دانلود پایان نامه ارشد درمورد مواد غذایی، مقیاس سنجش، نیروی کشش

دانلود پایان نامه ارشد

– انبوهش (Flocculation)
از جمله مکانسیم های فیزیکی ناپایداری در امولسیون ها که به دلیل مجتمع شدن قطرات روغن رخ می دهد در حالی که قطرات روغن یکپارچگی انفرادی خود را حفظ کردند (34).

1-2-6- الحاق (Coalescence)
از جمله مکانسیم های فیزیکی ناپایداری در امولسیون ها که به دلیل مجتمع شدن قطرات روغن رخ می دهد در حالی که قطرات روغن کاملا با هم الحاق پیدا کردند و ایجاد یک قطره بزرگ تر کردند.بادامه یافتن این فرایند لایه ای جداگانه ازروغن در بالای نمونه ایجاد می شود که منجر به Oiling off می شود (34).
1-2-7- وارونگی فاز (Phase inversion)
فرایندی که در آن امولسیون های روغن در آب به امولسیون های آب در روغن و برعکس تبدبل می شوند (4).
1-2-8- مونو دیسپرس
اگر تمام قطرات روغن دارای اندازه ذرات یکسانی باشند و با دو فاکتور قطر قطره و شعاع مشخص می شود (34).
1-2-9- پلی دیسپرسیتی
اگر قطرات روغن دارای اندازه ذرات متفاوت باشند و بدست آوردن اندازه ذرات تمام قطرات بسیار پیچیده می باشد و یافتن دو فاکتور میانگین اندازه ذرات و پهنای توزیع ذرات کافی می باشد (1).
1-2-10- دافعه فضايي (Steric exclusion)
به دليل حجم نسبتاً بزرگ اشغال شده به وسيله بعضي بيوپليمرها در محلول، حجم قابل دسترس براي ملكولهاي بيوپليمري ديگر جهت اشغال كردن كاهش مييابد. در نتيجه انرژي آزاد اختلاط سيستم كاهش مييابد.
1-2-11- D(0/1) : ذراتی با این قطر یا کمتر مسئول 10% حجم ذرات موجود در سامانه هستند.
1-2-12- : D(0/5) ذراتی با این قطر یا کمتر مسئول 50% حجم ذرات موجود در سامانه هستند.
1-2-13- D (0/9) : ذراتی با این قطر یا کمتر مسئول 90% حجم ذرات موجود در سامانه هستند (34).
1-2-14- D (4, 3) یا Volume mean diameter(قطر میانگین حجمی)
D[4,3]=∑▒( n_i d_i^4)⁄( ∑▒n_i d_i^3 )
ni تعداد قطرات با قطر مشخص di (34).
1-2-15- D (2, 1) یا Surface mean diameter
این پارامتر نوعی قطر معادل می باشد. در واقع قطر این کره فرضی است که همان سطح ویژه ذره بدون شکل منظم مورد مطالعه است.
D [2, 1] = ∑▒(n_i d_i^2)⁄(〖∑▒n_i d〗_i^1 )
ni تعداد قطرات با قطر مشخص di (34).
1-2-16- D (1, 0) یا Number mean diameter (میانگین حسابی قطر)
D [1, 0] =∑▒(n_i d_i^1)⁄(∑▒n_i )
ni تعداد قطرات با قطر مشخص di (34).
1-2-17- Span: اندازه پهنای نمودار توزیع اندازه ذرات را نشان می دهد هر چه این نمودار باریکتر باشد عدد Span کوچکتر و پراکندگی اطراف میانگین کمتر است. اگر پهنای توزیع اندازه ذرات خیلی باریک باشد، به این معنا است که سامانه تقریبا مونودیسپرس می باشد (34).
Span =(D_0.9-D_0.1)/D_0.5
D(0/1) : ذراتی با این قطر یا کمتر مسئول 10% حجم ذرات موجود در سامانه هستند.
: D(0/5) ذراتی با این قطر یا کمتر مسئول 50% حجم ذرات موجود در سامانه هستند.
D (0/9) : ذراتی با این قطر یا کمتر مسئول 90% حجم ذرات موجود در سامانه هستند.
اهداف پژوهش 1-3-
1-3-1-تعيين تاثیر غلظت هاي متفاوت از صمغ کتیرا بر پایداری، پارامتر های توصیف کننده اندازه ذرات، کشش سطحی و بین سطحی، ویژگی های ریزساختاری (میکروسکوپی) و ويژگيهاي رئولوژيك پایا و نوسانی امولسیون های روغن در آب.
1-3-2- تعيين تاثیر نوع گونه و جزء محلول و نا محلول صمغ کتیرا بر پایداری، پارامتر های توصیف کننده اندازه ذرات، کشش سطحی و بین سطحی، ویژگیهای میکروسکوپی و ويژگيهاي رئولوژيك پایا و نوسانی امولسیون های روغن در آب.
1-3-3- تعیین اثر pHو افزودن پروتئين (سديم كازيئنات) بر پایداری، پارامتر های توصیف کننده اندازه ذرات، کشش سطحی و بین سطحی و ويژگي هاي رئولوژيك پایا و نوسانی امولسیون های روغن در آب حاوي صمغ كتيرا.
1-3-4- فراهم آوری پایه ای برای پایدار سازی امولسیون های روغن در آب با بیوپلیمرهای طبیعی و صمغ های بومی.
1-3-5- دست یابی به سازوکار پایدارسازی امولسیون ها با صمغ کتیرا.
4-1-فرضيات پژوهش
1-4-1- غلظت هاي متفاوت پلي ساكاريد بر پايداري، پارامتر های توصیف کننده اندازه ذرات، کشش سطحی و بین سطحی، ویژگیهای میکروسکوپی و ويژگي هاي رئولوژيك پایا و نوسانی امولسيون روغن درآب اثرات متفاوتی دارد.
1-4-2-pH های متفاوت در نسبت معین از پروتئین به پلی ساکارید، بر پايداري، پارامتر های توصیف کننده اندازه ذرات و ويژگي هاي رئولوژيك پایا و نوسانی امولسيون روغن درآب اثرات متفاوتی دارد. در نمونه های حاوی میزان بالاتر صمغ کتیرا، پایداری و مقاومت به دو فاز شدن در طی زمان افزایش می یابد.
1-4-3- در نمونه های امولسیونی حاوی تنها صمغ با افزایش غلظت صمغ کتیرا، پایداری و مقاومت به دو فاز شدن افزایش می یابد.
1-4-4- نسبت های متفاوت از پروتئین به پلی ساکارید بر پايداري، پارامتر های توصیف کننده اندازه ذرات، کشش سطحی و بین سطحی و ويژگيهاي رئولوژيك پایا و نوسانی امولسيون های روغن درآب اثرات متفاوتی دارد.

1-5- جدول متغیرها

متغير
*نقش متغير
**نوع متغير
مقیاس سنجش متغیر
اساس روش آزمون
/ابزار سنجش
زمان
مستقل
کیفی چند سطحي
35 روز

روش تهیه امولسیون
مستقل
کیفی اسمی
3 روش

نسبت پروتئین به پلی ساکارید
مستقل
کمی گسسته


pH
مستقل
کمی پیوسته
AU

PH متر
گونه صمغ کتیرا
مستقل
کیفی اسمی
A.gossypinus
A.fluccosus

نرخ برش
وابسته
کمی پیوسته
s-1
رئومتر
مدول الاستيك
(G’)
وابسته
کمی پیوسته
پاسکال(Pa)
رئومتر
مدول ویسکوز
(G’)
وابسته
کمی پیوسته
پاسکال(Pa)
رئومتر
مدول کمپلکس
(G*)
وابسته
کمی پیوسته
پاسکال (Pa)
رئومتر
ناحيه خطي ويسكوالاستيك
(LVE)
وابسته
کمی پیوسته
درصد
رئومتر
ویسکوزیته
ظاهری
((µa
وابسته
کمی پیوسته
پاسکال-ثانیه
(Pa.s)
رئومتر
پارامتر مدل پاورلا (قدرت ساختار) (a )
وابسته
كمي پيوسته
Pa.sb))
رئومتر
پارامتر مدل پاورلا (نوع ساختار)(b)
وابسته
کمی پیوسته

رئومتر
تنش حد متناظر با انتهاي ناحيه خطي (τy)
وابسته
کمی پیوسته
پاسکال
رئومتر
کشش سطحی و بین سطحی
وابسته
کمی پیوسته
میلی نیوتن بر متر (mN/m)
تنسیومتر
پارامتر های توصیف کننده ی اندازه ذرات ذرات D0.1 ، D0.5، D0.9، span
میانگین حجمی قطر ، میانگین سطحی قطر
وابسته
کمی پیوسته
میکرومتر
دستگاه
Particle sizer
ریز ساختار
وابسته
کیفی اسمی

میکروسکوپ نوری
اندیس پایداری
وابسته
کمی پیوسته
درصد

2- مروری بر پژوهش های پیشین
2-1- تاریخچه
امروزه طیف وسیعی از محصولات غذایی به صورت طبیعی یا فرایند شده به فرم امولسیون هستند یا در برخی از مراحل تولید به فرم امولسیون تبدیل می شوند. برای مثال شیر دارای یک سری ترکیبات غشایی طبیعی است که با پوشاندن ذرات چربی، پراکندگی آنها را در محیط آبی ممکن می سازند. در فرمولاسیون های اولیه ای که برای تولید کره، خامه زده شده، پنیر و بستنی تهیه می شد از امولسیون کننده های طبیعی موجود در این سیستم ها استفاده می شد. همچنین در سس مایونز که به عنوان یک سس سرد در فرانسه توسعه یافت از فسفولیپیدهای طبیعی تخم مرغ برای پراکنده نمودن روغن مایع در یک فاز آبی اسیدی استفاده شده است (24-25). مطابق تعریفی که توسط Becher (1995) ارائه گردیده است (26). امولسیون ها یکی از انواع سیستم های کلوئیدی می باشند و به عنوان جزء مهمی از اکثر سیستم های غذایی عبارتند از دیسپرسیون هایی از دو مایع غیر قابل اختلاط شامل آب و روغن که برحسب پراکنش های فاز روغنی و آبی به دو دسته ی تکی (Single) (مستقیم، وارونه وچند لایه) وچند تایی (Multiple) تقسیم بندی می شوند. آن دسته از سامانه های تکی که شامل روغن پراکنده شده در یک فاز آبی هستند را امولسیون روغن در آب (o/w) یا مستقیم (مثل مایونز، شیر، خامه، سوپ ها وسس ها) و سامانه ای که شامل قطرات آب پراکنده شده در فاز روغنی است را امولسیون آب در روغن (w/o) یا معکوس (مثل مارگارین،کره و مالیدنی ها) می نامند. در بسیاری از مواد غذایی، قطر قطرات امولسیون ها معمولا بین 1/0 تا 100 میکرومتر می باشد (1).

شکل 2-1- تصویر میکروسکوپی از یک امولسیون روغن در آب (چاشنی مخصوص سالاد) (27).
علاوه بر اين دو فاز اصلي (پیوسته و پراکنده)، در يك امولسيون پايدار، مقادير كمي (معمولا كمتر از 3 درصد) از يك امولسيون كننده يا امولسيفاير يا ماده فعال سطحي براي ايجاد ثبات و پايداري در امولسيون مورد نياز است (5, 28-29). انرژي آزاد در نتيجة عدم تعادل نيروهاي حاصل از چسبندگي دو مايع غير قابل امتزاج به همديگر در حد فاصل بين دو مايع ايجاد مي گردد. به اين ترتيب كه سطوح حد فاصل بين دو مايع غير قابل امتزاج تمايل به انقباض از خود نشان مي دهند و به همين دليل قطرات مربوط به فاز داخلي يا فاز پراكنده به شكل كروي در مي آيند و در يك سيستم امولسيون ناپايدار، گرايش اين قطرات براي به هم چسبيدن و بهم آميختگي موجب جداشدن دو فاز از يكديگر مي گردد (27). شكسته شدن امولسيون در اثر به هم چسبيدن قطرات فاز پراكنده باعث كاهش سطح قطرات (در اثر متصل شدن قطرات به همديگر) و كاهش سطوح بينابيني مي گردد. براي تشكيل يك امولسيون پايدار بايد با بكارگيري انرژي، تمايل سطوح حد فاصل دو فاز را براي منقبض شدن از بين برد. افزايش درجه حرارت مايعات موجود در امولسيون، تا حدي كه در ماهيت مواد تغييري ايجاد نكند، ‌موجب كاهش فشارهاي بينابيني مي گردد (27) ولي به طور اساسي تثبيت سینتیکی امولسيون ها از طريق بكارگيري امولسيفايرها امكان پذير مي باشد. امولسیفایر ها به چهار دسته اصلی تقسیم می شوند :گروه اول شامل یون های غیر سور فاکتانت که بر سطح قطره جذب می شوند اما تاثیری بر کاهش کشش بین سطحی و تسهیل فرآیند امولسیون سازی ندارند، گروه دوم ذرات کلوئیدی جامد غیر سور فاکتانت (مانند سلیکا و Clay) که بر سطح قطره جذب می شوند و نوعی محافظ فیزیکی بین قطرات ایجاد کرده و مانع الحاق می شوند. گروه سوم سورفاکتانت های مونومری همانند سدیم دودسیل سولفات. این گروه توانایی کاهش کشش بین سطحی و افزایش پایداری امولسیون را دارند اما از جمله معایب آنها آسیب رسان بودن و قابلیت سمی بودن در محیط زیست می باشد. گروه آخر، سورفاکتانت های پلیمری (پروتئین و پلی ساکارید ها) می باشند که از جمله ویژگی های آنها کاهش کشش بین سطحی، القای میانکنش های الکترواستاتیک و استریک، تغییر در گرانروی میان سطح یا الاستیسیته، تغییرات در گرانروی فاز پیوسته و بهبود پایداری می باشد (30). اكثر عوامل امولسيون كننده داراي ساختماني آمفي فيليک هستند، يعني هم حاوي گروههاي قطبي و هم گروه هاي غير قطبي مي باشند. در صورتي كه اين گروه ها به ميزان كمي از تعادل با يكديگر خارج گردند، امولسيفاير براي اتصال به يكي از دو فاز تمايل بيشتري از خود نشان خواهد داد. بنابراين فازي كه تمايل بيشتري براي اتصال به امولسيفاير از خود نشان مي دهد، فاز پيوسته يا فاز خارجي ناميده مي شود. هنگامي كه مقادير كمي از عوامل امولسيون كننده (امولسيفايرها) به دو مایع غير قابل اختلاط افزوده شود، اين عوامل در حد فاصل بين دو فاز قرار گرفته و سطح قطرات فاز پراكنده را با ايجاد يك لايه نازك به دور آن پوشش داده و به اين ترتيب فشارهاي بينابيني را كاهش مي دهند و از به هم چسبيدن و اتصال قطرات جلوگيري مي كنند و در نتيجه موجب پايداري امولسيون مي گردند (4, 24).
2-2- عوامل ناپایداری امولسیون ها
امولسیون ها معمولا به علت اختلاف دانسیته و نیروی کشش بین سطحی دو فاز می شوند، هم چنین مشخص شده است فشار لاپلاس مخالف پایداری امولسیون های یگانه عمل می کند. اصولا ناپايداري ترموديناميكي ویژگی مشترک بین تمام امولسیون ها می باشد دليل اين امر آن است که براي تبديل فصل مشترک مجزاي بين دو فاز روغن و آب (صفحه اي مسطح) به فصل مشترک بين قطرات فاز پراکنده و پيوسته (جهت بيشتر نمودن سطح تماس بين دو فاز) در طي مرحله همگن سازي، نيروي محرکه اي به سيستم وارد مي شود. اين مساله موجب مي گردد که امولسيون ها در سطح انرژي

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه ارشد درمورد انحراف معیار، دینامیکی، مواد غذایی Next Entries دانلود پایان نامه ارشد درمورد امولسيون، پديده، دانسيته