Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Hosein Goli,Milad Fathi
سیدامیرحسین گلی (استاد راهنما) میلاد فتحی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Marzieh Mirzaaghaie Kiakalaie
مرضیه میرزاآقائی کیاکلائی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Application of Iranian Sepiolite Clay to Clarify Apple and Pomegranate Juices
Today after drinking water, the consumption of fruit juice has a special position in communities. Fruit juices are known as the rich nutritional source due to having large amounts of vitamins, minerals and phenolic compounds. Fruit juice is produced in two forms of cloudy and clarified types, which fruit juices such as apple, pomegranate, grape, cherry, pineapple, carrot juices are usually marketed in clarified type. Turbidity agents in fruit juices are starch, pectin, protein, tannin, cellulose and polyphenolic compounds, which are tried to be removed during clarification process. Clarification is one of the most important steps in fruit juice industry. Clarification could be conducted by microfiltration ,centrifugation, enzymatic treatments and application of fining agents (such as gelatin, bentonite, activated carbon, silica sol or kieselgel, polyvinyl pyrrolidone or a combination of these compounds). The clarification step affects on appearance, flavor and turbidity of juice. Fruit juice with no sedimentation or cloudy appearance has a high marketability. The most widely fining agent that is used in fruit juice clarification, is bentonite, because it has a high adsorption capacity and low cost. Sepiolite is another absorbent clay that its mine was first discovered and extracted in Iran in 2010. Due to the high surface area and porosity and the same mechanism of action with bentonite, it can be used as fining agent in clarification of fruit juice. In this study, the Iranian sepiolite clay that was activated by acid, heat, and heat-acid treatments, was used for clarification of apple and pomegranate juices.Response surface methodology (RSM) was used for optimization of clarification conditions to achieve the least turbidity in juices. The numeric factors at three levels were; concentration of activated sepiolite in range of 0.05-0.1%, temperature of clarification in range of 50-60?C and process time in range of 2-10 h. The results showed that the best conditions for clarification were; 0.05% clay concentration, temperature of 50?C and time of 7 h in apple juice and 2 h in pomegranate juice. By using these optimal conditions, the turbidity of juices were reduced 99.4% and 99.6% in apple and pomegranate juices, respectively. Then, the clarification capacities of various fining agents were compared. The results showed the treatments of sepiolite-gelatin-kieselgel and bentonite-gelatin-kieselgel in apple juice and the treatments of bentonite-gelatin, bentonite-gelatin-kieselgel and sepiolite-gelatin-kieselgel in pomegranate juice were the most active agents by reducing 99.7% turbidity. The results of this study illustrated that despite of minor differences between sepiolite and bentonite, sepiolite can be applied as a good replacer in clarification of fruit juice. Keywords: Activation, Apple juice, Bentonite, Clarification, Gelatin, Pomegranate juice, Sepiolite
امروزه پس از آب، مصرف آب میوه از جایگاه ویژه ای در بین جوامع برخوردار است. آب میوه ها به دلیل دارا بودن مقادیر زیادی از ویتامین ها، املاح و ترکیبات فنولیک به عنوان یکی از منابع تغذیه ای غنی شناخته می شوند. آب میوه ممکن است به دو صورت کدر و یا شفاف تولید گردد که معمولا آب میوه هایی همچون آب سیب، انار، انگور، گیلاس، آناناس، هویج و ... به صورت شفاف به بازار عرضه می شوند. عوامل کدورت زا در آب میوه نشاسته، پروتئین، پکتین، تانن، سلولز و مواد پلی فنولی هستند که در طی فرایند شفاف سازی سعی می شود تا این عوامل حذف گردند. شفاف سازی به عنوان یکی از مراحل مهم در فرایند تهیه آب میوه است که به روش های مختلفی از جمله فیلتراسیون، سانتریفوژ کردن، تیمار آنزیمی، کاربرد عوامل شفاف کننده یا جاذب مانند ژلاتین، بنتونیت، کربن فعال، سیلیکاژل، پلی وینیل پیرولیدون و یا ترکیبی از این مواد شفاف کننده انجام می شود. مرحله شفاف سازی روی ظاهر آب میوه، کاهش کدورت و طعم آن اثر دارد. آب میوه ای که فاقد کدورت یا رسوب باشد بازار پسندی بیشتری خواهد داشت. گسترده ترین ماده جاذب مورد استفاده جهت شفاف سازی آب میوه بنتونیت می باشد، زیرا دارای قدرت جذب زیاد و قیمت نسبتا کمی است. سپیولیت نیز یکی از رس های جاذبی است که معادن آن برای اولین بار در ایران در سال 1389 کشف و مورد استخراج قرار گرفته است. به نظر می رسد که این رس به دلیل سطح فعال زیاد و ساختار نسبتا مشابه با بنتونیت، بتواند به عنوان یک عامل جاذب در شفاف سازی آب میوه مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش از رس سپیولیت ایرانی فعال شده با سه نوع تیمار اسیدی، حرارتی و حرارتی- اسیدی جهت شفاف سازی آب سیب و انار استفاده شد. جهت بهینه سازی شرایط شفاف سازی و رسیدن به کمترین میزان کدورت در آب میوه از روش آماری سطح پاسخ (RSM) استفاده گردید و اثر سه فاکتور غلظت رس سپیولیت در دامنه 1/0-05/0 درصد، دما در دامنه 60-50 درجه سانتی گراد و زمان فرایند در دامنه 10-2 ساعت بر روی پاسخ کدورت بررسی شد. نتایج نشان داد که بهترین شرایط برای شفاف سازی بهینه آب سیب در غلظت رس % 05/0، دمای 50 درجه سانتی گراد و به مدت 7 ساعت و برای انار در غلظت رس % 05/0، دمای 50 درجه سانتی گراد و زمان 2 ساعت به دست می آید. با کاربرد این شرایط کدورت آب سیب % 4/99 و کدورت آب انار %6/99 کاهش یافت. سپس سعی گردید تا مقایسه ای بین قابلیت شفاف سازی انواع عوامل شفاف کننده انجام شود و آب میوه شفافی تولید شود که کمترین میزان کدورت و بالاترین ارزش تغذیه ای را داشته باشد. دو تیمار ترکیب سپیولیت- ژلاتین-کیزل ژل و بنتونیت- ژلاتین- کیزل ژل به عنوان بهترین تیمارها جهت شفاف سازی آب سیب شناخته شدند. این دو تیمار قادرند کدورت آب سیب را %7/99 کاهش دهند. در حالی که در آب انار سه تیمار ترکیب سپیولیت- ژلاتین-کیزل ژل، بنتونیت-ژلاتین و بنتونیت- ژلاتین-کیزل ژل به عنوان بهترین تیمارها جهت شفاف سازی آب انار شناخته می شوند و کدورت آب انار را به میزان %7/99کاهش می دهند. نتایج نشان داد که علی رغم تفاوت های جزئی در عملکرد سپیولیت و بنتونیت، می توان از سپیولیت به عنوان یک جایگزین مناسب در شفاف سازی آب میوه استفاده کرد. کلمات کلیدی : آب انار، آب سیب، بنتونیت، ژلاتین، سپیولیت، شفاف سازی، فعال سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی