دانلود پایان نامه ارشد : اندازه ­گیری پایداری و بررسی برخی از خصوصیات روغن خام، دیگام و اپوکسی شده مورینگا

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مکانیک

گرایش : ماشین های کشاورزی

عنوان : اندازه ­گیری پایداری و بررسی برخی از خصوصیات روغن خام، دیگام و اپوکسی شده مورینگا 

دانشگاه شهید باهنر کرمان

دانشکده کشاورزی

پایان نامه تحصیلی برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

 رشته مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی

اندازه ­گیری پایداری و بررسی برخی از خصوصیات روغن خام، دیگام و اپوکسی شده مورینگا (گز روغنی)

استاد راهنما:

دکتر احمد غضنفری مقدم

استاد مشاور:

دکتر حسن هاشمی پور رفسنجانی

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

مورینگا (گز روغنی) درختی است که در استان‌های سیستان و بلوچستان و هرمزگان رشد می کند و دارای دانه­های روغنی است. روغن­های گیاهی هم برای مصارف خوراکی و هم برای مصارف صنعتی قابل استفاده هستند. اخیراً از روغن گیاهی اپوکسی شده برای مصارف صنعتی استفاده زیادی شده است. در این پژوهش روغن مورینگا به روش حلال با استفاده از دستگاه سوکسله استخراج شد. جهت حذف ناخالصی­ها، فرآیند دیگام کردن روغن خام انجام شد. روغن خام نیز مورد فرآیند اپوکسی قرار گرفت که این کار با استفاده از اسید فرمیک در حضور پراکسید هیدروژن غلیظ صورت گرفت. خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حرارتی هر 3 روغن اندازه­گیری و با یکدیگر مقایسه شد. میزان روغن خام استخراج شده از دانه مورینگا بطور متوسط 45 درصد وزنی بود. نتایج حاصل از دیگام کردن نشان داد که این فرآیند باعث کاهش عدد صابونی و اسید چرب آزاد در مقایسه با روغن خام و به ترتیب برابر با 11/190 و 05/2 در روغن خام و 55/10 و 07/0 در روغن دیگام گردید. در مقایسه بین روغن­های خام، دیگام و اپوکسی شده مورینگا نشان داد که حذف ناخالصی­ها در فرآیند دیگام کردن و اپوکسی کردن روغن باعث افزایش خصوصیات حرارتی روغن از جمله نقطه ذوب، اشتعال، دود، ریزش و نقطه ابری شدن می­گردد. نتایج آزمون پایداری نشان داد که با افزایش دما میزان ویسکوزیته در هر 3 نوع روغن کاهش می­یابد. میزان پایداری عدد پراکسید تحت تاثیر نور، هوادهی و حرارت‌های لحظه­ای با گذشت زمان افزایش یافت. همچنین پایداری عدد پراکسید تحت تاثیر دما و زمان نشان می­دهد که در دماهای پایین بین 70 تا 80 درجه سانتی­گراد به مرور زمان تولید پراکسید شدت می­یابد و با ازدیاد دما علاوه بر افزایش سرعت تولید، میزان شکست پراکسید نیز افزایش می‌یابد. پایداری در برابر اکسیداسیون در دماهای مختلف نشان دادکه بیشترین میزان مقاومت مربوط به روغن اپوکسی شده در دمای 110 درجه سانتی‌گراد با مقدار حدود 41 ساعت و کمترین میزان مقاومت مربوط به روغن خام در دمای 130 درجه سانتی­گراد با مقدار حدود 6 ساعت بوده است.

کلمات کلیدی: مورینگا، دیگام، اپوکسی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی و حرارتی، پایداری

فهرست مطالب

1- مقدمه و هدف.. 2

1-1. اهمیت موضوع. 2

1-2. هدف.. 5

2 – بررسی منابع. 7

2-1. گیاه شناسی مورینگا 7

2-2. منابع عمده دانه های روغنی. 10

2-3. آماده سازی دانه برای استخراج روغن. 13

2-3-1. کاهش اندازه نمونه 14

2-3-2. حرارت دادن و کاهش رطوبت.. 15

2-4. روشهای استخراج روغن. 19

2-4-1. استخراج روغن به روش سنتی. 19

2-4-2. روش استخراج مکانیکی. 20

2-4-3. استخراج با استفاده از حلال. 25

2-4-4. استخراج به روش سوکسله 28

2-4-5. روغن گیری با استفاده از آنزیم. 29

2-4-6. روش استخراج بخش بندی سه فاز (Three Phase Partition) 31

2-5. بررسی برخی از خصوصیات روغن ها 33

2-6. مواد تشکیل دهنده روغن ها 35

2-6-1. اسیدهای چرب.. 35

2-6-2. استرهای گلیسرول. 40

2-6-3. لیپیدها 41

2-6-4. فسفولیپیدها 41

2-7. فرآوری روغن. 42

2-7-1. صمغ زدایی یا دیگام کردن روغن. 42

2-8-2. اپوکسی کردن روغن. 48

2-9. پایداری روغن های مختلف.. 55

3 – مواد و روش ها 60

3-1. تهیه دانه مورینگا 60

3-2. اندازه گیری خصوصیات فیزیکی و مکانیکی دانه 60

3-3. استحصال روغن از دانه ها 64

3-4. دیگام کردن روغن. 66

3-4-1. دیگام کردن روغن با استفاده از آب.. 66

3-4-2. دیگام کردن روغن با استفاده از اسید. 66

3-4-3. دیگام کردن روغن با استفاده از آب و اسید. 67

3-5. اپوکسی کردن روغن خام مورینگا 68

3-6. تعیین خصوصیات روغن خام، دیگام و اپوکسی شده 71

3-6-1. خصوصیات شیمیایی. 71

3-6-2. خصوصیات فیزیکی. 78

3-6-3. تعیین خصوصیات حرارتی. 82

3-7. بررسی پایداری روغن خام، دیگام و اپوکسی. 84

3-7-1. پایداری ویسکوزیته 85

3-7-2. بررسی پایداری با عدد پراکسید. 86

4 – نتایج و بحث.. 93

4-1. خصوصیات فیزیکی دانه مورینگا 94

4-2. تعیین استحکام فشاری دانه 95

4-3. ترکیبات تشکیل دهنده بذر 97

4-4. نتایج FTIR.. 99

4-5. خصوصیات روغن های خام، دیگام و اپوکسی مورینگا 101

4-5-1. اسیدهای چرب در روغن خام 101

4-5-2. خصوصیات شیمیایی روغن ها 103

4-5-3. خصوصیات فیزیکی روغن ها 109

4-5-4. خصوصیات حرارتی روغن ها 111

4-6. پایداری. 114

4-6-1. پایداری ویسکوزیته 115

4-6-2. تعیین پایداری با عدد پراکسید. 120

4-6-3. پایداری در برابر اکسیداسیون. 132

فصل پنجم. 136

نتیجه گیری و پیشنهادات.. 136

5-1. نتیجه گیری. 137

5-2. پیشنهادات.. 140

منابع. 141

منابع فارسی. 142

منابع انگلیسی. 143

اهمیت موضوع

مورینگا (گز روغنی) با نام علمی Moringa peregrina (Forssk.) Fiori درختی است چند منظوره، مقاوم به خشکی که به سرعت رشد کرده ودارای دانه روغنی است. این گیاه در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری رشد می­کند و اصل آن از هندوستان منشاء گرفته شده است (Sanchez-Machado et al., 2006). درایران نیز در استان­های سیستان و بلوچستان و هرمزگان در سطح بسیار وسیع ولی با تراکم بسیار کم دیده می‌شود. این درخت در بعضی مناطق نیز با نام گازرخ شناخته می­شود. مطالعاتی در زمینه میزان و کیفیت روغن مورینگا صورت گرفته است که به واسطه روغن­گیری از آن میزان روغن بذر این گونه 9/53% بیان شده است (Kahtani et al., 1995).

اصولاً دانه­های روغنی از جمله دانه مورینگا قبل از استخراج روغن از آن­ها، فرآوری­های اولیه ای مانند تمیز کردن، جداسازی و خرد کردن روی آن­ها صورت می­گیرد. هدف از آماده سازی دانه­های روغنی ایجاد شرایطی است که بازده روغن در آن حداکثر بوده و روغن خام و کنجاله حاصل دارای کیفیت خوبی باشد. آماده سازی نمونه برای استخراج روغن به نوع خوراکی و ماهیت روغن در آن بستگی دارد.

روغن­های گیاهی دو نوع خوراکی و غیر خوراکی می­باشند. دانه­های روغنی غیر خوراکی اصولاً مصرف صنعتی دارند که در مواردی اهمیت و ارزش آن­ها بیش از دانه­های روغنی خوراکی است. برخی از روغن­های غیر خوراکی در تهیه داروها و مواد بهداشتی نقش دارند. در حال حاضر تمام کارخانه­های سازنده رنگ، رزین، مواد پاک کننده، ضد کف، لوازم آرایشی و دارویی، مواد مورد نیاز خود را از روغن­های صنعتی و یا اسیدهای چرب آزاد صمغ­های کارخانجات روغن­های خوراکی تامین می­کنند. از روغن­های گیاهی غیر خوراکی به عنوان نرم کننده در چرم­ها، چسب، رنگ­های نقاشی، تولید شمع­های بدون دود، ایجاد پوشش برای کابل­ها در پلاستیک سازی، در فلزات گران قیمت به عنوان یک پوشش دهنده مناسب (مانند موم­های سفید) و همچنین تولید سوخت بیودیزل استفاده می‌شوند.

روغن­های گیاهی دارای ناخالصی­های زیادی هستند که بعضی از این ناخالصی­ها مانند ذرات دانه در روغن نامحلول می­باشند، در نتیجه به آسانی توسط فیلتراسیون حذف می­شوند. عوامل دیگری مانند، اسیدهای چرب آزاد، هیدروکربن­ها، فسفولیپیدها، پروتئین­ها، رنگدانه­ها و رزین­ها به صورت محلول و یا سیستم­های معلق پایدار در روغن­ها تشکیل می­شوند. ناخالصی­ها اثرات نامطلوبی بر روی عطر، بو، ظاهر و عمر مفید روغن دارند. بنابراین اینگونه ناخالصی­ها باید با استفاده از مواد شیمیایی و یا تصفیه فیزیکی از روغن حذف شوند (Verleyen et al., 2002).

روغن­های گیاهی حاوی ناخالصی­های زیادی از جمله آب و بقایای معلق گیاهی می­باشند. از طرفی روغن­های گیاهی دارای انواع فسفولیپیدها می‌باشند که مشکلات زیادی در ذخیره­سازی روغن خام به وجود می­آورند (Indira et al., 2000). این ناخالصی­ها بر روی رنگ، بو و عمر مفید روغن تاثیر زیادی دارند به همین علت بهتر است به روش­های شیمیایی یا فیزیکی از روغن حذف گردند. بیشتر ناخالصی ها و صمغ­های موجود درون روغن­های گیاهی در طی فرآیندی به نام دیگام کردن، از روغن حذف می‌گردند.

اکثر روغن­های گیاهی دارای اسیدهای چرب غیر اشباع­اند که می­توانند با استفاده از روش­های اپوکسی کردن به روغن اپوکسی تبدیل شوند. امروزه اپوکسی کردن روغن­های گیاهی به علت دارا بودن پایداری، منابع تجدیدپذیر و رابطه دوستانه­ای با محیط زیست از اهمیت ویژه­ای برخوردارند. این فرآیند به عنوان ماده اولیه برای سنتز انواع مواد شیمیایی از جمله روان­کننده­ها، پلاستی سایزرها، پلیمرها و غیره می­باشند (Saurabh et al., 2011).

پیوندهای دوگانه در اسیدهای چرب غیراشباع به عنوان مکان­های واکنش و عامل اپوکسی کردن می‌باشند. اپوکسی کردن روغن­های گیاهی مستلزم اضافه کردن یک اتم اکسیژن می­باشد که این باعث ایجاد یک حلقه اکسیران می­گردد (Manthey et al., 2011). اپوکسی کردن یک واکنش مهمی است زیرا که اپوکسیدهای تشکیل شده به عنوان یک واسطه­ای، برای تبدیل به محصولات بیشماری مورد استفاده قرار می­گیرد. یکی از مهمترین روغن­های گیاهی اپوکسی شده، روغن سویا است و تولید آن در سراسر جهان در حدود 200000 تن در سال است(Klass & Warwei 1999) . کاربردهای موادی که بر پایه اپوکسی ساخته می‌شوند گسترده ‌است و شامل مواردی چون چسب­ها، کامپوزیت­ها (مانند موادی که برای فایبر گلاس یا فیبر کربن استفاده می‌کنند) و تقویت‌کننده‌ها می‌باشد (اگرچه پلی‌استر، وینیل‌استر و دیگر صمغ­های ترموست هم برای پلاستیک تقویت ‌شده با شیشه به کار می‌روند).

مجموع سطح زیرکشت درخت مورینگا در ایران حدود ۳۵۰ هزار هکتار است که در استان­های سیستان و بلوچستان، هرمزگان و بوشهر قرار دارند. دانه مورینگا دارای درصد بالایی روغن است که علاوه بر مصارف خوراکی در صنایع مختلف ازجمله داروسازی، آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می­گیرد. این روغن حاوی نسبت بالایی از اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع یک واحدی نظیر روغن زیتون است که جایگزین ایده­آلی در جیره غذایی انسان می­باشد. ارزیابی بر روی عوامل تشکیل دهنده بذر مورینگا نشان داد که این بذر حاوی، 8/30% روغن خام، 3/38% پروتئین خام، 5/16% کربوهیدرات‌ها، 5/4% فیبر خام و 9/7% رطوبت می‌­باشد  .(Abdulkarim et al., 2005)

روغن مورینگا دارای مقادیر اسیدهای چرب غیر اشباع بالایی می­باشد که با توجه به این خصوصیت، می­توان از روغن اپوکسی شده مورینگا برای مصارف صنعتی استفاده نمود. برای استفاده بهینه از این منبع روغنی لازم است مطالعاتی بر روی خواص این روغن از نظر کاربردهای خوراکی، انرژی و صنعتی صورت گیرد. در این پژوهش ابتدا روغن از دانه مورینگا با استفاده از دستگاه سوکسله استخراج می گردد و سپس خصوصیات آن مورد اندازه گیری و پایداری روغن دیگام و اپوکسی شده مورد ارزیابی قرار می گیرد.

1-2. هدف

هدف کلی این پژوهش مقایسه برخی از ویژگی­های روغن خام، دیگام و اپوکسی شده روغن مورینگا می­باشد. اهداف جزئی پژوهش به شرح زیر می باشند:

  • استخراج روغن از دانه­های مورینگا به روش سوکسله
  • دیگام کردن و اپوکسی کردن روغن خام
  • اندازه گیری برخی از خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و حرارتی روغن خام، دیگام و اپوکسی
  • مقایسه پایداری روغن خام، دیگام و اپوکسی با اندازه­گیری عدد پراکسید و ویسکوزیته تحت تاثیر زمان، حرارت، نور و هوا

2 – بررسی منابع

2-1. گیاه شناسی مورینگا

مورینگا (گز روغنی) با نام علمیM. peregrina  درختی است که در استان­های سیستان و بلوچستان و هرمزگان در سطح بسیار وسیع ولی با تراکم بسیار کم دیده می­شود. این گیاه به دلیل داشتن دانه­های روغنی و شباهت ظاهری به درخت گز، در این مناطق به گز روغنی مشهور است. این درخت در بعضی مناطق نیز با نام گازرخ شناخته می­شود.

مورینگا گیاهی است که دارای ارزش اقتصادی زیادی می­باشد و دانه آن دارای مقدار زیادی روغن است که علاوه بر مصرف خوراکی، در صنعت هواپیماسازی، ساعت‌سازی، داروسازی، آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می­گیرد. این روغن به علت دارا بودن میزان اسید اولئیک بالا (71 درصد) بهترین روغن از نظر مصرف خوراکی در دنیا به شمار می­رود. برگ این درخت برای خوراک انسان و دام، چوب درخت آن به دلیل بالا بودن صمغ و روغن دارای خاصیت ضد موریانه و سوخت و بذر آن برای روغن‌کشی استفاده می‌شود.

شکل (2-1) قسمت­های مختلف درخت مورینگا

تاریخچه کشت این گونه در هند به هزاران سال قبل برمی­گردد. هندی­ها می­دانستند که بذر این گونه دارای روغن خوراکی است و از این روغن با اهداف دارویی استفاده می­کردند (اود[1]، 1998). عمده مناطق انتشار این گونه گیاه در ایران به صورت طبیعی کوههای بشاگرد، نیکشهر تا جنوب جازموریان می‌باشد. این درختچه که نیاز به آب بسیار اندک دارد، تا ارتفاع 8 تا 12 متر هم قد می‌کشد. سالی 2 بار بذر می‌دهد که از آن روغن گرفته می‌شود.

با مطالعات صورت گرفته و مشاهدات دوره­ای از مراحل مختلف رویشی روی درختان مورینگا، مراحل آن را به شرح زیر مشاهده کردند:

  • مرحله فعالیت­های رویشی از ماه بهمن تا آذر سال بعد (فوریه تا دسامبر میلادی).
  • غنچه و گلدهی: در طول ماه­های اسفند و فروردین (مارس و آوریل میلادی)، مشخص است که این مرحله در دوره­ای اتفاق می­افتد که رطوبت کافی در اختیار گیاه قرار دارد. محقق دیگری نیز با مطالعه بر روی مورینگای روییده شده در دره­های بیابانی شمال عمان نشان داد که دوره رشد، ظهور گل و دوره گلدهی این گیاه با بارندگی هم بستگی دارد (گودل[2] و همکاران، 1997).
  • میوه­دهی: این دوره در گیاه مورینگا نسبتاً طولانی است. به طور کلی در گونه­هایی با میوه‌های بزرگ در مقایسه با گونه­هایی با میوه­های کوچک، دوره زمانی طولانی تری برای رسیدن میوه لازم است.
  • ریزش بذر: در رسیدگی کامل بذر، پوشش غلاف بذر از محل شیارهای موجود باز می­شود. زمان بذر‌دهی در بلوچستان اواخر تابستان ذکر می‌شود که بایستی با حضور به موقع و قبل از باز شدن میوه اقدام به جمع‌آوری بذور شود.
  • دوره خواب بذر: بذر این گونه در صورت رسیدگی کامل خواب چندانی ندارد.

گلدهی گیاه گز روغنی هر ساله در فصل بهار صورت می‌گیرد. زمان بذر‌دهی در بلوچستان اواخر تابستان ذکر می‌شود که بایستی با حضور به موقع و قبل از باز شدن میوه اقدام به جمع‌آوری بذور شود. بذور جمع‌آوری شده پس از ضدعفونی شدن در محلی سرد و خشک نگهداری می‌شوند تا در مرحله بعدی در عرصه یا خزانه کشت گردند. از آنجا که بذر گیاه حاوی روغن است، طول عمر بذر به مانند اکثر دانه‌های روغنی کم می‌باشد. به همین دلیل بهترین بذور جهت تولید نهال، بذور جمع‌آوری شده مربوط به همان سال است. اگرچه تکثیر گیاه از طریق قلمه‌‌زنی ممکن است، اما به منظور پیشگیری از آسیب‌رسانی به نهال، تکثیر از طریق بذر توصیه می‌شود (هگازی[3]، 2008).

روغن مورینگا دارای پایداری طولانی در مقابل فشار می­باشد و از نظر مشخصات می­تواند با روغن زیتون مقایسه شود. به عبارت دیگر این روغن حاوی نسبت بالایی از اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع یک واحدی نظیر روغن زیتون است که جایگزینی ایده­آلی برای این گونه روغن­ها در جیره غذایی انسان می‌باشد و همچنین محتوای اسیدهای چربی است که در روغن زیتون یافت می­شود ( عبدالکریم و همکاران[4]، 2005). این روغن به ویژه با رویکرد امروزی در خصوص جایگزینی روغن­های گیاهی غیر اشباع چند زنجیره­ای با روغن‌های گیاهی غیر اشباع حاوی مقادیر زیاد اسیدهای تک زنجیره­ای دارای ارزش زیادی است.

تعداد صفحه :162

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

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.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

2 پاسخ

بخش دیدگاه ها غیر فعال است.