نام پژوهشگر: سید امیر حسین گلی

بهینه سازی واکنش تولید روغن دی آسیل گلیسرول از روغن گلرنگ توسط گلیسرولیز آنزیمی با استفاده از طرح rsm
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1389
  سید محمد صحافی   سید امیر حسین گلی

روغن ها و چربی ها از زمان های بسیار قدیم از جمله اجزای مهم تشکیل دهنده غذای انسان بوده اند که به عنوان منابع تأمین انرژی، اسید های چرب ضروری و ویتامین های محلول در چربی محسوب شده و نقش اساسی در متابولیسم دارند. امروزه به اثبات رسیده است که برخی از چربی ها و روغن ها در بدن انسان دارای خواص زیست فعال نیز بوده و می توانند اثرات مثبتی بر روی سلامتی انسان داشته باشند که به این ترکیبات لیپیدهای فراسودمند، مغذی، درمانی و یا دارویی گفته می شود. با توجه به متفاوت بودن هضم، جذب و متابولیسم روغن دی آسیل گلیسرول در بدن و تأثیرات مطلوب آن در جلوگیری از ابتلا به بسیاری از بیماری ها، به نظر می رسد این روغن گزینه مناسبی برای تولید به عنوان یک روغن فراسودمند باشد. دی آسیل گلیسرول استر الکل گلیسرول با دو اسید چرب است که دارای دو ساختار ایزومری sn-1,2(2,3) و sn-1,3 دی آسیل گلیسرول می باشد. طبق تعریف روغن دی آسیل گلیسرول به روغن خوراکی گفته می شود که حاوی حداقل 10 در صد dag باشد اما روغنی که امروزه در سطح بازار جهانی تولید می شود حاوی 80 در صد dag و حداکثر 20 در صد tag و 5 در صد منوآسیل گلیسرول است. این روغن برای اولین بار با استفاده از روغن های سویا و کانولا در سال 1999 در ژاپن با نام econa oil تولید شد و در سال های 2000 و 2003 توسط fda به عنوان یک ترکیب gras در آمریکا به ثبت رسید. همچنین در هر دو کشور مذکور از روغن dag به عنوان روغن پخت و پز زیست فعال( فراسودمند) یاد می شود. روغن دی آسیل گلیسرول را می توان به روش های مختلفی نظیر هیدرولیز، گلیسرولیز و استریفیکاسیون و یا ترکیب این روش ها تولید کرد که هر کدام از این روش های تولید می توانند با کاتالیزورهای شیمیایی قلیایی غیر آلی یا کاتالیزورهای آنزیمی انجام شوند. در این تحقیق از روغن گلرنگ و روش گلیسرولیز آنزیمی در محیط بدون حلال برای تولید روغن دی آسیل گلیسرول استفاده شد. آنزیم مورد استفاده آنزیم lipozyme tl im بود که یک لیپاز تخصصی بر روی موقعیت های 1 و 3 تری گلیسرید است و منشأ آن قارچ ترمومایسس لانوجینوزا می باشد. در تولید این روغن متغیرهای متفاوتی شامل دما، زمان، نسبت مولی گلیسرول به روغن گلرنگ و میزان آنزیم در نظر گرفته شد که در نهایت با استفاده از روش آماری سطح پاسخ (rsm) بهینه سازی واکنش و تعیین سطوح مطلوب هر متغیر انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که مقدار دی آسیل گلیسرول پیش بینی شده توسط نرم افزار در مقایسه با مقدار واقعی آن، اختلاف معنی داری نداشته و مدل تعیین شده به خوبی می تواند برای تولید دی آسیل گلیسرول با میزان مطلوب مورد استفاده قرار گیرد. شرایط بهینه واکنش شامل آنزیم به مقدار 75/0 در صد روغن، مقدار گلیسرول 32/5 گرم، دما 9/46 درجه سانتیگراد و زمان 4 ساعت تعیین شد. در نهایت خصوصیات فیزیکوشیمیایی روغن دی آسیل گلیسرول تولیدی و روغن گلرنگ( ماده اولیه) مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج حاکی بر این بود که علی رغم اختلاف ناچیز در بعضی از این خصوصیات می توان از روغن دی آسیل گلیسرول به عنوان جایگزینی مناسب برای روغن گلرنگ و حتی روغن های معمولی استفاده کرد.

بررسی تولید و پایداری نکتار و شربت آلبالو و پرتقال کم کالری با استفاده از شیرین کننده استویوزید
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1391
  سمانه حسینی   جواد کرامت

امروزه کاهش فعالیت های بدنی و افزایش مصرف مواد غذایی پرکالری، از عوامل تهدید کننده ی سلامت بشر می باشند. چاقی، فشار خون بالا، بیماری های قلبی و سرطان نتیجه ی این سبک زندگی نامناسب است. بنابراین، در حال حاضر محصولات کم کالری از محبوبیت زیادی برخوردار هستند. یکی از راه های تولید غذاهای کم کالری، جایگزین کردن شکر(ساکارز) با شیرین کننده های کم کالری است. شیرین کننده ها به دو گروه اصلی تقسیم می شوند؛ ترکیبات کالری زا(مغذی) و غیرکالری زا(غیرمغذی). شیرین کننده های غیرکالری زا معمولاً تحت عنوان شیرین کننده های مصنوعی شناخته می شوند. در میان آنها ساخارین، سیکلامات، آسپارتام، اسسولفام پتاسیم و سوکرالوز به طور فراوان مصرف می شوند. اکثر این ترکیبات مصنوعی اثرات مضری بر سلامتی دارند از این رو، اخیراً تعدادی شیرین کننده ی گیاهی مورد استفاده قرار می گیرد که یکی از آنها استویوزید است. این ترکیب از برگ های یک گیاه بومی پاراگوئه استویا ربادیانا برتونی جداسازی می شود. استویا یک بوته ی علفی متعلق به خانواده ی آستراسه می باشد و هشت گلیکوزید دی ترپن، مسئول طعم شیرین برگ های آن هستند که استویوزید مهمترین گلیکوزید در بین آنهاست. استویوزید پودر کریستالی و سفید رنگی است که حدود 300 برابر ساکارز شیرینی دارد. از آنجایی که مصرف یک رژیم غذایی سالم و متعادل برای سلامتی عمومی ضروری است، مصرف آبمیوه ها نیز به دلیل غنی بودن از ویتامین ها، املاح و ترکیبات فنولیک لازم می باشد. آب پرتقال و آلبالو از نوشیدنی های محبوب و دارای نقش مهم در تغذیه بشر هستند. هدف از این مطالعه تولید نکتار(حاوی 60% آبمیوه طبیعی) و شربت(حاوی 30% آبمیوه طبیعی) کم کالری پرتقال و آلبالو به کمک روش سطح پاسخ بود. سه سطح مختلف از متغیرهای مستقل شکر، استویوزید و پکتین به منظور بهینه سازی فرمولاسیون ها استفاده شد و دو پاسخ بریکس و ویسکوزیته اندازه گیری گردید. پس از تعیین بهترین فرمول، محصولات تولید و در دمای 80 درجه سانتی گراد به مدت 2 دقیقه پاستوریزه و در بطری های pet ریخته شدند. این محصولات در دمای یخچال(?4) و محیط(?25) به مدت 60 روز انبار گشتند و برخی از خواص فیزیکوشیمیایی نظیر بریکس، اسیدیته، ویسکوزیته، کدورت، شاخص قهوه ای شدن، رنگ، کل ترکیبات فنولیک و... نیز هر 20 روز یکبار اندازه گیری شد. به علاوه میزان استویوزید و قندها(ساکارز، گلوکز و فروکتوز) به کمک روش hplc تعیین گردید. براساس نتایج بدست آمده، میزان شکر بر روی بریکس نمونه ها و مقدار پکتین و شکر بر روی ویسکوزیته محصولات موثر بود اما استویوزید اثری روی این دو پاسخ نداشت. نتایج نشان داد که پس از 60 روز انبار داری در دمای 4 درجه سانتی گراد، ساکارز به طور معنی داری در سطح اطمینان 99% کاهش داشت در حالی که میزان گلوکز و فروکتوز افزایش یافت. استویوزید پس از 2 ماه انبارداری در4درجه سانتی گراد در نکتار آلبالو 10 و در نکتار پرتقال 5% کاهش داشت. کل آنتوسیانین های منومریک پس از 60 روز نگهداری در این دما در نکتار آلبالو از 95/65 به 27/56 و در شربت آلبالو از 9/30 به 4/26 میلی گرم سیانیدین-3-گلوکوزید در لیتر رسید و میزان کاروتنوئیدها در نکتار و شربت پرتقال(حدود 50%) کاهش نشان داد. ویتامین ث، کدورت، ویسکوزیته، فاکتورهای l، a و b نیز در طول انبارداری کاهش یافت که در تمامی پارامترهای مورد بررسی دما اثر تشدیدکنندگی داشت. شاخص قهوه ای شدن و اسیدیته روند صعودی نشان داد اما بریکس نمونه ها در کل دوره ی مطالعه تغییری نکرد. در روز آخر انبارداری در دمای یخچال اختلاف معنی داری بین نمونه های شاهد(فاقد استویوزید) و بهینه از نظر ph، اسیدیته و فاکتورهای l، a وb وجود نداشت اما تیمارهای بهینه دارای کدورت، ویتامین ث و ترکیبات فنولیک بیشتری نسبت به نمونه های شاهد بودند در حالی که شاخص قهوه ای شدن پایین تری داشتند. در نهایت مشخص شد که با استفاده از استویوزید و پکتین به ترتیب به میزان حداکثر 06/0 و 04/0% می توان میزان شکر مصرفی در نکتارهای آلبالو وپرتقال و شربت پرتقال را تا 70% کاهش داد.

مدل سازی و اندازه گیری اثر سرخ کردن بر کیفیت خلال سیب زمینی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1391
  حامد بیکی   ناصر همدمی

با توجه به مشکلات نگهداری، حمل و نقل و نوسان فصلی قیمت سیب زمینی تازه، تولید فرآورده های آماده مصرف نظیر خلال سیب زمینی نیمه سرخ شده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدفاز مطالعه حاضر،بررسی تأثیر فرایندهای آنزیم بری و سرخ کردن بر تغییرات خصوصیات کیفی (رنگ، بافت، قند های احیاء کننده، رطوبت و جذب روغن) خلال سیب زمینی رقم آگریا است. به این منظور سیب زمینی هاپس از شستشو و پوست گیری به صورت خلال هایی با ابعاد 8/0×8/0×8 سانتی متر برش داده شدند. خلال های گروه 1به دو صورت بدون دیفوزیون و همراه با دیفوزیون در آب مقطر با دما های 50، 60، 70، 80 و ?90 به مدت 120 دقیقه آنزیم بری و خلال های گروه 2 پس از 10 دقیقه آنزیم بری در دمای ?70 و سپس پیش خشک کردن در دمای ?70 و سرعت جریان هوای m/s 1 تا رسیدن به رطوبت 75% (وزن مرطوب) در روغن داغ با دما های 160، 175 و ?190 سرخ شدند و خصوصیات کیفی مذکور طی زمان های مختلف آنزیم بری (گروه 1) و سرخ کردن (گروه 2) اندازه گیری شدند. سپس سینتیک تغییرات خصوصیات کیفی مورد مطالعه قرار گرفت و مدل های ریاضی مناسب برای توصیف آن ها انتخاب گردید. نتایج تحقیق در طرح آماری کاملا تصادفی با آزمون بعدیل و مقایسه میانگین lsd تجزیه و تحلیل شدند (01/0p<). نتایج نشان داد که افزایش دمای آنزیم بری، دیفوزیون قند های احیاء کننده را سرعت بخشیده و تولید این قند ها در اثر هیدرولیز آنزیمی نشاسته، با افزایش دما کاهش می یابد و در دماهای 80 و ?90 هیچ گونه تولید قندی مشاهده نشد. تولید قند های احیاء کننده به طور معنی دار سبب افزایش ضریب -دیفوزیون آن ها گردید. دیفوزیویته موثر قند های احیاء کننده با در نظر گرفتن اثر تولید آن ها در محدوده دمایی 50 تا ?90، m^2?s10-10×13/5 - 10-10×45/1 به دست آمد. افزایش دمای آنزیم بری به طور معنی دار سبب کاهش بعد های رنگ سنجی (l*، a* و b*) و سفتی بافت گردید. افزایش دمای سرخ کردن به طور معنی دار سبب افزایش بعد های a* و b*، کاهش بعدl*، کاهش محتوای رطوبت، افزایش جذب روغن و کاهش نمایی (منطبق با تشکیل آکریل آمید) محتوای قند احیاء خلال گردید. افزایش دمای سرخ کردن همچنین سبب کاهش سفتی مغز و تشدید روند توسعه (سفت شدن) پوسته گردید و محصول سرخ شده نهایی، ساختمانی متشکل از مغزی نرم و پوسته ای سخت داشت. در بخش انتخاب مدل های ریاضی مناسب برای توصیف سینتیک تغییرات خصوصیات مورد مطالعه، نتایج بررسی ها نشان داد که سینتیک درجه اول با اثر محدود کنندگی محصول، بیشترین انطباق را با داده های آزمایشگاهی سفتی بافت، تولید قند احیاء و بعدa* طی آنزیم بری و رطوبت، روغن باقی مانده در خلال و بعدb* طی سرخ کردن داراست. در حالی که برای توصیف تغییرات سفتی مغز در فاز آهسته، سفتی پوسته و بعدa* طی سرخ کردن سینتیک درجه صفر انطباق بهتری نشان داد. سینتیک خروج قند احیاء و تغییربعد های l* و b* طی آنزیم بری، سفتی مغز در فاز سریع و بعدl* طی سرخ کردن از واکنش های درجه اول ومیزان قند احیاء باقی مانده در خلال طی سرخ کردن از سینتیک نمایی تبعیت نمودند.جهت مدل سازی انتقال جرم (قند احیاء)طی آنزیم بری،یک مدل عددی سه بعدی با دیفوزیویتی ثابت بر اساس حل قانون دوم فیک در نرم افزار matlab توسعه داده شد. بر اساس نتایج به دست آمده در این تحقیق، با انجام 10 دقیقه آنزیم بری در دمای ?70 و 5 دقیقه سرخ-کردن در دمای ?160 می توان به محصولی با خصوصیات کیفی مطلوب دست یافت.

تولید لیپید فراسودمند حاوی اسید لینولئیک و لینولنیک مزدوج و ارزیابی اثرات سلامتی آن در موش آزمایشگاهی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1391
  محترم شاقلیان   صدیقه عسگری

امروزه به اثبات رسیده است که برخی از چربی ها و روغن ها در بدن انسان دارای خواص فراسودمند هستند و علاوه بر داشتن ارزش تغذیه ای می توانند دارای اثرات مثبتی نیز بر روی سلامتی انسان باشند که به این دسته ترکیبات اصطلاحا لیپیدهای فراسودمند ، لیپیدهای مغذی و یا لیپیدهای دارویی گفته می شود. از جمله لیپید های فراسودمند می توان به اسیدهای چرب لینولئیک مزدوج (cla)، لینولنیک مزدوج (cln)، گاما لینولنیک (gla) و ... اشاره کرد. هدف از این مطالعه این بود که این دو اسید چرب که به طور طبیعی در ساختار یک تری آسیل گلیسرول وجود ندارند به روش اینتراستریفیکاسیون آنزیمی در کنار یکدیگر و در ساختار یک تری آسیل گلیسرول قرار گیرند و بدین صورت sl حاوی cla و cln تولید گردد. در این تحقیق به منظور تولید لیپیدبازسازی شده، ابتدا روغن غنی از cln از هسته انار استخراج گردیده و با روغن cla به روش اینتراستریفیکاسیون آنزیمی تلفیق گشت و در نهایت روغنی کاملا جدید حاوی این دو اسید چرب تهیه شد. برای تولید لیپیدبازسازی شده متغیرهای متفاوتی شامل درصد cla، دما و زمان واکنش در نظر گرفته شد که در نهایت با استفاده از روش آماری سطح پاسخ (rsm) بهینه سازی واکنش انجام شد. برای بررسی مدل و انتخاب شرایط بهینه از دو پاسخ نسبت cla/cln و درصد اسید چرب آزاد استفاده شد. شرایط بهینه تولید sl با نسبت برابر cla و cln، کمترین میزان اسیدچرب آزاد و مناسب ترین رنگ با استفاده از نرم افزار، دمای 56 درجه سانتی گراد، 24ساعت و میزان 43 درصد cla در واکنش تعیین شد. با مشاهده پروفایل تری گلیسریدی روغن ها مشخص شد که روغن هسته انار و روغن cla به ترتیب دارای تری گلیسرید غالب lnlnln (5/58%) lclclc (3/54 %) هستند درحالیکه sl تولیدی دارای دو تری گلیسرید جدید با ترکیب lnlnlc (3/27%) و lclcln (9/27%) بود. در ادامه خصوصیات فیزیکوشیمیایی روغن تولیدی اندازه گیری شد. عدد یدی درsl تولیدی (1/172)کمتر از روغن هسته انار و بیشتر از روغن cla و هم چنین پایداری اکسیداتیو(osi) 0/36 ساعت برای sl تولیدی بدست آمد که از هر دو روغن واکنش دهنده کمتر بود. در مرحله بعد بررسی اثر مقایسه ای روغن cla، روغن هسته انار و لیپیدبازسازی شده در طی 45 روز، بر شاخص های چربی در موش صحرایی اندازه گیری شد. hdl نهایی خون گروه تغذیه شده با cla در طی زمان افزایش یافته بود. میزان کلسترول کل در گروهی که روغن هسته انار دریافت کردند در مقایسه با گروه کنترل با روغن سویا، کاهش معنی داری داشت، تری آسیل گلیسرول کبد برای لیپیدبازسازی شده (mg/dl28/13) و سپس روغن هسته انار(mg/dl51/18) اثرکاهشی را نشان داد. نتایج نشان داد که با استفاده از اینتراستریفیکاسیون آنزیمی امکان تولید لیپیدی با محتوای cla و cln وجود دارد و این لیپید بازسازی شده می تواند اثرات سودمندی در سلامتی انسان داشته باشد همانطور که ارزیابی کلینیکی بر روی موش آزمایشگاهی نشان داد که این لیپید قادر به کاهش میزان چربی کبد می باشد و می توان از این روغن برای جلوگیری از کبد چرب در رژیم غذایی استفاده نمود.

بررسی اثر آنتی اکسیدانی اسانس های میخک، پونه کوهی و مریم گلی در فیلم خوراکی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز(hpmc)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1391
  رضا قادرمزی   سید امیر حسین گلی

اکسیداسیون یکی از مهم ترین دلایل فساد در غذاها می باشد و باعث کاهش ارزش تغذیه ای و کیفی غذا شده و رادیکال های آزاد به وجود آمده نیز باعث به خطر انداختن سلامت مصرف کننده می شوند. از راه های جلوگیری از ایجاد این ترکیبات استفاده از آنتی اکسیدان های طبیعی می باشد. آنتی اکسیدان های طبیعی نه تنها فاقد زیان های آنتی اکسیدان های مصنوعی می باشند بلکه مصرف آن ها می تواند به حفظ و تأمین بیشتر سلامت انسان بینجامد. فیلم های خوراکی می توانند جایگزین پوشش های پلاستیکی شوند. این فیلم ها می توانند حاوی مواد مغذی (مانند ویتامین ها و مواد معدنی)، مواد نگه دارنده (آنتی میکروب ها و آنتی اکسیدان ها) طعم دهنده ها و رنگ ها باشند و به این طریق خواص نگهداری و عملکردی آن ها را افزایش می دهند. در این تحقیق خواص آنتی اکسیدانی اسانس گیاهان میخک، پونه کوهی و مریم گلی در مقایسه با bht با استفاده از مدل سیستم های مهار رادیکال آزاد dpph، بتا کاروتن/ لینولئیک اسید و قدرت احیاکنندگی تعیین شده است. غلظت های مختلف (200، 400، 600، 800 و 1000 قسمت در میلیون) اسانس ها وbht (100 و 200 قسمت در میلیون) به روغن سویا اضافه شد. روغن ها به مدت 30 روز در شرایط تسریع شده 60 درجه سانتی گراد و تاریکی نگهداری شدند. فعالیت آنتی اکسیدانی به وسیله تعیین عدد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید هر 5 روز محاسبه شد. فیلم خوراکی بر پایه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (hpmc) حاوی این اسانس ها نیز از نظر خواص مکانیکی، ویژگی های نوری، نفوذپذیری به بخار آب و اکسیژن مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس فعالیت آنتی اکسیدانی این فیلم ها با توجه به قابلیت آن ها در محافظت از اکسیداسیون روغن سویا در دمای 40 درجه سانتی گراد و یک مکان تاریک به مدت 60 روز و در فواصل زمانی 15 روزه با تعیین عدد پراکسید مشخص شد. نسبت وزنی مواد افزودنی در فیلم برای hpmc : گلیسرول : توئین80 : اسانس به ترتیب 1: 5/0: 05/0: 1/0 بود. نمونه شاهد نیز فاقد اسانس بود. در تمامی مدل سیستم ها، بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی به ترتیب مربوط به اسانس میخک، bht ، اسانس پونه کوهی، و کم ترین قدرت مربوط به اسانس مریم گلی بود. در واقع اسانس های پونه کوهی و مریم گلی فعالیت بسیار ضعیف تری در مقایسه با اسانس میخک داشتند(05/0p <). اسانس ها توانایی خوبی در کاهش سرعت اکسیداسیون روغن سویا در مقایسه با نمونه های شاهد از خود نشان دادند. بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی از لحاظ کاهش سرعت اکسیداسیون به ترتیب مربوط به اسانس میخک، bht، اسانس پونه کوهی و اسانس مریم گلی بود(05/0p <). نتایج نشان دادند که اسانس ها دارای اثر قابل توجهی در کاهش نفوذپذیری به بخار آب و اکسیژن بودند. کم ترین میزان نفوذپذیری به اکسیژن نیز به ترتیب مربوط به فیلم های حاوی اسانس های پونه کوهی، مریم گلی، میخک و شاهد بود. به طور کلی، افزودن اسانس ها به فیلم باعث کاهش شفافیت و خواص مکانیکی شد. در بین نمونه ها، کم ترین استحکام کششی و مدل الاستیکی به ترتیب مربوط به فیلم های حاوی اسانس های پونه کوهی، مریم گلی، میخک و فیلم فاقد اسانس (شاهد) بود. کم ترین درصد کشش نیز به ترتیب مربوط به فیلم حاوی اسانس میخک، پونه-کوهی، مریم گلی و شاهد بود. این فیلم ها اثر خوبی در جلوگیری از اکسیداسیون روغن سویا نشان دادند به طوری که فیلم حاوی اسانس میخک بیشترین اثر را در پایداری اکسیداسیونی روغن از خود نشان داد و بعد از آن فیلم های حاوی اسانس پونه کوهی و مریم گلی به ترتیب در مقایسه با فیلم بدون اسانس بهترین اثر را داشتند(05/0p <). به طور کلی اثر مستقیم افزودن اسانس ها به روغن در کاهش اکسیداسیون، بهتر از فیلم حاوی اسانس ها بود.

تولید روغن میکروبی(sco) به وسیله کپک آسپرژیلوس نایجر در محیط مخلوط سبوس- ساقه گندم و آب پنیر دپروتئینه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  سید صنعان زارعی   محمود شیخ زین الدین

اخیرا با توجه به کاربردهای مختلف روغن ها بعنوان سوخت و نیز بعنوان بخشی از رژیم غذایی انسان، به دلیل افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش میزان مصرف روغن، توجه به یافتن منابع جدید برای تولید آن معطوف شده است. در حال حاضر روغن مورد نیاز جهت استفاده های مختلف، از منابع گیاهی و جانوری بدست می آید و با در نظر گرفتن ترکیب شیمیایی هر منبع، برای هر روغن کاربرد مناسبی در نظر گرفته شده است. در سالهای اخیر دانشمندان علم زیست فناوری با توجه به پتانسیل میکروارگانیسم ها در تولید محصولات مختلف در یک بازه ی زمانی کوتاه و در مقادیر قابل توجه، بعضی از آن ها را بعنوان منابع جدید تولید روغن معرفی کرده اند. در این تحقیق، از اسپورهای قارچ آسپرژیلوس نایجر ptcc 5010 کشت داده شده در محیط pda، جهت تولید روغن در دو پیش ماده ی ارزان قیمت آب پنیر و عصاره هیدرولیز شده ی تهیه شده از مخلوط کاه و سبوس گندم بصورت جدا، و نیز به صورت مخلوط شده به نسبت های یک به یک، یک به دو و دو به یک استفاده شد. منحنی های تولید روغن، تغییرات توده زیستی، تغییرات قند احیا و تغییرات ازت طی تخمیر در آزمون های سه گانه رسم شدند. با توجه به منحنی های رسم شده، در روز چهارم پس از تلقیح، بیشترین میزان روغن تولید شده است. طی دو روز اول پس از تلقیح، منبع ازت در محیط تقریبا تخلیه شده و سپس منبع کربن در روزهای پنجم و ششم به کمترین مقدار خود رسید. توده زیستی هم تا روز چهارم با سرعت نسبتا خوبی افزایش یافت، اما پس از آن با توجه به محدود شدن مواد مغذی از سرعت آن بسیار کاسته شد و تقریبا متوقف گشت. با مقایسه منحنی های حاصله می توان ارتباط بین مصرف سوبسترا در زمان های مختلف و واکنش قارچ را در هر مرحله دانست. نتایج نشان داد که از بین محیط های مورد بررسی، قارچ آسپرژیلوس نایجر در آب پنیر بیشترین میزان تولید روغن را داشت که این مقدار براساس وزن خشک سلولی، برابر 28/23 درصد بود. مقدار روغن تولیدی در محیط حاوی صرفا عصاره هیدرولیزی و محیط های حاوی نسبت های آب پنیر و عصاره 1به1، 1به2 و 2به1 بترتیب برابر با 17/20، 89/21، 96/20، 82/22 درصد بود. آنالیز اسید چرب روغن تولیدی حاصل از دستگاه کروماتوگرافی گازی نشان داد که روغن تولید شده در محیط های مورد استفاده شامل اسیدهای چرب اسید پالمیتیک(c16)، اسید استئاریک(c18)، اسید اولئیک(c18:1)، اسید لینولئیک(c18:2) و اسید لینولنیک(c18:3) بود که پروفیل اسیدهای چرب بدست آمده حکایت از بیودیزل بودن روغن استحصالی دارد.

عملکرد سپیولیت فعال شده با اسید بر رنگبری روغن کانولا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  مجتبی صانعی   جواد کرامت

به منظور افزایش قابلیت مصرف و نگهداری روغن های خوراکی نیاز است تا روغن خام طی چند مرحله تصفیه گردد. رنگبری یکی از مهم ترین مراحل تصفیه است، اگرچه مهم ترین هدف از رنگبری روغن کاهش میزان کلروفیل و بتا کاروتن است، ولی در این مرحله ناخالصی های دیگری از قبیل؛ اسیدهای چرب آزاد، پراکسید ها و فسفر نیز حذف می شوند. رنگبری نه تنها مشتری پسندی محصول را بالا برده، بلکه باعث افزایش پایداری و عمر نگهداری روغن نیز می شود. ازمیان فاکتورهای موثر بر رنگبری سه فاکتور میزان خاک رنگبر، دما و زمان رنگبری از دیگر فاکتورها با اهمیت تر می باشند. خاک های رنگبر متفاوتی برای رنگبری روغن های خوراکی استفاده می گردند، که یکی ازمهم ترین آن ها بنتونیت است، سپیولیت نیز یکی از انواع رس هایی است که معادن آن برای اولین بار در ایران در سال 1389 کشف و مورد استخراج قرار گرفته است و به علت سطح فعال بالا به نظر می رسد که می تواند به عنوان خاک رنگبر مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از سپیولیت فعال شده ی اسیدی به عنوان خاک رنگبر استفاده شد و نتایج آنالیز bet نشان دادکه در طی فعال سازی اسیدی، سطح فعال سپیولیت از m2/g 105 به m2/g 168 رسیده است. برای بهینه کردن شرایط رنگبری روغن کانولا متغیرهای متفاوتی شامل میزان خاک رنگبر، دما و زمان رنگبری در نظر گرفته شدکه در نهایت با استفاده از روش آماری سطح پاسخ (rsm)، بهینه سازی واکنش و تعیین سطوح مطلوب هر متغیر انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد که اختلاف معنی داری بین شرایط پیش بینی شده توسط نرم افزار با شرایط واقعی وجود نداشت. میزان خاک رنگبر بیشترین تاثیر را در خروج یا حذف پیگمان های رنگی و اسیدهای چرب آزاد نشان داد و بهترین شرایط رنگبری در میزان خاک رنگبر 3%، زمان 46/42 دقیقه و دمای 110 درجه ی سانتیگراد بدست آمد. پس از تعیین بهترین شرایط رنگبری، قدرت رنگبری سپیولیت فعال شده با خاک های تجاری مورد استفاده در صنعت در دو شرایط بهینه و شرایط اجرایی در صنعت مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد، رنگبری بوسیله ی سپیولیت در شرایط بهینه بهترین نتیجه را در حذف اسید های چرب آزاد، پراکسید و فسفر داشته است و میزان کلروفیل و بتا کاروتن در روغن به ترتیب 15/98% و 21% کاهش یافته است. در شرایط بهینه به طور کلی نتایج بهتر از شرایط صنعتی مشاهده شد که دلیل عمده آن بدلیل میزان خاک مصرفی بیشتر در شرایط بهینه بود. علی رغم اختلاف ناچیز در برخی از شاخص های رنگبری می توان سپیولیت را به عنوان جایگزینی مناسب برای خاک های رنگبر وارداتی معرفی کرد.

تولید انتخابی استر قندی به عنوان سورفاکتانت با استفاده از اسید لینولئیک مزدوج تولید شده از روغن کرچک به طریق شیمیایی و ارزیابی ویژگیهای آن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  مریم جعفری ولدانی   مهدی کدیور

استرهای قندی از جمله سورفاکتانت های غیر یونی می باشند که به دلیل داشتن خصوصیت فعالیت سطحی، زیست تخریب پذیری، دامنه گسترده ای از شاخص hlb ( از 1 تا 16) و عدم سمیت به طور گسترده در محصولات مختلف غذایی و نیز محصولات دارویی و آرایشی قابل استفاده هستند. با در نظر گرفتن کاربرد وسیع امولسیفایرها در صنعت غذا، در این مطالعه با استفاده از ایزومر 9-سیس،11-ترانس( فعالترین ایزومر cla از نظر بیولوژیکی) اقدام به تولید امولسیفایری با خاصیت زیست فعال شده است. برای این منظور ابتدا cla با استفاده از روغن کرچک و به روش شیمیایی تولید و به منظور به حداکثر رساندن تولید ایزومر 9-سیس،11-ترانس، شرایط واکنش از نظر عوامل تاثیرگذار بهینه شد. سپس با استفاده از واکنش آنزیمی اقدام به جداسازی این ایزومر با خلوص قابل قبول از سایر ایزومرهای موجود در مخلوط واکنش شده و به علاوه بهینه سازی شرایط واکنش نیز صورت پذیرفت. در نهایت پس از تعیین حلال، آنزیم و کربوهیدرات مناسب برای تولید منو استر قندی حاوی ایزومر 9-سیس،11-ترانس، اقدام به بهینه سازی شرایط این واکنش آنزیمی شده و پس از خالص سازی استر تولیدی، ویژگیهای سورفاکتانتی و پتانسیل استفاده از آن برای کاربردهای غذایی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا پس از خالص سازی رسینولئیک اسید در روغن کرچک تا بیش از 98 درصد، واکنش تبدیل آن به cla با استفاده از koh به عنوان کاتالیزور در اتانول انجام شد و پس از بهینه سازی شرایط واکنش از نظر دما، مدت زمان و میزان کاتالیزور، مقدار ایزومر 9- سیس، 11-ترانس در محیط واکنش به 4/54 درصد رسید. در مرحله دوم، خالص سازی ایزومر 9-سیس،11- ترانس از سایر ایزومرها از طریق استریفیکاسیون این ایزومر با ال-منتول توسط آنزیم candida rugosa انجام شد. پس از بهینه سازی شرایط واکنش مشخص شد که مقدار آنزیم، مدت زمان واکنش و نسبت مولی cla به منتول از عوامل تاثیرگذار بر خالص سازی این ایزومر بوده و بعلاوه اثر متقابل معنی داری بین مقدار آنزیم و دما، مقدار آنزیم و زمان و نیز دما و ph مشاهده شد. در نهایت با بهینه سازی شرایط واکنش، ایزومر 9-سیس، 11- ترانس با خلوص 5/82% از سایر ایزومرها جداسازی شد. در بخش سوم این تحقیق قابلیت دو آنزیم tl im و novozyme 435 در تولید استر قندی با استفاده از فروکتوز و ساکارز در چهار حلال شامل اتانول، اتیل متیل کتون، اتیل استات و استونیتریل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از لیپاز tl im در حلال استونیتریل بیشترین میزان استر قندی به صورت فروکتوز منو استر و با میزان حدود mg/ml5 در محیط واکنش تولید خواهد شد. در بهینه سازی شرایط واکنش برای حداکثر تولید فروکتوز منو استر مشخص شد که مقدار آنزیم، نسبت مولی قند به اسید چرب، مقدار غربال مولکولی و نیز دما از عوامل تاثیرگذار بر تولید استر قندی بوده و در نهایت غلظت mg/ml 5/6 از این ترکیب در محیط واکنش تحت شرایط بهینه حاصل شد. خالص سازی منواستر تولیدی و بررسی ویژگیهای امولسیفایری آن نشان داد که استر قندی تولید شده دارای خواص امولسیفایری مناسب و قابل قبولی می باشد به طوریکه از نظر پایداری امولسیون و کاهش در کشش سطحی مشابه و حتی بهتر از نتایج گزارش شده برای استرهای قندی مشابه عمل کرده است.

بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی عسل های ایرانی تولید شده از مناطق گیاهی مختلف
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  ریحانه خلفی   سید امیر حسین گلی

عسل یک ماده شیرین طبیعی است که به وسیله زنبورهای عسل از شهد گل ها (عسل شهد)، ترشحات بخش های زنده گیاهان و یا مواد دفعی حشرات ناشی از مکیدن بخش زنده گیاهان (عسل عسلک) تولید می شود. عسل عمدتا مخلوط پیچیده ای از کربوهیدرات ها (فروکتوز و گلوکز) است و حدود 3 درصد ترکیبات دیگری نظیر فنولیک ها، فلاوونوئیدها، اسیدهای آلی، آمینواسیدها، پروتئین ها، مواد معدنی، ویتامین ها، لیپیدها و ... در آن وجود دارد. اسیدهای فنولیک و فلاونوئیدها، دو ترکیب اصلی ایجادکننده فعالیت آنتی اکسیدانی عسل می باشند که از واکنش های اتواکسیداسیون جلوگیری کرده و اثر مهارکنندگی روی رادیکال های آزاد با مکانیسم های مختلف دارند که محققان در کشورهای مختلف میزان این ترکیبات و همبستگی آن ها با فعالیت آنتی اکسیدانی را مورد بررسی قرار داده اند. ترکیبات موجود در عسل خواص فیزیکوشیمیایی و عملکردی متعددی از خود نشان می دهند و با توجه به منشا گیاهی، جغرافیایی، عوامل محیطی و گونه های زنبورعسل متفاوت بوده و می توانند مبنایی برای طبقه بندی انواع عسل باشند. از آن جایی که عسل یک ماده مغذی و مقوی به شمار می آید و مصرف آن توسط متخصصان تغذیه توصیه می شود لازم است ترکیبات و خواص انواع عسل به خوبی شناسایی شود. هدف از این تحقیق تعیین ترکیبات و بررسی خواص فیزیکو شیمیایی 10 نمونه عسل (گشنیز، شوید، کنار، آویشن، جعفری، قنقال، گون، یونجه، گون گز و بهارنارنج) جمع آوری شده از مناطق مختلف ایران و به ویژه منطقه اصفهان بود. بدین منظور آزمون های فیزیکوشیمیایی مانند رطوبت، کل مواد جامد محلول، ph، اسیدیته، خاکستر، هدایت الکتریکی، چگالی ویژه، ویسکوزیته، hmf، فعالیت دیاستازی، رنگ سنجی، شدت رنگ، کل مواد قندی، فروکتوز و گلوکز بر روی نمونه های عسل انجام شد. همچنین مقدار کل ترکیبات فنولیک با استفاده از معرف فولین سیوکالتو، ترکیبات فلاوونوئیدی به روش اسپکتروفتومتر، فعالیت آنتی اکسیدانی با روش dpph و توانایی جلوگیری از قهوه ای شدن آنزیمی در سیب هموژن شده و آب سیب به روش اسپکتروفتومتر ارزیابی شد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان گفت عسل شوید به دلیل داشتن کمترین مقدار رطوبت در بین نمونه های عسل ویسکوزترین عسل محسوب می شود. بنابراین نسبت به سایر نمونه ها مدت ماندگاری بیشتری در طول انبارداری دارد. فعالیت دیاستازی و مقدار هیدروکسی متیل فورفورال می تواند تازه و کهنه بودن عسل و نحوه فراوری (حرارت دادن) آن را مشخص کند که عسل گون گز از این لحاظ بهترین کیفیت را داشت. از نظر رنگ، روشن ترین و تیره ترین عسل به ترتیب عسل گشنیز و جعفری بود. عسل کنار به دلیل نسبت فروکتوز به گلوکز بالاتر شیرین ترین عسل محسوب می شود. عسل گون به دلیل داشتن کمترین میزان گلوکز می تواند برای افراد دیابتی قابل توصیه باشد. عسل کنار دارای بیشترین ترکیبات فنولیک و فلاوونوئید و فعالیت آنتی اکسیدانی بود درحالی که عسل بهارنارنج کمترین ترکیبات فنولیک و فلاوونوئید و عسل گون کمترین فعالیت آنتی اکسیدانی را داشتند. بنابراین می توان گفت عسل کنار در بین 10 نمونه عسل دارای ارزش تغذیه ای بالاتری است. ضریب همبستگی بالا بین میزان ترکیبات فنولیک و فعالیت آنتی اکسیدانی و همچنین میزان ترکیبات فلاوونوئیدی و فعالیت آنتی اکسیدانی نشان دهنده این است که این ترکیبات مسئول اصلی رفتار آنتی اکسیدانی عسل می باشند. ارتباط بین رنگ عسل و خواص آنتی اکسیدانی در این مطالعه، می تواند راهنمای خوبی برای مصرف کنندگان، زمانی که به دنبال محصولی با بالاترین قدرت آنتی اکسیدانی هستند، باشد. از نتایج به دست آمده روشن است که عسل می تواند به طور موثری از قهوه ای شدن آنزیمی جلوگیری کند. در پایان می توان گفت منشا گیاهی، جغرافیایی، نوع گل و ... می تواند تاثیر به سزایی در میزان و نوع ترکیبات عسل و در نتیجه خصوصیات فیزیکوشیمیایی و تغذیه ای آن داشته باشد.

اثر روش های پخت، انجماد و رفع انجماد در کیفیت روغن ماهی گونه بیاه تیمار شده با عصاره رازیانه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1392
  عاطفه رمضانی   مهدی کدیور

در جهان تمایل به مصرف ماهی به منظور تأمین غذا و همچنین دسترسی به فواید آن در حفظ سلامت انسان روز به روز در حال افزایش است. در صورتی که مواد غذایی آماده شده منجمد شوند علاوه بر اینکه مدت زمان بیشتری قابل نگهداری هستند می توان با روش های مختلفی مانند آون گذاری یا مایکروویو در کمترین زمان ممکن غذا را آماده کرد. روش پختن- منجمد کردن و گرم کردن مجدد، امروزه جایگزین مناسبی برای طبخ مرسوم غذا به شمار می آید و در آن غذای پخته شده، منجمد شده و زمان کوتاهی قبل از صرف غذا گرم می شود. به روش های مختلفی امکان ممانعت از اکسیداسیون چربی در محصولات غذایی وجود دارد، یکی از این روش ها استفاده از عصاره های گیاهی است که به دلیل داشتن دو خاصیت آنتی میکروبی و آنتی اکسیدانی باعث افزایش عمر نگهداری ماده غذایی می شوند. در این تحقیق ماهی بیاه به دو روش سرخ کردن و پخت با آون آماده شد و به مدت 5 ماه به فریزر 18- درجه سانتی گراد منتقل گردید و در فواصل زمانی مشخص نمونه ها به دو روش آون گذاری و استفاده از مایکروویوگرم شد و به مقایسه خصوصیات فیزیکوشیمیایی و پروفایل اسیدهای چرب روغن ماهی تیمار شده و نمونه خام پرداخته شد، همچنین تأثیر استفاده از عصاره ی رازیانه در جلوگیری از اکسیداسیون روغن ماهی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد در طول پخت میزان رطوبت نمونه ها کاهش یافته در حالیکه میزان پروتئین و خاکستر آن ها افزایش داشته است. نمونه ی سرخ شده به دلیل جذب روغن طی فرایند پخت دارای بیشترین میزان چربی بود(6/8%). بین دو روش پخت با آون و سرخ کردن، سرخ کردن اثر کمتری بر خصوصیات شیمیایی روغن ماهی بیاه داشت به گونه ای که میزان عدد اسیدی، عدد پراکسید و tba در انتهای دوره ی نگهداری به ترتیب 5/3%،meqo2/kgoil 8/3 وmgmda/kgoil 4/0 به دست آمد که بسیار کمتر از میزان این شاخص ها در نمونه ی آون گذاری بود. بین روش های گرم کردن مجدد تفاوت معنی داری بین عدد اسیدی، پراکسید و tba در دو روش مایکروویو گذاری و آون گذاری وجود نداشت بدین ترتیب می توان از هر یک از این دو روش برای گرم کردن نمونه های منجمد استفاده کرد. استفاده از عصاره رازیانه در پخت با آون به خوبی مانع ازافزایش روند اکسیداسیون روغن ماهی طی نگهداری 5 ماهه آن به صورت منجمد شد در حالیکه این عصاره در فرایند سرخ کردن نتوانست خاصیت آنتی اکسیدانی مورد انتظار را نشان دهد. نسبت اسیدهای چرب امگا-6 به امگا-3 در روش پخت با آون تفاوت چندانی با نمونه خام نداشت در حالیکه این نسبت در نمونه های سرخ شده به دلیل نفوذ روغن سرخ کردنی به بافت ماهی به شدت افزایش داشت. در پایان می توان گفت عصاره رازیانه می تواند با خاصیت آنتی اکسیدانی خود باعث افزایش مدت ماندگاری محصولات حساس به اکسیداسیون شود اگرچه استفاده از غلظت های بیشتر عصاره این گیاه ممکن است باعث بهبود خواص عملکردی آن شود.

استفاده از رس سپیولیت ایرانی برای شفاف سازی آب سیب و انار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1394
  مرضیه میرزاآقایی کیاکلایی   سید امیر حسین گلی

امروزه پس از آب، مصرف آب میوه از جایگاه ویژه‎ای در بین جوامع برخوردار است. آب میوه ممکن است به دو صورت کدر و یا شفاف تولید گردد که معمولا آب میوه‏‎هایی همچون آب سیب، انار، انگور و ... به صورت شفاف به بازار عرضه می‎شوند. عوامل کدورت‏زا در آب میوه نشاسته، پروتئین، پکتین، تانن، سلولز و مواد پلی فنولی هستند. شفاف‎سازی به عنوان یکی از مراحل مهم در فرایند تهیه آب میوه است که به روش‎های مختلفی از جمله فیلتراسیون، سانتریفوژ‎کردن، تیمار آنزیمی، کاربرد عوامل شفاف کننده یا جاذب انجام می‎شود. مرحله شفاف‎سازی روی ظاهر آب میوه، کاهش کدورت و طعم آن اثر دارد. گسترده‎ترین ماده جاذب مورد استفاده جهت شفاف‎سازی آب میوه بنتونیت می‎باشد. سپیولیت یکی از رس‎های جاذبی است که معادن آن اخیرا در ایران کشف و مورد استخراج قرار گرفته است.

مدل سازی انتقال جرم و حرارت طی سرخ کردن خلال سیب زمینی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی 1393
  ایمان برارنژاد باریکی   ناصر همدمی

هدف از این پژوهش، تعیین ضرایب انتقال رطوبت و حرارت سطحی و همچنین مدل سازی انتقال رطوبت و حرارت طی سرخ کردن خلال سیب زمینی است. ضریب انتقال حرارت سطحی با اندازه گیری دما در حالت نا پایا (قانون نیوتن) و به دو حالت تعیین شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضریب انتقال حرارت سطحی در محدوده دمایی °c190-160، به ترتیبw/m2 °c 221-182 و w/m2 °c 658-383 بود. ضرایب انتقال رطوبت و مقدار رطوبت خلال سیب زمینی نیز طی زمان های مختلف سرخ کردن تعیین شد و نتایج نشان داد که ضریب انتقال رطوبت سطحی و ضریب دیفوزیون رطوبت در محدوده دمایی °c190-160، به ترتیب m/s 5-10×96/3- 5-10×28/2 و m2/s 8-10×43/1- 8-10×90/0 هستند. به منظور توصیف انتقال رطوبت و حرارت طی سرخ کردن، یک مدل عددی دوبعدی با سه قسمت مغز، پوسته و نوار مرزی مغز بر اساس حل قانون دوم فیک و فوریه به طور مجزا برای هر قسمت، در نرم افزار "متلب" توسعه داده شد .