مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب چربی های اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی : پایان نامه ارشد صنایع غذایی
استفاده حداکثری از ظرفیت های موجود در تولیدات غذایی ،امری بسیار حیاتی و ضروری برای هر جامعه ای میباشد و این امر لزوم تربیت کارشناسان نخبه در صنایع غذایی را بیان مینماید. گرایش علوم و صنایع غذایی از مهمترین شاخه های فنی مهندسی میباشد که اتفاقا علاقه مندان بسیاری در کشورمان دارد . دیجی لود با معرفی پایان نامه های با موضوعات بسیار ناب و جدیدی از رشته مهندسی صنایع غذایی در مقطع کارشناسی ارشد در خدمت کاربران گرامی خود می باشد. پایان نامه حاضر با عنوان ” مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب چربی های اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی ” با فرمت WORD (قابل ویرایش) به حضور شما عزیزان معرفی میگردد.
چکیده مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب چربی های اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی:
مخلوطهای دوتایی پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویا (FHPO:SBO) در نسبتهای 15:85، 25:75، 35:65، 45:55، 55:45، 65:35، 75:25، 85:15، 95:5 و 100:0، همراه با 6 درصد وزنی از آنزیم لیپاز تثبیت شده (لیپوزیم TLIM) در دمای ℃70 و سرعت چرخشی 170 دور در دقیقه به مدت 6 ساعت در دستگاه انکوباتور شیکردار به روش آنزیمی اینتراستریفیه شدند. خصوصیاتی نظیر ساختار اسید چرب، نقطه ذوب لغزشی (SMP)، محتوای چربی جامد (SFC)، اسید چرب آزاد (FFA)، نمودارهای هم جامد و خصوصیات رئولوژیکی مخلوطها، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون موررد ارزیابی قرار گرفتند. بعد از انجام واکنش به مدت 6 ساعت، کاهش SMPمخلوطها از (℃80/59-70/46) به (℃15/56-65/24) مشاهده شد. مخلوطهای اینتراستریفیه شده نسبت به مخلوطهای اولیه، کاهش SFC را در تمامی دماها نشان دادند. کاهش SFC در مخلوطهای 15:85، 25:75 و 35:65 قابل توجه بود. نمودار همجامدمخلوطهای اینتراستریفیه نسبت به مخلوطهای اولیه منحنیهای خطیتری را از خود نشان دادند.
با این وجود در هر دو سیستم مخلوطهای اولیه و اینتراستریفیه، رفتار منوتکتیک مشاهده شد. مدول الاستیک (G’) و مدول ویسکوز(G”) مخلوطها تحت تأثیر واکنش استری و نسبت FHPO قرار گرفتند. بطور کلی پارامترهای G’ و G” مخلوطهای اینتراستریفیه از مقدار کمتری نسبت به مخلوطهای اولیه برخوردار بودند.در این تحقیق مدلهای توسعه یافته ای به منظور جلوگیری از انجام آنالیزهای پر هزینه و زمانبر، با بکارگیری توابع رگرسیونی جهت پیش بینیSFC و SMP مخلوطهای دوتایی اینتراستریفیه شده آنزیمیFHPO و SBO، ارائه شدند.
مدلهای پیش بینی کننده SFC، دارای R2 بزرگتر از 98/0 و میانگین خطای مطلق (MAE) کمتر از %05/1 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 شدهحاوی پالم اولئین و یا سویای کاملاً هیدروژنهتأیید کرد. علاوه بر مدل سازی،مشتق دوم توابع SFCf(T)(برابر با نقطه عطف توابع) محاسبه شد. مقدار نقطه عطف منحنی ها برابر با مقدار c(ضریب رگرسیون حاصل از مدل سیگموئیدی گمپرتز) است. این مقدار همواره کمتر از SMPمخلوط مربوطهاست. برازش منحنی SMPبه صورت تابعی از نقطه عطف توابع SFCf(T)با استفاده ازرگرسیون خطی و با R2برابر با 93/0 انجام شد.
علاوه بر این پیش بینی مقدارSMPمخلوطهای اینتراستریفیه با استفاده از مدل گمپرتزبه صورت تابعی از SFAنیز انجام شد. مدل SMPf(SFA) دارای R2برابر با 99/0 و MAE برابر با ℃30/0 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(94/0R2>). مدلهای ارائه شده میتواند نیاز به دستگاههای پیشرفته را مرتفع سازد و در فرمولاسیون محصولات جدید مفید واقع شود.
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، 1994).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
در هیدروژناسیون کامل با افزایش درجه هیدروژناسیون، با وجود کاهش محتوای اسیدهای چرب ترانس، کاهش مالش پذیریمحصول 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، 2005). 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، 1391).
روغنهای اصلاح نژاد شدهبه طور کلی شامل سه گروه 1- روغن با محتوای بالای اسید اولئیک2- روغن با محتوای متوسط اسید لینولئیک 3- روغن با محتوای کم لینولنیک اسید میباشند. این روش اصلاحی به دلیل گران بودن و همچنین تولید روغنهایی با محتوای بالای اسید اولئیک که در دمای اتاق مایع اند، کاربرد کمتری نسبت به سایر روشها دارد (هایومن، 1994).
در سالهای اخیر، كشورهايپيشرفتهصنعتي،با توجه بهآثارنامطلوباسيدهاي چربترانس حاصل از هیدروژناسیون نسبی که باعث بروز بیماریهای قلبی عروقی، اختلال در رشد و تکامل جنین، افزایش کلسترول [4]LDL،کاهش کلسترول HDL[5]و کاهش تشکیل پروستاگلاندینها[6]میشوند، اقدام به توليدچربيهاي تجاری بدون ترانس که عمدتاًازطريق فراينداستري كردن انجام می شود،کرده اند (اروموغان و همکاران، 2008).با استفاده ازاینتراستريفيكاسيون علاوه برتوليدفرآورده های بدون اسيدهاي چرب ترانس، امکان استفاده ازمنابع روغني كه بنابه دلايلي، محدودیت دراستفاده ازآنهادرصناي غذايي وجود داشته
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[10] و یا بیوکاتالیستها نظیر لیپازها[11] تغییر یافته که در نتیجهی آن، خصوصیات فیزیکوشیمیایی روغنها تغییر میکند (آسیف، 2011).به طور کلی اینتراستریفیکاسیون برای توصیف واکنش بین یک استر (استر اسید چرب مانند تری آسیل گلیسرول) با یک اسید چرب (اسیدولیز)[12]، یا یک الکل (الکولیز)[13] و یا با یک استر اسید چرب دیگر (تبادل استر-استر یا ترانس استریفیکاسیون[14]) 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، 1384).
انواع اینتراستریفیکاسیون
اینتراستریفیکاسیون میتواند در دماهای بالا، ℃300 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، 1384). بر این اساس دو نوع اینتراستریفیکاسیون شیمیایی و آنزیمی تعریف میشود.
فهرست مطالب
چکیده خ
فصل اول
1-1. مقدمه و کلیات 1
1-1.مقدمه 2
1-2. کلیات تحقیق 3
1-2-1.کلیات تحقیقات تجربی 3
1-2-1-1.اینتراستریفیکاسیون 5
1-2-1-2. انواع اینتراستریفیکاسیون 5
1-2-1-2-1. اینتراستریفیکاسیون شیمیایی 6
1-2-1-2-2.اینتراستریفیکاسیون آنزیمی 6
1-2-1-2-2-1.مکانیسماینتراستریفیکاسیون آنزیمی 6
1-2-1-3. مزایای اینتراستریفیکاسیون آنزیمی به اینتراستریفیکاسیون شیمیایی 8
1-2-1-4.تأثیر اینتراستریفیکاسیون آنزیمی بر ویژگی روغنها و چربیها 9
1-2-1-4-1. ساختار شیمیایی 9
1-2-1-4-2.مقاومت اکسیداتیوی 10
1-2-1-4-3.نقطه ذوب 11
1-2-1-4-4. محتوای چربی جامد 12
1-2-1-4-5. خصوصیات رئولوژیکی 14
1-2-2.کلیات تحقیقات آماری 15
1-2-2-1.مدلسازی 15
1-2-2-2.انواع مدلهای رگرسیونی 16
1-2-2-2-1.رگرسیون خطی ساده 17
1-2-2-2-2. رگرسیون خطی چندگانه 18
1-2-2-2-3.رگرسیون غیر خطی 18
1-2-2-2-4.رگرسیون لجستیک 19
1-2-2-2-5.رگرسیون سری زمانی 20
1-2-2-3. آزمونهای برازندگی مدل 20
1-2-2-3-1. آماره F (F-value 20
1-2-2-3-2.p-value 21
1-2-2-3-3.ضریب تعیین (R2)………………21
1-2-2-3-4.انحراف معیار برآورد (خطای استاندارد)……………..21
1-2-2-3-5.میانگین خطای مطلق (MAE) یا میانگین انحراف مطلق (MAD)…….22
1-2-2-3-6.میانگین مجذورات خطا (MSE)……………….22
1-2-2-3-7.ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)…………………..22
1-2-2-3-8.میانگین قدر مطلق خطای نسبی (MARE)…………23
فصل دوم
مروری بر منابع پیشین 24
فصل سوم
3-1. مواد و روش 33
3-1-1.مواد 33
3-1-2.روشهای مورد استفاده 34
3-1-2-1. تهیه مخلوط روغنها 34
3-1-2-2. سازوری آنزیم 34
3-1-2-3.واکنش اینتراستریفیکاسیون آنزیمی 34
3-1-3. روشهای آزمون 35
3-1-3-1.اندازه گیری درصد اسید چرب آزاد 35
3-1-3-2.عدد یدی 35
3-1-3-3.نقطه ذوب لغزشی 35
3-1-3-4. پروفیل اسید چرب 36
3-1-3-5.اندازه گیری میزان چربی جامد 36
3-1-3-6.بررسی خصوصیات رئولوژیکی 37
3-1-3-7.ساخت نمودارهای منحنیهای همجامد 37
3-1-4. آنالیزهای آماری 38
3-1-4-1. تحلیل همبستگی 38
3-1-4-2.مدل سازی 38
3-1-4-2.ارزیابی نتایج آماری 38
فصل چهارم
نتایج و بحث 39
4-1.بخش اول: بررسی اثر اینتراستریفیکاسیون آنزیمی بر ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مخلوطهای چربی………..40
4-1-1.درصد اسیدهای چرب آزاد 40
4-1-2.عدد یدی 42
4-1-3.پروفیل اسید چرب 42
4-1-4.نقطه ذوب لغزشی 44
4-1-5.میزان چربی جامد 45
4-1-6.خصوصیات رئولوژیکی 48
4-1-7.منحنیهای نمودار همجامد 50
4-2. بخش دوم: مطالعات مدل سازی 54
4-2-1.انتخاب متغیرها 54
4-2-2.مدلسازی 56
4-2-2-1.مدلسازی SFCبه صورت تابعی از دما (SFCf(T)) 56
4-2-2-1-1.کاربرد تابع SFCf(T)در تعیین نقطه ذوب لغزشی.. 59
4-2-2-2.مدلسازی SFCبه صورت تابعی از ساختار اسید چرب (SFCf(T)) 61
4-2-2-3.مدل سازی SFCبه صورت تابعی از دما و SFA (SFCf(T,SFA)) 65
4-2-2-3-1.اعتبار سنجی مدل دو متغیره SFCf(T,SFA) 68
4-2-2-4.مدل سازی SMPبه صورت تابعی از ساختار اسید چرب.. 71
4-2-2-4-1.اعتبار سنجی مدل SMPf(SFA) 75
فصل پنجم
نتیجه گیری و پیشنهادات 78
فصل ششم
منابع 82
فهرست جداول
جدول 3-1. ویژگیهای لیپوزیم TLIM 33
جدول 4-1. محتوای اسید چرب آزاد مخلوطهای FHPO:SBO، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون 41
جدول 4-2. پروفیل اسید چرب روغنهای اولیه و مخلوطهای FHPO و SBO 43
جدول 4-3. نقطه ذوب لغزشی و محتوای چربی جامد مخلوطهای اولیه و اینتراستریفیه شده 48
جدول 4-4. ضرایب همبستگی پیرسون بین SFCو ساختار اسیدهای چرب مخلوطهای دوتایی اینتراستریفیه……… آنزیمی FHPO و SBO 55
جدول 4-5: بررسی مدلهای سیگموئیدی در تعیین مناسب ترین مدل SFCf(T) مخلوطهای اینتراستریفیه FHPO وSBO 57
جدول 4-6.ضرایب مدل گمپرتزSFCf(T)،SFCf(SFA)،SFCf(T,SFA)، SMPf(SFA)و ارزیابی نیکوئیبرازش 58
جدول 4-7. نقطه ذوب لغزشی مخلوطها و نقطه عطف توابع SFCf(T 61
جدول 4-8.بررسی مدلهای رگرسیونی در تعیین مناسب ترین مدل SFC مخلوطهای اینتراستریفیه شده FHPO و SBOبه صورت تابعی از ساختار اسید چرب 63
جدول 4-9.ضرایب مدل گمپرتزSFCf(SFA)و ارزیابی نیکوئی برازش 64
جدول 4-10.ضرایب مدل گمپرتزSFCf(T,SFA)و ارزیابی نیکوئی برازش 67
جدول 4-11. بررسی مدلهای رگرسیونی در تعیین مناسب ترین مدل SMP مخلوطهای اینتراستریفیه شده FHPO و SBOبه صورت تابعی از ساختار اسید چرب 73
جدول 4-12.ضرایب مدل گمپرتزSMPf(SFA)و ارزیابی نیکوئی برازش 74
فهرست اشکال
شکل 1-1. مراحل هیدرولیز آنزیمی روغنها و چربیها 7
شکل 1-2. مکانیسم اینتراستریفیکاسیون آنزیمی 8
شکل 1-3. مقایسه منحنیهای SFC محصول اینتراستریفیه و شورتنینگ نانوائی نوع تجاری 13
شکل 1-4.ارتباط خطی بین دو متغیر 17
شکل 4-1. نمودار SMPبه صورت تابعی از محتوای FHPO 45
شکل 4-2. منحنی SFCمخلوطها، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی 46
شکل 4-3. نمودارهای حاصل از آزمون روبش-فرکانس مخلوطهای اولیه و اینتراستریفیه 50
شکل 4-4. منحنی های همجامدمخلوطها، قبل و بعد از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی 53
شکل 4-5. تأثیر دما بر روی SFCمخلوطهای FHPO و SBO، اینتراستریفیه شده به روش آنزیمی 56
شکل 4-6. نمودار نقطه ذوب لغزشی به صورت تابعی از نقطه عطف توابع SFCf(T 61
شکل 4-7. تأثیر محتوای اسید چرب اشباع بر روی SFCمخلوطهای FHPO و SBO 63
شکل 4-8. همبستگی بین ضرایب مدلهایSFCf(T) و محتوای SFA یا ضرایب مدلهای SFCf(SFA) و دما….66
شکل 4-9. نمودار سه بعدی SFC آزمایشی (نمودار پراکنش) و پیش بینی شده مخلوطهای دوتایی FHPO و SBO 67
شکل 4-10. اعتبارسنجی مدل SFCf(T,SFA)، مخلوطهای اینتراستریفیه شده آنزیمی 70
شکل 4-11. اعتبارسنجی مدل SFCf(T,SFA)، مخلوطهای اینتراستریفیه شده شیمیایی 71
شکل 4-12. تأثیر SFA بر روی نقطه ذوب مخلوطهای دوتایی اینتراستریفیه شده آنزیمی FHPO:SBO………74
شکل 4-13. اعتبارسنجی مدل SMPf(SFA) مخلوطهای حاوی پالم اولئین 76
شکل 4-14. اعتبارسنجی مدل SMPf(SFA)مخلوطهای حاوی سویای کاملاً هیدروژنه 77
راهنمای خرید و دانلود فایل
برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.
بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.
در صورت بروز هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.
برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود کلیک نمایید.
ديدگاه ها