عنوان

استفاده از فرایندهای نوین فراصوت و آب مادون بحرانی در استخراج پکتین از تفاله چغندر قند و بررسی ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و رئولوژیکی پکتین حاصله

شماره

‭۱۷۵۹۷پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

استفاده از فرایندهای نوین فراصوت و آب مادون بحرانی در استخراج پکتین از تفاله چغندر قند و بررسی ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و رئولوژیکی پکتین حاصله

نام نخستين پديدآور

/مریم جعفرزاده مقدم

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: کشاورزی

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۶‬

نام توليد کننده

، میرزائی

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

علوم و صنایع غذایی گرایش تکنولوژی مواد غذایی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۶/۰۵/۰۱‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

هدف از این تحقیق بهینه سازی استخراج مواد پکتینی با روش‌های اسیدی مرسوم، فراصوت و آب مادون بحرانی از تفاله تر چغندر قند با روش سطح پاسخ و بررسی تأثیر این روش‌ها بر بازده استخراج مواد پکتینی و ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی و رئولوژیکی پکتین بود .همچنین اثر پکتین بر ویژگی‌های ترمودینامیک و خمیری شدن نشاسته ذرت معمولی بررسی شد .بعلاوه اثر روش ترکیبی پیش‌تیمار فراصوت) فرکانس‮‭KHz ۲۰‬ ، توان ‮‭۱۰۰‬ و زمان ‮‭۱۰‬ دقیقه (و آب مادون بحرانی بر بازده استخراج مواد پکتینی فقط در مورد تیمار بهینه آب مادون بحرانی نیز بررسی شد .برای تعیین شرایط بهینه استخراج با روش‌های مرسوم و آب مادون بحرانی از طرح مرکب مرکزی ولی برای روش فراصوت از طرح‮‭Behnken - Box‬استفاده شد .نتایج حاصل از طرح‌های آزمایشی نشان داد که شرایط بهینه استخراج مرسوم عبارت بود از دمای استخراج‮‭۹۰ C‬ ، زمان استخراج ‮‭۴‬ ساعت و ‮‭pH‬ برابر ‮‭۱‬ و بازده بهینه بدست آمده در این شرایط ‮‭۶۳/۱۵‬ بدست آمد در حالی‌که شرایط بهینه استخراج با فراصوت عبارت بود از فرکانس‌های ‮‭۶۶/۳۲‬ کیلوهرتز، زمان ‮‭۱۰‬ دقیقه و دامنه ‮‭۱۸/۹۹‬ که بازده بهینه در این شرایط ‮‭۸۵/۱۵‬ بدست آمد .شرایط بهینه استخراج به روش آب مادون بحرانی شامل دمای استخراج‮‭۱۳۰ C‬ ، زمان استخراج ‮‭۲۰‬ دقیقه و نسبت اختلاط آب به تفاله ‮‭۳۰‬ سبب بازده بهینه ‮‭۳۸/۱۵‬ گردید .برای اعتبار سنجی آماری مدل‌ها، استخراج مواد پکتینی در شرایط بهینه هر روش انجام شد .نتایج آنالیز واریانس یک طرفه برای مقایسه بازده استخراج در شرایط بهینه روش‌های استخراج نشان داد بازده استخراج روش مرسوم ‮‭۲۷/۲۱‬ ، روش فراصوت ‮‭۲۱/۲۰‬ و روش آب مادون بحرانی ‮‭۶۶/۲۲‬بود که از نظر آماری تفاوت معنی داری با هم نداشتند .نتایج نشان داد بازده استخراج مواد پکتینی در روش ترکیبی برابر ‮‭۲/۱۲‬ بود .نتایج مرحله خالص سازی مواد پکتینی نشان داد روش استخراج با آب مادون بحرانی دارای بیشترین درصد خالص سازی مواد پکتینی ولی روش استخراج با فراصوت حاوی بیشترین ناخالصی در مواد پکتینی بود .درصد خالص سازی روش استخراج مرسوم کمتر از روش آب مادون بحرانی و بیشتر از استخراج با فراصوت بود .نتایج بررسی ترکیب سه نوع پکتین خالص نشان داد که مقدار اسید گالاکتورونیک، درجه متیلاسیون، اسید فرولیک و وزن مولکولی به ترتیب در پکتین استخراج شده به روش مرسوم، فراصوت و آب مادون بحرانی برابر ‮‭۸۸‬ ، ‮‭۱/۷۳‬ ، ‮‭۰۱۶/۰‬ و ‮‭۱۰۲۲۶۸‬ گرم بر مول، ‮‭۸۰‬ ، ‮‭۹/۷۲‬ و ‮‭۰۱۸/۰‬ و ‮‭۲۶۸۴۷۱‬ گرم بر مول و ‮‭۴/۹۸‬ ، ‮‭۷/۸۴‬ ، ‮‭۰۳۷/۰‬ و ‮‭۲۳۵۱۳‬ گرم بر مول بود .گروه‌های استیل در پکتین‌های استخراج شده به روش‌های مرسوم و فراصوت شناسایی نشد و درجه استیلاسیون در پکتین استخراج شده با آب مادون بحرانی ‮‭۳۱/۲‬ گزارش شد .نتایج مقایسه مقادیر رنگ ‮‭(b, a, L)‬ نشان داد پکتین استخراج شده با فراصوت روشن‌ترین پکتین استخراج شده از تفاله چغندر قند بود و کمترین تفاوت رنگ را با کاغذ سفید استاندارد داشت .نتایج آنالیز حرارتی نشان داد با افزودن هر سه نوع پکتین دمای شروع ژلاتینیزاسیون‮‭(To)‬ ، تغییرات انتالپی ‮‭(H)‬ و دمای پیک ژلاتینیزاسیون) ‮‭(Tp)‬ به جز پکتین استخراج شده با آب مادون بحرانی (در مقایسه با نشاسته افزایش ولی محدوده دمای انتقال فاز و دمای ژلاتینیزاسیون) ‮‭(Tc)‬ به جز پکتین استخراج شده با فراصوت (کاهش یافت .نتایج نشان داد کمترین ویسکوزیته مربوط به محلول پکتین استخراج شده به روش مرسوم بود ولی بیشترین ویسکوزیته مربوط به محلول پکتین استخراج شده با فراصوت بود .نتایج بررسی ویژگی‌های خمیری شدن نشاسته نشان داد دمای خمیری شدن ‮‭(PT)‬ هر سه نمونه نشاسته حاوی پکتین چغندر در مقایسه با نشاسته اندکی کاهش یافت .افزودن محلول پکتین‌های چغندر به نشاسته سبب کاهش پارامترهای ویسکوزیته برابندر در مقایسه با نشاسته شد .پکتین استخراج شده با فراصوت به دلیل ویسکوزیته بالاتر و رنگ روشن تر آن نسبت به دو پکتین دیگر به عنوان بهترین پکتین استخراج شده از تفاله چغندر قند انتخاب شد

متن يادداشت

Pectin-enriched material (PEM) was extracted from sugar beet pulp using conventional acid extraction, ultrasonic-assisted extraction (UAE) and subcritical water extraction (SWE) .Optimisation of the reaction parameters for maximum extraction yield of PEM was carried out using response surface methodology. We further investigated the chemical, physical and rheological characteristics of the product and the effect of pectin on pasting and thermodynamic properties of normal maize starch. In addition the effect of subcritical water combined with ultrasonic pretreatment(20 KHz, power 100 and 10 min) on the PEM yield only in the optimized conditions of SWE was examined. Chemical composition of SBP was analyzed. Optimisation carried out according to Central composite design for conventional acid extraction and SWE but according to BoxBehnken design, for UAE. Optimal extraction conditions for conventional method were as follows: extraction temperature 90 C, extraction time 4 h and pH 1. under optimal conditions, the maximum yield of PEM was 15.63 . Highest extraction yield of PEM by UAE could obtain to be 15.85 using ultrasound frequency of 32.66 (kHz), ultrasound intensity of 99.18 for 10 min. The Optimal extraction conditions for SWE were as follows: liquid/solid ratio 30, extraction temperature 130 C and extraction time 20 min. Under optimal condition, the maximum yield of PEM was 15.38 . Separate validation experiments were conducted at the derived optimum conditions to verify the predictions and adequacy of the models. The data showed extraction yield of conventional methodUAE and SWE were 21.27 , 20.21 , and 22.66 respectivly. No significant differences between the extraction yields of these methods were found. The yield of PEM which were extracted by SWE combined with ultrasonic pretreatment was 12.2 . PEM extracted by SWE had the most purification percent while Ultrasonically extracted PEM had the most unpurity among others.The composition of purified pectin was determined. The data showed that the contents of galacturonic acids, DM, DA, ferulic acid and AMW for pectin extracted by traditional method were 88 ,73.1 , 0.016 and 102268 g/mol, respectively. These values for pectin extracted by UAE were, 80 , 72.9 , 0.018 and 268471 g/mol, respectively and so for pectin extracted by SWE were 8.4 , 84.7 , 0.037 and 23513 g/mol, respectively. Degree of acetylation (DA) was,nt detected in traditonally and ultrasonically extracted pectins while DA of pectin extracted by SWE was 2.31 . Color parameters of powders of beet pectins were compared using a Hunter Lab colorimeter. The results obtained for color evaluation show that the pectin obtained from UAE had highest lightness and lowest color difference with standard white color. The results of thermal analysis indicated that addition of all kinds of SBPP,s increased enthalpy changes, gelatinization onset temperature and gelatinization peak temperature(Tp) (except SWE) but a significantly decrease in) phase transition temperature range (T cTo) and gelatinization temperature (Tc) was observed when pectin were added, as compared to the control. The rheological experiments represents the dependence of shear-thinning viscosity on the shear rate. The highest and lowest viscosity belong to ultrasonically and conventionally extracted pectins. The effects of SBPP on the pasting properties of starch was also conducted. The results showed that the addition of pectin decreased pasting parameters. Pectin extracted by UAE was the best pectin for its highest lightness and viscosity

مستند نام اشخاص تاييد نشده

جعفرزاده مقدم، مریم

مستند نام اشخاص تاييد نشده

پیغمبردوست، سیدهادی، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

حصاری، جواد، استاد مشاور

مستند نام اشخاص تاييد نشده

آزادمرد، صدیف، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی