عنوان پایان‌نامه
مدلسازی فر آیند استخراج پلی فنل های موجود در پوست انار و خالص سازی الاجی تانن های آن
- رشته تحصیلی
- علوم و مهندسی صنایع غذایی- صنایع غذایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7028;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76006
- تاریخ دفاع
- ۲۰ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- رضا سامنی
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی ابراهیم زاده موسوی, حسین کیانی
- چکیده
- پوست انار یک فرآورده جانبی باارزش در صنعت غذا می‌باشد که دارای مواد زیست فعالی مانند پلی‌فنل‌ها و الاجی‌تانن‌ها است. هدف از این پژوهش، بررسی عوامل مؤثر در استخراج پلی‌فنل و الاجی‌تانن‌ها از پوست انار با استفاده از دو روش همزن مکانیکی و اولتراسوند و مطالعه مقدار استخراج پلی‌فنل‌ها، الاجی‌تانن‌ها و فعالیت آنتی‌اکسیدانی با کمک روش سطح پاسخ و بررسی سینتیک استخراج و مدلسازی عددی پلی‌فنل‌ها است. درروش همزن مکانیکی اثر سه فاکتور غلظت اتانول (20، 50 و 80 درصد)، نسبت جامد به حلال (1 به 10، 1 به 20 و 1 به 30) و زمان (15، 30 و 45 دقیقه) و در استخراج با کمک دستگاه اولتراسوند، نسبت جامد به حلال (1 به 10، 1 به 20 و 1 به 30)، درصد توان فراصوت (20، 50 و 80 درصد) و زمان (15، 30 و 45 دقیقه) بر میزان استخراج پلی‌فنل‌ها، الاجی‌تانن‌ها و فعالیت آنتی‌اکسیدانی بررسی شد. نتایج نشان داد که غلظت اتانول 74/38 درصد، نسبت جامد به حلال 1به 30 و زمان 43/42 دقیقه در استخراج با همزن مکانیکی و نسبت جامد به حلال 1 به 49/25، درصد توان فراصوت 41/71 درصد و زمان 45 دقیقه منجر به حداکثر بازدهی می‌شوند. مقایسه دو روش هم نشان داد که استفاده از اولتراسوند موجب افزایش ده‌درصدی استخراج پلی‌فنل‌ها نسبت به روش معمول می‌گردد. در بخش دیگر این پژوهش، سینتیک استخراج پلی‌فنل با استفاده از راکتور آزمایشگاهی بررسی شد و داده‌های آزمایشگاهی با استفاده از مدل‌های سینتیکی به‌صورت موفقیت‌آمیزی برازش داده شد. همچنین با استفاده از نرم‌افزار OPENFOAM و با کمک ابزار داکوتا مدلسازی عددی انجام شد و ضریب نفوذ مؤثر، ضریب تخریب و ضریب شستشو در تیمارهای مختلف انجام‌گرفته در استخراج تخمین زده شد.
- Abstract
- Pomegranate peel is a valuable by-product of the food industry containing bioactive compounds such as ellagitannins and polyphenols. The aim of this work was to study the parameters influencing the extraction of polyphenols and ellagitannins from pomegranate peel by means of mechanical stirring or ultrasound assisted extraction (UAE) and to study the amount of polyphenol extraction, antioxidant activity and ellagitannins using response surface methodology (RSM), kinetic modelling (Matlab) and numerical simulation (OpenFOAM). The analyzed parameters were ethanol concentration (20-80% v/v), solid to solvent ratio (1:10-1:30 mg/ml) and time (15-45 min) when mechanical stirring was used. For UAE, solid to solvent ratio (1:10-1:30 mg/ml), power percentage of ultrasound (20-80%) and irradiation time (15-45 min) were studied. The results showed that the optimal extraction parameters to obtain the highest yield were 38.74% of ethanol concentration, solid to solvent ratio of 1 to 30, and 43.42 min of extraction time for mechanical stirring method, and 71.41% of ultrasound power, solid to solvent ratio of 1 to 25.49 and 45 min process time for ultrasound extraction method. Comparison of the two methods showed that the use of ultrasound increased the amount of extracted polyphenols by 10% compared to the conventional method. The kinetic models were successfully fitted to experimental data. The numerical simulation coupled with the non-linear least square parameter estimation tool of Dakota software allowed the estimation of dispersion coefficient, effective diffusion coefficient and coefficient of degradation for different treatments.
