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

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- آنتی‌اکسیدان‌ها 11

2-3-1-آنتی‌اکسیدانهای سنتزی.. 12

2-3-2-1- کاروتنوئیدها 16

2-3-2-2-توکوفرولها 16

2-3-2-3-اسید اسکوربیک… 17

2-3-2-4-ترکیبات فنولیک… 18

2-3-2-4-1-فنولیک‌های ساده 18

2-3-2-4-2-اسید و آلدهیدهای فنولیک… 19

2-3-2-4-3-استوفنون‌ها و فنیل استیک اسیدها 20

2-3-2-4-4-سینامیک اسیدها 20

2-3-2-4-5-کومارین‌ها 21

2-3-2-4-6-فلاونوئیدها 21

2-3-2-4-6-1-چالکون‌ها 21

2-3-2-4-6-2-ارون‌ها 22

2-3-2-4-6-3- فلاونوئیدها 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-لکوآنتوسیانیدین‌ها 24

2-3-2-4-6-3-4-فلاون‌ها 26

2-3-2-4-6-3-4-1-کوئرستینها 26

2-3-2-4-6-3-4-2-کتچینها 27

2-3-2-4-6-3-4-3-پروآنتوسیانینها 27

2-3-2-4-6-3-5-آنتوسیانیدین‌هاو داکسی آنتوسیانیدین‌ها 28

2-3-2-4-6-3-6-آنتوسیانین‌ها 29

2-3-2-4-6-4-بی‌فلاونیل‌ها 29

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

2-3-2-4-6-6-بنزوکینون‌ها، آنتراکینون‌ها و نفتاکینون‌ها 29

2-3-2-4-6-7-بتاسیانین‌ها 29

2-3-2-4-6-8-لیگنان‌ها 30

2-3-2-4-6-9-لیگنین.. 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- روش‌های استخراج. 35

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

2-6-1-2- امواج فراصوتی.. 36

2-6-1-2-1-مکانیسم تاثیر‌گذاری امواج فراصوت با شدت بالا. 38

2-6-2-1-2-1-کاویتاسیون. 38

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

2-6-1-3-امواج مایکروویو. 44

2-7-گیاه گلرنگ… 44

2-7-1-گونه های گلرنگ از نظر مورفولوژی و گیاهشناسی و پراکندگی.. 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- آمادهسازی نمونه گیاهی مورد نیاز. 47

3-2-2- استخراج ترکیبات آنتیاکسیدانی.. 48

3-2-2-1- روش ماسراسیون. 49

3-2-2-2- استخراج با اولتراسوند. 49

3-2-2-2-1- نحوه تعیین سطوح pH.. 49

3-3- آزمونهای شیمیایی.. 52

3-3-1- اندازه گیری مقدار کل ترکیبات فنولیک… 52

3-3-2- رسم منحنی استاندارد برای رابطه جذب و غلظت اسید گالیک… 53

3-3-3- تعیین فعالیت آنتیرادیكالی.. 53

3-3-4-آزمون رنسیمت: 54

3-4- روش آماری.. 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 های زنجیره ای اکسیداسیون. 12

جدول2-2-طبقه‌بندی ترکیبات فنولیک بر اساس تعداد کربن. 19

جدول2-3-لیست مطالعاتی كه از التراسوند به عنوان تكمیل كننده روش استخراج تركیبات غذایی مختلف استفاده شده است: 41

جدول 3-1 تجهیزات مورد استفاده 46

جدول 3-2- مواد مصرفی. 47

جدول 3-3 _تیمارهای طراحی 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 مولکولی رزورسینول. 18

شکل2-9-ساختار مولکولی وانیلین. 20

شکل2-10-ساختار مولکولی سینامیک، کافئیک و فرولیک اسید. 20

شکل2-11-ساختار مولکولی چالکون و دی‌هیدروچالکون. 21

شکل2-12-ساختار مولکولی ارون. 22

شکل2-13-ساختار مولکولی فلاونوئیدها 22

شكل2-14-ساختار پایه فلاونوییدها 24

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

شکل2-16-ساختار مولکولی کوئرستین و کامفرول. 26

شکل2-17-اکسیداسیون کوئرستین طی انجام فرایند آنتی اکسیدانی. 27

شکل2-18-ساختارشیمیایی پروآنتوسیانینها 28

شکل 2-19-طبقه بندی تانن ها 31

شکل2-20-دامنهامواجصوتیمختلف.. 36

شکل 2-21-شمای تشکیل پدیده حفرگی. 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- مقایسه مقادیر مشاهده شده با مقادیر پیش بینی شده حاصل از هر تیمار. 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

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 (دمای C˚31، زمان 40 دقیقه و 9/6pH=) و (دمای C˚34،زمان 41 دقیقه 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 تحقیقات اخیر، مواد فتوشیمیایی مشتق شده از گیاهان بوده اند كه ناشی از اثرات مثبت آنها بر سلامتی بشر بوده است. مواد غذایی را درطی فرآوری در كارخانجات میتوان با تركیبات فعال[1] از قبیل تركیبات فنولی كه دارای فواید و خصوصیات فیزیولوژیكی از جمله ضدآلرژی[2]، ضدالتهاب[3]، ضدمیكروبی[4]، آنتی‌اكسیدانی[5]و… میباشند، غنیسازی نمود. اثرات سودمند موجود در تركیبات فنولیك[6] به خصوصیتآنتیاكسیدانی آنها مربوط می شود (61). تحقیقاتی در سالهای اخیر روی میزان تركیبات فنولیک موجود در محصولات كشاورزی و پس‌مانده صنعتی آنها و میزان در دسترس بودن این تركیبات انجام شده است. تركیبات فنولیک دارای یک یا چند گروه هیدروكسیل متصل به یک حلقه آروماتیک شده میباشد. اصطلاح فنولیک دسته بسیار بزرگی از تركیبات را تحت پوشش قرار میدهد كه در دو گروه اصلی، اسیدهای فنولیك[7] و فلاونوئیدها[8] قرار میگیرند اسیدهای فنولیک شامل اسیدهایی چون كافئیك[9]، گالیك[10]، پیكوماریك[11]، الایژیک [12]و… هستند.از تركیبات فلاوونوئیدی می‌توانآپژنین[13]، لوتئولین[14]، كوئرسیتین[15]، ایزورامنتین[16]، كامپفرول[17] و… را نام برد. ازنقطه نظر استخراج ترکیبات مؤثره از محصولات كشاورزی و یا پسماندههایصنعتی، میزان استخراج تركیبات فعالآنها از جمله تركیبات فنولیک بسیار مهم است و میزان حضور تركیبات فنولیک در محصولات غذایی به صورت طبیعی و یا غنی‌شده نشان دهنده ارزش غذایی آن محصول در حفظ سلامتی بشر است به همین جهت در فرایند استخراج عواملی چون نوع حلال، نسبت نمونه به حلال، مدت زمان استخراج و دما بسیار مهم هستند. همچنین نحوه عمل استخراج می تواند به صورت سنتی از طریق روشهایی مانند سوكسوله[18] و غرقابی و یا از طریق فناوریهای جدیدی چون مایكروویو[19] و یا امواج مافوق صوت[20] صورت گیرد. تاثیر فرآوریهای جدید در مقایسه با روشهای سنتی از نظر صرفهجویی در زمان و انرژی و همچنین افزایش بازده استخراج مشخص شده است بررسی نتایج حاصل از تاثیر فاكتورهای مختلف در میزان استخراج با روش اولتراسوند از طریق روش آماری آزمون سطح پاسخ[21] صورت گیرد چون در این روش آماری با حداقل آزمون انجام شده بیشترین اطلاعات ممكن از روند میزان 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 اهمیت استفاده از تركیبات فنولیک درسیستم های غذایی و بیولوژیكی و وجود اثرات سرطان زائی در آنتی‌اكسیدان های سنتزی لزوم اهمیت بیشتر به آنتی‌اكسیدان های طبیعی مشخص است در كاربرد آنتی‌اكسیدان های طبیعی، یكی از مشكلات مهم، بازده استخراج از گیاهان و حفظ خواص موثره آنتی اکسیدانها است از این رو اهمیت كاربرد فرایندهای استخراج غیر حرارتی،افزایش صرفه جویی در میزان مصرف حلال، زمان و انرژی ودر ضمن بالا بردن میزان بازده استخراج تركیبات فنولیک كاملا مشهود است.ازآنجا که واریته های گیاه گلرنگ در کشورهای مختلفو شرایط آب و هوایی مختلف رشد می‌‌كند در این تحقیق به عنوان گیاهی كه بهینه سازی فرایند استخراج تركیبات فنولیک آن، به عنوان تجربه‌ای درسایر كشورها، قابل استفاده است، انتخاب شد. اهداف ما در این تحقیق عبارتند از :

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب