پژوهش: پایان نامه ارشد رشته کشاورزی : بررسی اثر عصاره زنیان بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلم خوراکی نشاسته ساگو

با عنوان : مطالعه اثر عصاره زنیان بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلم خوراکی نشاسته ساگو

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده کشاورزی، گروه آموزشی علوم و صنایع غذایی

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کشاورزی،علوم و صنایع غذایی

گرایش: تکنولوژی صنایع غذایی

عنوان:

مطالعه اثر عصاره زنیان بر خواص فیزیکوشیمیایی، مکانیکی، عبوردهی و ضد میکروبی فیلم خوراکی نشاسته ساگو

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر عبدالرضا محمدی نافچی

استاد مشاور:

سرکار خانم دکتر مریم جوکار

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چکیده

 در این پژوهش،تاثیرافزودن عصاره زنیان بر خصوصیات ضد­میکروبی،فیزیکوشیمیایی و مکانیکی فیلم خوراکی نشاسته­ساگو مطالعه گردید. برای تهیه فیلم خوراکی نشاسته ساگو،45%پلاستی­سایزر گلیسرول-سوربیتول با نسبت 1 به 3 بهره گیری گردید و عصاره زنیان در غلظت­های 0%،10%،20% و 30% اضافه گردید.خصوصیات میکروبی، مکانیکی و فیزیکوشیمیایی فیلم خوراکی نشاسته ساگو حاوی درصدهای 0%،10%،20% و 30% عصاره زنیان مورد مطالعه قرار گرفت.آزمایش­ها در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گردید و تجزیه­و­تحلیل نتایج به کمک نرم افزار گراف­پد پریزم 5، انجام گردید.بررسي اثر فيلم­های حاوي عصاره آبی زنیان،بر باکتری اشرشیاکلی،نشان داد كه هیچ­کدام از غلظت­های مورد مطالعه،داراي اثر بازدارندگي قابل ملاحظه ای نبود و هاله­ای نظاره نشد. (p<0.05)اما فيلم­های حاوي غلظت­هاي 8 و 16 گرم عصاره متانولی زنیان،نشان داد كه هر دوغلظت مورد بررسي،داراي اثر بازدارندگي بوده و افزايش غلظت عصاره متانولی،افزايش اثر مهار­كنندگي آن بر رشد باکتری اشرشیاکلی را به­گونه معني­داري (p<0.05) به دنبال داشت.باافزایش غلظت­های عصاره آبی زنیان در فیلم نشاسته ساگو از 0 تا 30% ، مقاومت به کشش و مدول یانگ مربوط به این فیلم­ها،کاهش و ازدیاد طول تا نقطه شکست،نفوذپذیری به بخار آب،نفوذپذیری به اکسیژن افزایش پیدا نمود (p<0.05).اما قابلیت جذب آب فیلم،طریقه قابل ملاحظه­ای نشان نداد.انحلال پذیری در آب هم به غیر از در نمونه دارای 30% عصاره آبی زنیان،تغییر قابل ملاحظه ای نکردنتایج مربوط به رنگ­سنجی نشان داد که با افزایش درصد عصاره زنیان از 0% به 30% در فیلم خوراکی نشاسته ساگو،شاخص L* که نشان­دهنده سفیدی و شاخص شفافیت نمونه می باشد، شاخص b* که نشان­دهنده رنگ زرد و شاخص c* که نشان­دهنده خلوص می باشد و همچنین شاخص h که نشان­دهنده ته­رنگ می باشد؛طریقه قابل ملاحظه ای را نشان نداد اما شاخص a* که نشان­دهنده رنگ قرمز می باشد،به گونه معنی­داری کاهش پیدا نمود (p<0.05).با افزودن عصاره آبی زنیان به محلول تشکیل دهنده فیلم خوراکی نشاسته ساگو نسبت به فیلم کنترل،میزان جذب uv در بازه 350-200نانومتر(محدوده ماوراءبنفش)، افزایش پیدا نمود اما میزان عبور تغییر قابل ملاحظه ای نکرد .

کلمات کلیدی : فیلم خوراکی نشاسته ساگو، عصاره زنیان،خواص ضدمیکروبی،خواص فیزیکوشیمایی،خواص مکانیکی

1-1کلیات

یکی از بزرگترین معضلات قرن حاضر که بشر با آن روبروست،مشکل آلودگی محیط زیست می باشد.یکی از بزرگترین منابع آلوده کننده ی محیط زیست،زباله های حاصل از بسته بندی مواد غذایی می باشد.بخش اعظم این زباله ها از مواد سنتزی با منشا نفتی هستند که مدت زیادی طول می کشد که تجزیه شوند و در طبیعت باقی می مانند.(کارمن و همکاران،2011)[1].

در حال حاضر سه روش اصلی برای از بین بردن زباله ها هست که شامل دفن زباله ها،سوزاندن زباله ها و بازیافت زباله هاست که هر کدام معضلات خاص خود را داشتند.برای دفن زباله ها،زمین زیادی لازم می باشد و به علاوه موجب آلودگی آب های زیرزمینی می گردد.سوزاندن زباله ها نیز موجب افزایش آلودگی هوا و ایجاد باران اسیدی می گردد و به علاوه شناسایی محل های مناسب سوزاندن زباله ها،کاری مشکل می باشد.بازیافت زباله ها هم معضلات خاص خود را دارد مانند اینکه مواد حاصل از بازیافت را نمی توان برای مواد غذایی و مصارف پزشکی بهره گیری نمود.همچنین هزینه ی جمع آوری و حمل و نقل آنها بالاست و همچنین به علت چند لایه بودن مواد بسته بندی،بازیافت آنها مشکل می باشد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

این مساله بشر را به فکر انداخت که بسته بندی هایی تولید کند که قابلیت تجزیه در طبیعت را داشته باشد.پس مساله ی بیوپلیمرهاcی زیست تخریب پذیر(بسته بندی های سبز) مطرح گردید و تحقیقات زیادی روی آن انجام گرفت.

 1-2-بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر[2]

بیوپلیمر یک پلیمر طبیعی می باشد و بیوپلیمر زیست تخریب پذیر یعنی یک پلیمر طبیعی که می تواند به کمک میکروارگانیسم ها تجزیه شده و به محصولات طبیعی مثل آب ،دی اکسید کربن و…تبدیل می گردد.این ترکیبات در صورتی که در تهیه ی آنها فقط از ترکیبات مجاز خوراکی بهره گیری گردد،می توانند خوراکی باشند و به همراه غذا مصرف شوند.بهره گیری از بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیربرای بسته بندی مواد غذایی سالهاست که مورد توجه محققین و دانشمندان بوده می باشد.(قنبرزاده و همکاران،1388؛کارمن و همکاران،2011)

1-2-1 مزایای بهره گیری از بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر

تولید و کاربرد بیوپلیمرهای زیست تخریب پذیر در صنعت بسته بندی مزایای زیادی دارد که مانند این مزایا می توان به موارد زیر تصریح نمود:

  • باعث بالا رفتن ارزش افزوده ی محصولات کشاورزی می گردد به دلیل اینکه این بیوپلیمرها منشا کشاورزی دارند و معمولا از محصولات گیاهی و حیوانی به دست می آیند
  • برخلاف پلیمرهای سنتزی که منشا نفتی دارند،این بیوپلیمرها از منابع تجدید پذیر به دست می آیند و پس می توانند مدام تولید شوند و از مصرف منابع تجدید ناپذیر جلوگیری می گردد.
  • این بیوپلیمرها قابلیت برگشت به طبیعت را دارندو توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شده و به طبیعت باز می گردند و از آلودگی محیط زیست جلوگیری می گردد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-3- پوشش های خوراکی[3]

برای نگهداری محصولات غذایی و افزایش جذابیت ظاهری آنها،می توان از پوشش های خوراکی بهره گیری نمود.از دوران باستان،چینی ها پرتقال و لیموی تازه را با لایه نازکی از موم می پوشاندند تا خشک شدن آن به تعویق بیفتد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-3-1:مزایای بهره گیری از پوشش های خوراکی

پوشش دادن مزایای بسیاری دارد مانند:

جلوگیری از خشک شدن،ایجاد ظاهر جذاب،کاهش تبادل گازهای تنفسی(کاهش فعالیت های بیوشیمیایی) و عدم رشد کپک ها و حشرات بر روی میوه ها و سبزی ها.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-4- تفاوت فیلم خوراکی[4] و پوشش خوراکی[5] و ورقه های خوراکی[6]

تفاوت فیلم و ورقه در ضخامت آنهاست.معمولا به ضخامت های بالاتر از 250 میکرومتر ورقه و به ضخامت های کمتر از 250میکرومتر فیلم می گویند.

فیلم ها و ورقه های خوراکی،بصورت لایه ای نازک تولید می گردد و بعد همانند پلیمرهای سنتزی برای بسته بندی مواد غذایی به کار می رود. فیلم ها می توانند به شکل لفاف،کپسول،پاچ و کیسه تولید شوند .

برخلاف پوشش های خوراکی،فیلم ها و ورقه ها برروی ماده ی غذایی تشکیل می گردد.پس پوشش جزئی از محصول می باشد و روی محصول باقی می ماند.پوشش دادن از طریق واکس زدن،اسپری کردن و غوطه ور کردن انجام می گردد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-5- ایده اولیه پوشش های خوراکی

ایده اولیه بهره گیری از پوشش های خوراکی،پوشش طبیعی میوه ها و سبزیجات بود.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-6- تاریخچه بهره گیری از فیلم ها و پوشش های خوراکی

اولین بار ماریس و پارکر در سال 1895 از فیلم های ژلاتینی برای نگهداری گوشت بهره گیری کردند.از سال 1930 از موم های پارافینه ی مذاب برای پوشش دادن مرکبات در سطح تجاری بهره گیری گردید..در سال 1950 از امولسیون های روغن در آب کارنوبا برای پوشش های میوه ها و سبزی ها بهره گیری گردید.(قنبرزاده و همکاران،1388)

1-7- کاربرد فیلم های خوراکی و زیست تخریب پذیر

فیلم های خوراکی طول عمر مفید ماده ی غذایی را افزایش می دهند و به علاوه نیاز مصرف کننده برای مصرف غذاهای طبیعی تر را فراهم می کنند و به محیط زیست هم صدمه کمتری می زنند. فیلم های خوراکی قصد جایگزین شدن با فیلم های سنتزی موجود را ندارند اما می توانند به همراه بسته بندی های سنتزی با هدف کاهش زباله های سنتزی تولید شوند.این بسته بندی ها می توانند نفوذپذیری گازهایی مثل اکسیژن،دی اکسیدکربن و بخار آب و مهاجرت لیپیدها را کنترل کنند و همچنین می توانند از ترکیبات مغذی و مواد افزودنی موجود در ماده ی غذایی محافظت کنند.(کارمن و همکاران،2011)

برخلاف فیلم ها و پوشش های خوراکی،بهره گیری از فیلم ها و پوشش های زیست تخریب پذیر با هدف جایگزینی کامل با مواد بسته بندی سنتزی انجام می شود .این فیلم ها نیز دارای قابلیت بازدارندگی در برابر رطوبت،اکسیژن،مواد طعمی،آروما و روغن بوده و کیفیت غذا یا دارو را حفظ می کند .فقط به دلیل بهره گیری از ترکیبات غیرخواراکی،قابلیت مصرف خوراکی را ندارند.(قنبرزاده و همکاران،1388)

یکی از بزرگترین معضلات بهره گیری از فیلم های خوراکی و زیست تخریب پذیر،قیمت تمام شده نسبتا بالای آنها می باشد.(حسینی،1385)

1-8- بیوپلیمرهای مورد بهره گیری در تولید بسته بندی های زیست تخریب پذیر و خوراکی

  • پروتئین ها:زئین ذرت،گلوتنین و گلیادین گندم،پروتئین های سویا،ژلاتین،کازئین شیر،…
  • کربوهیدراتها:سلولز و مشتقات سلولز،نشاسته و مشتقات آن،کیتین و کیتوزان،صمغ ها،…
  • لیپیدها:چربی ها و روغن های گیاهی و حیوانی،موم ها،…
  • پلی استرها:پلی هیدروکسی بوتیرات،پلی هیدروکسی والرات،پلی لاکتیک اسید،…این دسته بیشتر برای بسته بندی زیست تخریب پذیر غیر خوراکی به کار می رود.

از میان این چهار دسته از پروتئین ها و لیپید ها بیشتر بهره گیری می گردد.(قنبرزاده و همکاران،1388)

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

1-9- پلی ساکاریدها[7]

پلی ساکارید ها کربوهیدراتهایی با وزن مولکولی بالا هستند.فراوان ترین ترکیبات آلی موجود در طبیعت کربوهیدراتها هستند.کربوهیدراتها به علت فراوانی و ارزانی،مهم ترین منبع تامین کننده ی انرژی اکثر ساکنان زمین می باشد.کربوهیدراتها همچنین در تغذیه ی دام و طیور که آنها نیز به نوبه ی خود توسط بشر مصرف می شوند،تأثیر بسیار مهمی دارند.(فاطمی،1391) عناصر سازنده ی اکثر پلی ساکاریدها کربن،هیدروژن و اکسیژن می باشد (فاطمی،1391؛قنبرزاده1387؛قنبرزاده و همکاران،1388)

کربوهیدراتها در بافت های گیاهی و حیوانی و میکروارگانیسم ها در شکل ها و مقادیر مختلفی وجود دارند.

صمغ ها گروهی از پلی ساکاریدها هستند که از منابع مختلف گیاهی،جلبک های دریایی و میکروارگانیسم ها به دست می آیند.و به خاطر خواص فیزیکیشان در صنایع غذایی کاربردهای فراوانی دارند.(قنبرزاده، 1387)

مونوساکاریدها بر اساس تعداد به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

  • مونوساکاریدها(تک قندیها):گلوکز مهم ترین مونوساکارید شناخته شده در طبیعت می باشد.
  • الیگوساکاریدها:دارای 2-10 مونوساکارید در ساختمان خود هستند.مهم ترین الیگوساکاریدهای موجود در طبیعت،ساکارز،لاکتوز و مالتوز هستند.
  • پلی ساکاریدها:دارای بیشتر از 10 واحد مونوساکارید در ساختار خود می باشد.مثل نشاسته.(فاطمی و همکاران،1385؛قنبرزاده،1387؛قنبرزاده و همکاران،1388)

1-10- نشاسته[1]

بعد از سلولز،نشاسته فراوان ترین کربوهیدرات در دسترس به عنوان ماده خام گیاهی می باشد.براورد تولید جهانی مقدار نشاسته،58 میلیون تن می باشد.استخراج نشاسته از ذرت 46 میلیون،گندم 6/4 میلیون،سیب زمینی 5/3 میلیون،و باقی مانده هم از برنج و ریشه تاپیوکا به دست می آید.نشاسته،کربوهیدرات اصلی در گیاهان می باشد و به عنوان یک منبع ذخیره برای تامین انرژی دوره های رشد،خواب و جوانه زنی می باشد.(آخیلش وی سینق و همکاران،2012)[2]

نشاسته به عنوان یک پلیمر زیست تخریب پذیر با خواص شیمیایی خوب،به یک پتانسیل بزرگ چند منظوره به عنوان یک منبع تجدیدپذیر برای برنامه های مختلف در زمینه مواد خوارکی و غیر خوراکی به شمار می آید.(آخیلش وی سینق و همکاران،2012)

نشاسته یک پلیمر می باشد که از مونومرهای گلوکز تشکیل شده می باشد.نشاسته به صورت دانه های جدا از هم یا گرانول ها هست که قطر آنها از 2-100 میکرون متغییر می باشد که در نشاسته های مختلف در زیر میکروسکوپ به اشکال مختلف کروی،بیضی و یا چند وجهی دیده می گردد.این گرانول ها اکثرا دارای یک مبدا مرکزی به نام هیلام می باشد که توسط حلقه های متحدالمرکز احاطه شده می باشد.

مهم ترین منبع نشاسته ذرت می باشد اما نشاسته گندم،برنج،تاپیوکا ،سیب زمینی،کاساوا و … نیز هست.بزرگترین گرانولها مربوط به سیب زمینی و کوچکترین آنها برنج می باشد.(فاطمی،1385)

1-10-1- ساختار نشاسته

نشاسته از دو نوع مولکول پلیمری تشکیل شده می باشد:آمیلوز و آمیلوپکتین

قسمت خطی و فاقد انشعاب آن آمیلوز می باشد و قسمت منشعب آن آمیلوپکتین نامیده می گردد.که معمولا 75-80% نشاسته آمیلوپکتین و بقیه آن آمیلوز می باشد.اما در انواعی از نشاسته ممکن می باشد نسبتهای کاملا متفاوتی از آمیلوز و آمیلوپکتین داشته باشیم.

نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین بستگی به مقدار دو آنزیم که سازنده ی اتصال های 4→1α و 6→1α دارد.دررشته ی اصلی، اتصال واحدهای گلوکز به صورت 4→1α و در انشعابات، به صورت 6→1α می باشد.( فاطمی و همکاران،1385)

وزن مولکولی آمیلوپکتین 100-200 هزار می باشد و وزن مولکولی آمیلوز در حدود 1 میلیون می باشد.زنجیره مولکولی آمیلوز به حالت مارپیچ می باشد که هر دور مارپیچ،6 مولکول گلوکز دارد که می تواند مواد مختلفی مانند اسیدهای چرب یا بعضی مواد طعم زا را درون ساختمان خود نگه دارد.و به خاطر همین خاصیت می باشد که می توان آن را به گونه کامل از یک خمیر جدا نمود به کمک موادی مثل بوتانول،اسیدهای چرب و فنولهای مختلف و اعمال حرارت،خمیراز حرارت نزدیک به نقطه ی جوش تا حرارت اتاق به آرامی سرد می گردد و آمیلوز همراه با مواد ذکر گردیده به صورت کریستال درآمده و با سانتریفوژ کردن،می توان آن را جدا نمود.از آمیلوز ورقه های شفافی تهیه می گردد که برای بسته بندی مواد غذایی مورد بهره گیری قرار می گیرد.که زیرا ماده ای خوراکی می باشد می تواند همراه غذا مصرف گردد.( فاطمی و همکاران،1385)

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

1-10-2- ژلاتینه شدن نشاسته[3]

هنگامی که دانه ها یا گرانول های نشاسته خام و صدمه ندیده،در آب سرد قرار داده گردد،مقدار کمی آب جذب می کند و تا حرارت° c 65،گرانول ها افزایش حجم کمی دارند.که این تورم قابل برگشت می باشد و گرانول ها می توانند به حجم اولیه برگردند.اما چنانچه تورم زیاد و برگشت ناپذیر باشد،این فرایند را ژلاتینی شدن می گویند.(فاطمی و همکاران،1385)

1-11- خصوصیات نشاسته ساگو[4]

نخل ساگو متعلق به جنس متروکسیلون[5]،متعلق به خانواده پالمائه[6] می باشد.نشاسته ساگو از نخل ساگو به دست می آید و یک محصول گرمسیری می باشد و به خوبی در کشورهای جنوب شرق آسیا رشد می کند.نشاسته ساگو یک ماده نسبتا ارزان می باشد که در جنوب شرق آسیا به فراوانی هست.درخت نخل ساگوی بالغ،سالانه حدود 550-100 کیلوگرم آرد ساگو تولید می کند.تخمین زده می گردد که سالانه حدود 60میلیون نشاسته ساگو در جنوب شرق آسیا تولید می گردد.(آخیلش وی سینق و همکاران،2012)

نخل ساگو یک منبع مهم برای مردم در مناطق روستایی می باشد زیرا بهره گیری­های فراوانی خصوصا در تولید نشاسته یا آرد ساگو دارد.اگرچه نشاسته ی ساگو مدت زمان طولانی می باشد که خصوصا د رجنوب شرق آسیا استفاد ه می گردد(برای تولید ورمیشل،نان،کراکر،بیسکوئیتو غذاهای سنتی زیادی) اما مطالعات محدودی در مورد خواص فیزیکو شیمیایی و مشخصات آن گزارش شده می باشد.

نشاسته ساگو با وجود ارزان بودن،خصوصیات مهمی مانند سهولت ژلاتینه شدن،ویسکوزیته بالا دارد.

اسکن میکروسکوپ الکترونی نشان داده می باشد که ساگو از گرانو لهای بیضوی به قطر متوسط 30 میکرومتر تشکیل شده می باشد.ترکیبات ساگو به گونه تقریبی شامل بین 20-10.6% رطوبت،0.43-0.06%خاکستر،0.13-0.10% چربی جامد،0.32-0.26%فیبر،0.25-0.19%پروتئین خام و 31-24% محتوای آمیلوز می باشد.

دمای ژلاتینه شدن برای نشاسته ی ساگو بین 1/70-4/69 درجه سانتی گراد می باشد.(فسیهودین و همکاران[7]،1999؛آخیلش وی سینق و همکاران،2012)

تعداد صفحه :116

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان

***

—-

پشتیبانی سایت :        ———-        serderehi@gmail.com