پایان نامه ها

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

-114300-763270
دانشگاه آزاد اسلامی
واحد دامغان
دانشکده کشاورزی
پايان نامه (یا رساله) برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته علوم و صنایع غذایی
گرایش تکنولوژی مواد غذایی
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
استاد مشاور
دکتر عبدالرضا محمدی نافچی
نگارنده
راحله محجوب
شهریور 1393
سپاسگزاري
حمد و سپاس بی‌پایان ذات پروردگاری را که فکر و اندیشه را کارساز برای رستگاری آدمی ساخت و ما را توفیق بخشید تا در سایه اندیشه و منطق پایه‌های جامعه‌ای آگاه و پویا را بنا نهیم و گام‌های مساوی توسعه در ابعاد آن را بیش از پیش مستحکم تر برداریم . تلاش حاضر نیز گامی است جهت تحقق همان اهداف و نظام‌مند کردن امور که با راهنمایی‌های ارزنده استاد راهنمای بزرگوارم جناب آقای دکتر جمشید فرمانی و همچنین استاد مشاور جناب آقای دکتر محمدی نافچی میسر گردید. لذا فرصت مغتنمی است تا از زحمات بی دریغ ایشان که مرا در طی نمودن پله‌های ترقی و پیشرفت و در راستای رسیدن به اهداف متعالی راهنمایی نمودند تشکر و قدردانی نمایم.
همچنین از مسئولین محترم شرکت پرتو دانه خزر مخصوصا جناب آقای مهندس سعید سیفان، که در طی اجرای این تحقیق، همکاری صمیمانه ای با من داشتند قدردانی و تشکر نمایم.
باشد این نوع تحقیقات زمینه‌ساز و بستری مناسب برای مطالعات و پژوهش‌های دانشجویان و کارشناسانی دیگر در امور مربوطه قرار گیرد و عامل موثر در پیشرفت صنایع غذایی باشد.
تقدیم به:
همسرصبورم، دخترعزیزم یکتا و خانواده‌ مهربانم
همراهان همیشگی فراز و نشیب‌های زندگیم.
به پاس تعبیر عظیم و انسانی‌شان از کلمه ایثار و از خود گذشتگی.
به پاس عاطفه سرشار و گرمای امیدبخش وجودشان که در این سردترین روزگاران بهترین پشتیبان است. به پاس قلب های بزرگشان که فریاد رس است و سرگردانی و ترس در پناهشان به شجاعت می گراید.
و به پاس محبت‌های بی دریغشان که هرگز فروکش نمی‌کند.
مهربان فرشتگانی که:
لحظات ناب باور بودن، لذت و غرور دانستن، جسارت خواستن، عظمت رسیدن و تمام تجربه های یکتا و زیبای زندگیم، مدیون حضور سبز آنهاست.
فهرست مطالب
TOC o “1-3” h z u فصل اول: مقدمه31-1- مقدمه41-2- بيان مسأله41-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقيق61-4- اهداف مشخص تحقيق (شامل اهداف آرماني، کلی، اهداف ويژه و كاربردي)61-5- سؤالات تحقیق61-6- فرضيه‏هاي تحقیق61-7- جنبه نوآوری و جدید بودن تحقیق7فصل دوم: مروري بر تحقيقات انجام شده82-1- مقدمه92-2- فرآيندهاي روغن برای تغییر خواص آن92-2-1- مضرات روغن‌های فرآوری شده92-2-1-1- اسيدهاي چرب غيراشباع  غيرطبيعي (ترانس)112-2-2- اینتراستریفیکاسیون122-2-2-1- روش‌های اینتراستریفیکاسیون132-3- روغن سویا142-4- روغن پالم152-4-1- خصوصيات فراکشن‌های روغن پالم172-5- مدل سازی182-5-1- رگرسيون و روش‌هاي آن212-5-2- تابع سیگموئید252-5-3- مزایای مدل‌های بر پایه کامپیوتر282-5-4- کفایت مدل‌ها282-5-5- ضریب همبستگی302-5-5-1- رابطه رگرسیون و ضريب همبستگي312-6- مروری بر تحقیقات انجام شده31فصل سوم: مواد و روش‌ها373-1- مواد383-2- برنامه مطالعه383-2-1- اینتراستريفيكاسيون393-3- روش‌های آزمون403-3-1- درصد اسيدهای چرب آزاد403-3-2- صابون باقيمانده413-3-3- عدد پراكسيد423-3-4- عدد يدي433-3-5- پروفايل اسيدهای چرب443-3-6- پایداری453-3-7- نقطه ذوب لغزشي453-3-8- ميزان چربي جامد (SFC)453-3-9- آنالیز آماری46فصل چهارم: نتایج و بحث474-1- بخش اول: ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی484-1-1- درصد اسيدهای چرب آزاد484-1-2- صابون باقيمانده494-1-3- عدد پراكسيد504-1-4- پروفايل اسيدهای چرب514-1-5- عدد يدي524-1-6- پایداری544-1-7- نقطه ذوب لغزشي554-1-8- درصد چربي جامد (SFC)58بخش دوم: مدل سازی ویژگی‌های فیزیکی چربی‌های اینتراستریفیه شده614-2- انتخاب متغیر62الف- مدل‌سازی درصد SFC چربی‌های اینتراستریفیه شده به عنوان تابعی از دما62ب- مدل‌سازی درصد SFC چربی‌های اینتراستریفیه شده به عنوان تابعی از SFA66ج- مدل‌سازی SFC به عنوان تابعی از دما و SFA70د- مدل سازی نقطه ذوب چربی‌های اینتراستریفیه به عنوان تابعی از اسیدهای چرب75بخش سوم: کاربرد تکنولوژیکی چربی‌های اینتراستریفیه شده80فصل پنجم: نتیجه‌گیری85فهرست منابع فارسي89فهرست منابع انگليسي92
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 2-1- خصوصیات روغن پالم و فراکشن‌های آن17
جدول 2-2- خصوصیات برخی از معادله‌های منحنی S شکل 26
جدول 3-1- استانداردهای متیل استر 38
جدول 3-2- اجزاء و نسبت مخلوط‌های دو جزئی 39
جدول 4-1- درصد اسیدهای چرب آزاد مخلوط‌هاي اوليه و ترانس‌استريفيه شده 48
جدول 4-2- عدد پراکسید (میلی‌اکی‌والان در کیلوگرم) مخلوط‌هاي اوليه و ترانس‌استريفيه شده 50
جدول 4-3- پروفایل اسیدهای چرب و میزان اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع مخلوط روغن سویا و پالم اولئین کاملاً هیدروژنه با نسبت‌های مختلف 51
جدول 4-4- عدد یدی مخلوط‌هاي اوليه و ‌استريفيه شده 53
جدول 4-5- پایداری مخلوط اولیه و اینتراستریفیه شده روغن سویا و روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه 54
جدول 4-6- نقطه ذوب لغزشی مخلوط اولیه و اینتراستریفیه شده روغن سویا و روغن پالم اولئین کاملاً هیدروژنه 56
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 شیمیایی 59
جدول 4-8- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SFC به عنوان تابعی از دما (SFCf(T)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل 65
جدول 4-9- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SFC به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع (SFCf(SFA)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل 68
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 مدل 70
جدول 4-11- ضرایب مدل گمپرتز که بیان کننده SMP به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع (SMPf(SFA)) می‌باشد و ارزیابی قابلیت مدل 76
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل 2-1- سویا 14
شکل 2-2- قسمت‌های مختلف میوه پالم16
شکل 2-3- تابع سیگموئید 25
شکل 2-4- منحنی‌های گمپرتز 27
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 می‌باشند 75
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: پیش‌بینی 77
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 شیمیایی 79
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 شده 79
شکل 4-10- مقایسه منحنی SFC مخلوط‌های چربی اینتراستریفیه شده با منحنی SFC انواع مارگارین و شورتنینگ. 84
فهرست علامتها و اختصارها
معادل فارسی معادل انگلیسی علامت
آزمایشی Experimented EXP
روغن پالم اولئین کاملا هیدروژنه Fully Hydrogenated Palm Olein FHPO
آشکارکننده شعله ای Flame Ionization Detector FID
پیش بینی شده Predicted PRD
روغن سویا Soybean Oil SBO
اسیدهای چرب اشباع Saturated Fatty Acids Content SFA
درصد چربی جامد Solid Fat Content SFC
درصد چربی جامد به عنوان تابعی اسید های چرب Solid Fat Content as Function of Saturated Fatty Acids SFCf(SFA)
درصد چربی جامد به عنوان تابعی از دما Solid Fat Content as Function of Temperature SFCf(T)
درصد چربی جامد به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع و دما Solid Fat Content as Function of Temperature and Saturated Fatty Acids SFCf(T,SFA)
نقطه ذوب Slip Melting Point SMP
نقطه ذوب به عنوان تابعی از اسیدهای چرب اشباع Slip Melting Point as Function of Saturated Fatty Acids SMPf(SFA)
اسیدهای چرب غیر اشباع Un Saturated Fatty Acids USFA
چكيده فارسي
اينتراستريفيكاسيون مخلوط چربي‌ها و روغن‌ها يكي از روش‌هاي جايگزين هيدروژناسيون نسبي براي توليد چربي‌هاي با کاربردهای خاص مانند انواع شورتنینگ‌ها و مارگارین مي‌باشد. در طول اين فرايند انواع جديدي از تري گليسريدها توليد مي‌شوند ولي ماهيت شيميايي اسيدهاي چرب تغییری نمی‌کند و ايزومرهاي موقعيتي و هندسي از جمله اسيدهاي چرب ترانس توليد نمي‌شوند .
در اين تحقيق تأثير واكنش اينتراستريفيكاسيون شيميايي بر روي 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.

کلمات کلیدی: درصد چربی جامد (SFC)، نقطه ذوب لغزشی، روغن پالم اولئین کاملاًً هیدروژنه، اینتراستریفیکاسیون، مدل سازی، گمپرتز
فصل اول: مقدمه1-1- 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). ايجاد بدطعمي و بوهای نامطبوع در روغن‌ها به اكسيداسيون اسيدهاي چرب غيراشباع آن‌ها مربوط مي 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).

متن کامل پایان نامه ها در 40y.ir

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *