صحت مدل SFCf(T,SFA)، توانایی بالای مدل را در پیش بینی SFC
مخلوطهای دوتایی و سه تایی اینتراستریفیه شده حاوی پالم اولئین و یا سویای کاملاً هیدروژنه تأیید کرد.
علاوه بر مدل سازی، مشتق دوم توابع SFCf(T)(برابر با نقطه عطف توابع) محاسبه شد. مقدار نقطه عطف منحنیها برابر با مقدار c(ضریب رگرسیون حاصل از مدل سیگموئیدی گمپرتز) است. این مقدار
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
همواره کمتر از SMP مخلوط مربوطه است. برازش منحنی SMPبه صورت تابعی از نقطه عطف توابع SFCf(T) با استفاده از رگرسیون خطی و با R2برابر با
۹۳/۰ انجام شد. علاوه بر این پیش بینی مقدار SMP مخلوطهای اینتراستریفیه با استفاده از مدل گمپرتز به صورت تابعی از SFA نیز انجام شد. مدل
SMPf(SFA) دارای R2 برابر با ۹۹/۰ و MAE برابر با ℃۳۰/۰ بود که نشان دهنده قدرت خوب
مدل در پیش بینی مقادیر SMPمخلوطهای اینتراستریفیه است.
نتایج ارزیابی صحت مدل SMPf(SFA) نشان داد که این مدل میتواند برای پیش بینی مقادیر SMP،مخلوطهای حاوی پالم اولئین به کار رود(۹۴/۰R2>). مدل
های ارائه شده میتواند نیاز به دستگاههای پیشرفته را مرتفع سازد و در فرمولاسیون محصولات جدید مفید واقع شود.
کلید واژهها:مدلسازی، اینتراستریفیکاسیون آنزیمی، محتوای چربی جامد (SFC)، نقطه ذوب لغزشی (SMP)، اسید چرب اشباع (SFA)، نقطه عطف
۱۰۰صفحه فایل ورد (Word) فونت ۱۴ منابع دارد
پس از پرداخت آنلاین میتوانید فایل کامل را دانلود کنید
چکیده………………………..…..………………………………………………………………………………………………………………خ
فصل اول
۱-۱٫ مقدمه و کلیات…………………………………………………………………………………………………………………………۱
۱-۱٫ مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………۲
۱-۲٫ کلیات تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………………………………….۳
۱-۲-۱٫ کلیات تحقیقات تجربی……………………………………………………………………………………………………………………………۳
۱-۲-۱-۱٫ اینتراستریفیکاسیون……………………………………………………………………………………………………………………….۵
۱-۲-۱-۲٫ انواع اینتراستریفیکاسیون………………………………………………………………………………………………………………۵
۱-۲-۱-۲-۱٫ اینتراستریفیکاسیون شیمیایی………………………………………………………………………………………………۶
۱-۲-۱-۲-۲٫ اینتراستریفیکاسیون آنزیمی……………………………………………………………………………………..…………..۶
۱-۲-۱-۲-۲-۱٫ مکانیسماینتراستریفیکاسیون آنزیمی…………………………………………………………………………۶
۱-۲-۱-۳٫ مزایای اینتراستریفیکاسیون آنزیمی به اینتراستریفیکاسیون شیمیایی………………………………………..۸
۱-۲-۱-۴٫ تأثیر اینتراستریفیکاسیون آنزیمی بر ویژگی روغنها و چربیها…………………………………………………۹
۱-۲-۱-۴-۱٫ ساختار شیمیایی……………………………………………………………………………………………………………………۹
۱-۲-۱-۴-۲٫ مقاومت اکسیداتیوی……………………………………………………………………………………………………………۱۰
۱-۲-۱-۴-۳٫ نقطه ذوب………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۱
۱-۲-۱-۴-۴٫ محتوای چربی جامد………………………………………………………………………………………………………… ۱۲
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
۱-۲-۱-۴-۵٫ خصوصیات رئولوژیکی………………………………………………………………………………………………………..۱۴
۱-۲-۲٫ کلیات تحقیقات آماری……………………………………………………………………………………………………………………۱۵
۱-۲-۲-۱٫ مدلسازی……………………………………………………………………………………………………………………………..۱۵
۱-۲-۲-۲٫ انواع مدلهای رگرسیونی………………………………………………………………………………………………………۱۶
۱-۲-۲-۲-۱٫ رگرسیون خطی ساده…………………………………………………………………………………………………..۱۷
۱-۲-۲-۲-۲٫ رگرسیون خطی چندگانه……..………………………………………………………………………………………۱۸
۱-۲-۲-۲-۳٫ رگرسیون غیر خطی………………………………………………………………………………………………….. ۱۸
۱-۲-۲-۲-۴٫ رگرسیون لجستیک…………………………………………………………………………………………………… ۱۹
۱-۲-۲-۲-۵٫ رگرسیون سری زمانی………………………………………………………………………………………………… ۲۰
۱-۲-۲-۳٫ آزمونهای برازندگی مدل………………………………………………………………………………………………………۲۰
۱-۲-۲-۳-۱٫ آماره F (F-value)…………………………………………………………………………………………………….20
۱-۲-۲-۳-۲٫ p-value……………………………………………………………………………………………………………………..21
۱-۲-۲-۳-۳٫ ضریب تعیین (R2)………………………………………………………………………………………………………21
۱-۲-۲-۳-۴٫ انحراف معیار برآورد (خطای استاندارد)……………………………………………………………………….۲۱
۱-۲-۲-۳-۵٫ میانگین خطای مطلق (MAE) یا میانگین انحراف مطلق (MAD)……………………….22
۱-۲-۲-۳-۶٫ میانگین مجذورات خطا (MSE)…………………………………………………………………………………22
۱-۲-۲-۳-۷٫ ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)…………………………………………………………………………..22
۱-۲-۲-۳-۸٫ میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE)…………………………………………………………………23
فصل دوم
مروری بر منابع پیشین…………………………………………………………………………………………………………………….۲۴
۳-۱٫ مواد و روش………………………………………………………………………………………………………………………………………………………۳۳
۳-۱-۱٫ مواد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….۳۳
۳-۱-۲٫ روشهای مورد استفاده…………………………………………………………………………………………………………………………..۳۴
۳-۱-۲-۱٫ تهیه مخلوط روغنها……………………………………………………………………………………………………………………..۳۴
۳-۱-۲-۲٫ سازوری آنزیم.………………………………………………………………………………………………………………………………..۳۴
۳-۱-۲-۳٫ واکنش اینتراستریفیکاسیون آنزیمی……………………………………………………………………………………………..۳۴
۳-۱-۳٫ روشهای آزمون……………………………………………………………………………………………………………………………………..۳۵
۳-۱-۳-۱٫ اندازه گیری درصد اسید چرب آزاد………………………………………………………………………………………………۳۵
۳-۱-۳-۲٫ عدد یدی……………………………………………………………………………………………………………………………………….۳۵
۳-۱-۳-۳٫ نقطه ذوب لغزشی………………………………………………………………………………………………………………………..۳۵
۳-۱-۳-۴٫ پروفیل اسید چرب.……………………………………………………………………………………………………………………….۳۶
۳-۱-۳-۵٫ اندازه گیری میزان چربی جامد……………………………………………………………………………………………………۳۶
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
۳-۱-۳-۶٫ بررسی خصوصیات رئولوژیکی………………………………………………………………………………………………………۳۷
۳-۱-۳-۷٫ ساخت نمودارهای منحنیهای همجامد……………………………………………………………………………………….۳۷
۳-۱-۴٫ آنالیزهای آماری………………………………………………………………………………………………………………………………………۳۸
۳-۱-۴-۱٫ تحلیل همبستگی………………………………………………………………………………………………………………………….۳۸
۳-۱-۴-۲٫ مدل سازی…………………………………………………………………………………………………………………………………….۳۸
۳-۱-۴-۲٫ ارزیابی نتایج آماری………………………………………………………………………………………………………………………۳۸
فصل چهارم
نتایج و بحث……………………………………………………………………………………………………………………………………۳۹
۴-۱٫ بخش اول: بررسی اثر اینتراستریفیکاسیون آنزیمی بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مخلوطهای چربی………..۴۰
۴-۱-۱٫ درصد اسیدهای چرب آزاد……………………………………………………………………………………………………………………..۴۰
۴-۱-۲٫ عدد یدی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………۴۲
۴-۱-۳٫ پروفیل اسید چرب………………………………………………………………………………………………………………………………….۴۲
۴-۱-۴٫ نقطه ذوب لغزشی……………………………………………………………………………………………………………………………..……۴۴
۴-۱-۵٫ میزان چربی جامد…………………………………………………………………………………………………………………………………..۴۵
۴-۱-۶٫ خصوصیات رئولوژیکی………………………………………………………………………………………………………………………….…۴۸
۴ -۱-۷٫ منحنیهای نمودار همجامد…………………………………………………………………………………………………………………۵۰
۴-۲٫ بخش دوم: مطالعات مدل سازی…………………………………………………………………………………………………………………....۵۴
۴-۲-۱٫ انتخاب متغیرها……………………………………………………………………………………………………………………………………...۵۴
۴-۲-۲٫ مدلسازی………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵۶
۴-۲-۲-۱٫ مدلسازی SFC به صورت تابعی از دما (SFCf(T))56
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
۴-۲-۲-۱-۱٫ کاربرد تابع SFCf(T) در تعیین نقطه ذوب لغزشی.. ۵۹
۴-۲-۲-۲٫ مدلسازی SFC به صورت تابعی از ساختار اسید چرب (SFCf(T))61
۴-۲-۲-۳٫ مدل سازی SFC به صورت تابعی از دما و SFA (SFCf(T,SFA))65
۴-۲-۲-۳-۱٫ اعتبار سنجی مدل دو متغیره SFCf(T,SFA)68
۴-۲-۲-۴٫ مدل سازی SMP به صورت تابعی از ساختار اسید چرب.. ۷۱
۴-۲-۲-۴-۱٫ اعتبار سنجی مدل SMPf(SFA)75
فصل پنجم
نتیجه گیری و پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………….۷۸
فصل ششم
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………..۸۲
فهرست جداول
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
جدول ۳-۱٫ ویژگیهای لیپوزیم TLIM…………………………………………………………………………………………………………………..33
جدول ۴-۱٫ محتوای اسید چرب آزاد مخلوطهای FHPO:SBO، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون..……………….۴۱
جدول ۴-۲٫ پروفیل اسید چرب روغنهای اولیه و مخلوطهای FHPO و SBO…………………………………………………..43
جدول ۴-۳٫ نقطه ذوب لغزشی و محتوای چربی جامد مخلوطهای اولیه و اینتراستریفیه شده………………………………۴۸
جدول ۴-۶٫ ضرایب مدل گمپرتزSFCf(T)،SFCf(SFA)، SFCf(T,SFA)، SMPf(SFA)و ارزیابی نیکوئی
برازش…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۵۸
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
جدول ۴-۷٫ نقطه ذوب لغزشی مخلوطها و نقطه عطف توابع SFCf(T)…………………………………………………………………61
جدول ۴-۹٫ ضرایب مدل گمپرتزSFCf(SFA) و ارزیابی نیکوئی برازش………………………………………………………………….۶۴
جدول ۴-۱۰٫ ضرایب مدل گمپرتزSFCf(T,SFA) و ارزیابی نیکوئی برازش…………………………………………………………….۶۷
جدول ۴-۱۲٫ ضرایب مدل گمپرتزSMPf(SFA) و ارزیابی نیکوئی برازش……………………………………………………………….۷۴
فهرست اشکال
شکل ۱-۱٫ مراحل هیدرولیز آنزیمی روغنها و چربیها………………………………………………………………………………………………۷
شکل ۱-۲٫ مکانیسم اینتراستریفیکاسیون آنزیمی……………………………………………………………………………………………………….۸
شکل ۱-۳٫ مقایسه منحنیهای SFC محصول اینتراستریفیه و شورتنینگ نانوائی نوع تجاری………………………………۱۳
شکل ۱-۴٫ارتباط خطی بین دو متغیر………………………………………………………………………………………………………………………۱۷
شکل ۴-۱٫ نمودار SMP به صورت تابعی از محتوای FHPO………………………………………………………………………………..45
شکل ۴-۲٫ منحنی SFCمخلوطها، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی………………………………………………………۴۶
شکل ۴-۳٫ نمودارهای حاصل از آزمون روبش-فرکانس مخلوطهای اولیه و اینتراستریفیه……………………………………..۵۰
شکل ۴-۴٫ منحنیهای همجامدمخلوطها، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی…………..……………………………….۵۳
شکل ۴-۵٫ تأثیر دما بر روی SFCمخلوطهای FHPO و SBO، اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی……………….۵۶
شکل ۴-۶٫ نمودار نقطه ذوب لغزشی به صورت تابعی از نقطه عطف توابع SFCf(T)………………………………………………61
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
شکل ۴-۷٫ تأثیر محتوای اسید چرب اشباع بر روی SFCمخلوطهای FHPO و SBO…………………………………….63
شکل ۴-۸٫ همبستگی بین ضرایب مدلهایSFCf(T) و محتوای SFA یا ضرایب مدلهای SFCf(SFA) و دما….۶۶
شکل ۴-۹٫ نمودار سه بعدی SFC آزمایشی (نمودار پراکنش) و پیش بینی شده مخلوطهای دوتایی FHPO و SBO ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….۶۷
شکل ۴-۱۰٫ اعتبارسنجی مدل SFCf(T,SFA)، مخلوطهای اینتراستریفیه شده آنزیمی…………………………………………۷۰
شکل ۴-۱۱٫ اعتبارسنجی مدل SFCf(T,SFA)، مخلوطهای اینتراستریفیه شده شیمیایی………………………………………۷۱
شکل ۴-۱۲٫ تأثیر SFA بر روی نقطه ذوب مخلوطهای دوتایی اینتراستریفیه شده آنزیمی FHPO:SBO………74
شکل ۴-۱۳٫ اعتبارسنجی مدل SMPf(SFA) مخلوطهای حاوی پالم اولئین…………………………………………………………..۷۶
شکل ۴-۱۴٫ اعتبارسنجی مدل SMPf(SFA) مخلوطهای حاوی سویای کاملاً هیدروژنه………………………………………..۷۷
فصل اولمقدمه و کلیات |
۱-۱٫ مقدمه
محتوای چربی جامد (SFC[1]) و نقطه ذوب، پارامترهای مناسبی در ارتباط با خصوصیات فیزیکی چربیها میباشند (زینال، ۱۹۹۹).SFC به صورت درصد اجزاء
جامد چربیها در دماهای مشخص تعریف میشود و تعیین کننده رفتار ذوبی و پلاستیسیته آنها میباشد. این خصوصیت تأثیر بسزایی بر کاربرد ویژهی
محصول از جمله ظاهر عمومی، بسته بندی آسان، مالش پذیری، تراوش روغن و خصوصیات ارگانولپتیکی دارد (نورلیدا و همکاران، ۲۰۰۲).
به طور کلی محتوای چربی جامد از دمایی که در آن نگهداشته میشود، نوع چربی یا روغن (شامل اسید چرب، تری آسیل گلیسرول (TAG)) و ساختار
کریستالی تأثیر میپذیرد (تلس دوس سنتوس و همکاران، ۲۰۱۳). تغییرات SFCدر نتیجه انجام واکنشهای فیزیکی (هیدروژناسیون[۲] و جزء به جزء
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
کردن[۳]) و شیمیایی روغنها (اینتراستریفیکاسیون[۴]) حاصل میشود که منجر به تغییر نقطه ذوب چربیها میگردد (کارابولوت و همکاران، ۲۰۰۴)
اینتراستریفیکاسیون، مهمترین روش اصلاح خصوصیات فیزیکوشیمیایی[۵] چربیها است که موجب تغییر ساختار تری آسیل گلیسرول، محتوای چربی
جامد، نقطه ذوب و رفتار کریستالیزاسیون یا تبلور محصول میگردد. نظارت بر روند واکنش جهت حصول محصولات مختلف چربی، اغلب بوسیله آنالیزهای
TAG، اندازه گیری نقطه ذوب و SFCصورت میگیرد ( ژانگ و همکاران، ۲۰۰۴؛ روسو و مارانگنی، ۲۰۰۸ و ریبیرو و همکاران، a2009). بر این اساس مقادیر SFCو نقطه ذوب، میتوانند با ارزشترین دادهها در تعیین خصوصیات چربیها باشند
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
SFCتوسط دستگاه رزونانس مغناطیسی هسته ای متناوب (pNMR[6]) اندازه گیری میشود که به دلیل قابل دسترس نبودن چنین دستگاههای پیشرفتهای در همه آزمایشگاههای آنالیز مواد غذایی محدودیتهایی در اندازه گیری آن ایجاد شده است (فرمانی، ۱۳۹۳). همچنین اندازه گیری نقطه ذوب چربیها
با روشهای آزمایشگاهی AOCS، همواره زمانبر است. بنابراین توصیف مدلهایی که بتواند مقادیر SFC و نقطه ذوب را جهت تولید محصولات عملگر و مطلوب قبل از انجام هر گونه آزمایش و آنالیزهای دستگاهی پیش بینی کند، منطقی به نظر میرسد.
تحقیق حاضر با استفاده از دادههای بدست آمده از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی مخلوط دوتایی پالم اولئین کاملاً هیدروژنه (FHPO[7]) و روغن سویا (SBO[8])علاوه بر بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی محصولات اینتراستریفیه شده به مطالعه روابط ریاضی بین SFCو خصوصیات مستقلی چون ساختار
اسید چرب و دماهایی که SFC در آن اندازه گیری میشود، پرداخته است. همچنین در این پژوهش روابط بین نقطه ذوب لغزشی (SMP[9]) محصولات
اینتراستریفیه شده و ساختار اسید چرب بررسی شده است. به طور کلی بهره گیری از چنین مدلهایی، استفاده از مواد واکنش دهنده، زمان و هزینه انجام واکنش را کاهش داده و در توسعه فرمولاسیون جدید چربیها مفید واقع شوند.
۱-۲٫ کلیات تحقیق
۱-۲-۱٫ کلیات تحقیقات تجربی
روغنها و چربیهای طبیعی، دارای الگوی توزیع اسید چرب خاصی در مولکولهای تری آسیل گلیسرول خود هستند. این الگوی توزیع اسید چرب موجب محدودیت دامنه کاربرد آنها شده است (نُرآینی،). به منظور گسترش استفاده از آنها، فرآیندهای فیزیکی نظیر جزء به جزء کردن و فرآیندهای
شیمیایی نظیر هیدروژناسیون و اینتراستریفیکاسیون و یا ترکیبی از آنها به کار گرفته میشود (رِی و باتاکاریا، ۱).
طیفرآیندهیدروژناسیون،بااضافهشدنهیدروژنبهپیوندهایدوگانهاسیدهایچربغیراشباع، نسبتهایمختلفیازاسیدهایچرببادرجهغیراشباعپایینترویااسیدهایچرباشباعشدهو ایزومرهایهندسی[۱۰] (ترانس)[۱۱]بهوجودمیآیند (فرمانی، ۱).
نگرانیهایموجوددرخصوصاثراتنامطلوباسیدهایچربترانسباعثافزایشتوجهمحققانو صاحبانصنعتبهشیوههای جایگزین هیدروژناسیون نسبی نظیر ۱- اصلاح تکنولوژی هیدروژناسیون ۲- کاربرد اینتراستریفیکاسیون ۳- کاربرد فراکسیونهایی با مواد جامد بالا از روغنهای طبیعی ۴- استفاده از روغنهای اصلاح نژاد
شده[۱۲]، گردیده است (خاتون و ردی، ۲۵). کاربردیترین و مؤثرترینروش جایگزینهیدروژناسیون، اینتر استریفیکاسیون یا استری کردن داخلی تری آسیل گلیسرولها میباشد (فرمانی، ۱۳).
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
در هیدروژناسیون کامل با افزایش درجه هیدروژناسیون، با وجود کاهش محتوای اسیدهای چرب ترانس، کاهش مالش پذیری محصول و یا کاهش ذوب
پذیری چربی در دهان دیده میشود. علاوه بر این، خطرات ناشی از افزایش میزان اسیدهای چرب اشباع به دلیل افزایش میزان کلسترول تام، هم وجود
دارد (خاتون و ردی، ۲). همچنین در هیدروژناسیون نسبی، علیرغم حصول خصوصیات مالش پذیری مطلوب در محصول، محتوای اسیدهای چرب ترانس افزایش مییابد.
جزء به جزء کردن، فرآیندی جهت تفکیک جزء جامد روغن از جزء مایع میباشد. این روش کمتر به صورت یک فرآیند مستقل به کار میرود و بیشتر به صورت
قسمتی از فرآیندهای پیچیده عمل میکند. با وجود کاربرد بالای جزء به جزء کردن، این روش، برخلاف اینتراستریفیکاسیون، نمیتواند خصوصیات فیزیکی روغن یا چربی را تغییر دهد (ابراهیمی و فرمانی، ).
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
۱-۲-۱-۱٫ اینتراستریفیکاسیون
اینتراستریفیکاسیون به فرآیندی گفته میشود که در طی آن موقعیت اسیدهای چرب در ساختمان تری آسیل گلیسرول، در حضور کاتالیستهای شیمیایی نظیر متوکسید سدیم[۱۹] و یا بیوکاتالیستها نظیر لیپازها[۲۰] تغییر یافته که در نتیجهی آن، خصوصیات فیزیکوشیمیایی روغنها تغییر میکند (آسیف،
۲۰۱۱). به طور کلی اینتراستریفیکاسیون برای توصیف واکنش بین یک استر (استر اسید چرب مانند تری آسیل گلیسرول) با یک اسید چرب (اسیدولیز)
[۲۱]، یا یک الکل (الکولیز)[۲۲] و یا با یک استر اسید چرب دیگر (تبادل استر-استر یا ترانس استریفیکاسیون[۲۳]) به کار میرود. اینتراستریفیکاسیون در
واقع یک راه مؤثر برای تغییر و کنترل خصوصیات ذوبی و کریستالی روغنها و چربیها بدون تغییر دادن درجه غیراشباعیت یا حالت ایزومری اسیدهای چرب میباشد (فرمانی، ).
۱-۲-۱-۲٫ انواع اینتراستریفیکاسیون
اینتراستریفیکاسیون میتواند در دماهای بالا، ℃۳۰۰ و یا بالاتر و بدون استفاده از کاتالیزور انجام گیرد. اما در چنین شرایطی زمان واکنش بسیار طولانی شده و معمولاً با تشکیل ترکیبات ناشی از تجزیه یا پلیمریزاسیون همراه است. استفاده از کاتالیزور باعث افزایش سرعت و کاهش دمای واکنش میگردد.
کاتالیزورهای اینتراستریفیکاسیون به دو گروه مواد شیمیایی و آنزیمها تقسیم میشوند (فرمانی، ۱۴). بر این اساس دو نوع اینتراستریفیکاسیون شیمیایی و آنزیمی تعریف میشود.
۱-۲-۱-۲-۱٫ اینتراستریفیکاسیون شیمیایی[۲۴] (CIE)
در اینتراستریفیکاسیون شیمیایی چربیها، توزیع مجدد اسیدهای چرب موجود در تری آسیل گلیسرولها کاملأ تصادفی است و در حضور کاتالیستهای شیمیایی نظیر آلکیلاتهای[۲۵] سدیم، سدیم فلزی، آلیاژهای سدیم/پتاسیم و هیدروکسید سدیم/پتاسیم-گلیسرول انجام میپذیرد. عمل این نوع از
کاتالیزورها بر جایگاههای مختلف تری آسیل گلیسرولها ویژه نمیباشد. از این رو به این نوع واکنش شیمیایی، تصادفی کردن[۲۶] نیز گفته میشود (فرمانی،
۱-۲-۱-۲-۲٫ اینتراستریفیکاسیون آنزیمی[۲۷](EIE)
در اینتراستریفیکاسیون آنزیمی، آنزیم لیپاز که نام سیستماتیک آن “گلیسرول استر هیدرولاز[۲۸]” و شماره سیستماتیک آن “EC 3.1.1.3” میباشد،
به عنوان کاتالیست عمل میکند. لیپازهای مورد استفاده را میتوان به دو گروه ویژه[۲۹](گزینش پذیر[۳۰]) و ناویژه[۳۱] تقسیم بندی کرد. عمل لیپازهای ناویژه تصادفی بوده و محصول بدست آمده از عملکرد این آنزیمها معادل روش شیمیایی است.
برخلاف لیپازهای ناویژه و کاتالیزورهای شیمیایی، لیپازهای ۱،۳ –ویژه[۳۲] بر جایگاه ۲ تری آسیل گلیسرولها بی تأثیر بوده یا تأثیر کمتری دارند و بنابراین قادر به جابجا کردن اسید چرب قرار گرفته در آنجا نمیباشند. محصول نوع گزینش پذیر به دلیل تغییر کمتر در جایگاه sn-2تری آسیل گلیسرول، طبیعی تر است (فرمانی، ۱).
۱-۲-۱-۲-۲-۱٫ مکانیسم اینتراستریفیکاسیون آنزیمی
مکانیسم اینتراستریفیکاسیون آنزیمی شامل دو مرحله ۱- هیدرولیز[۳۳] ۲- سنتز[۳۴] می باشد. لیپازها پیوند استری بین آسیل و گلیسرول را هیدرولیز
میکنند و بسته به شدت هیدرولیز، محصولات تولیدی شامل اسید چرب آزاد، منو آسیل گلیسرول[۳۵]، دی آسیل گلیسرول[۳۶] و گلیسرول میباشد (شکل۱-۱).
شکل ۱-۱: مراحل هیدرولیز آنزیمی روغنها و چربیها
واکنش هیدرولیز تعادلی و برگشت پذیر بوده و بنابراین لیپازها قادر به انجام واکنش برگشت یعنی سنتز میباشند. از این ویژگی لیپاز جهت انجام واکنشهای اینتراستریفیکاسیون استفاده میشود. بنابراین هرگاه آب در محیط به فراوانی وجود داشته باشد، لیپازها واکنش هیدرولیز را کاتالیز میکنند. ولی در شرایط کم آبی، واکنش سنتز کاتالیز میگردد. به طور کلی اساس این واکنشها بر پایه تشکیل کمپلکسهای آسیل – آنزیم میباشند. این واکنشها تا
رسیدن به تعادل در سیستم ادامه داشته و منجر به تشکیل واسطهها و تری آسیل گلیسرولهای جدید خواهد شد (واکنشهای ۱-۶، شکل (۱-۲)). با
افزایش آب در سیستم میزان اسیدهای چرب آزاد افزایش مییابد (واکنشهای ۱و۲، شکل (۱-۲)). بنابراین بازده تولید تری آسیل گلیسرولهای جدید نیز
کاهش خواهد یافت. از سوی دیگر با کاهش آب در سیستم، واکنشها به سمت تشکیل کمتر اسیدهای چرب آزاد و دی آسیل گلیسرولها و همچنین تولید
بیشتر تری آسیل گلیسرولها هدایت شده و بازده تولید تری آسیل گلیسرولهای جدید افزایش خواهد یافت. البته باید توجه داشت که کاهش آب تا حد
خاصی امکانپذیر است. بدین دلیل که انجام مرحله اول یعنی هیدرولیز، نیازمند وجود آب است. از سوی دیگر وجود آب جهت حفظ ساختمان طبیعی لیپاز نیز لازم است(فرمانی، ۱۳٫
شکل ۱-۲: مکانیسم اینتراستریفیکاسیون آنزیمی
۱-۲-۱-۳٫ مزایای اینتراستریفیکاسیون آنزیمی به اینتراستریفیکاسیون شیمیایی
اینتراستریفیکاسیون آنزیمی به دلایل زیر بر اینتراستریفیکاسیون شیمیایی برتری دارد:
۱) اسیدهای چرب آزاد[۳۷] موجود در روغنهای گیاهی بر فرآیند و فعالیت آنزیم تأثیری ندارد، در حالیکه در فرآیند شیمیایی درصد اسیدهای چرب آزاد باید کمتر از ۰۵/۰ درصد باشد.
۲) در واکنش آنزیمی نیاز به تیمارهای پس از فرآیند نبوده و آلودگی محیط زیست کمتر میباشد. در صورتیکه در واکنشهای شیمیایی به دلیل ایجاد رنگ قرمز- قهوهای در روغن نیاز به مرحله رنگبری[۳۸] میباشد.
۳) فرآیند آنزیمی در دماهای پائینتر (حداکثر ℃۷۰) صورت میپذیرد. در حالیکه اینتراستریفیکاسیون شیمیایی در محدوده دمایی ℃۱۵۰-۷۰ (معمولاً بالاتر از ℃۹۰) انجام میگیرد. از این رو انجام فرآیند آنزیمی از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه است.
۴) پیوسته سازی[۳۹] فرآیند آنزیمی به دلیل استفاده از آنزیم تثبیت شده آسانتر بوده و نیاز به سرمایه گذاری کمتر جهت تهیه تجهیزات فرآیند میباشد.
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
۵) کاتالیزورهای شیمیایی دارای خاصیت تحریک کننده و منفجر شوندهای میباشند. حال آن که آنزیم تثبیت شده[۴۰] گرانوله[۴۱] بوده و گرد و غبار بسیار کمی ایجاد میکند.
پایان نامه
۶) از انواع مختلف مواد شیمیایی مانند سود، اسید سیتریک و آب در فرآیند شیمیایی استفاده میگردد. در صورتیکه از هیچ کدام از آنها در فرآیند آنزیمی استفاده نمیشود.
۷) اینتراستریفیکاسیون شیمیایی به صورت کاملاً تصادفی صورت میگیرد و فرآیند نسبی آن انجام پذیر نیست. در حالیکه فرآیند آنزیمی دارای عمل ویژهای بوده و فرآیند آن به کندی صورت میپذیرد، طوریکه به راحتی قابل کنترل است (فرمانی، ۱۴).
بلافاصله بعد از پرداخت موفق میتوانید فایل کامل این پروژه را با سرعت و امنیت دانلود کنید
برای مشاهده مطالب بیشتر رشته صنایع غذایی کلیک کنید
اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب چربی های اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی”
مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب چربی های اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی
پایان نامه مدلسازی چربی جامد
قیمت : تومان150,000
نقد وبررسی
نقد بررسی یافت نشد...