منبع پایان نامه ارشد با موضوع شبیه سازی، سیستم استنتاج فازی، داده های ورودی

دانلود پایان نامه ارشد

شدند تا در همان روز مورد استفاده قرار بگیرند.

3-15. مدل های هضم دهانی و معدوی-رودوی درون شیشه ای
برای شبیه سازی مدل هضم دهانی، نمونه های پخته شده ی نشاسته های طبیعی و اصلاح شده گندم که در دو حجم (5/7 و 15 میلی لیتر) و دو غلظت (8 و 12 درصد) تهیه شده بودند درون یک بشر 50 میلی لیتری قرار گرفتند. سپس 2 میلی لیتر از بزاق تازه ی جمع آوری شده بر روی هر نمونه ریخته شد و به وسیله یک میله شیشه ای با سرعت یک سیکل بر ثانیه و به مدت 5 ثانیه همزده شد. مخلوط های نشاسته-بزاق تهیه شده جهت بررسی مرحله هضم معده ای-روده ای سریعاً وارد یک سیستم مدل دو مرحله ای هضم (به ترتیب معده ای و روده ای) شدند. شیره معده (SGF44) و روده (SIF45) شبیه سازی شده مورد استفاده بر اساس روش بیان شده توسط موسسه تحقیقات دارویی آمریکا که در تحقیق دارتوئیس و همکاران (2010) آورده شده بود تهیه شدند. مخلوط های نشاسته-بزاق تهیه شده در مرحله اول درون لوله های فالکون 30 میلی لیتری ریخته شدند و سپس بر روی یک دستگاه همزن غلطکی که با سرعت 60 دور در دقیقه در حال چرخش بود و درون یک اینکوباتور با دمای 37 درجه سانتیگراد قرار داشت جاسازی گردیدند. نمونه های نشاسته ها برای 40 دقیقه در 2/1 میلی لیتر از شیره معده شبیه سازی شده (SGF) شامل آنزیم پپسین (765/1 به 100، وزنی/وزنی بر حسب وزن خشک، آنزیم پپسین به نشاسته) و در pH، 05/0±2/1 هضم گردیدند. pH مخلوط حاصله به طور مرتب هر 5 دقیقه یکبار چک می شد تا در محدوده ذکر شده باشد. پس از مرحله هضم معده ای، pH مخلوط به وسیله سود 1 مولار به 8/6 رسانیده شد تا از اثر بیشتر آنزیم پپسین جلوگیری شود.
برای شبیه سازی مرحله هضم روده ای، 45/1 میلی لیتر از شیره روده شبیه سازی شده (SIF) شامل پانکراتین، اینورتاز و آمیلوگلوکوزیداز با نسبت آنزیم به نشاسته (بر حسب وزن خشک) به ترتیب 3/1 به 100، 1/1 به 1000 و 1 به 1000 (وزنی/وزنی) به لوله های فالکون اضافه گردید. مرحله هضم روده ای برای 120 دقیقه ادامه یافت در حالتی که مخلوط های بدست آمده در pH، 05/0±8/6 و در دمای 37 درجه سانتیگراد با سرعت 60 دور در دقیقه همزده شدند.
مقادیر یکسانی (5/0 میلی لیتر) از نمونه های در حال هضم در شرایط معده شبیه سازی شده در دقایق 0، 5، 10، 15، 20، 30 و 40 و از نمونه های درحال هضم در شرایط روده شبیه سازی شده در دقایق 1، 2، 5، 10، 15، 20، 30، 45، 60، 80، 90، 100 و 120 جدا شدند و برای آزمون تعیین میزان قند های احیا کننده آماده گردیدند.

3-16. تعیین میزان گلوکز رهایش یافته
برای جلوگیری از هیدرولیز آنزیمی بیشتر، مقادیر جدا شده از نمونه ها در زمان های ذکر شده به سرعت با 5/2 میلی لیتر اتانول مخلوط شدند. این مخلوط برای 30 دقیقه در دمای اتاق (1±24 درجه سانتیگراد) نگهداری شد. سپس برای اینکه تمام قندهای تولیدی در اثر هیدرولیز نشاسته ها به گلوکز تبدیل گردند، 1/0 میلی لیتر از مخلوط ها جدا شد و در دمای 37 درجه سانتیگراد (در اینکوباتور) برای 10 دقیقه با ترکیبی از آنزیم های اینورتاز و آمیلوگلوکوزیداز که در بافر استات با pH 2/5 قرار داشتند (1 میلی گرم آمیلوگلوکوزیداز و 4/0 میلی گرم اینورتاز به ازای هر 10 میلی لیتر بافر) مخلوط گردید. در انتها میزان قند گلوکز با استفاده از روش 3،5-دی نیتروسالسیلیک اسید اندازه گیری شد و به صورت میلی گرم گلوکز بر 100 میلی لیتر از مخلوط هضم شده گزارش گردید.

3-17. تعیین میزان قند به روش 3،5- دی نیتروسالسیلیک اسید
بر اساس این روش ابتدا دو محلول زیر تهیه شدند:
1- 45 گرم سدیم پتاسیم تارتارات در 75 میلی لیتر آب مقطر حل گردید.
2- 5/1 گرم 3،5- دی نیتروسالسیلیک اسید در 30 میلی لیتر محلول 2 مولار سود سوزآور حل شد.
سپس دو محلول ذکر شده ی 1و 2 با هم مخلوط شدند و حجم نهایی به وسیله آب مقطر به 150 میلی لیتر رسانیده شد. این محلول نهایی تهیه شده (از مخلوط 1 و 2) را معرف 3،5-دی نیتروسالسیلیک اسید می نامند. سپس 250 میلی گرم گلوکز در آب مقطر حل گردید و حجم نهایی آن به 100 میلی لیتر رسانیده شد. 10 میلی لیتر از این محلول برداشته شد و حجم نهایی آن به 100 میلی لیتر رسانیده شد. محلول هایی به حجم های 0 تا 2 میلی لیتر از این محلول به وسیله پیپت برداشته شد و به وسیله آب مقطر حجم تمام آن ها به 2 میلی لیتر رسید. در ادامه 1 میلی لیتر از معرف 3،5-دی نیتروسالسیلیک اسید به تیوب های حاوی محلول گلوکز اضافه گردید و به خوبی همزده شد و برای جلوگیری از خروج آب در اثر تبخیر تمام تیوب ها درگذاری شدند. سپس تیوب های حاوی محلول ها به مدت 10 دقیقه در آب در حال جوش (دمای 100 درجه سانتیگراد) حرارت دهی شدند. پس از این مرحله تیوب ها تا رسیدن به دمای اتاق سرد شدند و جذب آن ها در طول موج 540 نانومتر در برابر نمونه شاهد ثبت گردید.
شکل 3-1 نمودار استاندارد بدست آمده بر اساس روش اندازه گیری قند های احیای 3،5-دی نیتروسالسیلیک اسید را نشان می دهد.

شکل 3-1. منحنی استاندارد غلظت گلوکز در برابر جذب خوانده شده در طول موج 540 نانومتر

3-18. تعیین خصوصیات جریان
3-18-1. تعیین خصوصیات جریان نمونه های نشاسته قبل از مراحل هضم
اندازه گیری های رئولوژیکی به وسیله یک ویسکومتر چرخشی (Bohlin Model Visco 88, Bohlin Instruments, UK) و اسپیندل شماره C25 و C30 انجام شد. رفتار جریان پایای نمونه های ژل تهیه شده از نشاسته های طبیعی، فسفریله و هیدروکسی پروپیله گندم در دو غلظت 8 و 12 درصد و در دمای 37 درجه سانتیگراد، با مد کنترل-کرنش46 در دامنه کرنش 20 تا 220 معکوس ثانیه تعیین شد و داده های تنش برشی در مقابل کرنش جمع آوری گردید.

3-18-2. تعیین خصوصیات جریان نمونه های نشاسته در شرایط حضور بزاق
3-18-2-1. خصوصیات جریان مستقل از زمان
برای این منظور 2 میلی لیتر از بزاق تازه ی آماده شده برای نمونه ای ژل نشاسته های مورد آزمایش در دمای اتاق (1±24 درجه سانتیگراد) ریخته شد و نمونه ها سریعاً جهت آزمون رئولوژیکی مستقل از زمان با دستگاه ویسکومتر ذکر شده در دامنه کرنش 20 تا 220 معکوس ثانیه تست شدند.

3-18-2-2. خصوصیات جریان وابسته به زمان
برای تعیین خصوصیات جریان وابسته به زمان، نمونه های نشاسته در کرنش 50 معکوس ثانیه (کرنش فرض شده مطابق با کرنش اعمالی در دهان انسان توسط وود (1968) در دمای 37 درجه سانتیگراد تحت برش قرار گرفتند و تنش برشی و ویسکوزیته آن ها به عنوان تابعی از زمان برش (طی 320 ثانیه) تا رسیدن به حالت تعادلی مورد بررسی قرار گرفتند.

3-18-3. بررسی اثر pH اسیدی بر خصوصیات جریان
برای این منظور، خصوصیات جریان نمونه های ژل نشاسته ها (غلظت 8 درصد و حجم 5/7 میلی لیتر) پس از طی مرحله هضم در شرایط معده شبیه سازی شده (پس از 40 دقیقه هضم)، با وجود و بدون وجود pH اسیدی (05/0±2/1) و در دامنه کرنش 20 تا 220 معکوس ثانیه مورد بررسی قرار گرفت.

3-18-4. بررسی اثر آنزیم های رودوی بر خصوصیات جریان
برای این منظور، خصوصیات جریان نمونه های ژل نشاسته ها (غلظت 8 درصد و حجم 5/7 میلی لیتر) پس از طی مرحله هضم در شرایط روده شبیه سازی شده (پس از 120 دقیقه هضم)، در شرایط حضور و عدم حضور آنزیم های رودوی و در دامنه کرنش 20 تا 220 معکوس ثانیه مورد بررسی قرار گرفت.

3-19. مدلسازی رئولوژیکی
3-19-1. مدل های رئولوژیکی مستقل از زمان
به فراخور نیاز از مدل های رئولوژیکی مستقل از زمان ذیل برای بیان رفتار جریان نمونه های نشاسته استفاده گردید: (رائو، 2007؛ رضوی و همکاران، 2011)

مدل توانی47
3-10
که در این معادله kp ضریب قوام پاورلا (Pa.sn) و np شاخص رفتار جریان پاورلا می باشد.

مدل بینگهام48
3-11
که در این معادله ویسکوزیته پلاستیک بینگهام (Pa.s) و تنش تسلیم بینگهام (Pa) می باشد.

3- مدل هرشل-بالکلی49
3-12

که در آن تنش تسلیم (Pa)، ضریب قوام (Pa.sn) و شاخص رفتار جریان هرشل-بالکلی می باشد.
مدل سیسکو50
3-13

که در این معادله ویسکوزیته ظاهری (Pa.s)، ضریب قوام سیسکو (Pa.sn) و ns و (Pa.s) به ترتیب شاخص جریان سیسکو و ویسکوزیته ظاهری در تنش برشی بی نهایت می باشند.

3-19-2. مدل های رئولوژیکی وابسته به زمان
از مدل های رئولوژیکی وابسته به زمان زیر برای بیان خصوصیات جریان وابسته به زمان نمونه های نشاسته استفاده گردید: (کوچکی و رضوی، 2009)

مدل مرتبه دوم کنتیک ساختاری51
3-14

که در این معادله و به ترتیب ویسکوزیته ظاهری و نهایی (Pa.s) نمونه ها بوده و k ثابت سرعت شکست تیکسوتروپ و n درجه شکست می باشد.

2- مدل مرتبه اول شکست تنش با مقدار تنش غیر صفر52

3-15

که و (Pa) به ترتیب تنش برشی اولیه و تعادلی بوده و k ثابت سرعت شکست می باشد.

مدل ولتزمن53
3-16
که در این معادله A پارامتر تنش برشی اولیه و B ضریب زمان شکست تیکسوتروپ می باشد.

3-20. آزمون های رئولوژی دینامیک
آزمون های رئولوژی دینامیک به وسیله یک رئومتر با قابلیت کنترل تنش/کرنش Physica MCR301 AnTon paar GmbH, Germany)) که مجهز به سیستم مخروط-صفحه (به قطر 50 میلی متر و گپ 260/0 میلی متر) بود انجام شدند. هر یک از نمونه های ژل نشاسته طبیعی و اصلاح شده گندم در دمای 25 درجه سانتیگراد به قسمت صفحه رئومتر منتقل گردید و قسمت های اضافی نمونه ها به وسیله یک تیغه فلزی آزمایشگاهی برداشته شدند. به منظور کنترل دمایی سریع و دقیق، دمای این صفحه به وسیله یک سیستم پلتیر54 (Viscotherm VT2, Phar Physica) کنترل شد. به منظور ایجاد یکنواختی در دما، نمونه ها 1 دقیقه در دمای 25 درجه سانتیگراد بر روی صفحه رئومتر نگهداری شدند. لبه نمونه ها به وسیله یک لایه نازک از روغن سیلیکون پوشانده شد تا در حین آرمون ها از تبخیر اندک احتمالی آب از نمونه ها جلوگیری شود. پارامتر های ویسکوالاستیک برای نشاسته های طبیعی، هیدروکسی پروپیله و فسفریله شده در دو غلظت 8 و 12 درصد تعیین شدند.
نرم افزار آنالیز کننده داده این رئومتر (Rheoplus/32, version V3.40) جهت محاسبه مدول های ذخیره55 (G’) و افت56 (G″)، تانژانت افت57 (tan δ) و ویسکوزیته کمپلکس58 (η*) و آنالیز نتایج رئولوژیکی مورد استفاده قرار گرفت.

3-20-1.آزمون روبش کرنش59
قبل از مطالعه ریزساختار نمونه های ژل نشاسته ها به وسیله آزمون های رئولوژیکی، باید در ابتدا ناحیه خطی ویسکوالاستیک (LVR) پیدا می شد. برای این منظور، این ناحیه برای نمونه ها به وسیله تست روبش متغیر و در دامنه 01/0 تا 100 درصد و در فرکانس ثابت 1 هرتز و دمای 25 درجه سانتیگراد تعیین شد.

3-20-2. آزمون روبش فرکانس60
آزمون روبش فرکانس در یک کرنش ثابت در محدوده ناحیه خطی ویسکوالاستیسیته (LVR) جهت تعیین خصوصیات ویسکوالاستیک نمونه های ژل نشاسته های طبیعی و اصلاح شده گندم مورد استفاده قرار گرفت. در این آزمون از کرنش 5/0 درصد جهت تخریب ساختار ژل نمونه ها استفاده شد. طیف های مکانیکی به وسیله مقادیر G’ و G″ (پاسکال) به عنوان تابعی از فرکانس در بازه 01/0 تا 100 هرتز و در دمای 25 درجه سانتیگراد مشخص شدند. مدول های ذخیره می تواند به عنوان معیاری از مؤلفه الاستیک و همچنین مدول های افت به عنوان مؤلفه ویسکوز نمونه های ژل مورد استفاده قرار گیرد.

3-21. مدلسازی رهایش گلوکز در شرایط روده شبیه سازی شده با استفاده جدول جستجوی فازی61
ساختار عمومی سیستم استنتاج فازی در شکل 3-2 نشان داده شده است. به طور خلاصه یک سیستم استنتاج فازی دارای چهار قسمت اصلی شامل فازی کننده62، پایگاه قوانین فازی63، موتور استنتاج فازی64 و دِفازی کننده65 می باشد.

شکل 3-2. ساختار عمومی سیستم استنتاج فازی.

فازی کننده داده های ورودی را به درجه ای از عضویت

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع اهداکننده Next Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع شبیه سازی، ناسازگاری، منطق فازی، مجموعه های فازی