عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر نانو ذره دی اکسید تیتانیوم در رنگ بری شیره خرما تهیه شده به روش صنعتی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4074;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49084
- تاریخ دفاع
- ۲۴ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- مهشاد نسبی
- استاد راهنما
- محسن لبافی مزرعه شاهی
- چکیده
- شیره خرما با داشتن 60% ترکیبات قندی منبع قند طبیعی مناسبی در صنایع غذایی محسوب می شود. اما رنگ تیره و کدورت بالای آن موجب محدودیت کاربرد آن در برخی محصولات می گردد. استفاده از نانو ذرات در فرآیند رنگبری قند خرما در کنار روش های رایج رنگبری در صنعت نظیر استفاده از کربن فعال احتمالا بتواند یافته های نوینی در این عرصه ارائه نماید.بدین منظور از نانوذره دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک فتوکاتالیست در حضور اشعهUV برای کاهش رنگ و کدورت شیره خرما استفاده گردید.با استفاده از طرح آماری سطح پاسخ(RSM) تاثیر غلظت های مختلف نانوذره دی اکسید تیتانیوم(1، 5/2 و 4% وزنی/حجمی)، غلظت های مختلف شیره خرما(درجه بریکس 10، 20 و 30)، قدرت های مختلف لامپ UV(15، 5/22 و 30 وات)و زمان های مختلف فرآیند(12، 30 و 48 ساعت) بر خصوصیات کیفی شیره خرما شامل رنگ، کدورت، خاکستر، قندهای احیاء فعالیت آنتی اکسیدانی، ترکیبات فنولی، بریکس،pH و تغییرات عناصر فلزی(پتاسیم، کلسیم، سدیم، منیزیم و آهن) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از طرح آماری سطح پاسخ نشان داد استفاده از شیره خرما با درجه بریکس 10، غلظت فتوکاتالیست 4% وزنی/حجمی، قدرت لامپ UV 15 وات و زمان فرآیند 48 ساعت دارای بهترین عملکرد بوده بطوریکه در این شرایط 53% کاهش رنگ ، 72% کاهش کدورت و 68% کاهش خاکستر در شیره خرما مشاهده گردید. همچنین پس از بهینه سازی رنگبری شیره خرما با کمک نانوذره دی اکسید تیتانیوم مقایسه ای نیز بین این نانوذره و دو نانوذره دیگر بر پایه دی اکسید تیتانیوم شاملTiO2- CNT تهیه شده به روش سل- ژل و TiO2- CNT تهیه شده به روش CVD در شرایط اپتیمم انجام گرفت. نتایج حاصل از تجزیه آماری نشان داد که TiO2-CNT-CVD با 95% اطمینان دارای بیشترین قدرت رنگبری نسبت به دو نانوذره دیگر بوده و با اختلافی معنی دار رنگ شیره خرما را تا 80% کاهش می دهد.
- Abstract
- Using of date syrup has been limited due to the presence of some coloring and turbidity agents. Using nano particles besides common industrial discoloring techniques like using carbon active in date syrup discoloration probably can present new consequences in this field. In this investigation we used Titanium dioxide nanoparticle as a photocatalyst in the presence of UV lamp in order to decrease high color and turbidity of date syrup, using Response Surface Methodology (RSM) statistical design. The effect of different TiO2 catalyst concentration(1, 2.5 and 4%w/v), different date syrup concentration(10, 20 and 30 °Brix), different UV lamp power(15, 22.5 and 30 Watt) and different time of processing(12, 30 and 48 hour) on the qualitative characterization of the date syrup including color, turbidity, ash, reduced sugars content, antioxidant efficiency, phenolic compounds, °Brix, pH, metallic elements(Na, K, Ca, Mg, Fe) was investigated.The optimum condition obtained by experimental design method is date syrup concentration °Brix;10, photocatalyst concentration; 4%, UV lamppower ;15 Watt and time of the process; 48 hour. In this condition 53% color reduction, 72% ash and 68% turbidity reduction was obtained.Besides the optimization of discoloration of date syrup by TiO2, a comparison of TiO2 and two TiO2 based nanoparticles including TiO2-CNT(prepared by sol-gel method) and TiO2- CNT(prepared by CVD method)in optimum condition was accomplished. The statistical results showed that TiO2- CNT (prepared by CVD method) could significantly 80% reduce the color of the date syrup. Key words: Titanium Dioxide- discoloration- photocatalyst- date syrup
