پایان نامه ها

روغن، پالم، اسید، مدل‌های، كه، يك

انداختن رنسید شدن و فراهم آوردن شرایط مناسب برای روغن‌های سرخ کردنی و همچنین تولید مارگارین با طعم و مزه خوب با میزان کم اسیدهای چرب اشباع به کار می‌رود.
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. همچنین به طور مستقیم برای روغن‌ها یا چربی‌های استخراج شده طبیعی یا روغن‌های هیدروژنه یا جزء به جزء شده به کار گرفته می‌شود. اینتراستریفیکاسیون را می‌توان به وسیله کاتالیزورهای شیمیایی یا آنزیمی انجام داد. تأثیر آن می‌تواند یک توزیع تصادفی از اسیدهای چرب، مرتبط با قانون احتمالات و یا توزیع جهت دار به عنوان مثال به وسیله تفکیک استرهای به شدت مذابی که به تازگی در اثر واکنش ترکیب از طریق بلور سازی کنترل شده طی استریفیکاسیون تشکیل شده‌اند، باشد (مارانگونی و روسو، 1998).
اینتراستریفیکاسیون اولین بار روی چربی‌های طبیعی مانند روغن پالم و لارد (چربی خوک) انجام شد. برای مثال در لارد طبیعی حدود 2 درصد تری گلیسریدها دارای سه اسید چرب اشباع حدود 24 درصد دارای سه اسید چرب غیراشباع هستند و بقیه تری گلیسریدها دارای اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع کاهش می‌یابد و نتیجه نقطه ذوب بالاتر و قابلیت پخش بهبود یافته مثل حجم بیشتر در کیک است.
اینتراستریفیکاسیون می‌تواند برای تولید مارگارین، شورتنینگ، صنایع پخت و ایجاد احساس خوب خوراکی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می‌بایست روانی را در سطح روغن‌های اشباع حفظ کند.
2-2-2-1- روش‌های اینتراستریفیکاسیوندو روش عمومی برای تهیه روغن‌های اینتراستریفیه شده وجود دارد. معمول‌ترین آنها استفاده از یک کاتالیست مثل سدیم متوکسید یا اتوکسید یا مخلوط سدیم-پتاسیم است. سه مورد اول نیازمند دمایی حدود 80 تا 120 درجه سانتی‌گراد برای تولید اسیدهای چرب اینتراستریفیه شده هستند. محصول در مرحله بعدی حتماً باید خنثی سازی شود تا کاتالیست‌های سمی جدا شوند و باید عمل بلانچینگ صورت گیرد تا رنگ قهوه‌ای تیره از بین رود و سپس عمل بی بو کردن صورت گیرد.
روش بعدی استفاده از آنزیم است. علی‌رغم مزایای اینتراستریفیکاسیون آنزیمی (شرایط واکنش و جهت‌گزینی آرام‌تر)، اینتراستریفیکاسیون شیمیایی هزینه کاتالیست کمتری دارد، افزایش مقیاس آن راحت‌تر و سریع‌تر است.
2-3- روغن سویا سویا (شکل 2-1) با نام علمی Glycine max L. گياهي دولپه، يك‌ساله از خانواده پروانه‌آسانان است. يكي از مهم‌ترين دانه‌هاي روغني مي‌باشد كه مورد استفاده زيادي در كشاورزي و صنعت دارد و در قديم در زمره يكي از پنج دانه مقدس (گندم، جو، ارزن، برنج و سويا) به شمار می‌رفته است. جايگاه ارزشمند آن به دليل روغن زياد و پروتئين فراوان دانه است كه به ترتيب ٢٠ و ٤٠ درصد از وزن دانه را تشکیل می‌دهد. سويا به‌دليل تنوع ژنتيكي و سازگاري وسيع، در دامنه وسيعي از عر‌ض‌هاي جغرافيايي كشت می‌گردد و در بين دانه‌هاي روغني مقام اول توليد را به خود اختصاص داده است (خادم و همکاران، 1383).

شکل 2-1- سویا
روغن سویا مهم‌ترین روغن نباتی است که در جهان تولید می‌شود. این اهمیت به دلیل فراوانی، ارزانی، کیفیت خوب روغن، محصول پروتئینی با ارزش به‌جامانده از روغن‌کشی و بازده بالای روغن است که روغن سویا را روغن برتر در بازارهای محلی و بین المللی کرده است. روغن سویا در محدوده نسبتاً وسیع حرارتی به صورت مایع بوده و ترکیبات غیر اشباع آن زیاد است. وجود مقدار نسبتاً زیاد (11-5 درصد) اسید لینولنیک (3: 18C)، پایداری روغن در مقابل اکسیداسیون را کاهش داده است. توسط هیدروژناسیون غیرکامل روغن و رساندن غلظت اسید لینولنیک به کمتر از 3 درصد، توانسته‌اند پایداری روغن را به‌طور قابل توجهی بهبود بخشند. اما همانطور که شرح داده شد، هیدروژناسیون معایبی به دنبال دارد که برای سلامتی مضر است.
روغن سویا دارای مقدار زیادی اسید لینولئیک و مقدار نسبتاً زیادی اسید لینولنیک (سه پیوند غیراشباع) است که مقدار آن برحسب نوع دانه و شرایط آب و هوایی متغیر است. به دلیل وجود مقدار زیادی اسیدهای چرب غیراشباع در روغن سویا، تقریباً تمام مولکول‌های گلیسیرید، حداقل دو اسید چرب غیراشباع داشته و گلیسریدهای با دو و سه اسید چرب اشباع شده اساساً وجود ندارند (قوامی و همکاران، 1382).

2-4- روغن پالم
پالم یا نخل روغنی (شکل شماره 2-2) گیاهی است با نام علمی Elaeis guineensis و متعلق به خانواده نخیلاتPalmaceae که شامل دو گونه است. گیاه پالم يا نخل روغني از گیاهان بومی آفریقا است. این گیاه اولین بار در کشورهایی مثل آنگولا و توگو به عمل آمد و تکثیر و کاشت آن در کشورهایی مانند مالزی و اندونزی و فیلیپین از سال 1848 میلادی شروع شد. امروزه روغن پالم دومین روغن نباتی جهان از نظر تولید به  شمار می‌آید ضمن آنکه بالاترین میزان صادرات را در میان روغن‌های نباتی به خود اختصاص داده است. کشور مالزی با کمی اختلاف نسبت به رقبا، تولید کننده و صادر کننده تراز اول روغن پالم در جهان است. روغن پالم روغني خوراكي است كه از قسمت گوشتي ميوه درخت نخل روغني استخراج شده اما روغن هسته پالم از مغز هسته‌هاي ميوه پالم استخراج و از نظر تركيب و خصوصيات فيزيكي با روغن پالم متفاوت بوده و مصارف و بازار جداگانه‌اي دارد (ضوابط وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشكي، 1386). ميوه درخت پالم منشأ دو نوع روغن مي باشد.

شکل 2-2- قسمت‌های مختلف میوه پالم روغن پالم سرشار از اسید پالمیتیک و اسید اولئیک است. به علت وجود اسيد‌هاي چرب خاص، روغن پالم در دمای اتاق به 2 بخش مایع و جامد تبدیل می‌شود. (اسکرین ویسان، 1978؛ استاندارد ملی ایران، شماره 4466).
روغن پالم اولئین، بخش مایع از اولین مرحله جداسازی فاز مایع از روغن پالم می‌باشد. این روغن مراحل ابتدایی پالایش شامل خنثی کردن، رنگبری و بوگیری را در کشور مبدا طی نموده، به‌گونه‌ای که برای پالایش نهایی در کارخانه‌های روغن نباتی به عنوان ماده اولیه مناسب باشد. روغن پالم اولئین به دو صورت قابل استفاده مستقیم در صنایع غذایی (نیاز به پالایش مجدد ندارد) و روغن پالم اولئین پالایش شده نهایی تهیه می‌شود که مورد اخیر پس از پالایش نهایی در کارخانه‌های روغن نباتی می‌تواند در اختلاط با سایر روغن‌ها استفاده شود و یا می‌تواند در سایر کارخانه‌های صنایع غذایی در تهیه فرآورده‌ها استفاده شود.
2-4-1- خصوصيات فراکشن‌های روغن پالم
در جدول شماره 2-1 خصوصیات فراکشن‌های روغن پالم شرح داده شده است.
جدول 2-1- خصوصیات روغن پالم و فراکشن‌های آن
  روغن خام (تصفیه نشده)، نیمه مایع و نارنجی براق است و ضمن تصفیه سازی، جامد و سفید رنگ می‌شود که در نتیجه، نگهداری و حمل و نقل آن آسان‌تر می‌گردد. تقاضای زیاد برای این روغن در کشورهای توسعه یافته و سرزمین‌های دور و نزدیک شرق جهان باعث شده که روغن پالم تصفیه شده گرانتر از روغن سویا یا روغن کلزا باشد (جان و همکاران، 1994).
روغن پالم اولئین مشکلاتی را در تولید محصولات چرب جامد به وجود می‌آورد چون منجر به پلاستیسیته پایین محصولات می‌شود و در دمای بدن به‌طور کامل ذوب نمی‌شود (پانتزاریس، 2000). برای بهبود ویژگی‌های ذوبی آن، پالم اولئین ممکن است با چربی‌های دیگر که پروفایل ذوبی خوبی دارند، مخلوط یا اینتراستریفیه شود (نورلیدا و همکاران، 2007؛ ژانگ و همکاران، 2001؛ مینگ و همکاران، 1999).
2-5- مدل سازی ویژگی‌ها و ترکیبات مواد غذایی پارامترهای بحرانی در طراحی یک فرآیند است. مقادیر و دامنه خواص ممکن است بر اساس مقادیر منتشر شده برای مواد مشابه، بهبود در بهره‌وری فرآیند و طراحی تجهیزات مورد استفاده برای انجام فرآیند، تخمین زده شده و برآورد گردند (ایرودایاراج، 2002).
مدل به طور ساده موضوع يا مفهومي است كه براي نشان دادن نتايج يك پديده بر روي پديده‌اي ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. يك مدل از يك سيستم وسيله‌اي است كه به ما كمك مي‌كند تا بتوانيم به سوالاتي در مورد سيستم، بدون تجربه كردن آنها، پاسخ دهيم (لجونگ و گلد ، 1994).
استفاده از علم رياضي در بازسازي مسائل به عنوان «مدل سازي رياضي» تعبير مي‌شود. مدل رياضي مدلي است كه با استفاده از مفاهيم رياضي مانند ثابتها، متغيرها، توابع، معادلات و نظاير آن ساخته مي‌شود. و بايد به گونه اي باشد كه بتواند راه حلي براي مسائل موجود ارائه كند. در مدل سازي رياضي در مرحله اول بايد صورت مسئله، مجهولات و معلومات آن را بدانيم. در مرحله بعدي باید با توجه به پارامترهاي موجود، ارتباطي بين عوامل اثرگذار برقرار كرده و در واقع مدلي ساخته شود. در اين مرحله بعضي ويژگي‌ها يا عوامل درنظر گرفته مي‌شوند و بعضي كنار گذاشته می‌شوند. در مرحله سوم، فرمول بندي رياضي مسئله انجام می‌شود. اين مرحله معمولاً مشكل ترين مرحله مدل سازي يك پروسه به شمار مي‌آيد. هر اطلاعاتي كه در مورد داده‌هاي موجود داريم، به معادله رياضي تبديل مي‌شود. مي‌توان از بعضي از تكنيك‌ها براي تبديل صورت مسئله به مجهولات موجود در معادلات حاصل استفاده نمود. تشخيص و فرمول بندي ارتباط بين متغيرها و چگونگي استفاده از ورودي- خروجي‌ها در اين مرحله مطرح مي‌شود. در مرحله چهارم، بايد اين معادله حل شود يعني؛ با قرار دادن مقادير معلوم به متغيرها نتيجه حاصل را به دست آورد. در مرحله پنجم، نتيجه به دست آمده تفسير می‌شود. در واقع محقق بايد بداند كه آيا ارتباط منطقي بين نتيجه حاصل از مدل و تغييرات مشاهده شده در آزمايشات وجود دارد يا نه. در مقايسه مدل با واقعيت (مرحله ششم) بايد اعتباردهي، ارزيابي و بازگشت را انجام داد. اگر مدل نياز به اصلاح دارد بايد به مرحله اول بازگشت و حلقه را تكرار نمود. مدل سازي رياضي يك پروسه بازگشتي است كه از يك سري اطلاعات خام، با پردازش‌هاي متناوب به دست مي‌آيد و اصلاح مدل تا زمان رسيدن به مدل ايده آل ادامه مي‌يابد. يك مدل بايد در يك زمان به اندازه كافي پيچيده و براي پيش گويي به اندازه كافي ساده باشد تا بتواند مورد استفاده قرار گيرد (دویله و همکاران، 1997).
مدل سازی به ویژه مدل‌های عددی و مشاهده‌ای فرآیندهای غذایی از مدت‌ها قبل به وجود آمده و به بخش جدایی ناپذیر تحقیق و طراحی تبدیل شده است. هرچند، مدل‌های آنالیتیکی قبل از وجود کامپیوترهای پرسرعت امروزی، حالت اصلی مدل سازی بود اما امروزه مدل‌های شمارشی و تجربی یا عملی بر پایه کامپیوتر، انواع اصلی مدل‌ها در توسعه و تحقیق هستند.
فرایندهای غذایی با انواع ویژگی‌ها و خواص به‌واسطه انواع ماهیت‌های بیولوژیکی و تبدیل مواد در طی فرآوری اغلب پیچیده هستند. مدل‌های شمارشی و تجربی بسیار گسترده هستند و می‌توانند دامنه وسیعی از پارامترهای ورودی و خروجی و انواع فرایند را پوشش ‌دهند، بنابراین انعطاف پذیری بیشتری در توصیف واقع گرایانه فرایند دارند. این مهم است که محدودیت‌های هر روش مدل سازی را بدانیم. استفاده منطقی از این مدل‌ها سبب کارایی بهتر به وسیله تفهیم بهتر فرآیندها و کوتاه کردن چرخه طراحی محصول و فرآیند می‌شود.
مدل‌ها دو استفاده اساسی دارند. رایج‌ترین استفاده مدل‌ها فراهم نمودن تفهیم بهتر فرایند فیزیکی به وسیله مشاهده نسبت بین پارامترهای ورودی و خروجی است. برای مثال در مدل سازی فرایند استریلیزاسیون، محقق نیاز دارد که اثر دمای بخار (پارامتر ورودی) را بر روی مرگ و میر باکتری‌ها (پارامتر خروجی) بداند. همچنانکه روش‌های کامپیوتری و محاسباتی و سخت افزارها و نرم افزارهای کامپیوتری دچار تحول شدند، استفاده و هدف اساسی دوم پدیدار شد: استفاده از مدل در طراحی یا در چک کردن سناریوی «چه می‌شد اگر». همان‌طور که در مورد استریلیزاسیون ذکر شد، هم اکنون یک محقق می‌تواند به راحتی بررسی نماید که تغییر دمای فرایند (پارامتر ورودی) چه تغییری در کیفیت فرآورده ایجاد می‌نماید (داتا و راترای، 2001).
مدل‌هاي به‌کار رفته در مواد غذایی، به دو گروه عمده تقسیم می‌شوند:
1- مدل‌هاي بنیادي، مدل هاي تئوریک یا مدل هاي عمومی که نام دیگر این گونه مدل‌ها می‌باشد.
این نوع مدل‌ها از نظریه‌ها و تئوري‌هاي موجود استنباط و استنتاج می‌شوند. در این نوع مدل‌ها از کل به جزء پی برده می‌شود و ماهیت آن تبدیل تئوري‌ها و مفاهیم به فرمول‌ها و روابط ریاضی و محاسباتی، بدون به‌کار بردن اطلاعات داده‌هاي اندازه‌گیري شده است. داده‌ها تنها براي کالیبره کردن و معتبرسازي مدل استفاده می‌شوند.
2- مدل هاي تجربی: در فرآیندهاي غذایی همیشه پیش‌زمینه مناسب علمی در خصوص فرآیندي که باید مدل سازي شود، وجود ندارد. در این صورت، استفاده از داده‌ها براي شرح فرآیند و ارائه مدلی مناسب امکان‌پذیر است و حتی ما را به سمت ارائه فرمول و پشنهاداتی درباره مکانیسم دخیل در فرآیند هدایت می‌کند. با استفاده از این نوع مدل، بدون این که به مکانیسم واقعی اشاره‌اي شود می‌توان ورودي‌ها را به خروجی تبدیل کرد. به عبارت دیگر، در این نوع مدل از جزء به کل پی برده می‌شود (نیکولاي و همکاران، 2001).
برخی منایع مدل سازی را به 3 گروه تقسیم می‌نمایند:
1- مدل‌های آنالیتیکی
2- مدل‌های شمارشی یا عددی
3- مدل‌های مشاهده‌ای (تجربی)
مدل‌های آنالیتیکی مدل‌هایی هستند که معمولاً راه‌حل های آنالیتیکی یا مشابه آنالیتیکی دارند که اغلب بدون کمک کامپیوتر توسعه می‌یابند. مدل‌های آنالیتیکی از اهمیت بالایی برخوردارند چون زمانی که به کار می‌رود، تفهیم کاملی از سیستم به دست می‌دهد. اما کاربرد آن محدود است چراکه بسیاری از فرایندهای مواد غذایی بسیار پیچیده هستند که استفاده از چنین مدل‌هایی را توصیف کنند.
مدل‌های شمارشی یا کامپیوتری عموماً شامل یک سری معادلات دیفرانسیل است که فیزیک مدل را بسیار دقیق‌تر از مدل‌های آنالیتیکی

متن کامل پایان نامه ها در 40y.ir

دیدگاهتان را بنویسید

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