Skip to main content
SUPERVISOR
Amir Hosein Goli,Mehdi Kadivar,Mehran Ghiaci
سیدامیرحسین گلی (استاد مشاور) مهدی کدیور (استاد راهنما) مهران غیاثی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Maryam Jafari veldani
مریم جعفری ولدانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1387
A novel sugar ester using 9-cis,11-trans isomer of conjugated linoleic acid (CLA) was produced as a bioactive surfactant. In the first part of study, conjugated linoleic acid (mixture of all isomers but particularly 9-cis,11-trans one) was produced from castor oil and process optimization was done using response surface methodology (RSM). The temperature, 50 ? C; catalyst amount, 1.8 g and reaction time, 5.25 h were found to be the optimum points to achieve the maximum yield of 9c,11t -18:2 (54.4%). In the second part, 9c, 11t -18:2 isomer was separated from other isomers in an organic solvent-free system using lipase extracted from Candida rugosa and the effects of synthesis parameters were evaluated and optimized. The optimum synthesis conditions were obtained to be as reaction time 23.12 h, temperature 32.65°C, enzyme amount 135.40U, molar ratio of CLA oil to L-menthol at 1:1.7 and pH at 7.7; the highest purity of 9c, 11t -CLA in this optimum point was 82.5%. At the final part, after determination of suitable solvent, sugar and enzyme, experimental operating conditions were optimized to maximize production of fructose monoester. The temperature 49.1 ° C, 123.7 mg of lipase TL IM, CLA to fructose ratio 1:1.68, 13.57 mg molecular sieve and 30.32 h were found to be the optimum points to achieve the maximum yield of sugar monoester (6.5 mg/ml). After purification and determination of several active/functional properties of the monoester, it was found that this compound had suitable and acceptable properties that can further be studied as a bioactive surfactant for application in different food products. Key Words Non-ionic surfactants, Sugar monoester, Castor oil, Candida rugosa , Optimization
استرهای قندی از جمله سورفاکتانت‌های غیر یونی می‌باشند که پس از تایید FDA در سال 1983، به عنوان یک افزودنی غذایی در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این ترکیبات به دلیل داشتن خصوصیت فعالیت سطحی، زیست تخریب پذیری، دامنه گسترده‌ای از شاخص HLB( از 1 تا 16) و عدم سمیت به طور گسترده در محصولات مختلف غذایی و نیز محصولات دارویی و آرایشی قابل استفاده هستند. با در نظر گرفتن کاربرد وسیع امولسیفایرها در صنعت غذا، در این مطالعه با استفاده از ایزومر 9-سیس،11-ترانس اسید لینولئیک مزدوج( فعالترین ایزومر CLA از نظر بیولوژیکی) اقدام به تولید امولسیفایری با خاصیت زیست فعال شده است. برای این منظور ابتدا CLA با استفاده از روغن کرچک و به روش شیمیایی تولید و به منظور به حداکثر رساندن تولید ایزومر 9-سیس،11-ترانس، شرایط واکنش از نظر عوامل تاثیرگذار بهینه شد. سپس جداسازی این ایزومر با خلوص قابل قبول از سایر ایزومرهای موجود در مخلوط واکنش و بهینه‌سازی شرایط واکنش صورت پذیرفت. در نهایت پس از تعیین حلال، آنزیم و کربوهیدرات مناسب برای تولید منو استر قندی حاوی ایزومر 9-سیس،11-ترانس ، اقدام به بهینه‌سازی شرایط این واکنش آنزیمی شده و پس از خالص‌سازی استر تولیدی، ویژگیهای سورفاکتانتی و پتانسیل استفاده از آن برای کاربردهای غذایی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا پس از خالص سازی رسینولئیک اسید در روغن کرچک تا بیش از 98 درصد، واکنش تبدیل آن به CLA در حضور KOH به عنوان کاتالیزور و اتانول به عنوان محیط واکنش انجام شد. پس از بهینه سازی شرایط واکنش، مقدار ایزومر 9- سیس، 11-ترانس در محیط واکنش در دمای 50 درجه سانتیگراد به مدت 25/5 ساعت و 8/1 گرم کاتالیزور به 4/54% رسید. در مرحله دوم، خالص‌سازی ایزومر 9-سیس،11- ترانس از طریق استریفیکاسیون این ایزومر با ال-منتول توسط آنزیم کاندیدا رگوزا انجام شد. پس از بهینه سازی شرایط واکنش مشخص شد که مقدار آنزیم، مدت زمان واکنش و نسبت مولی CLA به منتول از عوامل تاثیرگذار بر خالص‌سازی این ایزومر بوده و بعلاوه اثر متقابل معنی‌داری بین مقدار آنزیم و دما، مقدار آنزیم و زمان و نیز دما و pH مشاهده شد. در نهایت دمای C ° 65/32، زمان 12/23 ساعت، مقدار آنزیم 40/135U، نسبت مولی 1 به 7/1 برای CLA و منتول و pH 7/7 به عنوان نقطه بهینه انتخاب شده و تحت این شرایط ایزومر 9-سیس، 11- ترانس با خلوص 5/82% جداسازی شد. در بخش سوم این تحقیق قابلیت دو آنزیم TL IM و Novozyme 435 در تولید استر قندی با استفاده از فروکتوز و ساکارز در چهار حلال شامل اتانول، اتیل متیل کتون، اتیل استات و استونیتریل مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان داد که با استفاده از لیپاز TL IM در حلال استونیتریل بیشترین میزان استر قندی به صورت فروکتوز منو استر و با میزان حدود mg/ml5 در محیط واکنش تولید خواهد شد. پس از بهینه‌سازی شرایط واکنش برای حداکثر تولید فروکتوز منو استر، مشخص شد که مقدار آنزیم، نسبت مولی قند به اسید چرب، مقدار غربال مولکولی و نیز دما از عوامل تاثیرگذار بر تولید استر قندی بوده و در نهایت غلظت mg/ml 5/6 از این ترکیب در محیط واکنش تحت شرایط بهینه( شامل زمان 32/30 ساعت، دمای C ° 1/49، مقدار 7/123 میلی‌گرم آنزیم، نسبت مولی CLA به فروکتوز1 به 68/1 و 57/13 میلی‌گرم غربال مولکولی) حاصل شد. پس از خالص‌سازی منواستر تولیدی و بررسی ویژگیهای امولسیفایری آن شامل کاهش کشش سطحی، پایداری امولسیون، مقاومت به خامه‌ای شدن و اندیس فعالیت امولسیونی مشخص شد که منو استر تولید شده دارای خواص امولسیفایری مناسب و قابل قبولی می‌باشد به طوریکه از نظر پایداری امولسیون و کاهش در کشش سطحی مشابه و حتی بهتر از نتایج گزارش شده برای استرهای قندی مشابه عمل کرده است. کلمات کلیدی : سورفاکتانت غیر یونی، منواستر قندی، روغن کرچک، کاندیدا رگوزا ، بهینه‌سازی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی