پایان نامه ارشد رشته کشاورزی : بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پایداری اکسایشی روغن خرفه

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته کشاورزی گرایش   علوم و صنایع غذایی

با عنوان :  بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پایداری اکسایشی روغن خرفه

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

 دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده کشاورزی

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی (M.S.c)

گرایش علوم و صنایع غذایی

عنوان

بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پایداری اکسایشی روغن خرفه

استاد راهنما

دکتر راضیه نیازمند

استاد مشاور

دکتر مصطفی شهیدی نوقابی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شودتکه هایی از متن 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)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                    صفحه
چکیده1
فصل اول- مقدمه
مقدمه3
فصل دوم- بررسی منابع
2-1. خرفه6
2-1-1. گیاه­شناسی6
2-1-2. ساختار شیمیایی خرفه7
2-1-3. ویژگی­های درمانی خرفه9
2-2. اکسایش لیپیدها10
2-2-1. اکسایش نوری10
2-2-2. اکسایش آنزیمی11
2-2-3. اکسایش اسیدهای چرب به وسیله آنزیم لیپوکسیژناز11
2-2-4. اکسایش خود به خودی11
2-3. روش­های اندازه­گیری اکسایش چربی­ها12
2-3-1. اندازه­گیری فراورده­های اولیه اکسایش13
2-3-1-1. عدد پراکسید (PV)13
2-3-1-2. روش تیتراسیون یدومتری13
2-3-1-3. کمپلکس یون آهن Ш13
2-3-1-4. اسپکتروسکوپی مادون قرمز تغییر شکل فوریر (FTIR)14
2-3-1-5. دی­ان­ها و تری­ان­های کنژوگه14
2-3-2. اندازه­گیری فراورده­های ثانویه اکسایش15
2-3-2-1. عدد اسید تیوباربیتوریک (TBA)15
2-3-2-2. عدد پارا آنیسیدین (AV)15
2-3-2-3. عدد توتوکس یا عدد اکسایش16
2-3-2-4. عدد کربونیل (CV)16
2-4. آنتی­اکسیدان­های غذایی17
2-4-1. آنتی­اکسیدان­های سنتزی17
2-4-1-1. بوتیلید هیدروکسی آنیزول (BHA)18
2-4-1-2. بوتیلید هیدروکسی تولوئن (BHT)18
2-4-1-3. ترشیو بوتیل هیدروکینون (TBHQ)19
2-4-1-4. گالات­ها و اسید گالیک20
2-4-2. آنتی­اکسیدان­های طبیعی20
2-4-2-1. توکوفرول22
2-4-2-2. کاروتن23
2-4-2-3. اسیدهای فنلی24
2-4-2-4. فلاونوئیدها25
2-4-2-5. ترپنوئیدها26
2-4-2-6. اسید آسکوربیک27
2-4-2-7. سزامول27
2-4-2-8. گوسیپول28
2-4-2-9. فیتات­ها28
2-4-3. مکانیسم عمل آنتی­اکسیدان­ها28
2-4-4. اندازه­گیری قدرت آنتی­اکسیدانی29
2-4-4-1. اندازه­گیری مقادیر کل ترکیبات فنلی29
2-4-4-2. روش مهار رادیکال آزاد DPPH29
2-4-4-3. ظرفیت آنتی­اکسیدانی معادل ترولکس (TEAC)30
2-4-4-4. ظرفیت جذب رادیکال اکسیژن (ORAC)30
2-4-4-5. قدرت آنتی­اکسیدانی احیاء آهن III30
2-4-4-6. بی­رنگ شدن بتا کاروتن31
2-4-4-7. روش نگهداری در گرمخانه (آون)31
2-5. استخراج عصاره­های گیاهی31
2-6. سینتیک واکنش­های اکسایشی32
فصل سوم- مواد و روش­ها
3-1. مواد اولیه35
3-2. استخراج روغن35
3-3. استخراج عصاره35
3-4. آزمون­ها36
3-4-1. ساختار اسید چرب36
3-4-2. عدد یدی36
3-4-3. عدد صابونی36
3-4-3-1. تهیه پتاس الکی36
3-4-4. ترکیبات استرولی37
3-4-4-1. اندازه­گیری نمونه37
3-4-4-2. آماده سازی ستون اکسید آلومینیوم37
3-4-4-3. استخراج مواد غیرقابل صابونی37
3-4-4-4. کروماتوگرافی لایه نازک37
3-4-4-5. جداسازی استرول38
3-4-4-6. آماده­سازی استرول تری متیل سیلیل اتر38
3-4-4-7. شناسایی استرول­ها38
3-4-4-8. ترکیب استرول38
3-4-4-9. تعیین میزان استرول39
3-4-5. ترکیبات توکوفرولی39
3-4-5-1. آماده­سازی محلول­های کالیبراسیون ذخیره39
3-4-5-2. آماده­سازی محلول استاندارد39
3-4-5-3. آماده­سازی محلول آزمون40
3-4-6. ترکیبات مومی40
3-4-7. وزن مخصوص41
3-4-8. گرانروی دینامیکی41
3-4-9. ضریب شکست41
3-4-10. عدد پراکسید41
3-4-10-1. ترسیم منحنی کالیبراسیون41
3-4-10-2. تهیه محلول استاندارد آهن Ш42
3-4-10-3. تهیه محلول تیوسیونات آمونیوم42
3-4-10-4. تهیه محلول آهن п43
3-4-10-5. اندازه­گیری عدد پراکسید نمونه روغن43
3-4-11. عدد اسیدی43
3-4-12. مقدار کل ترکیبات قطبی (TPC)44
3-4-13. شاخص پایداری اکسایشی (OSI)44
3-4-14. ترکیبات فنلی45
3-4-14-1. ترسیم منحنی کالیبراسیون45
3-4-14-2. اندازه­گیری ترکیبات فنلی عصاره45
3-4-15. آزمون DPPH46
3-4-15-1. ترسیم منحنی کالیبراسیون BHT46
3-4-15-2. تعیین فعالیت آنتی رادیکالی عصاره46
3-4-16. عدد اسید تیوباربیتوریک47
3-4-17. عدد صابونی ناشونده47
3-4-18. رنگ49
3-4-19. آزمون گرمخانه گذاری49
3-6. تجزیه و تحلیل آماری50
فصل چهارم- نتایج و بحث
4-1. درصد استخراج روغن از بذر خرفه52
4-2. ویژگی­های فیزیکوشیمیایی روغن بذر خرفه52
4-2-1. ساختار اسید چرب52
4-2-2. وزن مخصوص56
4-2-3. شاخص رنگ57
4-2-4. ضریب شکست58
4-2-5. گرانروی59
4-2-6. عدد اسیدی60
4-2-7. عدد پراکسید60
4-2-8. عدد یدی62
4-2-9. عدد صابونی63
4-2-10. مواد صابونی­ناشونده64
4-2-11. ترکیبات استرولی64
4-2-12. توکوفرول65
4-2-13. موم66
4-2-14. شاخص پایداری اکسایشی66
4-2-15. ترکیبات قطبی کل67
4-3. قدرت مهار کنندگی رادیکال آزاد DPPH67
4-4. ترکیبات فنلی71
4-5. آزمون گرمخانه گذاری73
4-5-1. عدد پراکسید73
4-5-2. عدد اسید تیوباربیتوریک.77
4-6. پارامترهای سینتیکی واکنش اکسایش روغن دانه خرفه80
فصل پنجم- نتیجه­گیری کلی و پیشنهادات
5-1. نتیجه­ گیری کلی85
5-2. پیشنهادات88
چکیدهبا توجه به اثرات زیان­آور آنتی­اکسیدان­های سنتزی در بدن در سال­های اخیر توجه خاصی به کاربرد آنتی­اکسیدان­های طبیعی در صنایع­غذایی معطوف شده است. هدف از پژوهش حاضر، بررسی ویژگی­های فیزیکوشیمیایی، پارامترهای سینتیکی اکسایش روغن دانه خرفه پس از استخراج و همچنین تعیین قدرت آنتی­اکسیدانی عصاره­های متانولی-آبی و اتانولی-آبی آن بود. فعالیت آنتی­اکسیدانی عصاره متانولی-آبی و اتانولی-آبی با استفاده از روش رادیکال آزاد DPPH (2، 2- دی فینیل پیکریل هیدرازیل) و آزمون  گرمخانه­گذاری تعیین شد. پارامترهای سینتیکی نیز با استفاده از داده­های به دست آمده از رنسیمت و معادله آرنیوس محاسبه گردید. بررسی ساختار نشان داد که روغن دانه خرفه منبع غنی از اسیدهای چرب امگا سه (77/26)، توکوفرول(5/798 میلی­گرم درکیلوگرم) و ترکیبات فنلی(09/121 میلی­گرم درکیلوگرم عصاره) است. در بررسی پارامترهای سینتیک اکسایش روغن خرفه میزان انرژی فعال سازی، آنتالپی و آنتروپی به ترتیب 46/93 کیلو­ژول بر مول، 54/90 کیلو­ژول بر مول و 62/18- (ژول بر مول درجه کلوین) به دست آمد. همچنین نتایج حاصل از فعالیت آنتی­اکسیدانی نشان داد عصاره متانولی-آبی در غلظت­های بالا فعالیت آنتی­اکسیدانی بیشتری نسبت به عصاره اتانولی-آبی داشت. نتایج آزمون گرمخانه گذاری نیز نشان داد که افزودن 100 پی­پی­ام عصاره متانولی-آبی بذر خرفه به روغن سویا منجر به­کاهش عدد پراکسید و اسیدتیوباربیتوریک آن در مقایسه با نمونه شاهد طی 14 روز گرمخانه­گذاری شد. بنابراین خرفه می­تواند به عنوان منبعی غنی از امگا­سه مورد استفاده قرار گیرد و یا به عنوان منبع آنتی­اکسیدان­های طبیعی با قابلیت دسترسی آسان جهت بهبود مدت ماندگاری در صنعت غذا به کار برده شود.کلمات کلیدی: انرژی فعال سازی؛ خصوصیات فیزیکوشیمیایی؛ سینتیک؛ فعالیت آنتی­اکسیدانیمقدمهبخش مهمی از رژیم غذایی را روغن­های خوراکی تشکیل می­دهند که به طور گسترده از گیاهان و دانه گیاهان بدست می­آیند. روغن­های گیاهی دارای آثار مفیدی چون کاهش کلسترول خون می­باشند و به صورت­های مختلفی از جمله روغن­های سالادی، پخت­و­پز و سرخ­کردن به رژیم غذایی افراد راه پیدا    کرده­اند (مجهد و همکاران، 2011). با وجود تنوع زیاد منابع روغن­های گیاهی، صرفاً روغن­های سویا، نخل، کلزا و آفتابگردان به ترتیب 6/31، 5/30، 5/15 و 6/8 میلیون تن از مصرف جهانی را به خود اختصاص  می­دهند(استیونسون و همکاران، 2007). روشن است که منابع مزبور پاسخگوی تقاضای روز­افزون    روغن­های گیاهی برای مصارف خانگی و صنعتی نخواهند بود. از این رو نیاز به کشف و توسعه منابع جدید روغن­های خوراکی همواره احساس می­گردد. روغن­های خوراکی مختلف حائز درجه سیرناشدگی و ساختار اسید چربی متفاوتی هستند و کیفیت و کمیت ترکیبات غیرتری­گلیسریدی آن­ها با هم فرق دارد. تفاوت­های ساختاری به نوبه خود به ایجاد اختلاف در ویژگی­های فیزیکوشیمیایی و پایداری اکسایشی آن­ها منجر  می­گردد. بر خلاف روغن­های حیوانی که عمدتاً اشباع هستند و به راحتی با اکسیژن وارد واکنش نمی­شوند، روغن­های گیاهی درجه سیرشدگی کمتری دارند و حساسیت بیشتری نسبت به واکنش­های اکسایشی از خود نشان می­دهند (گوهری و همکاران، 1388). کشور ایران در زمینه روغن­های خوراکی به شدت به خارج از کشور وابسته است. بنا بر آمار منتشر شده در سال 1381، نزدیک به 90 درصد از روغن مورد نیاز کشور از خارج تأمین شده است. استفاده از منابع بومی بالطبع به کاهش وابستگی کشور در این زمینه منجر خواهد شد (توسلی و همکاران، 1389). اکسایش لیپیدها عاملی مهم در کاهش کیفیت غذاهای حاوی چربی طی فرایند و نگهداری می­باشد. طعم تند، تغییر رنگ و تخریب ویتامین­ها و اسیدهای چرب چند غیراشباعی از جمله تغییراتی است که طی اکسایش رخ می­دهند. صنعت غذا با استفاده از تکنیک­های مختلف همچون افزودن انواع آنتی­اکسیدان­های سنتزی مانند هیدروکسی تولوئن بوتیله (BHT)[1]، هیدروکسی آنیزول بوتیله (BHA)[2] و ترسیوبوتیل هیدروکینون (TBHQ)[3] سعی در کاهش این تغییرات دارد، اگرچه این ترکیبات از لحاظ ایمنی هنوز مورد سوال هستند (ایگبال و بهانگر، 2007). با توجه به آگاهی مصرف کنندگان در مورد سلامت، امنیت و کیفیت فراورده­های غذایی و کشاورزی، تحقیق در مورد بهبود کاربرد آنتی­اکسیدان­های طبیعی ضروری به نظر می­رسد. بنابراین تلاش برای جایگزینی آنتی­اکسیدان­های سنتزی با ترکیبات طبیعی از دانه­های روغنی، ادویه­ها و دیگر ترکیبات گیاهی به شدت رو به افزایش است (ساسکیا و همکاران، 2001). گیاهان حاوی سطوح بالایی از ترکیبات فنلی هستند که اهمیت زیادی به عنوان آنتی­اکسیدان دارند. از این رو بررسی در زمینه قابلیت استفاده از آن­ها در مواد غذایی رو به افزایش می­باشد (پرومالا و هتیاراچچی، 2011). موثرترین مسیر در جهت کنترل واکنش­‌ها در مواد غذایی، شناخت مکانیسم انجام واکنش و عوامل موثر بر سرعت آن است. شناخت سینتیک واکنش‌ها به عنوان مقدمه ای جهت ورود به بحث مدلسازی و جهت شناخت عوامل موثر بر فرایند‌ها و پیش­بینی تغییرات ناشی از فرایند استفاده می­گردد (پورفلاح و همکاران، 1391). هدف از پژوهش حاضر بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی، پارامترهای سینتیک اکسایش روغن حاصل از دانه خرفه[4] به عنوان یک روغن گیاهی جدید و همچنین اثر عصاره متانولی-آبی آن بر پایداری حرارتی و اکسایشی روغن سویا در مقایسه با آنتی­اکسیدان سنتزی BHT می­باشد.. خرفهخرفه دارای تاریخچه طولانی برای مصرف بشر، خوراک دام و مصرف داروئی می­باشد (لیو و همکاران، 2000). خرفه یکی از اعضای خانواده پورتولاسه[1] می­باشد که شامل بیش از 120 نوع گونه گیاهی آب­دار و بوته­ای است (رینالدی و همکاران، 2010). در متون مصری زمان فرعون نیز نام خرفه به عنوان یک گیاه داروئی ذکر شده بود (دخیل و همکاران، 2011). دو نوع گیاه خرفه وجود دارد: یک نوع از آن به صورت خودرو و با شاخه­های منشعب رشد می­کند و دیگری به صورت یک گیاه کشاورزی کشت می­شود (صفدری و کاظمی تبار، 2009). خرفه در یونان، لبنان و دیگر کشورهای مدیترانه­ای به صورت سبزی در سوپ و سالاد مصرف می­شده است (ازکو و همکاران، 1999). خرفه به عنوان هشتمین گیاه خوراکی رایج جهان معرفی شده است. این گیاه بومی هند و آسیای میانه است اما در آمریکا، اروپا، استرالیا و چین نیز رشد می­کند(مورئو و همکاران، 2009). در ایران نیز خرفه تقریباً درتمام نقاط به خصوص نواحی­گیلان، مازندران، تهران و اطراف آن پراکندگی دارد و در مناطق جنوبی ایران به عنوان سبزی خوردن کاشته می­شود (میلادی گرجی و همکاران، 1385). سازمان بهداشت جهانی[2] خرفه را به عنوان یکی از پرمصرف­ترین گیاهان داروئی معرفی کرده است و اصطلاح اکسیر جهانی به آن نسبت داده شده است(دمیربان و همکاران، 2010).2-1-1. گیاه­شناسیخرفه گیاهی سبز یک­ساله با ساقه­ی آب­دار خوراکی، برگ­هایی متقابل و گل­هایی کوچک به رنگ زرد می­باشد. برگ­ها فرم قاشقی دارند، دارای طول 1 تا 5 سانتی­متر و عرض 5/0 تا 2 سانتی­متر هستند در حالی­که ساقه­ها استوانه­ای شکل بوده و 30 سانتی­متر طول و 3 میلی­متر قطر دارند (الیویرا و همکاران، 2009؛ میلادی گرجی و همکاران، 1385). بذرها در غلاف­های کوچک به وجود می­آیند که رنگ آن­ها قهوه­ای متمایل به زرد است. نژادهای وحشی آن عموماً ساقه­های گسترده بر سطح زمین داشته ولی نژاد پرورش یافته آن ساقه­ای ضخیم، گوشت­دار، به وضع قائم و با ارتفاع 10 تا 30 سانتی­متر دارد. نژادهای وحشی آن در حاشیه­ی دریاچه­ها، اراضی شن­زار و نواحی سایه­دار یافت می­شوند. با این­که منشاء اصلی آن نواحی خاور نزدیک ذکر گردیده اما امروزه تقریباً در اکثر نواحی کره­ی زمین مشاهده می­گردند. خرفه در ایران در مناطق مختلفی از قبیل گرگان، لاهیجان، کردستان، اصفهان، لرستان، بلوچستان، اراک، قزوین، کاشان، بندر انزلی و بسیاری از نقاط دیگر ایران پرورش می­یابد (صفدری و کاظمی­تبار، 2009). این گیاه دارای رشد سریع و سازگاری بالاست و مقدار زیادی دانه تولید می­کند (لیو و همکاران، 2000). بذرهای آن در فروردین تا اردیبهشت ماه جوانه زده و در تیر تا شهریورماه گل می­دهد و از جمله گیاهانی است که در همان سال به طریق رویشی نیز زیاد شده و گسترش می­یابد (پورطوسی و همکاران، 1387). خرفه تا حد زیادی به خاک­های شور مقاوم است و می­تواند تولید قابل توجهی در شرایط تنش شوری داشته باشد (رحیمی و کافی، 1389).2-1-2. ساختار شیمیایی خرفهدانه­ی خرفه حاوی 4/17 درصد روغن و بتاسیتواسترول می­باشد. خرفه به عنوان یک نوع غذا و گیاه داروئی به دلیل وجود مواد مغذی فراوان از جمله: پروتئین، کربوهیدرات، کلسیم، پتاسیم، روی و سدیم هزاران سال است که در چین مصرف می­شود (کوتب و همکاران، 2011).در بین ترکیبات مؤثر خرفه روغن­های فرار، یکی از مهم­ترین ترکیبات در این گیاه می­باشند.    روغن­های فرار ترکیباتی هستند که از گیاهان مشتق شده­اند و به صورت فرار یا تبخیر شده درطبیعت وجود دارند. روغن­های فرار در گیاهان معمولاً حاوی ترپنوئید یا گروه اسیدی و ترکیبات معطر هستند. برگ­های خرفه آب­دار بوده و حاوی نمک­های مختلف، پروتئین و کربوهیدرات هستند. بیشترین مقدار پروتئین و کربوهیدرات مربوط به زمان رسیدگی دانه می­باشد. برگ­ها همچنین حاوی کاروتن، اسیدآسکوربیک، اسید نیکوتنیک و توکوفرول می­باشند (دمیربان و همکاران، 2010). گلوتاتیون که به مقدار زیاد در گوشت تازه و به مقدار کم در میوه و سبزی یافت می­شود در خرفه نیز وجود دارد (لیم و همکاران، 2006). خرفه منبعی عالی از آلفا­توکوفرول، اسیدآسکوربیک و بتاکاروتن است که عامل توانایی آن در مهار رادیکال آزاد می­باشند (رینالدی و همکاران، 2011). آب، پکتین، پروتئین، کربوهیدرات، اسیدهای چرب به ویژه اسیدهای چرب غیراشباع امگا­سه، مواد آنتی­اکسیدانی و عناصر معدنی از جمله ترکیبات دیگر موجود در خرفه هستند (اسدی و همکاران،1385). همچنین گزارش­هایی مبنی بر وجود آلکالوئیدها، کومارین، فلاوونوئیدها، پلی­ساکاریدها، گلیکوزیدها و آنتراکوئینون گلیکوزیدها در خرفه موجود می­باشد. دانه خرفه مؤثرتر از خود گیاه است و منبعی خوب برای استفاده به عنوان ماده غذایی می­باشد (کوتب و همکاران، 2011).خرفه منبع خوبی از مواد معدنی، ویتامین C، E و کاروتنوئید نیز می­باشد. اخیراً گزارش شده برگ، ساقه و جوانه خرفه به ترتیب حاوی 235، 56 و 91 میلی­گرم اگزالات در 100 گرم می­باشند (مورئو و همکاران، 2009). خرفه به عنوان یک سبزی برگی پذیرفته شده است و ممکن است علت محدودیت استفاده از آن میزان بالای اسید اگزالیک آن باشد (رینالدی و همکاران، 2010). کابریرا و همکاران (2009) ساختار شیمیایی برگ خرفه را مورد بررسی قرار دادند که نتایج آن در جدول 2-1 آورده شده است.تعداد صفحه :126قیمت : چهارده هزار تومان

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

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        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