پایان نامه: مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب مخلوط‌های دو جزیی پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویای اینتراستریفیه شده به روش شیمیایی

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

گرایش: تکنولوژی مواد غذایی

عنوان : مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب مخلوط‌های دو جزیی پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویای اینتراستریفیه شده به روش شیمیایی

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته علوم و صنایع غذایی

گرایش تکنولوژی مواد غذایی

عنوان:

مدل سازی درصد چربی جامد و نقطه ذوب مخلوط‌های دو جزیی پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویای اینتراستریفیه شده به روش شیمیایی

استاد راهنما:

دکتر جمشید فرمانی

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)

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه. 3

1-1- مقدمه. 4

1-2- بیان مسأله. 4

1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق. 6

1-4- اهداف مشخص تحقیق (شامل اهداف آرمانی، کلی، اهداف ویژه و کاربردی) 6

1-5- سؤالات تحقیق. 6

1-6- فرضیه‏های تحقیق. 6

1-7- جنبه نوآوری و جدید بودن تحقیق. 7

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 8

2-1- مقدمه. 9

2-2- فرآیندهای روغن برای تغییر خواص آن. 9

2-2-1- مضرات روغن‌های فرآوری شده 9

2-2-1-1- اسیدهای چرب غیراشباع  غیرطبیعی (ترانس) 11

2-2-2- اینتراستریفیکاسیون. 12

2-2-2-1- روش‌های اینتراستریفیکاسیون. 13

2-3- روغن سویا 14

2-4– روغن پالم. 15

2-4-1- خصوصیات فراکشن‌های روغن پالم. 17

2-5- مدل سازی.. 18

2-5-1- رگرسیون و روش‌های آن. 21

2-5-2- تابع سیگموئید. 25

2-5-3- مزایای مدل‌های بر پایه کامپیوتر. 28

2-5-4- کفایت مدل‌ها 28

2-5-5- ضریب همبستگی.. 30

2-5-5-1- رابطه رگرسیون و ضریب همبستگی.. 31

2-6- مروری بر تحقیقات انجام شده 31

فصل سوم: مواد و روش‌ها 37

3-1- مواد. 38

3-2- برنامه مطالعه. 38

3-2-1- اینتراستریفیکاسیون. 39

3-3- روش‌های آزمون. 40

3-3-1- درصد اسیدهای چرب آزاد. 40

3-3-2- صابون باقیمانده 41

3-3-3- عدد پراکسید. 42

3-3-4- عدد یدی.. 43

3-3-5- پروفایل اسیدهای چرب.. 44

3-3-6- پایداری.. 45

3-3-7- نقطه ذوب لغزشی.. 45

3-3-8-  میزان چربی جامد (SFC) 45

3-3-9- آنالیز آماری.. 46

فصل چهارم: نتایج و بحث.. 47

4-1- بخش اول: ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی.. 48

4-1-1-  درصد اسیدهای چرب آزاد. 48

4-1-2- صابون باقیمانده 49

4-1-3- عدد پراکسید. 50

4-1-4- پروفایل اسیدهای چرب.. 51

4-1-5- عدد یدی.. 52

4-1-6- پایداری.. 54

4-1-7- نقطه ذوب لغزشی.. 55

4-1-8- درصد چربی جامد (SFC) 58

بخش دوم: مدل سازی ویژگی‌های فیزیکی چربی‌های اینتراستریفیه شده 61

4-2- انتخاب متغیر. 62

الف- مدل‌سازی درصد SFC چربی‌های اینتراستریفیه شده به عنوان تابعی از دما 62

ب- مدل‌سازی درصد SFC چربی‌های اینتراستریفیه شده به عنوان تابعی از SFA.. 66

ج- مدل‌سازی SFC به عنوان تابعی از دما و SFA.. 70

د- مدل سازی نقطه ذوب چربی‌های اینتراستریفیه به عنوان تابعی از اسیدهای چرب.. 75

بخش سوم: کاربرد تکنولوژیکی چربی‌های اینتراستریفیه شده 80

فصل پنجم: نتیجه‌گیری.. 85

فهرست منابع فارسی.. 89

فهرست منابع انگلیسی.. 92

 

فهرست جدول‌ها

جدول 2-1- خصوصیات روغن پالم و فراکشن‌های آن17
جدول 2-2- خصوصیات برخی از معادله‌های منحنی S شکل26
جدول 3-1- استانداردهای متیل استر38
جدول 3-2- اجزاء و نسبت مخلوط‌های دو جزئی39
جدول 4-1- درصد اسیدهای چرب آزاد مخلوط‌های اولیه و ترانس‌استریفیه شده48
جدول 4-2- عدد پراکسید (میلی‌اکی‌والان در کیلوگرم) مخلوط‌های اولیه و ترانس‌استریفیه شده50
جدول 4-3- پروفایل اسیدهای چرب و میزان اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع مخلوط روغن سویا و پالم اولئین کاملاً هیدروژنه با نسبت‌های مختلف51
جدول 4-4- عدد یدی مخلوط‌های اولیه و ‌استریفیه شده53
جدول 4-5- پایداری مخلوط اولیه و اینتراستریفیه شده روغن سویا و روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه54
جدول 4-6- نقطه ذوب لغزشی مخلوط اولیه و اینتراستریفیه شده روغن سویا و روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه56
جدول 4-7- درصد چربی جامد (SFC) مخلوط دوتایی روغن سویا و روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه در نسبت‌های مختلف قبل و پس از اینتراستریفیکاسیون شیمیایی59
جدول 4-8- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SFC به عنوان تابعی از دما (SFCf(T)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل65
جدول 4-9- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SFC به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع (SFCf(SFA)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل68
جدول 4-10- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SFC به عنوان تابعی از دما و SFA (SFC f (T,SFA)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل70
جدول 4-11- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SMP به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع (SMPf(SFA)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل76

فهرست شکل‌ها

شکل 2-1- سویا14
شکل 2-2- قسمت‌های مختلف میوه پالم16
شکل 2-3-  تابع سیگموئید25
شکل 2-4-  منحنی‌های گمپرتز27
شکل 4-1- میزان چربی جامد مخلوط‌های دوتایی روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویای اینتراستریفیه شده در دماهای مختلف؛ علامت‌ها و خطوط پررنگ به ترتیب نشان دهنده مقدار SFC آزمایشی (exp) و پیش‌بینی شده (prd) می‌باشند.63
شکل 4-2- تأثیر مقدار اسیدهای چرب اشباع (SFA) بر مقدار درصد چربی جامد (SFC) مخلوط‌های دوتایی روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویای اینتراستریفیه شده شیمیایی. علامت‌ها و خطوط پررنگ به ترتیب نشان دهنده مقدار SFC آزمایشی (exp) و پیش بینی شده (prd) می باشند.67
شکل 4-3- مقادیر SFC آزمایشی و پیش بینی چربی‌های اینتراستریفیه شده مخلوط روغن سویا و پالم اولئین کاملاً هیدروژنه. علامت‌ها و خطوط پررنگ به ترتیب نشان دهنده مقدار SFC آزمایش (exp) و پیش بینی شده (prd) می‌باشند.72
شکل 4-4- بررسی قابلیت مدل در پیش بینی مقدار SFC به عنوان تابعی از دما برای مخلوط‌های دو‌تایی پالم اولئین و روغن کلزای اینتراستریفیه شده شیمیایی. علامت‌ها و خطوط پررنگ به ترتیب نشان دهنده مقدار SFC آزمایشی و پیش بینی شده می‌باشند.74
شکل 4-5- بررسی قابلیت مدل در پیش بینی مقدار SFC به عنوان تابعی از دما برای مخلوط‌های سه‌تایی پالم اولئین و روغن کلزا و آفتابگردان اینتراستریفیه شده شیمیایی. علامت‌ها و خطوط پررنگ به ترتیب نشان دهنده مقدار SFC آزمایشی و پیش بینی شده می‌باشند75
شکل 4-6- SMP چربی‌های اینتراستریفیه شده شیمیایی مخلوط دوتایی روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویا به عنوان تابعی از  SFA(SMPf(SFA))؛ exp: آزمایشی و pre: پیش‌بینی77
شکل 4-7- بررسی قابلیت مدل در پیش بینی مقدار SMP به عنوان تابعی از SFA مخلوط‌های دوتایی روغن پالم اولئین و روغن کلزای اینتراستریفیه شده شیمیایی. علامت‌ها و خطوط پررنگ به ترتیب نشان دهنده مقدار SFC آزمایشی و پیش بینی شده می‌باشند.78
شکل 4-8- بررسی مدل پیش بینی SMP به عنوان تابعی از SFA برای مخلوط دوتایی روغن پالم استئارین کاملاً هیدروژنه و روغن کلزای اینتراستریفیه شده شیمیایی79
شکل 4-9- بررسی مدل پیش بینی SMP به عنوان تابعی از SFA برای مخلوط سه تایی روغن پالم اولئین، روغن کلزا و روغن آفتابگردان اینتراستریفیه شده79
شکل 4-10- مقایسه منحنی SFC مخلوط‌های چربی اینتراستریفیه شده با منحنی SFC انواع مارگارین و شورتنینگ.84

چکیده فارسی

اینتراستریفیکاسیون مخلوط چربی‌ها و روغن‌ها یکی از روش‌های جایگزین هیدروژناسیون نسبی برای تولید چربی‌های با کاربردهای خاص مانند انواع شورتنینگ‌ها و مارگارین می‌باشد. در طول این فرایند انواع جدیدی از تری گلیسریدها تولید می‌شوند ولی ماهیت شیمیایی اسیدهای چرب تغییری نمی‌کند و ایزومرهای موقعیتی و هندسی از جمله اسیدهای چرب ترانس تولید نمی‌شوند .

در این تحقیق تأثیر واکنش اینتراستریفیکاسیون شیمیایی بر روی 10 تیمار دوتایی مخلوط‌های روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویا با نسبت‌های 15:85، 25:75، 35:65، 45:55، 55:45، 65:35، 75:25، 85:15، 95:5 و 100:0 بررسی شد. واکنش استریفیکاسیون در دمای 90 درجه سانتی‌گراد و در حضور یک درصد کاتالیزور متوکسید سدیم تحت فشار مطلق 3/0 و به مدت 45 دقیقه انجام شد. برای ختم واکنش از 2% محلول آبی اسید سیتریک 20% استفاده گردید.

پروفایل اسیدهای چرب مخلوط‌های دوجزئی قبل از اینتراستریفیکاسیون، اسیدهای چرب آزاد، عدد پراکسید، صابون، عدد یدی، پایداری (مقاومت اکسیداتیو)، نقطه ذوب و درصد چربی جامد (SFC) مخلوط‌ها قبل و پس از اینتراستریفیکاسیون اندازه‌گیری شد. میزان پایداری، نقطه ذوب و درصد SFC مخلوط‌های دوجزئی پس از اینتراستریفیکاسیون کاهش یافت (p<0.05) و در مورد بقیه فاکتورهای آزمونی مخلوط‌ها قبل و پس از اینتراستریفیکاسیون تفاوت معنی‌دار آماری مشاهده نشد.

همچنین، در این تحقیق مدل سازی درصد SFC ترکیبات دوجزیی روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه و روغن سویا به روش اینتراستریفیکاسیون شیمیایی با استفاده از مدل‎های رگرسیونی انجام شد. تحقیقات اولیه نشان داد که رابطه شدیدی بین  SFCو دما و همین‌طور بین SFC و درصد اسیدهای چرب اشباع شده (SFA) وجود دارد. منحنیSFC  چربی‌های اینتراستریفیه شده به عنوان تابعی از دما (SFCf(T)) و همین‌طور منحنیSFC  چربی‌های اینتراستریفیه شده به عنوان تابعی از SFA (SFCf(SFA)) به شکل سیگموئیدی
(S شکل) بوده است و می‌توان با استفاده از مدلی مانند گمپرتز آن را توصیف کرد. مدلSFC  تابع دما، داده‌های تجربی را با ضریب همبستگی بالا 99/0 و میانگین خطای مطلق 6/1-2/0 درصد برازش کرد که می‌توان آن را با استفاده از مدل گمپرتز توصیف کرد. همچنین، مدل SFC تابع SFA، داده‌های تجربی را با ضریب همبستگی بالا 99/0 و میانگین خطای مطلق  9/0-6/0% برازش نمود. مدلSMP  تابع SFA و یا به عبارت دیگر SMPf(SFA)، داده‌های تجربی را با ضریب همبستگی بالا 99/0 و میانگین خطای مطلق 4/0% برازش نمود. در نهایت مدل دو متغیره گمپرتز به منظور مدل سازی SFC به عنوان تابعی از دما و درصد SFA ارائه گردید. این مدل داده‌های تجربی را با ضریب همبستگی بالا 99/0 و میانگین خطای مطلق 7/1% برازش می‌سازد و می‌توان آن را با استفاده از مدل گمپرتز توصیف کرد. برای اعتبار بیشتر این مدل، از آن به عنوان پیش بینیSFC مخلوط‌های دوتایی روغن سویا کاملاً هیدروژنه و کلزا یا روغن پالم اولئین و کلزا که اینتراستریفیکاسیون شیمیایی شدند، استفاده گردید. نتایج نشان داد که این مدل قادر به پیش بینی SFC با ضریب همبستگی بالا 98/0 و میانگین خطای مطلق پایین 8/1% می‌باشد.

از مدل ارائه شده در این تحقیق می‌توان به عنوان ابزار قدرتمندی برای پیش‌بینی SFC چربی‌های اینتراستریفیه شده استفاده کرد که برای تهیه فرمولاسیون‌های جدید چربی قبل از انجام هرگونه آزمایش هزینه‌بر و وقت‌گیر، مفید و بسیار موثر است.

1-1- مقدمه

روغن‌ها از اجزای مهم غذایی انسان می باشند که به‌صورت مستقیم و یا به شکل مخلوط با اجزای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند (کبریتی و همکاران، 1391). ایجاد بدطعمی و بوهای نامطبوع در روغن‌ها به اکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع آن‌ها مربوط می شود (محمدی و همکاران، 1386). از سوی دیگر، آثار نامطلوب اسیدهای چرب ترانس تولید شده طی هیدروژناسیون روغنهای نباتی بر سلامتی به خوبی شناخته شده است (حیدرزاده و همکاران، 1387). نگرانی‌های موجود درباره آثار نامطلوب اسیدهای چرب ترانس و همچنین الزامات قانونی برای درج میزان اسیدهای چرب ترانس در برچسب مواد غذایی باعث توجه بیشتر محققان و صاحبان صنعت به روش‌های جایگزین هیدروژنه کردن شده است (اسرینیواسان[1]، 1978).

برای تغییر خواص فیزیکی و ساختمان چربی سه نوع عملیات در صنایع روغن متداول می باشد: روش فیزیکی تبلور جزء به جزء، روش‌های شیمیایی هیدروژنه کردن و اینتراستریفیکاسیون .اینتراستریفیکاسیون مخلوط‌های تری گلیسرید راهی است برای صنعت روغن که بتواند چربی‌های دلخواه را با نقاط ذوب مناسب، برای کاربردهای مختلف غذایی تولید کند. روغن‌هایی نظیر سویا و کانولا که ترکیبات غیراشباع زیادی دارند برای سرخ کردن مناسب نیستند. یکی از راه‌های مرسوم برای افزایش پایداری اکسایشی چنین روغن‌هایی مخلوط کردن آنها با روغن‌هایی است که ترکیبات غیراشباع کمتری دارند (بهمدی و همکاران، 1386).

1-2- بیان مسأله

اینتراستریفیکاسیون معمولاً با مخلوط کردن چربی‌هایی با درجه اشباع بالا مثل روغن پالم، پالم استئارین و روغن‌های گیاهی هیدروژنه همراه با روغن‌های مایع خوراکی انجام می‌شود تا چربی با خواص و ویژگی‌های متوسطی به‌دست آید. روغن پالم از جمله روغن‌های مناسب برای مخلوط کردن با روغن‌های حساس به شمار می‌رود. روغن پالم با مشکل دود کردن که ناشی از حضور اسیدهای چرب کوتاه زنجیره است مواجه نیست. جزء مایع این روغن که پالم اولئین نام دارد و به‌وسیله فرآیند کریستالیزاسیون جزء به جزء کردن جدا می‌شود، مقدار کمتری اسیدهای چرب اشباع و مواد جامد چرب[2] (SFC) دارد (کوچک یزدی وعالمزاده، 1391). بدین منظور از فرایندهای فیزیکی نظیر جزء به جزء کردن و فرآیندهای شیمیایی نظیر هیدروژناسیون و اینتراستریفیکاسیون و یا ترکیبی از آنها استفاده می شود (فازی[3] و همکاران، 2013). برخلاف هیدروژناسیون که می‌تواند تنها نقطه ذوب و SFC را افزایش دهد، اینتراستریفیکاسیون می‌تواند موجب افزایش یا کاهش نقطه ذوب و SFC ترکیبات چرب گردد. فرایند اینتراستریفیکاسیون برای اصلاح ویژگی‌های فیزیکی روغن یا ترکیب چربی از طریق آرایش مجدد گروه‌های اسید چرب در داخل و میان تری گلیسریدهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. اینتراستریفیکاسیون به دو روش شیمیایی و آنزیمی انجام می شود (فازی و همکاران، 2013؛ سوارس[4] و همکاران، 2009).

این پژوهش قصد دارد پس از اینتراستریفیکاسیون به روش شیمیایی در مقیاس آزمایشگاهی، با استفاده از مدل‌های رگرسیونی، خصوصیات فیزیکی محصول اینتراستریفیه شده را به منظور تولید چربی مطلوب پیش بینی نماید و با دستیابی به مدل مناسب برای درصد SFC به عنوان تابعی از ترکیب اسیدچرب، مدل سازی درصد SFC به عنوان تابعی از دما، مدل سازی درصد SFC به عنوان تابعی از ترکیب اسید چرب، دما و نقطه ذوب به عنوان تابعی از ترکیب اسید چرب به ارتباط بین ویژگی‌های فیزیکی روغن اینتراستریفیه و ساختار اسیدهای چرب سازنده آن پی برد.

پیشنهاد چنین مدلی می‌تواند خصوصیات فیزیکی محصول اینتراستریفیه شده به منظور تولید چربی کاربردی و مطلوب را بدون انجام آزمایشات مختلف پیش بینی نماید.  چنان چه مدل های ریاضی در مورد مواد غذایی توسعه پیدا نماید نیاز به انجام آزمایشات اختصاصی و موردی برای غذاهایی جدید به میزان زیادی کاهش خواهد یافت

تعداد صفحه : 110

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 :        09199970560        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.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

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