فایل پایدارسازی امولسیون های روغن در آب با کمپلکس سدیم کازئینات و صمغ کتیرا

توضیحات

فایل پایدارسازی امولسیون های روغن در آب با کمپلکس سدیم کازئینات و صمغ کتیرااین پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد چکیدهسابقه و هدف: امولسيون ها جزء مهمي از اغلب سيستم هاي غذايي، دارويي وآرايشي هستند که به علت خصوصیات رئولوژیک و فیزیکوشیمیایی خاص خود، در صنایع مختلف اهمیت فراوانی دارند. اما محدودیت اصلی این سیستم ها ناپایداری ترمودینامیکی آنها می باشد که سبب جدایش فازی طی زمان می شود. در این تحقیق، تاثیر استفاده از صمغ کتیرای ایرانی به عنوان یک هیدروکلوئید طبیعی و سدیم کازئینات به عنوان یک امولسیفایر طبیعی در پایدارسازی امولسیون های روغن در آب (10% وزنی) و برخی ویژگی های فیزیکی و فیزیکوشیمیایی این سیستم ها بررسی شد.مواد و روش ها: در بخش اول مطالعه، پایداری سیستم های امولسیونی با بررسی تاثیر غلظت های متفاوت کتیرای حاصله از دو گونه گون آستراگالوس گوسیپینوس (AG) و آستراگالوس فلاکوسوس (AF) و با در نظر گرفتن نقش و غلظت جزء محلول و نا محلول طی سی و پنج روز پایش، تعیین گردید. سپس در فاز دوم مطالعه، تاثیر نسبت های متفاوت از سدیم کازئینات به کتیرا (1/1، 1/2، 1/3، 1/5 و 1/9) در غلظت کل دو بیو پلیمر ثابت و 9/0% وزنی و pH های متفاوت (7، 6، 5، 5/4 و 8/3) بر پایداری و خواص فیزیکوشیمیایی امولسیون ها طی 35 روز تعیین گردید. سپس جهت یافتن سازوکارهای مربوط به پایدارسازی، آنالیز قندی صمغ با HPAEC-PAD، ویژگی‌های رئولوژیک نمونه‌های امولسیون روغن در آب با دستگاه رئومتر ، توزیع اندازه ذرات با استفاده از تکنیک تفرق نور لیزر،کشش بین سطحی با دستگاه تنسیومتر بررسی شد.یافته ها : نتایج نشان داد AF در غلظت 5/0 % وزنی کشش سطحی و بین سطحی را بیشتر از بقیه نمونه ها کاهش می دهند در حالی که AG پایدار ترین امولسیون ها در غلظت 5/0 % وزنی ایجاد می کند. بنظر می رسد علت پایدارسازی بالاتر AG حضور توام جزء محلول با نقش امولسیفایری و جزء نامحلول با تاثیر بر گرانروی فاز پیوسته سبب پایداری امولسیون های حاوی AGمی باشد.نتیجه گیری: نسبت مشخص از جزء محلول به نامحلول، ساختار شیمیایی ( درجه متیلاسیون، استیلاسیون، محتوی اسید اورونیک و ترکیب قندی) کل صمغ و دو جزء تشکیل دهنده آن باعث توانایی مناسب امولسیون کنندگی AG شده است. افزودن توام سدیم کازئینات و کتیرا تاثیر آنتاگونیستی بر پایداری امولسیون ها داشت و امولسیون های حاوی این دو بیوپلیمر سریع ناپایدار شدند.واژگان کلیدی: امولسیون روغن در آب، پایداری، صمغ کتیرا، اندازه ذرات، رئولوژی و کشش بین سطحی فهرست مطالب1-فصل اول-مقدمه وكليات.. 31-1-بیان مسئله.. 51-2-تعريف علمي واژه ها.. 61-2-1- امولسیفایر(Emulsifier).. 61-2-2- عوامل سفت کننده (Thickening agents).. 6-12-3- امولسیون یگانه (Single emulsion).. 61-2-4- خامه ای شدن (Creaming).. 61-2-5- انبوهش (Flocculation).. 71-2-6- الحاق (Coalescence).. 71-2-7- وارونگی فاز (Phase inversion).. 71-2-8- مونودیسپرس.. 71-2-9- پلی دیسپرسیتی.. 71-2-10- دافعه فضايي (Steric exclusion).. 71-2-11-D(0/1) 71-2-12- D(0/5)... 71-2-13- D (0/9)... 81-2-14- D (4, 3)یاVolume mean diameter. 81-2-15- D (2, 1)یاSurface mean diameter. 81-2-16- D (1, 0)یاNumber mean diameter. 81-2-17- Span. 81-3-اهداف پژوهش.. 94-1-فرضيات پژوهش.. 101-5- جدول متغیرها.. 112- فصل دوم-مروری برپژوهشهای پیشین.. 142-1- تاریخچه ...............................................................................................................................................................................................................152-2-عوامل ناپایداری امولسیونها.. 172-2-1-بهم پیوستگی (Coalescence).. 182-2-2- انبوهش یالخته شدن ((Flocculation. 202-2-3- جدایشگرانشی (Creaming).. 212-2-4- برگشت فاز ( (Phase inversion. 242-3- نحوه ی تشكيل امولسيونها.. 252-4- سازوكارپايدارسازي امولسيونها.. 272-5- پایدارسازی امولسیونها بااستفاده ازبیوپلیمرهای طبیعی.. 282-5-1- امولسیونهای پایدارشد ه باپلی ساکاریدها.. 302-5-2- امولسیونهای پایدارشده باپروتئینها.. 332-6- معرفی پلیمرهای مورداستفاده درپژوهش حاضر.. 392-6-1- صمغ کتیرا.. 392-6-2- پروتئینهای شیر.. 452-7- روشهای مورداستفاده درپیش بینی خصوصیات وپایداری امولسیونهای روغن درآب 472-7-1- رئولوژی.. 482-8- جمع بندی.. 543-فصل سوم-موادوروشها.. 573-1- روش كلي پژوهش ومحل انجام آن.. 583-2- مواد……………….. 583-3- مراحل انجام پژوهش و روشهاي آزمون.. 583-3-1- تهيه پودركل صمغ كتيرا ( تراگاكانت).. 593-3-2- جداسازي جزءمحلول ونامحلول صمغ كتيرا (تراگاكانتين و باسورين) 593-3-3- آماده سازي محلول اوليه ي سديم كازيئنات،تراگاكانت،تراگاكانتين و باسورين.. 603-3-4- آماده سازي امولسيونهاي روغن درآب .. 603-3-5- نقشه وطرح.. 613-3-6- فاکتورهای مورداندازه گیری وروشهای اندازه گیری.. 623-3-7- تجزیه وتحلیل آماری.. 664-فصل چهارم-یافته ها.. 684-1- بررسی سازوکارپایدارسازی امولسیونهای روغن درآب توسط دوگونه صمغ کتیرا (گون ه آستراگالوس گوسیپینوس وآستراگالوس فلاکوسوس).. 694-1-1-ساختارشیمیایی (تعیین گروههای قندی،استیل ومتیل).. 704-1-2- اثرمتغیرها برپایداری امولسیونها طی زمان ( آزمون خامه ای شدن) 704-1-3- اثرمتغیرها برکشش سطحی وبین سطحی.. 764-1-4- اثرمتغیرها براندازه ذرات.. 784-1-5- اثرمتغیرها برداده های حاصل ازرئولوژی پایا.. 844-1-6- اثرمتغیرها برداده های حاصل ازرئولوژی ناپایا.. 884-2- بررسی سازوکارپایدارسازی امولسیونهای روغن درآب توسط صمغ کتیرا (گونه آستراگالوس گوسیپینوس) وسدیم کازئینات.. 934-2-1- اثرنسبت پروتئین به پلی ساکارید برپایداری امولسیونها طی زمان ( آزمون خامه ای شدن).. 934-2-2- اثر pHبرپایداری امولسیونها طی زمان ( آزمون خامه ای شدن) 944-2-3- اثرمتغیرها برکشش سطحی وبین سطحی.. 944-2-4- اثر متغیرها براندازه ذرات.. 964-2-5-اثرمتغیرها بررئولوژی پایا.. 994-2-6-اثرمتغیرها بررئولوژی ناپایا.. 1004-2-6-2- تاثیرpHبرکمپلکس و ویسکوزیته.. 1015-فصل پنجم-بحث و نتیجه گیری.. 1025-1- بررسی سازوکار پایدارسازی امولسیونهای روغن درآب توسط دوگونه صمغ کتیرا (گون ه آستراگالوس گوسیپینوس وآستراگالوس فلاکوسوس)………. 1035-1-1- ساختارشیمیایی ( تعیین گروههای قندی،استیل و متیل).. 1035-1-2-اثرغلظت وگونه صمغ کتیرا برپایداری امولسیونها طی زمان.. 1055-1-3-اثرمتغیرها برکشش سطحی و بین سطحی.. 1065-1-4- اثرغلظت و گونه صمغ کتیرا برتوزیع اندازه ذرات و تصاویرمیکروسکوپی.. 1075-1-5- اثرمتغیرها بررئولوژی پایا.. 1095-1-6- اثرمتغیرها بررئولوژی ناپایا.. 1125-2- بررسی سازوکار پایدارسازی امولسیونهای روغن درآب توسط صمغ کتیرا (گونه آستراگالوس گوسیپینوس) وسدیم کازئینات.. 1145-2-1- اثر نسبت پروتئين به پلي ساكاريد و pH برپایداری امولسیونها طی زمان.. 1145-2-2- اثرمتغیرها برکشش سطحی وبین سطحی.. 1155-2-3- اثرمتغیرها بررئولوژی.. 1155-3- نتیجه گیری.. 1175-4- پیشنهادات.. 1185-4- فهرست منابع.. 119 فهرست شکل ها و نمودارشمارهعنوان شکلصفحه2-1تصویر میکروسکوپی از یک امولسیون روغن درآب ( چاشنی مخصوص سالاد) شامل قطرات روغن پراکنده شده در محیط آبی 152-2تصويري شماتيک از انواع ساز و کار هاي ناپايداري امولسيون ها 182-3نمايي شماتيک از توليد امولسيون روغن در آب 262-4تفاوت بین پایداری سینتیکی و ترمودینامیکی 282-5تصویری از الف) گیاه گون ب) صمغ کتیرای مفتولی (آستراگالوس گوسیپینوس) ج) صمغ کتیرا خرمنی(آستراگالوس فلاکوسوس) 403-1تصویری از دستگاه اندازه گیری اندازه ذرات (Cilas 1090 particle size analyzer (Orleans)به همراه میکروسکوپ نوری 633-2تصویری دستگاه اندازه گیری کشش سطحی وبین سطحی (آلمان،Krüss GmbH-Hamburg Model K100)643-3تصویری از دستگاه رئومتر چرخشی (Physica MCR 301 (Anton Paar، اتریش) 654-1الفتاثیر غلظت (1/0-5/0 % وزنی/وزنی) صمغ کتیرا گونه اصفهان (آستراگالوس گوسیپینوس) براندیس پایداری (ESI) امولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی) طی 35 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد 724-1بامولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی بعد از 35 روز تحت شرایط سکون در دمای 25 درجه سانتی گراد (به ترتیب از راست به چپ غلظت های 1/0 تا 5/0 % وزنی/وزنی)73 4-2الفتاثیر غلظت (1/0-5/0 % وزنی/وزنی) صمغ کتیرا گونه شاهرود (آستراگالوس فلاکوسوس) براندیس پایداری (ESI) امولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی) طی 35 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد 744-2بامولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی بعد از 35 روز تحت شرایط سکون در دمای 25 درجه سانتی گراد (به ترتیب از راست به چپ غلظت های 1/0 تا 5/0 % وزنی/وزنی) 744-3الف امولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی بعد از 35 روز تحت شرایط سکون در دمای 25 درجه سانتی گراد (به ترتیب از راست به چپ غلظت های 35/0تا 5/0 % وزنی/وزنی) 754-3بامولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی بعد از 35 روز تحت شرایط سکون در دمای 25 درجه سانتی گراد (به ترتیب از راست به چپ غلظت های 35/0تا 5/0 % وزنی/وزنی) 754-4الفتاثیر غلظت (1/0-5/0 % وزنی/وزنی) جزء محلول صمغ کتیرا گونه اصفهان براندیس پایداری (ESI) امولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی) طی 35 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد 76 4-4بامولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی) بعد از 35 روز تحت شرایط سکون در دمای 25 درجه سانتی گراد(به ترتیب از راست به چپ غلظت های 35/0تا 5/0 % وزنی/وزنی) 764-5تاثیر افزودن AG ,AGB, AGTوAF غلظت 5/0% وزنی/وزنی طی زمان برکاهش کشش سطحی در دمای 25 درجه سانتی گراد- علائم : AG(●)،AGB (▲)،AGT (■)، AF(∆) و آب دیونیزه بدون صمغ (O) 774-6تاثیر افزودن AG ,AGB, AGTو AF غلظت 5/0% وزنی/وزنی طی زمان برکاهش کشش بین سطحی در دمای 25 درجه سانتی گراد. علائم : AG(●)،AGB (▲)،AGT (■)، AF(∆) و آب دیونیزه و روغن بدون صمغ (ᴏ)774-7میانگین کشش بین سطحی برای امولسیون های روغن در آب حاوی غلظت 5/0% وزنی/وزنی ازAG ، AG،AGT و AF در دمای 25 درجه سانتی گراد. A) AGB ، B) AGT، C) AF، D) AG و E)نمونه شاهد (آب و روغن بدون صمغ) 784-8مقایسه توزیع اندازه ذرات بر مبنای حجم، سطح و تعداد ذرات در امولسیون های حاوی 5/0 درصد وزنی/وزنی صمغ کتیرا نوع اصفهان (AG) بلافاصله بهد از تهیه امولسیون با اولتراتوراکس در 13500(rpm) به مدت 15 دقیقه در دمای 25 درجه سانتی گراد 814-9مقایسه تاثیر افزودنAG , AGB, AGT و AF در غلظت 5/0 % وزنی/وزنی بر توزیع اتدازه ذرات ( بر مبنای حجم) -علائم: AG (♦)، AF (●)، AGB (■)، AGT (▲)امولسیون های روغن در آب 814-10مقایسه توزیع اندازه ذرات دیسپرسیون و امولسیون های حاوی 5/0 % وزنی/وزنی 824-11مقایسه توزیع اندازه ذرات (بر اساس حجم و تعداد) امولسیون های حاوی 5/0 % وزنی/وزنی 834-12تصاویر میکروسکوپی از نمونه های امولسیونی حاوی 5/0 % وزنی/وزنی از صمغ های تعیین شده بلافاصله بعد از تهیه امولسیون ها 834-13تاثیر غلظت و نوع صمغ مورد استفاده بر نمودار گرانروی ظاهری-آهنگ برش در دمای 25 درجه سانتی گراد، علائم :(●) 0.5%, (■) 0.4 %,(▲) 0.3 %, ( ♦ ) 0.2%, (Ο) 0.1 and (*) 1%. 854-14 تغییرات مدول ذخیره تابع کرنش برای امولسیون های حاوی غلظت 5/0% وزنی/وزنی از(●) AG, (▲) AGB(■) AGT و (♦) AF در فرکانس 1 هرتز در دمای 25 درجه سانتی گراد 884-15تغییرات مدول ذخیره و افت تابع فرکانس برای امولسیون های حاوی غلظت 5/0 % وزنی از صمغ گونه اصفهان (AG) (●)، جزء محلول حاصل از گونه اصفهان (AGT) (■)،جزء نامحلول حاصل از گونه اصفهان (AGB)(▲) و صمغ گونه شاهرود (AF) (♦) در کرنش ثابت 1 % و دمای 25 درجه سانتی گراد 904-16تغییرات کمپلکس ویسکوزیته تابع فرکانس برای امولسیون های حاوی حاوی غلظت 5/0 % وزنی از صمغ گونه اصفهان (AG) (●)، جزء محلول حاصل از گونه اصفهان (AGT) (■)، جزء نامحلول حاصل از گونه اصفهان (AGB)(▲) و صمغ گونه شاهرود (AF) (♦) در کرنش ثابت 1 % و دمای 25 درجه سانتی گراد904-16تغییرات کمپلکس ویسکوزیته تابع فرکانس برای امولسیون های حاوی حاوی غلظت 5/0 % وزنی از صمغ گونه اصفهان (AG) (●)، جزء محلول حاصل از گونه اصفهان (AGT) (■)، جزء نامحلول حاصل از گونه اصفهان (AGB)(▲) و صمغ گونه شاهرود (AF) (♦) در کرنش ثابت 1 % و دمای 25 درجه سانتی گراد90 4-17تغییرات تانژانت افت تابع فرکانس برای امولسیون های حاوی حاوی غلظت 5/0 % وزنی از صمغ گونه اصفهان (AG) (●)،جزء محلول حاصل از گونه اصفهان (AGT) (■)، جزء نامحلول حاصل از گونه اصفهان (AGB)(▲) و صمغ گونه شاهرود (AF) (♦) درکرنش ثابت 1 % و دمای 25 درجه سانتی گراد 924-18تاثیر نسبت سدیم کازئینات به صمغ کتیرا گونه اصفهان (آستراگالوس گوسیپینوس) (1/1، 1/2، 1/3، 1/5 و 1/9) در غلظت كل بيو پليمر ثابت 9/0 % وزني براندیس پایداری (ESI) امولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی) طی 35 روز در دمای 25 سانتی گراد 934-19تاثیر pH براندیس پایداری (ESI) امولسیون های روغن در آب (10 % وزنی/وزنی) حاوی نسبت سدیم کازئینات به صمغ کتیرا گونه اصفهان (آستراگالوس گوسیپینوس) 1/1 در غلظت كل بيو پليمر ثابت 9/0 % وزني طی 35 روز در دمای 25 درجه سانتی گراد 944-20تاثیر افزودن غلظت 45/0 % وزني جزء محلول گونه اصفهان (AGT)، جزء نا محلول گونه اصفهان (AGB)، كل صمغ گونه اصفهان (AG)، گونه شاهرود (AF) - سدیم کازئینات به تنهايي (غلظت 45/0 % وزني) سدیم کازئینات + صمغ گونه اصفهان بر کاهش کشش سطحی ( نسبت 1 به 1 ، غلظت كل بيوپليمر 9/0 % وزنی/وزنی (25 درجه سانتی گراد) 944-21تاثیر افزودن غلظت 45/0 % وزني جزء محلول گونه اصفهان (AGT)، جزء نا محلول گونه اصفهان (AGB)، كل صمغ گونه اصفهان (AG)، گونه شاهرود (AF) - سدیم کازئینات به تنهايي (غلظت 45/0 % وزني) سدیم کازئینات + صمغ گونه اصفهان بر کاهش کشش بین سطحی ( نسبت 1 به 1 ، غلظت كل بيوپليمر 9/0 % وزنی/وزنی (25 درجه سانتی گراد) 954-22مقایسه تاثیر افزودن الف) صمغ کتیرا گونه اصفهان (AG) (در غلظت 45/0 % وزنی/وزنی) و سدیم کازیئنات و صمغ کتیرا گونه اصفهان (AG) ( نسبت 1 به 1 و غلظت کل پلیمر 9/0 % وزنی ب) صمغ کتیرا گونه اصفهان (AG) (در غلظت 3/0 % وزنی/وزنی) و سدیم کازیئنات و صمغ کتیرا گونه اصفهان (AG) ( نسبت 2 به 1 و غلظت کل پلیمر9/0% وزني ) دمای 25 درجه سانتی گراد 964-23مقایسه توزیع اندازه ذرات بر مبنای حجم، سطح و تعداد ذرات در امولسیون های حاویسدیم کازئینات و صمغ کتیرا نوع اصفهان (AG) ( نسبت 1 به 1 و غلظت کل پلیمر 9/0 % وزنی ) دمای 25 درجه سانتی گراد 974-24مقایسه تاثیر افزودن الف) صمغ کتیرا گونه اصفهان (AG) (در غلظت 45/0 % وزنی/وزنی) و سدیم کازیئنات و صمغ کتیرا گونه اصفهان (AG) ( نسبت 1 به 1 و غلظت کل پلیمر 9/0 % وزنی بر توزیع اندازه ذرات ( بر مبنای تعداد ذرات) امولسیون های روغن در آب 97 4-25تغییرات مدول ذخیره و افت تابع فرکانس برای امولسیون های نسبت های مختلف بیوپلیمر (غلظت کل بیوپلیمر 9/0 % وزنی)7 pH (●) نسبت 1 به 1، (■) نسبت 2 به 1، (▲) نسبت 5 به 1 و (♦) نسبت 1 به 1 در کرنش ثابت 1 % و دمای 25 درجه سانتی گراد 1004-26تاثیر pHبر کمپلکس ویسکوزیته در امولسیون های حاویسدیم کازئینات و صمغ کتیرا نوع اصفهان (AG) ( نسبت 1 به 1 و غلظت کل پلیمر 9/0 % وزنی ) دمای 25 درجه سانتی گراد101 فهرست جداولصفحهعنوان جدولشماره11جدول متغیرها 5-136مطالعات مربوط به تاثیر افزودن پلی ساکارید ها در پایدارسازی امولسیون های روغن 2-137مطالعات مربوط به تاثیر افزودن توام پلی ساکارید و پروتئین ها در پایدارسازی امولسیون های روغن 2-241مهمترین گونه های مولد کتیرا 2-344جدول آنالیز شیمیایی دو گونه صمغ کتیرایی ایرانی 2-445توزیع اندازه ذرات موجود در پراکنش های دو گونه صمغ کتیرا 2-570 ترکیب شیمیایی صمغ کتیرا نوع اصفهان، دو جزء آن و نوع شاهرود 4-180پارامترهای توصیف کننده اندازه ذرات در امولسیون های روغن در آب 10% وزنی/وزنی با افزودن غلظت های متفاوت از صمغ کتیرا نوع اصفهان (AG)، جزء نامحلول از صمغ کتیرا نوع اصفهان (AGB)، جزء محلول از صمغ کتیرا نوع اصفهان (AGT)و صمغ کتیرا نوع شاهرود (AGF) بلافاصله بعد از تولید و در روز 35 بعد از تولید در صورت دو فاز نشدن امولسیون های روغن در آب 4-286تاثیر غلظت و نوع صمغ مورد استفاده بر پارامترهای بدست آمده از نمونه های امولسیون مدل قانون توان 4-387گرانروی ظاهری امولسیون های روغن در آب 10 % وزنی در پنج نرخ برشی متفاوت 4-489مقادیر قدرت ساختاری (G' LVEو , ( G'' LVEتانژانت افت در ناحیه ی ویسکوالاستیک خطی و مقادیر γLVE(مقدارکرنشی را در آن تغییرات برگشت پذیر انجام می شود ) در امولسیون های حاوی غلظت 5/0% وزنی/وزنی از AG, AGB, AGT و AF در فرکانس 1 هرتز در دمای 25 درجه سانتی گراد 4-591مقادیر انحراف معیار پارامترهای قانون توان بدست آمده از نتایج حاصل از آزمون روبش فرکانس در نمونه های امولسیون روغن در آب 4-695داده های حاصل از اندازه گیری کشش سطحی و بین سطحی غلظت 5/0 % وزنی/وزنی 25 درجه سانتی گراد 4-798پارامترهای توصیف کننده اندازه ذرات در امولسیون های روغن در آب 10% وزنی/وزنی حاوی نسبت سدیم کازئینات به کتیرا و pHهای متفاوت 4-899تاثیر نسبت پروتئين به پلي ساكاريد و pH مورد استفاده بر پارامترهای بدست آمده از قانون توان بر نمونه های امولسیون روغن در آب 4-9101میانگین و انحراف معیار پارامترهای قانون توان بدست آمده از نتایج حاصل از آزمون روبش فرکانس در نمونه های امولسیون روغن در آب حاوی نسبت پروتئین به پلی ساکارید4-4