دانلود پایان نامه ارشد: بهینه سازی مصرف عصاره‌ی متانولی برگ گیاه گلرنگ توسط دستگاه اولتراسوند به روش سطح پاسخ

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته: مهندسی صنایع غذایی

گرایش: کشاورزی

عنوان : بهینه سازی مصرف عصاره‌ی متانولی برگ گیاه گلرنگ توسط دستگاه اولتراسوند به روش سطح پاسخ

دانشگاه آزاد اسلامی

 واحد دامغان

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع غذایی

گرایش کشاورزی

عنوان:

بهینه سازی مصرف عصاره‌ی متانولی برگ گیاه گلرنگ توسط دستگاه اولتراسوند به روش سطح پاسخ

استاد راهنما:

دکتر حسین جلالی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده 1

فصل اول:مقدمه. 2

1-1-مقدمه: 2

فصل دوم : کلیات و بررسی منابع. 5

2- 1-رادیکال های آزاد و اکسیداسیون روغنها و چربی ها 5

2-1-1-رادیکال‌های آزاد. 5

2-1-2-پیامدهای پاتولوژیک رادیکال‌های آزاد. 5

2-1-3-انواع رادیکال‌های آزاد. 6

2-1-3-1رادیکال های آزاد اکسیژن‌دار. 6

2-1-3-2-رادیکال‌های آزاد فلزی.. 8

2-2-اکسیداسیون روغن‌ها و چربی‌ها 8

2-2-1-فتواکسیداسیون. 8

2-2-2-اکسیداسیون آنزیماتیک… 9

2-2-3-اکسیداسیون اسید های چرب به وسیله آنزیم لیپوکسی ژناز. 10

2-2-4-اکسیداسیون خود‌به‌خودی.. 10

2-3- آنتي‌اکسيدان‌ها 11

2-3-1-آنتی‌اکسیدانهای سنتزی.. 12

2-3-2-1- کاروتنوئيدها 16

2-3-2-2-توکوفرولها 16

2-3-2-3-اسيد اسکوربيک… 17

2-3-2-4-ترکيبات فنوليک… 18

2-3-2-4-1-فنوليک‌هاي ساده 18

2-3-2-4-2-اسيد و آلدهيدهاي فنوليک… 19

2-3-2-4-3-استوفنون‌ها و فنيل استيک اسيدها 20

2-3-2-4-4-سيناميک اسيدها 20

2-3-2-4-5-کومارين‌ها 21

2-3-2-4-6-فلاونوئيدها 21

2-3-2-4-6-1-چالکون‌ها 21

2-3-2-4-6-2-ارون‌ها 22

2-3-2-4-6-3- فلاونوئيدها 22

2-3-2-4-6-3-1-فلاوانون‌ها 24

2-3-2-4-6-3-2-فلاوانونول‌ها 24

2-3-2-4-6-3-3-لکوآنتوسيانيدين‌ها 24

2-3-2-4-6-3-4-فلاون‌ها 26

2-3-2-4-6-3-4-1-کوئرستينها 26

2-3-2-4-6-3-4-2-کتچينها 27

2-3-2-4-6-3-4-3-پروآنتوسيانينها 27

2-3-2-4-6-3-5-آنتوسيانيدين‌هاو داکسي آنتوسيانيدين‌ها 28

2-3-2-4-6-3-6-آنتوسيانين‌ها 29

2-3-2-4-6-4-بي‌فلاونيل‌ها 29

2-3-2-4-6-5-بنزوفنون‌ها، زانتون‌ها و استيلبن‌ها 29

2-3-2-4-6-6-بنزوکينون‌ها، آنتراکينون‌ها و نفتاکينون‌ها 29

2-3-2-4-6-7-بتاسيانين‌ها 29

2-3-2-4-6-8-ليگنان‌ها 30

2-3-2-4-6-9-ليگنين.. 30

2-3-2-4-6-10-تانن‌ها 30

2-4-ارزیابی توانایی آنتی‌اکسیدانی روغن‌ها و چربی‌های خوراکی.. 30

2-4-1-نگهداری در شرایط انبار. 31

2-4-2-آزمایش‌های جذب اکسیژن. 31

2-4-3-آزمایش‌های نگهداری در گرمخانه 32

2-4-4-روش اکسیژن فعال. 32

2-4-5-روش فسادسنجی.. 32

2-4-6-تجزیه حرارتی تفاضلی.. 32

2-5-اندازه‌گیری میزان اکسیداسیون در روغن‌ها و چربی‌ها 33

2-5-1-اندیس پراکسید. 33

2-5-2-اندیس تیوباربیتوریک(TBA) 33

2-5-3-اندیس آنیزیدین.. 34

2-5-4-اندیس توتوکس یا عدد اکسیداسیون. 34

2-5-5-آزمایش کرایس… 34

2-5-6-جذب در ناحیه طیف U.V.. 35

2-6-استخراج. 35

2-6-1- روش‌هاي استخراج. 35

2-6-1-1- روش سوكسله ( استخراج با حلال) 35

2-6-1-2- امواج فراصوتي.. 36

2-6-1-2-1-مکانيسم تاثير‌گذاري امواج فراصوت با شدت بالا. 38

2-6-2-1-2-1-کاويتاسيون. 38

2-6-1-2-2- تاريخچه استفاده از اولتراسوند. 39

2-6-1-3-امواج مايکروويو. 44

2-7-گياه گلرنگ… 44

2-7-1-گونههاي گلرنگ از نظر مورفولوژي و گياهشناسي و پراکندگي.. 44

فصل سوم: مواد و روش ها 46

3-1- مواد. 47

3-1-1- گیاه گلرنگ… 47

3-2- روش ها 47

3-2-1- آمادهسازي نمونه گياهي مورد نياز. 47

3-2-2- استخراج ترکيبات آنتياکسيداني.. 48

3-2-2-1- روش ماسراسیون. 49

3-2-2-2- استخراج با اولتراسوند. 49

3-2-2-2-1- نحوه تعيين سطوح pH.. 49

3-3- آزمونهاي شيميايي.. 52

3-3-1- اندازهگيري مقدار کل ترکيبات فنوليک… 52

3-3-2- رسم منحني استاندارد براي رابطه جذب و غلظت اسيد گاليک… 53

3-3-3- تعيين فعاليت آنتيراديكالي.. 53

3-3-4-آزمون رنسیمت: 54

3-4- روش آماري.. 55

فصل چهارم: نتایج و بحث.. 56

4-1- انتخاب بهترین مدل. 56

4-2- اندازه گیری محتوای ترکیبات فنولی عصاره گیاه گلرنگ… 57

4-2-1- اثر سه فاکتور دما، زمان و pH بر روی استخراج ترکیبات فنولیک… 58

4-2-2-اثر روش استخراج بر مقدار استخراج عصاره استحصالی و مقدار کل ترکیبات فنولیک عصاره برگ گلرنگ… 62

4-3-اثرسه فاکتور دما، زمان و pH مختلف بر فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره 63

4-4-1-اثر روش استخراج بر قدرت رادیکال گیرندگی عصاره گلرنگ… 66

4-5-بررسی اثر سه فاکتور دما، زمان و  pH بر روی قدرت پایدارکنندگی روغن سویا 67

4-5-1-اثر روش استخراج بر روی میزان پایدارکنندگی روغن سویا 70

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری.. 71

منابع. 73

فهرست جدول ها

جدول2-1-واکنش هاي زنجيره اي اکسيداسيون. 12

جدول2-2-طبقه‌بندي ترکيبات فنوليک بر اساس تعداد کربن. 19

جدول2-3-ليست مطالعاتي كه از التراسوند به عنوان تكميل كننده روش استخراج تركيبات غذايي مختلف استفاده شده است: 41

جدول 3-1 تجهيزات مورد استفاده 46

جدول 3-2- مواد مصرفی. 47

جدول 3-3 _تيمارهاي طراحي شده در آزمون سطح پاسخ بر اساس مدل باکس بنکن در 3 فاکتور در سه سطح. 50

جدول 4-1Sum of squar- 57

فهرست شکل ها

شکل 2-1 تفاوت هیدروپراکسیدهای حاصل از اتواکسیداسیون و فتواکسیداسیون اسید لینولئیک.. 9

شکل2-2- بوتیلید هیدروکسی آنیزول. 12

شکل2-3- بوتیلید هیدروکسی تولوئن. 13

شکل2-4- ترت بوتیل هیدروکینون. 14

شکل2-5-پروپیلن گالات.. 15

شکل 2-6- ساختار توکوفرول و توکوتری انول. 17

شکل 2-7-ساختار اسید آسکوربیک.. 18

شکل2-8-ساختار مولکولي رزورسينول. 18

شکل2-9-ساختار مولکولي وانيلين. 20

شکل2-10-ساختار مولکولي سيناميک، کافئيک و فروليک اسيد. 20

شکل2-11-ساختار مولکولي چالکون و دي‌هيدروچالکون. 21

شکل2-12-ساختار مولکولي ارون. 22

شکل2-13-ساختار مولکولي فلاونوئيدها 22

شكل2-14-ساختار پايه فلاونوييدها 24

شکل 2-15-ساختار فلاوونول، آنتوسیانیدین و فلاوان 3ال. 25

شکل2-16-ساختار مولکولي کوئرستين و کامفرول. 26

شکل2-17-اکسيداسيون کوئرستين طي انجام فرآيند آنتي اکسيداني. 27

شکل2-18-ساختارشيميايي پروآنتوسيانينها 28

شکل 2-19-طبقه بندی تانن ها 31

شکل2-20-دامنهامواجصوتيمختلف.. 36

شکل 2-21-شماي تشکيل پديده حفرگي. 37

شکل 2-22-گیاه گلرنگ.. 45

شکل 3-1 بوته گلرنگ.. 48

شکل 3-2 برگ گلرنگ خشک شده 48

شکل 3-3 نمونه تحت تاثیر امواج اولتراسوند. 51

شکل 3-4 مرحله سانتریفوژ. 51

شکل 3-5 حذف حلال توسط دستگاه تبخیر گردان تحت خلا. 51

شکل 3-6 حذف نهایی حلال توسط آون تحت خلآ. 52

شکل 3-7 دستگاه رنسیمت.. 54

شکل4-1- نمودار استاندارد تست فولین بر حسب اسید گالیک.. 57

شکل 4-2- اثرمتقابل دو متغیر دما و زمان بر روی میزان استخراج ترکیبات فنولیک.. 58

شکل 4-3- اثر متقابل دو متغیر زمان و pH بر روی میزان استخراج ترکیبات فنولیک.. 58

شکل 4-4- اثر متقابل دو متغیر دما و pH بر روی میزان استخراج ترکیبات فنولیک.. 59

شکل 4-5-desirability for total phenolic. 61

شکل4-6- مقايسه مقادير مشاهده شده با مقادير پيش بيني شده حاصل از هر تيمار. 61

شکل4-7- اثر نوع روش بر بازده استخراج عصاره 62

شکل 4-8-اثر روش استخراج بر مقدار کل ترکیبات فنولیک عصاره 63

شکل 4-9- اثر متقابل دو متغیر زمان ودما بر روی شاخص IC50 64

شکل 4-10- اثر متقابل دو متغیر زمان و pH  بر روی شاخص IC50 64

شکل 4-11- اثر متقابل دو متغیر دما و pH  بر روی شاخص IC50 65

شکل4-12-desirability for IC50 66

شکل 4-13- اثر روش استخراج بر روی میزان فعالیت خورندگی رادیکالهای آزاد (شاخص IC50) 67

شکل 4-14- اثرمتقابل دو متغیر زمان و دما بر روی قدرت پایدارکنندگی. 67

شکل 4-15- اثر متقابل دو متغیر زمان و pH بر روی قدرت پایدارکنندگی. 68

شکل 4-16- اثر متقابل دو متغیر دما و pH بر روی قدرت پایدارکنندگی. 68

شکل4-17-همبستگی مقدار واقعی و مشاهده شده در مورد I.T. 69

شکل 4-18-Desirability for I.T. 69

شکل 4-19- اثر روش استخراج برروی میزان پایداری روغن سویا(شاخص I.T) 70

 

چکیده

كانون توجهات تحقيقات اخير، مواد فتوشيميايي مشتق شده از گياهان بوده­اند كه  ناشي از اثرات مثبت آنها بر سلامتي بشر بوده است. مواد غذايي را درطي فرآوري در كارخانجات مي­توان با تركيبات فعالاز قبيل تركيبات فنولي كه داراي فوايد و خصوصيات فيزيولوژيكي از جمله ضدآلرژي، ضدالتهاب، ضدميكروبي، آنتي‌اكسيدانيو… مي­باشند، غني­سازي نمود. اثرات سودمند موجود در تركيبات فنوليك به خصوصيت آنتي­اكسيداني آنها مربوط مي­شود.در این پژوهش، بهینه‌سازی فرایند استخراج ترکیبات فنولیک از عصاره متانولی 80 درصد (حجمی-حجمی) گیاه گلرنگ با نام علمی Carthamustinctorious Lاز خانواده کمپوزیته و یا آستراسه توسط آزمون فولین سیوکالتو انجام گردید. برای بهینه سازی فرایند در آزمون ها 3 فاکتور زمان (5،20،35 دقیقه)، دما (15،30و45درجه سانتیگراد) و pH (6،7و 8) مورد بررسی قرار گرفت. این طرح از طریق Box-Behnken در 3 فاکتور و سه سطح که شامل 19 آزمون است انجام شد.در طی آزمون ها مربوط به بهینه سازی فرایند استخراجی که در شرایط (دمای 40 درجه سانتیگراد،زمان 32 دقیقهو3/7pH=)انجام شد دارای بیشترین میزان استخراج ترکیبات فنولیک به میزان 16 میلی گرم گالیک اسید (استاندارد ترکیبات فنولیک)به ازای هر 1 گرم از پودر خشک گیاه ثبت شد. در بررسی نتایج و روند نمودارها در هر دو فرایند، زمان به عنوان موثرترین فاکتور شناسایی شد.

برای بررسی فعالیت آنتی‌اکسیدانی، علاوه بر آزمون فولین، آزمون DPPH و همچنین در ادامه به بررسی قدرت پایدارکنندگی روغن سویا توسط عصاره‌های استحصالی توسط آزمون رنسیمت پرداخته شد.در آزمون‌های مربوط به بهینه‌سازی عصاره‌ای که در شرایط (دماي C˚31، زمان 40 دقيقه و 9/6pH=) و (دماي C˚34،زمان 41 دقيقه و 7= pH) استخراج شدند به ترتیب باmg/ml57/0IC50=وh7/7I.T=، دارای بیشترین قدرت آنتی‌اکسیدانی و قدرت پایدارکنندگی روغن سویا بودند.

 

1-1-مقدمه:

كانون توجهات تحقيقات اخير، مواد فتوشيميايي مشتق شده از گياهان بوده­اند كه  ناشي از اثرات مثبت آنها بر سلامتي بشر بوده است. مواد غذايي را درطي فرآوري در كارخانجات مي­توان با تركيبات فعال[1] از قبيل تركيبات فنولي كه داراي فوايد و خصوصيات فيزيولوژيكي از جمله ضدآلرژي[2]، ضدالتهاب[3]، ضدميكروبي[4]، آنتي‌اكسيداني[5]و… مي­باشند، غني­سازي نمود. اثرات سودمند موجود در تركيبات فنوليك[6] به خصوصيتآنتي­اكسيداني آنها مربوط مي­شود (61). تحقيقاتي در سال­هاي اخير روي ميزان تركيبات فنوليك موجود در محصولات كشاورزي و پس‌مانده صنعتي آنها و ميزان در دسترس بودن اين تركيبات انجام شده است. تركيبات فنوليك داراي يك يا چند گروه هيدروكسيل متصل به يك حلقه آروماتيك شده مي­باشد. اصطلاح فنوليك دسته بسيار بزرگي از تركيبات را تحت پوشش قرار مي­دهد كه در دو گروه اصلي، اسيدهاي فنوليك[7] و فلاونوئيدها[8] قرار مي­گيرند اسيدهاي فنوليك شامل اسيدهايي چون كافئيك[9]، گاليك[10]، پيكوماريك[11]، الايژيك [12]و… هستند.از تركيبات فلاوونوئيدي مي‌توانآپژنين[13]، لوتئولين[14]، كوئرسيتين[15]، ايزورامنتين[16]، كامپفرول[17] و… را نام برد. ازنقطه نظر استخراج ترکيبات مؤثره از محصولات كشاورزي و يا پس­مانده­هاي­صنعتي، ميزان استخراج تركيبات فعالآنها از جمله تركيبات فنوليك بسيار مهم است و ميزان حضور تركيبات فنوليك در محصولات غذايي به صورت طبيعي و يا غني‌شده نشان دهنده ارزش غذايي آن محصول در حفظ سلامتي بشر است به همين جهت در فرايند استخراج عواملي چون نوع حلال، نسبت نمونه به حلال، مدت زمان استخراج و دما بسيار مهم هستند. همچنين نحوه عمل استخراج مي­تواند به صورت سنتي از طريق روش­هايي مانند سوكسوله[18] و غرقابي و يا از طريق فناوري­هاي جديدي چون مايكروويو[19] و يا امواج مافوق صوت[20] صورت گيرد. تاثير فرآوري­هاي جديد در مقايسه با روش­هاي سنتي از نظر صرفه­جويي در زمان و انرژي و همچنين افزايش بازده استخراج مشخص شده است بررسي نتايج حاصل از تاثير فاكتورهاي مختلف در ميزان استخراج با روش اولتراسوند از طريق روش آماري آزمون سطح پاسخ[21] صورت گيرد چون در اين روش آماري با حداقل آزمون انجام شده بيشترين اطلاعات ممكن از روند ميزان استخراج به دست خواهد آمدگیاه گلرنگ با نام علمیL Carthamustinctorious از خانواده کمپوزیته و یا آستراسه است. در ایران این گیاه با نام های گلرنگ، کاشفه، چورک و… موسوم است.کشت آن در ایران سابقه طولانی دارد و بیش از 50 رقم از آن شناسایی شده که هر یک بخوبی با شرایط خاص جوی محل خود از قبیل گرم وخشک و کویری  و اراضی با غلظت املاح بالا خو گرفته است.لذا با توجه به اهميت استفاده از تركيبات فنوليك درسيستم هاي غذايي و بيولوژيكي و وجود اثرات سرطان زائي در آنتي‌اكسيدان هاي سنتزي لزوم اهميت بيشتر به آنتي‌اكسيدان هاي طبيعي مشخص است در كاربرد آنتي‌اكسيدان هاي طبيعي، يكي از مشكلات مهم، بازده استخراج از گياهان و حفظ خواص موثره آنتي اکسيدان­ها است از اين رو اهميت كاربرد فرايندهاي استخراج غير حرارتي،افزايش صرفه جويي در ميزان مصرف حلال، زمان و انرژي ودر ضمن بالا بردن ميزان بازده استخراج تركيبات فنوليك كاملا مشهود است.ازآنجا که واريته هاي گياه گلرنگ در کشورهای مختلفو شرايط آب و هوايي مختلف رشد مي‌‌كند در اين تحقيق به عنوان گياهي كه بهينه سازي فرايند استخراج تركيبات فنوليك آن، به عنوان تجربه‌اي درساير كشورها، قابل استفاده است، انتخاب شد. اهداف ما در اين تحقيق عبارتند از :

الف) بررسي و مقايسه استخراج تركيبات فنوليك از عصاره گیاه گلرنگ با استفاده از دو روش اولتراسوند و غرقابي

ب) بررسي اثر همزمان 3 فاكتور زمان، دما و pH، در طرح Box- Behnken جهت دستيابي به حداكثر اطلاعات در خصوص روند فرايند استخراج تركيبات فنوليك براساس حداقل دفعات آزمايش

پ) مقايسه نتايج حاصل از آزمون فولين و DPPH جهت تعيين قوي‌ترين عصاره از نظر داشتن تركيبات فنوليك بيشتر و قابليت بالاي خورندگي راديكال هاي آزاد

ت) مقايسه فعاليت آنتي اكسيداني عصاره هاي استخراجی با آنتي اكسيدان تجاري

ث) بررسی و مقایسه پایداری روغن سویا با استفاده از عصاره گیاه گلرنگ در دو روش غرقابی و اولتراسوند

تعداد صفحه : 94

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :               [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  --