نام پژوهشگر: اسماعیل زکی پور ملک آبادی
اسماعیل زکی پور ملک آبادی زهره حمیدی اصفهانی
این پژوهش در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول تلاش ها در جهت دستیابی به یک فرمول بهینه از ترکیبات به منظور تولید لواشک صورت گرفت. مرحله اول در دو گروه انجام شد. در یک گروه، از میوه های خام همگن شده و در گروه دیگر از میوه های همگن شده و پخته شده در بن ماری جوش به مدت 30 دقیقه استفاده شد. سپس گلوکز مایع با درصد های مشخص (10، 5/17 و 25 درصد)، اسید آسکوربیک به مقدار 100 میلی گرم درصد گرم میوه همگن شده و اسید سیتریک با درصد های مشخص (صفر، 5/0 و 1 درصد) برای هر یک از گروه ها، اضافه شده و به کمک همزن شیشه ای به خوبی مخلوط شد. آنگاه این مخلوط، جهت تولد لواشک، به ضخامت 7 میلی متر بر روی پلیت شیشه ای ریخته شده و در خشک کن، تحت خلاء cm hg 56 و دمای c°70 تا رطوبت حدود 1 14% خشک شد. نتایج حاصل از خصوصیت فیزیکو شیمیایی، شاخص های رنگی و ارزیابی های حسی با استفاده از نرم افزار های excel و spss 16 تجزیه و تحلیل آماری شده و لواشک حاصل از کیوی پخته شده در بن ماری جوش بعلاوه 25 % گلوکز مایع و 1 % اسید سیتریک به عنوان مناسب ترین نمونه انتخاب شد. پس از تعیین فرمول بهینه، در مرحله دوم مواد اولیه طبق فرمول بهینه با هم مخلوط شده سپس در 3 ضخامت (5، 7 و 9 میلی متر) روی پلیت ریخته شده و تحت خلاء cm hg 56 در 3 دمای مختلف (60، 70 و 80 درجه سانتیگراد) تا رسیدن به رطوبت تعادلی خشک شد. نمودار های خشک کردن و سرعت خشک کردن مورد ارزیابی قرار گرفتند. سپس توسط نرم افزار matlab، تطابق داده ها با 13 مدل تجربی و نیمه تجربی مختلف در حین خشک شدن مورد ارزیابی قرار گرفت و مدل میدیلی بهتر از مدل های دیگر، نسبت رطوبت را براساس متغیر های دمای خشک کن، ضخامت لواشک کیوی و زمان خشک شدن، پیش بینی کرد. در ادامه مقدار های ضریب انتشار موثر و انرژی فعال سازی خشک کردن با استفاده از فرمول های موجود بدست آمد. همچنین تطابق داده های حاصل از رنگ با دو مدل رایج با استفاده از نرم افزار excel مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد مدل مرتبه صفر جهت مدل سازی شاخص های رنگی l*، a* و b* مدل خوبی می باشد. سپس با استفاده از فرمول های موجود انرژی فعال سازی برای تغییر رنگ محاسبه شد. ضریب انتشار موثر رطوبت در دما های 60 تا 80 درجه سلسیوس، از 10-10× 54/2 تا 10-10× 22/8 متر مربع بر ثانیه متغیر بوده و مقدار انرژی فعال سازی خشک کردن درهمه ضخامت ها در حدود 25 کیلوژول بر مول به دست آمد. همچنین مقادیر انرژی فعال سازی جهت تغییر رنگ لواشک کیوی از 07/21 تا 71/23 متغیر بود.
اسماعیل زکی پور ملک آبادی زهره حمیدی اصفهانی
تانناز یا تانن آسیل هیدرولاز (e.c.3.1.1.20) آنزیمی القایی است که بوسیله واریته هایی از ریز اندامگان تولید می شود. این آنزیم واکنش شکستن تانن های قابل آبکافت و استر های گالیک اسید را کاتالیز می کند. این آنزیم در بازیافت توده های زیستی گیاهی، تصفیه فاضلاب دباغی ها و همچنین در تولید گالیک اسید بسیار مهم بوده و در ساخت چای فوری، و برخی از نوشیدنی ها استفاده می شود. با توجه به کاربرد روزافزون تانناز در صنعت، هدف از انجام این رساله جداسازی قارچ جدید تولید کننده تانناز از برگ های کپک زده چای و بهبود میزان تولید آن به کمک جهش و بهینه سازی محیط و شرایط کشت بوده است. بر این اساس این رساله در سه مرحله انجام شد. در ابتدا، شانزده قارچ مهم تولید کننده تانناز با استفاده از روش محیط کشت آگار ساده از برگ های کپک زده چای جدا سازی شد و سپس غربال گری ریز اندامگان تولید کننده تانناز با استفاده از روش محیط کشت غنی شده در آگار czapek dox’s اصلاح شده انجام شد. تانناز تولید شده توسط قارچ بومی جدا شده از برگ های کپک زده چای، penicillium sp. ez-zh190، به طور جزئی خالص سازی و ویژگی های آن بررسی شد. حداکثر تولید آنزیم (u/ml 33/4) توسط این ریز اندامگان پس از 96 ساعت تخمیر غوطه وری (چرخش rpm 100) در °c 30 به کمک اسید تانیک (w/v 1%) به عنوان تنها منبع کربن به ثبت رسید. این آنزیم به ترتیب دارای دما و ph بهینه °c 35 و 5/5 بود و حدود 50% حداکثر فعالیت خود را در °c 50 و بیش از 50% پایداری را پس از 24 ساعت در غلظت نمک طعام 1 مولار از خود نشان داد. در مرحله دوم، به منظور یافتن بهترین تولید کننده تانناز، penicillium sp. ez-zh190 در معرض جهش بوسیله تیمار حرارتی قرار گرفت و سویه ez-zh290 جدا گردید. حداکثر تولید تانناز در این سویه جهش یافته پس از 84 ساعت گرمخانه گذاری به میزان u/ml 32/4 به ثبت رسید و تانناز حاصل از آن دارای دما و ph بهینه °c 40 و 5/5 بوده است. سپس اسپور های حاصل از penicillium sp. ez-zh290 تحت جهش بوسیله پرتو گاما در مقادیر 200 تا 400 گری قرار گرفت و سویه ez-zh390 جدا سازی شد. سویه ez-zh390 آنزیم تانناز بیشتر (u/ml 66/7) از سویه مادری خود، ez-zh290، تولید کرد. همچنین مشخص شد که تانناز حاصل از penicillium sp. ez-zh390 دارای دمای بهینه °c 35 و منحنی ph گسترده با ph بهینه 5/5 بود.جهت تایید پایداری جهش یافته حداکثر میزان تولید آنزیم و ویژگی های آنزیم تولید شده در پنج نسل پیاپی با یکدیگر مقایسه شد. در انتهای رساله نیز تولید تانناز بوسیله سویه جهش یافته penicillium sp. ez-zh390 به روش غوطه وری و با استفاده از دو روش آماری بهینه سازی گردید. در ابتدا برای بهینه سازی منبع نیتروژن و کربنی محیط کشت جهت تولید حداکثر آنزیم، از طرح آماری یک عامل در یک زمان استفاده شد. بهینه سازی منبع کربن سبب تولید u/ml 74/10 تانناز پس از 72 ساعت تخمیر در حضور 14% پودر برگ تمشک گردید. همچنین یک افزایش دو برابری در تولید تانناز نیز پس از بهینه سازی منبع نیتروژن به ثبت رسید (در حضور 2/1% آمونیوم نیترات). سپس متغیر های شرایط کشت به روش آماری سطح پاسخ (rsm) و با طرح مرکب مرکزی بهینه سازی گردید. نتایج نشان داد که افزایش دما تا نزدیک °c 30 و سرعت چرخش محیط کشت تا حدود rpm 90 سبب افزایش تولید تانناز به حداکثر مقدار خود شده و افزایش بیشتر در این دو متغیر سبب کاهش تولید آنزیم می شود. در شرایط بهینه، تولید تانناز به u/ml 67/21 افزایش یافت و بهره وری تولید نیز به 84/2 برابر (u/ml.h 3/0) بیش از حداکثر بهره وری پیش از بهینه سازی رسید. این رساله نشان داد که penicillium sp. ez-zh390 در شرایط بهینه یک سویه عالی برای تولید کارآمد آنزیم تانناز می باشد.