پایان نامه ارزیابی امکان استفاده از نشانگر مولکولی ISSR در بررسی تنوع ژنتیکی عدس


دانشگاه ازاد اسلامی واحد دامغان

پایان نامه ارشد صنایع

با موضوع:

ارزیابی امکان استفاده از نشانگر مولکولی ISSR در بررسی تنوع ژنتیکی

عدس

فهرست مطالب

عنوان                                                                                     صفحه

چکیده…………………………………………………………………………………………………………………. 1

فصل اول: مقدمه

1-1- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق…………………………………………………………………………. 2

1-2-پرسش تحقیق………………………………………………………………………………………………………… 5

1-3- اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………………… 5

1-4- فرضیه ها………………………………………………………………………………………………………………… 6

1-5- هنر و دانش اصلاح نباتات…………………………………………………………………………………… 6

1-6- چرا گیاهان اصلاح می شوند؟ ………………………………………………………………………….. 7

1-7- تنوع ژنتیکی…………………………………………………………………………………………………………… 7

1-7-1- تنوع ژنتیکی و اهمیت مطالعه ی آن………………………………………………………….. 7

1-7-2- فرسایش ژنتیکی ……………………………………………………………………………………………. 9

1-7-4- هتروزیس………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-8- نشانگر مولکولی ……………………………………………………………………………………………………. 10

1-9- انواع نشانگرهای مولکولی ………………………………………………………………………………….. 11

1-9-1- نشانگرهای مورفولوژیکی……………………………………………………………………………….. 11

1-9-2- نشانگرهای بیوشیمیایی ………………………………………………………………………………… 12

1-9-3- نشانگرهای DNA…………………………………………………………………………………………. 13

1-10- انواع نشانگرهای مولکولی جدید …………………………………………………………………… 15

1-10-1- RFLP………………………………………………………………………………………………………….. 15

1-10-2- RAPD………………………………………………………………………………………………………… 16

1-10-3- AFLP………………………………………………………………………………………………………….. 16

1-10-4- SSR……………………………………………………………………………………………………………… 17

1-11- گیاهشناسی عدس …………………………………………………………………………………………… 19

1-12- ویژگی های اندام های رویشی و زایشی عدس …………………………………………. 20

1-12-1- ریشه ……………………………………………………………………………………………………………… 20

1-12-3- برگ ……………………………………………………………………………………………………………….. 21

1-12-4- گل …………………………………………………………………………………………………………………. 22

1-12-5- غلاف ……………………………………………………………………………………………………………… 22

1-12-6- بذر ………………………………………………………………………………………………………………….. 23

1-13- جوانه زنی …………………………………………………………………………………………………………… 23

1-14- سطح زیر کشت و عملکرد گیاه مورد بررسی …………………………………………… 23

فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده

2-1- نشانگرها ………………………………………………………………………………………………………………… 25

2-2- انواع نشانگر …………………………………………………………………………………………………………… 25

2-2-1- نشانگر RAPD …………………………………………………………………………………………….. 25

2-2-2- نشانگر RFLP ………………………………………………………………………………………………. 27

2-2-3- نشانگر AFLP ………………………………………………………………………………………………. 28

2-2-4- نشانگر SSR ………………………………………………………………………………………………….. 30

2-2-4- نشانگر 31

2-2-4-2- نقشه یابی ژنوم ………………………………………………………………………………………….. 32

2-2-4-3- برچسب زنی ژن و گزینش به کمک مارکر ……………………………………….. 32

2-2-4-4- تنوع ژنتیکی و آنالیز فیلوژنتیکی …………………………………………………………… 33

فصل سوم: مواد و روش ها

3-1- تجهیزات و مواد موردنیاز جهت آزمون شیمیایی، میکروبی و PCR …….. 36

3-1-1- تجهیزات مورد استفاده ………………………………………………………………………………… 36

3-1-2- مواد مورد استفاده …………………………………………………………………………………………. 37

3-1-3- بافرها و محلول ها …………………………………………………………………………………………. 38

3-1-3-1- بافر TBE (TRIS-Boric acid- EDTA) ……………………………….. 38

3-1-3-2- محلول EDTA ………………………………………………………………………………………. 39

3-1-3-3- NaOH ……………………………………………………………………………………………………… 39

3-1-3-4- CTAB BUFFER…………………………………………………………………………….. 39

3-2- خصوصیات مکان آموزشی ……………………………………………………………………………….. 39

3-3- طرح آزمایشی و فاکتورهای مورد مطالعه …………………………………………………….. 40

3-4-1- مواد گیاهی ……………………………………………………………………………………………………… 40

3-4-2- استخراج DNA ژنومی گیاه ……………………………………………………………………… 41

3-4-2-1- استخراج DNA ژنومی به روش CTAB ……………………………………….. 41

3-4-2-2- نحوه تهیه ژل الکتروفورز ………………………………………………………………………… 42

3-5- انجام واکنش PCR …………………………………………………………………………………………… 43

3-6- مواد لازم جهت انجام PCR ……………………………………………………………………………. 43

3-6-1- آغازگر ……………………………………………………………………………………………………………….. 43

3-6-2- آنزیم Taq DNA Polymerase …………………………………………………………. 44

3-7- تنظیم شرایط برای PCR ………………………………………………………………………………… 44

3-8- الکتروفورز و رنگ آمیزی محصول PCR …………………………………………………….. 46

3-9- تجزیه و تحلیل داده ها ……………………………………………………………………………………… 46

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- جوانه زنی و سبز شدن گیاهان ……………………………………………………………………….. 4٧

4-2- کمیت و کیفیت DNA استخراجی ………………………………………………………………. 4٨

4-4- روابط فیلوژنتیک بین ژنوتیپ ها ……………………………………………………………………… ۴٩

فصل پنجم: نتیجه گیری

5-١- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………. 5٢

5-٢- بحث ………………………………………………………………………………………………………………………. 5٣

5-٣- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………. 5۴

منابع فارسی …………………………………………………………………………………………………………………….. 5۵

منابع انگلیسی ………………………………………………………………………………………………………………….. 6٣

چکیده انگلیسی 6٧

چکیده

حبوبات دانه­های خوراکی هستند که به خانواده بقولات تعلق دارند. حبوبات بعد از غلات مهمترین منبع غذایی بشر به حساب می­آیند. عدس زراعی گیاهی از جنس Lens، گونه culinaris متعلق به تیره لگومینوزه، زیر­خانواده پروانه­آسا، از قبیله Vicieae می­باشد. عملیات اصلاحی در عدس در مقایسه با سایر محصولات مهم زراعی از قدمت کمتری برخوردار است و فعالیت نسبتا جدیدی است. با توجه به این موضوع لزوم تعیین تنوع ژنتیکی در این گیاه از اهمیت ویژه ای برخوردار است و استفاده از روش های جدید ارزیابی تنوع ژنتیکی به منظور انتخاب والدین دو رگ و تعیین میزان قرابت ارقام ضروری می باشد. دراین ارتباط بهترین روش استفاده از نشانگرهای مولکولی می باشد، زیرا تعیین تنوع به وسیله نشانگرهای مورفولوژیکی با توجه به اثرات متقابل محیط و ژنوتیپ و فنوتیپ گیاهان، کارایی شاخص های مورفولوژیکی را کم می نماید. در این مطالعه به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 18 توده عدس خراسان شمالی از نشانگر مولکولی ISSR که مبتنی بر PCR است، استفاده شد. برای استخراج DNA از روش CTAB استفاده شد و تکثیر ژنوم نمونه ها با استفاده از 10 پرایمر اختصاصی ISSR انجام پذیرفت. سپس با الکتروفورز ژل آگارز و رنگ آمیزی با اتیدیوم بروماید، قطعات تکثیر شده مورد ارزیابی قرار گرفتند که از مجموع 125 باند تولید شده 32 باند منومورف و 93 باند از آنها چند شکل بودند. درصد چند شکلی برای هر آغازگر از 5/28 درصد برای آغازگر E55تا 3/92 درصد برای آغازگر B22متغییر بود. در این بررسی توزیع مقادیر PIC بین 28/0 تا 49/0 با میانگین 45/0 متغییر بود. شاخص نشانگر در آغازگر های مورد مطالعه بین 9/7 تا 2/45 قرار داشت. بیشترین مقدار شاخص نشانگر متعلق به آغازگر B22 بود که نشان دهنده قدرت تفکیک بالاتر این آغازگر در مقایسه با سایر آغازگرها است. که با توجه به میزان محتوای اطلاعات چند شکلی آغازگرها وشاخص نشانگر، آغازگر­های B22 و RA3 و RR1 در بررسی تنوع ژنتیکی مناسب می­باشند. میزان فاصله ژنتیکی ژنوتیپ­ها با استفاده از روش UPGMA و در نرم­افزار NTSYS محاسبه و ارتباط ژنوتیپ­ها با استفاده از دندروگرام نشان داده شد. دندروگرام حاصل از تجزیه و تحلیل مجموع الگوهای باندی حاصل از پرایمرهای مورد استفاده، توده­ها را در سطح 5/61 درصد به 4 گروه تقسیم نمود. با توجه به اهداف این تحقیق می­توان به این نتایج رسید که بررسی تنوع ژنتیکی توده­های عدس با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR امکان پذیر بوده و با استفاده از این نشانگر می­توان توده­های مورد بررسی را به گروه­های مختلف تقسیم­بندی کرد. همچنین به وسیله فاصله ژنتیکی به دست آمده بین توده­ها، با توجه به درصد تشابه آنها می­توان توده­ها با فاصله ژنتیکی بیشتر را جهت استفاده در مراکز تحقیقاتی جهت تولید بذور هیبرید با هتروزیس مطلوب استفاده نمود.

کلمات کلیدی: تنوع ژنتیکی، چند­شکلی، عدس، نشانگر، ISSR

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی عصاره های چای سبز در فرمولاسیون ماءالشعیر

دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان

گروه علوم و صنایع غذایی

بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی عصاره های چای سبز در فرمولاسیون ماءالشعیر

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر حسین جلالی

استاد مشاور:

جناب آقای دکتر سیدحمیدرضا ضیاءالحق

چکیده

ماءالشعیر از پرمصرف ترین نوشیدنی ها در کشور می باشد که پژوهش های اندکی بر روی بهینه سازی و سالم تر نمودن فرمولاسیون آن انجام شده است. مصرف این نوشیدنی برای گروه های سنی خاص مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماریهای قلبی-عروقی، کبدی و تحت درمانهای دارویی و غیره توصیه می شود. در سال های اخیر مصرف چای سبز، به دلیل مزایای آن در کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی- عروقی، پیشگیری از انواع سرطان ها، تورم روده، بیماری کبد و بیماری های عصبی (پارکینسون و آلزایمر)، دیابت، کنترل وزن و افزایش تراکم استخوان ها و همچنین تحریک سیستم ایمنی بدن، افزایش یافته است. هدف از این مطالعه غنی سازی ماءالشعیر با عصاره چای سبز با نسبت های مشخص به منظور افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و بهینه سازی طعم این نوشیدنی شده و خصوصیات حسی- تغذیه ای و ارتقاء سطح سلامتی آن بود. نتایج نشان داد که چای سبز دارای منابع بسیار مفیدی از ترکیبات فراسودمند می باشد. ماء الشعیر حاوی چای سبز، دارای خواص آنتی اکسیدانی مطلوب و بیشتری نسبت به نوع کلاسیک آن می باشد. در میان درصدهای عصاره چای افزوده شده، دما و زمان نگهداری عصاره چای سبز در فرمولاسیون ماء الشعیر، تیمار 10 درصد، دمای 5 درجه سانتی گراد و 10 روز ماندگاری جهت رسیدن به مناسب ترین خصوصیات توصیه می شود.

کلمات کلیدی: ماءالشعیر، چای سبز، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فعالیت آنتی اکسیدانی

مقدمه

چای سبز با نام علمی(Camellia Sinensis , Theaceae) یکی از متداول ترین و محبوب ترین نوشیدنی ها در سراسر جهان محسوب می گردد. در سال های اخیر مصرف چای سبز، به دلیل مزیت های آن در کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی- عروقی، پیشگیری از انواع سرطان ها، تورم روده، بیماری کبد و بیماری های عصبی (پارکینسون و آلزایمر)، دیابت، کنترل وزن و افزایش تراکم استخوان ها و همچنین تحریک سیستم ایمنی بدن، افزایش یافته است. این موارد به دلیل مقادیر بالای گالات اپی گالوکاتچین گالات، اپی گالوکاتچین ، اپی کاتچین گالات، اپی کاتچین، گالوکاتچین و کاتچین در این نوع چای می باشد که به عنوان آنتی اکسیدان قوی منجر به غیر فعال شدن گونه های اکسیژن واکنشگر می شود. ماءالشعیر از پرمصرف ترین نوشیدنی ها در کشور می باشد که متاسفانه پژوهش های اندکی بر روی بهینه سازی و سالم تر نمودن فرمولاسیون آن انجام شده است. مصرف این نوشیدنی برای گروه های سنی خاص مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماری های قلبی-عروقی، کبدی و تحت درمان های دارویی و غیره توصیه می شود. به نظر می رسد غنی سازی ماءالشعیر با عصاره چای سبز با نسبت های مشخص منجر به افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و بهینه نمودن طعم این نوشیدنی شده و خصوصیات حسی- تغذیه ای آن را بهبود بخشد. جنبه های مجهولی که در این رساله مورد تحقیق است، بررسی تاثیر عصاره چای سبز برخصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی ماءالشعیر و ارزیابی حسی آن می باشد.

آب جو بدون الکل برای گروه خاصی از افراد مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماری های قلبی عروقی و کبدی، افرادی تحت درمان های دارویی و غیره توصیه می شوند. این نوشیدنی ها شامل ترکیب پیچیده ای از ترکیبات فنلی هستند که از مالت و رازک که نشان داده شده است که خواص آنتی اکسیدانی قوی دارند. علاوه بر این، سه گروه از پلی فنل ها مسئول طعم آب جو و پایداری فیزیکی آنها هستند، پلی فنل های ساده که از هیدروکسی بنزوئیک اسیدها (گالیک اسید، پروتوکاتچوئیک اسید، سینرژیک اسید و غیره) و هیدروکسی سینامیک اسیدها (فرولیک اسید، پارا-کوماریک اسید، کافئیک اسید، سینرژیک اسید و غیره) گرفته می شوند اغلب در مالت و به میزان کمی در رازک وجود دارند. فلاونول ها (کوئرستین، کمپفرول و غیره) اغلب از رازک ها مشتق می شوند. فلاوان-3-اول ها شامل مونومرها مانند (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین، دیمرها (پرودلفیندین B3 و پروسیانیدین B3، تریمرها (پروسیانیدین C2) تا تانن های مشتق از فلانوئید با وزن های مولکولی بالاتر به طور مساوی از مالت و رازک مشتق می شوند. محتوای نهایی ترکیبات فنلی ماءالشعیر هم به مواد خام اولیه و هم به فرایند تخمیر بستگی دارد. طعم دهنده های فنلی از اسیدهای فنلی حاصل می گردند که به طور طبیعی در مالت وجود دارند. این اسیدها چه از طریق تکه تکه شدن حرارتی و یا از طریق فعالیت های میکروارگانسیمی توانایی بالایی برای تحمل دکربوکسیلاسیون دارند.زنجیره مخمرها با آنزیم های درست فرولیک اسید و پارا- کوماریک اسید را به مشتقات وینیل و یا اسیدهای فینیل پروپئونیک تبدیل می کند. در نتیجه، فنل های با خاصیت طعم دهندگی بالا تولید می شوند که ممکن است در برخی از انواع ماءالشعیر بسیار مورد پسند و در برخی دیگر ممکن است ناخوشایند باشند. فلاوانول ها به عنوان متداول ترین دلیل تیرگی و کدری در ماءالشعیر به دلیل واکنش پروتئین و پلی فنل می باشد. ویژگی آب دوستی پروتئین و ویژگی آبگریزی پلی فنل ها با هم ترکیب می شوند تا مولکولهای شبه سورفاکتانتی تولید کنند. در غلظت کافی، این مولکول ها یک سوسپانسیون بس پاشیده از میسل ها را تشکیل می دهند که منجر به ظاهری تره و کدر در ماءالشعیر می شوند. اکسیژن و دما واکنش بین پروتئین و پلی فنلها را کاتالیز میکند. نوشیدنی های شفاف برای کند کردن شروع شکل گیری کدری پروتئین-پلی فنل پایدارسازی می شوند با کاهش غلظت فنلی پروآنتوسیانیدین ها در ماءالشعیر برای مثال با فیلتراسیون کند یا واکنش دادن با پلی وینیل پلی پیرولیدون (PVPP) به طور موثر و کافی می تاند شکل گیری غبار و کدری در زمان نگهداری را کاهش داد. روشهای آنالیزی سریع برای واحد کنترل کیفیت تولید کنندگان ماءالشعیر مورد نیاز است تا ترکیبات فنلی که ممکن است به طور معکوسی بر طعم و پایداری ماءالشعیر تاثیر بگذارند، ارزیابی کنند. روش های تحلیلی برای تعیین ترکیبات فنلی در مخمر ماءالشعیر و ماءالشعیر محدود است.

برخی محققین ترکیبات فنلی در ماتریس های ماءالشعیر از آنجایی که قندهای قابل تخمیر و دکسترین ها و اسیدهای آلی مانع پاسخ کروماتوگرافی می شوند، بعد از فیلتراسیون را با تزریق مستقیم آن به HPLC تعیین کردند. دی پاسکال– ترسا و همکاران یک روش جداسازی HPLC و تشخیص آنلاین با آرایه دیودی اسپکتروسکوپی بعد از واکنش شیمیایی با پارا- دی متیل آمینو سینامان آلدئید (DMACA) را ارائه داده اند. استخراج ترکیبات فنلی در ماءالشعیرها نیز توسط استخراج مایع-مایع (LLE) با حلال های آلی مانند ان-هگزان، ایزواکتان، اتیل استات و استون/آب انجام شد. اسیدهای آلی در ماءالشعیر توسط بلکه و ایروین با یک رزین تبادل آنیون مورد بازیافت قرار گرفت و با تاثیر رزین بر متانول-BF3 به استرهای متیلی آنها تبدیل می شوند. در ضمن، استخراج فاز جامد (SPE) یک روش متداول و معمول مورد استفاده برای پیش غلظت و خالص سازی پیش از جداسازی HPLC ترکیبات فنلی در انواع شراب می باشد، این روش استخراج در مورد ماءالشعیرها انجام نشده است. جداسازی ترکیبات فنلی در ماءالشعیر معمولا توسط کروماتوگرافی مایع معکوس که به دنبال آن آرایه ماورابنفش فوتودیود، فلوریمتری، الکتروشیمیایی و طیف سنجی جرمی قرار دارد، انجام می شود. روشی بر اساس استخراج فاز جامد و به دنبال آن جداسازی کروماتوگرافی مایع و تشخیص ماورابنفش به عنوان یک ابزار تحلیلی مفید برای کنترل کیفیت در صنعت تخمیر برای تعیین اسیدهای فنلی مانند اسید کافئیک، پارا-کوماریک، اسید گالیک، اسید جنتیسیک، فلوریک اسید و اسید سالیسیلیک و فلاون هایی مانند کورستین و (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین ارائه شده است. ساختارهای شیمیایی ترکیات مورد نظر ارائه شده است. روش به آنالیز این ترکیبات در ماءالشعیراعمال شد تا از لحاظ کمی میزان این ترکیبات را در ماءالشعیر اندازه بگیرند.

1-1- پلی فنل های ماءالشعیر

در بررسی صورت گرفته بر روی نه نمونه ماءالشعیر تولید شده در اسپانیا مشخص شد که کل میزان ترکیبات فنلی اغلب نمونه ها در دامنه 5/3 تا 85/8 میلی گرم بر لیتر می باشد. میزان اسید فرولیک (از 7/0 تا 3/2 )، اسید پارا-کوماریک (1/0 تا 7/0) اسید کافئیک (2/0 تا 4/0) از اسیدهای هیدروکسی سینامیک و اسید پروتوکاتچوئیک در دامنه (7/0 تا 1/5) شناسایی گردید.بنابراین اسید پروتوکاتچئوئیک فراوان ترین ترکیب فنلی موجود بوده و بعد از آن (+)-کاتچین و اسید فرولیک اسید و اسید پارا-کوماریک شناسایی گردید. غلظت های اسید فرولیک تقریبا بالاتر از پارا-کوماریک بود زیرا این اسید از اسید پارا-کوماریک از طریق مسیر تولید اسید شیکمیک تشکیل شده است. اسید کافئیک و اپی کاتچین در برخی از نمونه های ماءالشعیر شناسایی گردید. کوئرستین، اسید گالیک، اسیدجنتیسیک و اسید سالیسیلیک در ماءالشعیرهای صنعتی مشاهده نشد. مقادیر مشخص شده با غلطت های فنلی تعیین شده توسط سایر محققین در مقالات دیگر مطابقت داشت.

مک مورو و همکاران میزان کل اسیدهای فنلی در ماءالشعیر تخمیر شده در ایرلند را تعیین کردند که میزان ترکیبات مذکور در دامنه 5 تا 8 میلی گرم بر لیتر بود و دارای اسیدهای وانیلیک، اسید پارا-کوماریک و فرولیک بود. هایس و همکاران ترکیبات فنلی که درآبجوهای ایرلندی یافت می شوند را تعیین کردند که عبارت بودند از مشتقات اسید بنزوئیک و اسیدهای پروتوکاتچوئیک و اسید گالیک اما مقدار آنها به این صورت تعیین شد؛ مشتقات اسید سینامیک، کافئیک ( از 13/0 تا 30/0)، پارا- کوماریک (92/0-57/0) و اسید فرولیک (90/1 –05/1) و در پایان مقدار (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین نیز تعیین شد. دی پاسکال و همکاران میزان 15 فلاونول را در 56 نوشیدنی (چای، شراب و آبجو) و مواد غذایی اسپانیایی تعیین کردند؛ (+)کاتچین (3/7 میلی گرم برلیتر) و (-)-اپی کاتچین در نمونه های ماءالشعیر شناسایی شد. فلوریدی و اسیرین 19 ترکیب فنلی را در ماءالشعیر شناسایی کردند؛ مقدار میانگین 23 نمونه متفاوت میزان اسید گالیک 6/0 میلی گرم بر لیتر، پروتوکاتچوئیک اسید 84/0 و برای اسید جنتیسیک 4/0 و اسید کافئیک اسید،6/0 ، 4/1 برای اسید پارا-کوماریک اسید،4/1، 4/2 برای اسید فرولیک اسید، 4/2 و اسید سالیسیلیک، 9/2 میلی گرم بر لیتر تعیین شد.

بارتولوم و همکاران ترکیبات فنلی ماءالشعیر را با استاندارد مختلف را با هم مقایسه کردند؛ سطوح اجزای پلی فنلی در ماءالشعیر پایین تر از ماءالشعیرهای استاندارد بود و این امر به دلیل تفاوت در زمان تخمیر مورد استفاده و تلفاتی که در پروسه بدون الکل کردن بر پلی فنل ها مانند پارا-کوماریک، اسیدهای کافئیک و وانیلیک و غیره تاثیر می گذارد، می باشد.در این میان هیچ گونه طعم ناخوشایندی در ماءالشعیرهای صنعتی مورد آزمایش مشاهده نشد. مک مورو و سایر محققین اظهار داشتند که آستانه طعم، مخلوط اسیدهای فنلی 100-50 میلی گرم بر لیتر بود. در ماءالشعیر تولید شده، هیچ گونه کدورتی دیده نشد که این مورد به دلیل استفاده از روش های جداسازی تدریجی پلی فنل ها در فرآیند مخلوط و له کردن با افزودن هگزامتیلن تترامین یا سولفیت به وسیله فیلتراسیون یا تاثیردهی PVPP می باشد.

1-2- فرضیه ها

1- استفاده از عصاره چای سبز در فرمولاسیون ماء الشعیر می تواند فعالیت آنتی رادیکالی آن را افزایش دهد.

2- انتخاب دقیق نسبت های عصاره چای سبز در بهبود خصوصیات حسی تغذیه ای ماء الشعیر تاثیر بسزایی دارد.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه مدل سازی ریاضی تراکم باکتریایی سرمادوست ها در سس‌ مایونز با استفاده از دو روش امپدانس و مرجع

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد­ دامغان

 پایان­نامه جهت ­دریافت ­درجه کارشناسی­ ارشد “M.Sc”

رشته: علوم و صنایع غذایی        

گرایش: تکنولوژی مواد غذایی

 عنوان:

مدل سازی ریاضی تراکم باکتریایی سرمادوست ها در سس‌ مایونز با استفاده از دو روش امپدانس و مرجع

 استاد راهنما:

دکتر علی فضل‌آرا

 استاد مشاور:

دکتر مرضیه ب

لندی

چکیده

با پیدایش امپدانس و کاربرد آن در صنایع غذایی به منظور ارزیابی سریع بار میکروبی محققین زیادی به استفاده از امپدانس الکتریکی در میکروبیولوژی علاقه مند شدند. به همین دلیل استفاده از آن در اندازه‌گیری بار میکروبی (سرما دوست‌ها) سس مایونز به عنوان یک چاشنی غذایی مورد توجه قرار گرفت. در این مطالعه روش امپدانس مستقیم برای انداز‌ه‌گیری بار میکربی سس مایونز و مقایسه میزان انطباق با روش مرجع به کار گرفته شد. این روش برای ردیابی و شمارش میکروارگانیسم‌های سرمادوست زنده در سس مایونز مفید واقع شد. سرعت بیشتر (حد اکثر24 ساعت)، دقت بیشتر و بکارگیری حجم کمتری از محیط کشت در رقت‌سازی‌های ده‌تایی از مزیت‌های استفاده از این تکنیک در ارزیابی بارمیکربی سس مایونز می‌باشند. برای این آزمایش تعداد 120 نمونه سس مایونز از بازارهای استان خوزستان جمع‌آوری شدند. از این تعداد 100 نمونه که دارای بار میکربی بودند (50 فصل گرم و 50 فصل سرد) مورد استفاده قرار گرفتند. میانگین بارمیکربی کل نمونه‌ها (CFU 7/71*106 ) و میزان انحراف معیار نمونه‌ها 1/862*107 بدست آمد. تجزیه تحلیل‌آماری با استفاده از نرم‌افزار SPSS 16 و بهره‌گیری از آزمون One Sample T Test اختلاف معنی‌داری بین بارمیکربی نمونه‌ها و مقدار استاندارد برای سس مایونز نشان داد. بر طبق نتایج بدست آمده در این تحقیق میزان انطباق دو روش در فصل گرم، سرد و کل نمونه‌ها به ترتیب برابر 0/932، 0/921 می‌باشد. از آنجایی که میزان بارمیکربی و پراکنش در فصل گرم زیادتر می‌باشد (لوگ 2 تا 8)، با در نظر گرفتن تفاوت در بار میکربی فصل گرم و سرد می‌توان این‌گونه استنباط کرد که حفظ زنجیره‌ی سرما در تابستان در مرحله‌ی تولید، انبار داری و توزیع با مشکلات عدیده‌ای به خصوص در خوزستان همراه است. در پایان میتوان گفت چون بر طبق تکنیک امپدانس بهتر است نتایج از قبیل فرمول یا معادله‌ی انطباق 2 روش در هر فصل برای همان فصل مورد استفاده قرار گیرند. نتایج بدست آمده در این پژوهش نیز این موضوع را مورد تایید قرار داده است.

 کلید واژه‌ها: مایونز – تکنیک امپدانس – روش کشت مرجع- میزان تطابق- بار میکروبی

مقدمه

به احتمال بسیار زیاد مایونز یکی از پرمصرف‌ترین سس‌های امولسیونی یا چاشنی‌ها در دنیای امروز است. ریشه دقیق این ماده هنوز کاملاً مشخص نیست. این ماده برای اولین بار در اویل دهه 1900 تولید شده و از سال 1917تا سال 1927 در آمریکا مرسوم شد. به این علت که موادی مانند تخم مرغ و روغن ترکیبات اصلی آنرا تشکیل می‌دهند، می‌تواند نقش مؤثری را در تأمین موادمغذی و انرژی لازم برای انسان داشته باشد.      بطورکلی سس برای لذیدی، بهبود و تکمیل طعم غذا بوده است و باید برای تهیه آن نهایت دقت را نمود تا نتیجه مطلوب به دست آید. مقصودی(1384). به دلیل pH پایین و چربی بالا این ماده تا حدی در مقابل فساد میکروبی مقاوم است. هرچند که ممکن است در اثر وجود مخمرها و قارچ ها دچار فساد شود. این ماده به صورت سنتی از مخلوط کردن تخم‌مرغ، روغن، سرکه و چاشنی‌ها تولید می‌شود که به صورت معمول حاوی          70 تا80 درصد چربی می‌باشد. برای تولید مایونز کم‌چرب ما نیازمند مواد اضافی دیگری هستیم تا پایداری سس را حفظ کنیم. در واقع مایونز فرآورده غذایی آماده‌ای است که به صورت امولسیون دائم روغن در آب بوده و دارای بو و مزه ملایم و رنگ آن کرم تا زرد کمرنگ می‌باشد این ماده به دلیل اکسیداسیون خود به خود مستعد فاسد شدن است و میزان پایداری آن به نوع روغن استفاده شده در آن بستگی دارد. در مایونزهایی که در منزل تولید می‌شود و در مایونزهای تجاری اولیه رایج‌ترین نوع فساد شکسته شدن امولسیون‌ها در اثر ترکیب کره‌ها و ادغام شدن قطره‌های روغن است. به هرحال گاهی میزان روغن در مایونز برابر 74 درصد کل حجم مایونز می‌باشد. کیوسوگلو و شرمان اظهار داشتند که چسبندگی مایونز که ناشی از تخم‌مرغ می‌باشد بعد از آماده شدن به سرعت به حداکثر مقدار می‌رسد که نسبت به امولسیون تولید شده توسط صمغ و پروتئین سویا سریعتر است. نمک یکی از موادی است که در بهینه‌سازی خواص مایونز نقش دارد. بنابه 3 دلیل عمده افزودن نمک خواص مایونز را بهبود می‌بخشد.

– اول اینکه نمک به توزیع مناسب زرده‌های تخم‌مرغ کمک می‌کند.

– دوم نمک به فرآیند خنثی‌سازی هرگونه بار الکتریکی در پروتئین‌ها کمک می‌کند که امکان جذب شدن و تقویت لایه‌های موجود در سطح دانه‌های روغن را فراهم می‌آورد.

– سوم اینکه خنثی‌سازی هرگونه ماده باردار( شارژ) به ذرات روغن مجاور هم اجازه می‌دهد تا قویتر با یکدیگر واکنش دهند.

pH مایونز نقش قابل توجهی در ساختار امولسیون در مواقعی دارد که میزان pH حول و حوش نقطه‌ی میانگین ایزوالکتریک مربوط به پروتئین زرده تخم‌مرغ است و سیکوالاستیتی و پایداری مایونز بایستی در حداکثر مقدار خود باشد. pH مایونز معمولاً بین 6/3 تا 4 است که البته نبایستی از 1/4 تجاوز نماید.

pH پایین در سس مایونز به عنوان یک عامل جلوگیری کننده از فعالیت اغلب میکروارگانیسم‌ها عمل می‌کند. نکته مهم و قابل توجه این است که هرگز نباید رعایت اصول بهداشت در تمام مراحل تولید سس مایونز و سرد کردن کافی آن را فراموش کرد، زیرا رعایت این اصول سبب به حداقل رسیدن تعداد و احتمال حضور میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا در سس مایونز می‌شود. به عبارت دیگر اگر موازین بهداشتی در کلیه مراحل تولید به خوبی رعایت نشود، امکان دارد تعداد میکروارگانیسم‌ها بیش از حد بالا رود، در چنین مواردی چنانچه به صورت اتفاقی و در صورت بروز اشتباه در ترکیب، pH سس بالا می‌رود، احتمال بروز مسمومیت غذایی و فساد محصول وجود خواهد داشت. این پدیده به ویژه در تولید دستی و غیر صنعتی (تولید خانگی[1]) سس مایونز در خانه و رستورانها امکان بروز بیشتری دارد( اسمیتل 1997، رادفورد و همکاران 1993). فساد در سس مایونز و سس‌های سالاد در نتیجه عوامل متعددی از قبیل دو فاز شدن امولسیون، اکسیداسیون و هیدرولیز چربی بوسیله عوامل شیمیایی و بیولوژیکی و رشد میکروارگانیسم‌های تولیدکننده گاز و بد طعمی است .در سال (1949) ویلیامز بیان کرد که فساد میکروبیولوژیکی سس‌ها به‌طور معمول توسط باکتری‌ها و مخمرها صورت می‌پذیرد. سس‌های مایونز خانگی بیشتر مستعد فساد بوسیله سالمونلا، استافیلوکوکوس اورئوس، باسیلوس، کمپلوباکتر و دیگر میکروارگانیسم‌ها هستند (اسمیتل 1997). مرگ میکروارگانیسم‌ها توسط pH مایونز، نوع و غلظت اسید، زمان و درجه حرارت نگهداری و ذخیره‌سازی، فعالیت آنتی‌میکروبی ترکیباتی ازقبیل نمک، سرکه، شکر، خردل، روغن، سفیده تخم‌مرغ و غیره می‌باشد (اسمیتل 1997). از عمده‌ترین عوامل میکروبی بیماری‌زا که امکان حضور آن در سس مایونز وجود دارد به انواع باکتریهای سالمونلا می‌توان اشاره کرد این میکروب به دلیل مصرف تخم‌مرغ پاستوریزه نشده احتمال انتقال به سس مایونز و ایجاد مسمومیت سالمونلوز[2] در مصرف‌کنندگان را دارد. سهم سس مایونز (خانگی) در بروز مسمومیت سالمونلوز در مقایسه با سایر مواد غذایی تا حدود         9 درصد ذکر می‌شود در حالی که تخم مرغ 28 و گوشت طیور 26 درصد موارد بروز مسمومیت مذکور را سبب می‌شوند (رادفورد و همکاران 1993). با توجه به افزایش روز افزون میزان تولید در صنایع غذایی، استفاده از تکنیک‌ها یا روش‌های جدیدی که بتواند ضمن داشتن دقت و حساسیت کافی در حداقل زمان ممکن، نتایج مربوط به وضعیت بهداشتی کنترل میکروبی مواد غذایی مورد آزمایش را ارائه نماید، از جمله نکات بسیار مهم در صنایع غذایی امروز می‌باشد تا بدینوسیله بتوان در مقایسه با روش‌های قدیم یا رایج هرچه سریع‌تر نسبت به انجام کنترل کیفیت میکروبی موادغذایی اقدام نمود (فضل ارا 2012). ارزیابی بار میکروبی، در کارخانجات در حداقل زمان و اطمینان از کیفیت محصول قبل از ارسال آن به بازار مصرف از جمله نکات بسیار مهم و حائز اهمیت می‌باشد که با توجه به روش‌های مرسوم و رایج روش استاندارد مرجع بسیار وقت‌گیر بوده و نیازمند آماده‌سازی وسایل و مواد مورد نیاز می‌باشد وجود روشی که بتواند در حداقل زمان با حداکثر دقت محصولات را مورد بررسی قرار دهد برای کارخانجات نه تنها از لحاظ اطمینان از ایمنی غذایی بلکه از لحاظ کاهش مدت زمان قرنطینه محصول و عدم نیاز به فضای زیاد انبار جهت قرنطینه بسیار کارایی دارد و برای ادارات نظارتی از لحاظ تضمین ایمنی غذا برای مصرف‌کننده در کمترین زمان ممکن می‌تواند بسیار مفید باشد. از جمله روش‌های جدید در ارزیابی بار میکروبی (سرمادوست هادرسس مایونز) بهره‌گیری از تکنیک امپدانس یا مقاومت الکتریکی می‌باشد که در این روش جداسازی سریع میکروب‌ها از طریق نمایش فعالیت‌های متابولیک به وسیله ایجاد تغییر در مقاومت الکتریکی امکان‌پذیر می‌باشد که با توجه به حصول سریع‌تر، دقیق‌تر، مطمئن‌تر نتایج، امروزه کاربرد روز افزونی در کنترل کیفیت محصولات متنوع غذایی در اتحادیه اروپا یافته است و در سال‌های اخیر در ایران از این تکنولوژی در زمینه صنایع مختلف مثل صنایع لبنی، صنایع گوشت و ماهی استفاده کردند و در این تحقیق برای اولین بار تراکم میکروبی سرما دوست‌ها در سس مایونز با استفاده از روش امپدانس برای دستیابی به نتایج در زمان کوتاه‌تر و دقت بیشتر و کاهش خطای انسانی و مقایسه بین روش استاندارد مرجع و روش امپدانس و میزان تطابق این دو روش و تعیین حداکثر و حداقل زمان آزمون با روش امپدانس ارزیابی شد.

با توجه به شرایط موجود در ایران، هیچگونه سابقه‌ای از استفاده از تکنیک امپدانس در ارزیابی کنترل کیفیت انواع سس تا سال 1389 وجود نداشت و در این سال تراکم میکروبی مزوفیل‌ها در سس مایونز با روش امپدانس مورد مطالعه قرار گرفت و مدل ریاضی مربوطه بر اساس تطابق روش امپدانس با روش مرجع پورپلیت به دست آمد. به عبارت دیگر با توجه به آن که عمدتاً شرایط نگهداری سس مایونز در سرما و شرایط یخچالی است، طراحی مدل ریاضی در مورد تراکم میکروبی سرمادوست‌ها و کاربردی کردن آن در کنترل کیفیت سس مایونز در ایران انجام نشده است. لذا با توجه به این موضوع و حصول نتایج مناسب در مطالعه قبلی در مورد تراکم میکروبی مزوفیل‌ها در سس مایونز، انجام مطالعه حاضر بر روی سرمادوست‌ها در سس مایونز مدنظر واقع شد.

 1-1 بیان مسأله اساسی تحقیق وضرورت انجام تحقیق

1-2 پرسش اصلی تحقیق (مسئله تحقیق)

1-3 فرضیه‌ها

1-4 ضرورت انجام تحقیق

1-5 جنبه نوآوری و جدید بودن تحقیق

1-6 اهداف مشخص تحقیق

  1-1 بیان مسأله اساسی تحقیق وضرورت انجام تحقیق

سس مایونز یکی از قدیمی‌ترین و درحال حاضر از پرمصرف‌ترین سس‌‌های مورد استفاده در دنیا می‌باشد. این سس چاشنی‌ است که از امولسیون شدن روغن‌های گیاهی در یک فاز آبی شامل سرکه به وجود می‌آید. مایونز یک امولسیون دائم روغن در آب بوده و امولسیون آن توسط زرده تخم‌مرغ پایدار می‌گردد زیرا زرده تخم مرغ، لسیتین فراهم می‌کند که سبب پایداری این امولسیون می‌شود و ممکن است دارای ترکیبات اختیاری مانند اسیدی‌کننده‌های خوراکی (مانند سرکه اسیدسیتریک یا اسیدمالیک ویا اسیدلاکتیک، آبلیمو(، پایدارکننده و نگهدارنده‌ها. روغن گیاهی، شکر، نمک، طعم دهنده‌ها، امولسیفایر و نگهدارنده مجاز خوراکی است.

سس مایونز از نظر رفتار رئولوژیکی در دسته سیالات تیکسوتروپیک قرار می‌گیرد. در این سیالات با افزایش زمان، ویسکوزیته آنها در یک سرعت برشی ثابت کاهش می‌یابد و دو منحنی افزایش سرعت برشی و کاهش سرعت برشی در آنها منطبق نیستند و یک پسماند یا هیسترزیس بین آنها مشاهده می‌‌شود. بنابراین ویژگی‌های جریان این سیالات هم به سرعت برشی و هم به زمان وابسته است. در سس مایونز، تنش تسلیم نیز وجود دارد. بدین معنا که تنش وارد شده به آن باید به حدی برسد تا مایونز جریان یابد (فلاینت و همکاران 2001).

1-1-1 بافت                                                   

بافت این محصول باید به‌طور صاف، یکنواخت، کوتاه و خامه‌ای باشد و هیچ‌گونه اثری از توده‌ای شدن و حالت شنی نباید در آن مشاهده شود. این فرآورده می‌بایستی دارای بافت نیمه‌جامد یکنواختی باشد و قابلیت قاشق‌زنی داشته باشد و از ظرف معکوس شده زمانی که در دمای 32 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شود روان نشود. ناپایداری محصول یعنی جداشدن فاز روغن از آب بسیار نامطلوب است (فلاینت و همکاران، 2001).

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه بررسی آنزیم شفاف ساز آب میوه و ارائه مدل سینتیکی برای آن

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شاهرود

دانشکده فنی و مهندسی – گروه مهندسی شیمی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ((M.Sc.))

گرایش:صنایع غذایی

عنوان:

بررسی آنزیم شفاف ساز آب میوه و ارائه مدل سینتیکی برای آن

استاد راهنما:

دکتر حسن زارع علی آبادی

استاد مشاور:

دکتر علی اصغر روحانی

چکیده :

 پکتینازها گروهی از آنزیم های هیدرولیتیک هستند که مواد پکتیکی را تجزیه می کنند. اگزوپلی گالاکتوروناز(exo-p) و اندوپلی گالاکتوروناز(endo-p) دو نوع از این گروه هستند. در این پژوهش ابتدا دو گونه قارچی به نامهای آسپرژیلوس نایجر و وتریکودرماریسی که قادر به تولید پکتیناز بوده جداسازی شدند. نتایج حاصل از مقایسه دو گونه نشان داد که گونه قارچی آسپرژیلوس نایجر توانایی بالاتری برای تولید پلی گالاکتورونازها در مقایسه با گونه تریکودرماریسی دارد. بهینه سازی بعضی از عوامل موثر در تولید پلی گالاکتورونازها توسط آسپرژیلوس نایجر تحت شرایط کشت سطحی ناپیوسته نشان داد که در غلظت g/L50 پکتین به عنوان تنها منبع کربن و انرژی بیشترین مقدار تولید بدست می آید. در این حالت نسبت بهینه سولفات آمونیوم به پکتین 3/0 و زمان بهینه تخمیر 4روز بود.

امکان تولید مداوم پلی گالاکتورونازها به روش تخمیر کشت سطحی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که تولید مداوم پلی گالاکتورونازها به روش تخمیر کشت سطحی امکانپذیر است. زمانی که غلظت پکتین در خوراک g/L50 و زمان ماند 1 روز بود بالاترین فعالیت اگزوپلی گالاکتوروناز U/mL5/1در جریان خروجی بدست آمد و تحت همین شرایط فعالیت اندوپلی گالاکتوروناز حدود U/mL015/0بود. استفاده از جریان برگشتی با نسبت 8/0 باعث افزایش غلظت اگزو و اندوپلی گالاکتوروناز به ترتیب تا 8/1 و 016/0 گردید. فرایند تولید پلی گالاکتورونازها در رآکتور کشت سطحی مدلسازی شد. برای اینکار از یک معادله سینتیکی میکائیلیس- منتون استفاده شد. پارامترهای رابطه سینتیکی با استفاده از یک سری داده های تجربی بدست آمد. مدل ارائه شده، داده های تجربی دیگر را با دقت قابل قبولی پیش بینی می کند.

جایگزینی پکتین با تفاله چغندر قند نیز در روش کشت سطحی مورد بررسی قرار گرفت که تفاله

چغندر قند بدلیل نامحلول بودن و ته نشینی نتایج خیلی ضعیفی در مقایسه با پکتین داد، اما استفاده از تفاله چغندر قند در روش تخمیر حالت جامد باعث تولید پلی گالاکتورونازها در مقادیری قابل مقایسه با مقادیر تولید شده در تخمیر پکتین باروش کشت سطحی شد(U/g5/5 برای اگزو و U/g06/ 0 برای اندوپلی گالاکتوروناز). سپس تولید پلی گالاکتورونازها از تفاله چغندر قند به عنوان سوبسترا بوسیله قارچ آسپرژیلوس نایجر (A.niger) در تخمیر حالت جامد (SSF) به صورت شبه مداوم با استفاده از چکاندن قطره ای محلول معدنی پایه بر روی تفاله انجام گرفت. در این سیستم فرایند به مدت 25 روز ادامه داشت و تولید کلی پکتیناز در این سیستم بسیار بالاتر از سیستم ناپیوسته بود یعنی تولید تجمعی آنزیم دراین 25 روز U/g24/69 برای اگزوپلی گالاکتوروناز و U/g738/0 برای اندوپلی گالاکتوروناز بدست آمد که نتایج بسیار مطلوبی بود.

مقدمه

در حال حاضر جمعیت جهان بالغ بر پنج میلیارد نفر می باشد. از روشهای مختلفی باید مواد غذایی مورد نیاز آنها را تامین کرد. با پیشرفت میکروب شناسی کاربردی استفاده از میکروارگانیسم ها و آنزیم های حاصل از آنها و سایر متابولیت های میکروبی، به عنوان روشهایی در تولید مواد غذایی و بهبود کیفیت و کمیت آنها، در تولید مواد غذایی راه یافته اند. بنابراین با کنترل و فرآیند کردن روش های نسبی و به کار گرفتن میکروارگانیسم های شناخته شده و مناسب، می توان کیفیت و کمیت انواع مواد غذایی را بطور قابل ملاحظه ای افزایش داد. از آن جمله می توان به استفاده از آنزیم های میکروبی به مانند پکتیناز ، سلولاز ، آمیلاز و پروتئاز برای شفاف کردن آب میوه و حذف پکتین و الیاف سلولز در آن استفاده کرد. پکتیناز در سال 1930 بوسیله آزمایش های زیادی که در فرآیند تولید آب میوه و شراب انجام شد، کشف گردید. در طول سال 1960 اطلاعات وسیعی از شیمی گیاهان بدست آمد که کاربرد موثر آنزیم ها را نشان می داد، که از آن جمله آنزیم پکتیناز بود .آب میوه، مایع استخراج شده از سلول های میوه های رسیده میباشد. در هر نوع میوه رسیده سه نوع قند مختلف، بنام های فروکتوز، گلوکز و ساکارز وجود دارد. همچنین در انواع میوه ها، اسیدهای آلی مختلف، از جمله اسید سیتریک، اسید مالیک و اسید تارتاریک به همراه انواع ویتامین ها و مواد معدنی وجود دارند. این ترکیبات در میوه ها به آنها خصوصیات شیرینی وترشی را می دهند. آب میوه هایی که با کیفیت پایین و رنگ تیره، در بازار عرضه می شوند، اگر چه از عمر طولانی و قیمت پایین برخوردارند، با این وجود مورد پسند مشتریان واقع نمی شوند. بنابراین تولید کنندگان آب میوه، باید به کیفیت آب میوه توجه داشته باشند. یکی از مراحل مهم در فرآیند تولید آب میوه ها، بخصوص آب میوه سیب مرحله آنزیم زنی است. مرحله آنزیم زنی از اهمیت خاصی برخورداراست، چون با حذف این مرحله در فرآیند، باعث تولید آب میوه کدر خواهد شد.

امروزه در اکثر نقاط دنیا، آب میوه بصورت شفاف شده تهیه و تولید می شود. آنزیم ها، در واقع، کاتالیزورهای زیستی با ماهیت پروتئینی هستند و توسط موجودات زنده حیوان، گیاه و میکروارگانیسم تولید می شوند. انجام تمامی واکنش ها در سلول زنده به آنزیم نیازمند است. نقش عمده آنزیم ها در موجودات زنده، کاتالیزور واکنش های تجزیه و ترکیب است. آنزیم ها موجب افزایش سرعت واکنش های زیستی می شوند و در معرض تغییرات فیزیکی و شیمیایی قرار می گیرند.

فعالیت کاتالیزوری آنزیم ها معلول ساختمان خاص پروتئینی آنها است و عمل کاتالیزوری آنها در جای مشخصی از آنزیم به نام جایگاه فعال یا جایگاه کاتالیزوری انجام می شود.

همان طور که اشاره شد، آنزیم ها را می توان از منابع مختلف حیوانی، گیاهی و میکروبی تهیه کرد. آنزیم های تجارتی در سه گروه زیر طبقه بندی می شوند:

1- آنزیمهای صنعتی، مانند آمیلازها، پروتئازها، گلوکز ایزومراز، لیپاز، کاتالاز، پنیسیلین آمیلاز و آنزیم های پکتیکی

2- آنزیمها آنالیتیکی، مانند گلوکز اکسیداز، گالاکتوز اکسیداز، الکل دهیدروژناز، هگزوکیناز،مورامیداز و کلسترول اکسیداز

3- آنزیم های پزشکی، مانند آسپراژیناز، پروتئاز، لیپاز و استرپتوکیناز

آنزیم ها از دیدگاه انواع واکنش هایی که توسط آنها کاتالیز می شوند، به 6 دسته تقسیم شده اند:

دسته اول، گروه اکسیدوردوکتازها: این آنزیم ها کاتالیزور واکنش های اکسایشی- کاهشی هستند و عبارتند از دهیدروژنازها، اکسیدازها و پروکسیدازها

دسته دوم، گروه ترانسفرازها: این آنزیم ها در واکنش هایی که در آنها گروههای شیمیایی انتقال می یابد، به عنوان کاتالیزور عمل می کنند. در این گروه می توان از کینازها که گروه فسفات را از ATP به جسم دیگر منتقل می سازند و ترانس امینازها که انتقال گروه آمینی را به عهده دارند، نام برد.

دسته سوم،گروه هیدرولازها: این آنزیم ها کاتالیزورهای واکنش های آبکافت هستند و عبارتند از: آنزیم های پکتیکی، لیپازها و آمیلازها.

دسته چهارم، گروه لیازها: این آنزیم ها گروههای بخصوصی را بدون انجام عمل آبکافت حذف می کنند و تشکیل پیوند دوگانه می دهند. از این گروه می توان دکربوکسیلازها و آلدولازها را ذکر کرد.

دسته پنجم، ایزومرازها: این آنزیم ها، کاتالیزور واکنش جابجایی داخلی بر روی یک ماده اولیه هستند. از این گروه می توان ایزومرهای سیس- ترانس، اپی مرازها و راسمازها را ذکر کرد.

در این واکنش ها ATP به عنوان دهنده انرژی توسط لیگازها آبکافت، وAMP و پیرو فسفات ایجاد خواهد شد.

پکتینازها (Pectinase) آنزیمهایی هستند که معمولاّ با روش میکروبی، بعنوان یک محصول برون سلولی توسط میکروارگانیسم های مولد آن تولید می شوند.

عموماانزیم پکتیناز به سه روش تخمیر غوطه ور[1] ، تخمیر حالت جامد[2] و کشت سطحی[3] تولید می گردد. تخمیر حالت جامد به علت مزایای زیادی که در مقایسه با دو روش دیگر دارد مورد توجه محققان می باشد. کشت سطحی نیز دارای مزایایی است که خود را از دو روش دیگر متمایز می سازد. مهم ترین مزایای این روش عبارتند از: کم بودن هزینه و انرژی مورد نیاز، در پایان تخمیر می توان مایع زیر توده میکروبی را کشیده و با محیط کشت جدید جایگزین نمود، به این ترتیب با حفظ قارچها از سیکل قبلی دوره متوسط تخمیر در سیکل جدید کاهش می یابد، نیاز به هوادهی داخل محیط کشت و هم زدن ندارد.

مطالعات بسیاری به تولید پکتیناز به روش تخمیر غوطه ور یا حالت جامد یا کشت سطحی با استفاده از قارچ آسپرژیلوس نایجر اختصاص داده شده است. مهمترین مزیت استفاده از قارچ آسپرژیلوس نایجر کاربرد آسان آن و قابلیت تخمیر طیف گسترده ای از مواد خام ارزان قیمت و راندمان بالای تولید می باشد.

فصل اول این پایان نامه به مبانی و کلیات نظری و مرور پژوهش های گذشته اختصاص دارد. در فصل دوم روش های استخراج و تخلیص آنزیم آورده شده است. در فصل سوم مواد و روش های اندازه گیری به کار برده شده در این تحقیق توضیح داده شده است. در فصل چهارم نتایج ارائه و تحلیل شده است. در فصل پنجم مدلی برای تولید مداوم پلی گالاکتورونازها آورده شده و در فصل ششم نتیجه گیری نهایی و پیشنهاداتی برای ادامه پژوهش ارائه گردیده است.

1-1- پکتینازها

پکتینازها[4] گروه بزرگی از آنزیم ها هستند که پلی ساکاریدهای گیاهی را به مولکولهای ساده تر مثل گالاکتورونیک اسید می شکنند.این عمل موجب افزایش بازده و شفاف سازی آب میوه جات می شود. از آنجه که مواد پکتیکی گروهای مولکولی پیچیده ای هستند آنزیمهای پکتینو لیتیکی مختلفی نیاز است تا بتوانند آنها را به صورت کامل بشکنند. تولید پکتیناز 10% از کل تولید آنزیم ها را به خود اختصاص داده است.آنزیم های پکتینولیتیکی به صورت گسترده در صنایع غذایی برای تولید آبمیوه و دیگر نوشیدنیها استفاده می شوند. این بخش آنزیم پکتینولیتیکی و سوبستراهای آنها، تولید میکروبی پکتیناز و عوامل مؤثر بر آن و همچنین کاربردهای صنعتی این آنزیم ها را شرح می دهد.

1-2- سوبسترای پکتیکی

سوبستراهای پکتیکی مولکولهای گلوکوزیدی پیچیده با جرم مولکولی بالا هستند که در کشت ها پیدا میشوند. آنها در دیواره ابتدایی سلولی حضور دارند و اجزاء اصلی لامای میانی هستند، یک لایۀ چسبنده بین دیواره ها و سلولهای جوان نزدیک تشکیل می دهند.در مدت کوتاهی، آنها باعث شکل گیری ساختار و پیوستگی بافت های گیاه می شوند. سه گروه اصلی پلی ساکاریدهای پکتیکی ساخته شده اند که همگی دارای دی- گالاکتورونیک اسید هستند.

1-2-1- هوموگالاکتورونان(HG)

یک پلیمر خطی است که به وسیلۀ دی- گالاکتورونیک اسید که می تواند استیله یا متیل استری شده باشد،

تشکیل می شود. این قسمت می تواند قسمت صاف پکتین نام بگیرد. مولکول بر حسب سطح استری شدن آن دسته بندی می شود: پکتینی که حداقل 75% گروههای کربوکسیل آن متیله شده باشند؛ اسپکتینی که کمتر از 75% گروه کربوکسیل متیله دارد؛ اسید پکتیک یا پلی گالاکتورونیک اسید که گروه کربوکسیلی متیل استری شده ندارد. کلمه پکتین معمولاً برای تمام مواد پکتیکی به کار برده می شود.

1-2-2- رامنو گالاکتورونان (RGI)

RGI از تکرار دی ساکاریدرامنوز گالاکتورونیک اسید بوجود آمده است. باقیمانده های گالاکتورونی میتوانند استیله شده و هر دو گروه باقیمانده می توانند زنجیره های جانبی قند را به مثل گالاکتوز، آرابینوزو زایلوز جدا کنند.

1-2-3- رامنو گالاکتورونان (RGΠ)

بر خلاف اسم آن RGΠیک زنجیرۀ هوموگالاکتورونان است. که دارای زنجیره های جانبی پیچیده که به باقیمانده های گالاکتورونیک متصل هستند، می باشد.

ویکن و همکاران یک ساختار برای پکتین پیشنهاد دادند که در این مدل HG و RGII زنجیره های جانبی طویل برای RGI می باشند. شکل(1-1) هر دو زنجیرۀ RG منطقه کرکی مولکول نامیده می شوند. در میوجات نارس، پکتین به صورت ماده پکتیکی نامحلول در آب یعنی پرتوپکتین یافت می شود. پکتین با فیبرهای سلولز پیوند برقرار می کند و به صورت صلب روی دیوارۀ سلول در می آید. در هنگام رسیدن میوه ساختار پکتین را با شکاندن زنجیرۀ اصلی یا زنجیره های فرعی دگرگون می کنند که نتیجۀ آن ایجاد مولکولهای قابل حل بیشتر می باشد. مواد پکتیکی تمایل به تشکیل ساختار ژل مانند دارند این تمایل هنگامی روی می دهد که بخش های HG تشکیل یک شبکه کریستالی سه بعدی داده باشند که آب و مواد محلول در فواصل شبکه جایگزین شوند. فاکتورهای متعددی مانند دما، نوع پکتین، درجۀ استری شدن، درجه استالی شدن، pH، قند و دیگر حل شونده ها و خصوصاً تداخل بین یونهای کلسیم و گروههای کربوکسیل استری نشده پکتین خصوصیات ژلی پکتین را تعیین می کنند. در پکتین با درجه استری شدن بالا، مناطق اتصال بوسیلۀ اتصال جانبی HG توسط پیوند هیدروژنی و نیروهای هایدروفوبیک بین گروههای متوکسی که هر دو توسط غلظت بالای قند و pH پایین تقویت می شوند تشکیل می شوند.

1-3- آنزیم های پکتینولیتیکی

پکتینازها گروهی از آنزیم ها هستند که شکستن مواد پکتیکی را هنگام واکنش های شکستن پلیمرآنها (هیدرولیز) یا دی استری شدن کاتالیز می کنند.

شکل 1-1 : ساختار پایه ای پکتین شمای کلی ساختار معمولی (A) و ساختار جایگزین پیشنهادی(B)

شناخته شده ترین آنزیم های پکتینولیتیکی آنزیم های شکنندۀ هوموگالاکتورونان هستند. شکل(1-3) شکل عمل آنزیم پکتیناز را نشان می دهد.

1-3-1- پرتو پکتینازها

پرتو پکتینازها پکتین نامحلول را به صورت پلیمر قابل حل در می آورند آنها به دو دسته تقسیم میشوند: یکی آنهایی که با منطقۀ پلی گالاکتورونیک اسید از پرتو پکتین واکنش می دهند که نوع A نامیده می شود و دیگری آنهایی که با زنجیرۀ پلی ساکارید که زنجیرۀ پلی گالاکتورونیک اسید را به دیوارۀ سلول متصل می کند، واکنش می دهنداین گروه نوع B نامیده می شوند.

1-3-2- پکتین متیل استراز(PME)

پکتین متیل استراز ، دی استری شدن گروه متوکسی پکتین را که اسید پکتیک و متانول تولید می کند، کاتالیز می کند. این آنزیم به صورت گزینشی روی گروه متیل استری واحد گالاکتورنات تا یک گروه غیر استری واحد گالاکتورونات عمل می کند.این آنزیم قبل از پلی گالاکتوروناز و پکتات لیاز عمل می کند و نیاز به سوبسترای غیر استری دارد . این آنزیم در گروه کربوهیدارات استراز طبقه بندی می شود.

1-3-3- پکتین استیل استراز

پکتین استیل استراز، استیل استر پکتین که تولید کتیک اسید و استات می کند را هیدرولیز می کند. این آنزیم در گروه خانوادۀ 12و 13 کربوهیدرات استراز طبقه بندی می شود.

1-3-4- پلی متیل گالاکتوروناز(PMG)

پلی متیل گالاکتوروناز شکستن هیدرولیتیکی پیوند آلفا1- و4 گلوکوزیدی را زنجیرۀ اصلی پکتین کاتالیز میکند. این عمی خصوصاً بر روی پکتین L درجۀ استری بالا صورت گرفته و تولید 6- متیل گالاکتورونات می کند.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.

پایان نامه آنالیز کمی و کیفی فلور باکتریایی و قارچی و ازت تام فرار غذای اکسترود آبزیان با تاکید بر صنعت پاک

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شاهرود

دانشکده علوم پایه، گروه مهندسی شیمی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد «M.Sc.»

گرایش: صنایع غذایی

عنوان:

آنالیز کمی و کیفی فلور باکتریایی و قارچی و ازت تام فرار غذای اکسترود آبزیان با تاکید بر صنعت پاک

 استاد راهنما:

دکتر هومن بهمن پور

استاد مشاور:

مهندس رضا صفری

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                       صفحه

چکیدهد
فصل اول: مقدمه1
1ــ1 پیش گفتار2
1ـ2 مقدمه3
1ـ3 کلیات5
1ـ3ـ1 ضرورت غذا دهی به ماهیان6
1ـ3ـ2 طبیعت و منشا غذای زنده6
1ـ3ـ3 نیاز های تغذیه ای7
1ـ3ـ3ـ1 انرژی7
1ـ3ـ3ـ2 پروتئین ها و اسید های آمینه8
1ـ3ـ3ـ3 چربی و اسیدهای چرب8
1ـ3ـ3ـ4 کربوهیدرات9
1ـ3ـ3ـ5 ویتامین ها9
1ـ3ـ3ـ6 مواد معدنی9
1ـ3ـ3ـ7 افزودنی ها10
1ـ3ـ4 انواع جیره11
1ـ3ـ4ـ1 جیره تر11
1ـ3ـ4ـ2 جیره مرطوب11
1ـ3ـ4ـ3 جیره خشک12
1ـ3ـ5 فرمولاسیون12
1ـ3ـ5ـ1 تاریخچه12
1ـ3ـ5ـ2 تدوین جیره غذایی13
1ـ3ـ5ـ3 فرمولاسیون جیره13
1ـ3ـ5ـ4 فرآوری جیره14
1ـ3ـ6 کنترل کیفیت17
1ـ4 اهداف تحقیق18
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته19
2ـ1 پیشینه تحقیق20
فصل سوم: مواد، تجهیزات و روش ها23
3ـ1 مواد و روش کار24
3ـ2 انتخاب نمونه ها25
3ـ2ـ1 مشخصات نمونه ها25
3ـ2ـ2 جمع آوری نمونه ها26
3ـ2ـ2ـ1 آنالیز تقریبی غذای اکسترود آبزیان تولیدی مازندران26
3ـ2ـ2ـ2 آزمون شیمیایی کیفیت پروتئین28
3ـ2ـ2ـ3 آزمون شیمیایی کیفیت چربی29
3ـ2ـ2ـ4 آزمایشات میکروبی31
فصل چهارم: نتایج و بحث34
4ـ1 مقدمه35
4ـ2 نتایج35
4ـ2ـ1 نتایج زمان صفر35
4ـ2ـ1ـ1 توتال کانت باکتری (N/g)35
4ـ2ـ1ـ2 توتال کانت قارچ(N/g)36
T.V.N (mg/100g4ـ2ـ1ـ3 (36
4ـ2ـ1ـ4 پراکساید (meq/1000g)37
4ـ2ـ1ـ5 قطر خوراک (mm)38
4ـ2ـ1ـ6 پروتئین (%)39
4ـ2ـ1ـ7 چربی (%)39
4ـ2ـ1ـ8 کربوهیدرات (%)40
4ـ2ـ1ـ9 فیبر(%)41
4ـ2ـ1ـ10 رطوبت(%)41
4ـ2ـ1ـ11 خاکستر(%)42
4ـ2ـ2 نتایج زمان 3043
4ـ2ـ2ـ1 توتال کانت باکتری (N/g)43
4ـ2ـ2ـ2 توتال کانت قارچ (N/g)44
T.V.N (mg/100g4ـ2ـ2ـ3 (45
4ـ2ـ2ـ4 پراکساید (meq/1000g)4ـ2ـ2ـ5 رطوبت (%)4546
4ـ2ـ3 نتایج زمان 6047
4ـ2ـ3ـ1 توتال کانت باکتری (N/g)47
4ـ2ـ3ـ2 توتال کانت قارچ (N/g)48
T.V.N (mg/100g4ـ2ـ3ـ3 (49
4ـ2ـ3ـ4 پراکساید (meq/1000g)49
4ـ2ـ3ـ5 رطوبت محل نگهداری (%)50
4ـ2ـ4 نتایج زمان 9051
4ـ2ـ4ـ1 توتال کانت باکتری (N/g)51
4ـ2ـ4ـ2 توتال کانت قارچ (N/g)52
T.V.N (mg/100g4ـ2ـ4ـ3 (53
4ـ2ـ4ـ4 پراکساید (meq/1000g)53
4ـ2ـ4ـ5 رطوبت محل نگهداری (%)54
فصل پنجم: بحث ، نتیجه گیری و پیشنهادات56
5ـ1 بحث57
5ـ2 نتیجه گیری64
5ـ3 پیشنهادات64
مراجع65

چکیده

آنالیز کمی وکیفی فلور باکتریایی و قارچی و ازت تام فرار،6 نوع غذای تجارتی، از نوع اکسترود ( شناور ) تولیدی استان مازندران شامل: استارترهای 1و 2، رشد و پایانی های 1، 2 و3، در یک دوره زمانی 90 روزه (صفر،30 ،60 و90 ) مورد بررسی قرار گرفت. میزان ترکیبات آلی ( پروتیین ، چربی و کربوهیدرات) داخل غذا به ترتیب بین 37-48 ، 15-18 و 5/13- 19 درصد متغییر بود. در فرمولاسیون همه آنها از پودر ماهی، سویا، گلوتن گندم، گلوتن ذرت، آرد، چربیهای غیر اشباع، آنتی اکسیدانها، موادنگهدارنده، مخلوط ویتامین ها و موادمعدنی، بایندرها، مولتی آنزیمها، مواد جاذب توکسین و نمک استفاده گردید. نتایح نشان داد که حداقل تعداد باکتریها در 6 نوع غذای مورد بررسی، در زمان صفر، در دو تیمار 1 و2 (استارترهای 1 و 2) به ترتیب 102× 57/2 و 102× 90/2، در تیمارهای 4، 5 و 6 به ترتیب 102× 16/5 ، 102× 74/6 و102× 10/8 و در تیمار 3 (رشد) 102× 73/2 در هر گرم غذا و حد اکثر تعدادباکتریها در زمان 90 روز، در دو تیمار 1 و2 ( استارترهای 1 و 2) به ترتیب104× 23/4 و104× 83/4، در تیمارهای 4، 5 و 6 به ترتیب104× 30/6 ،104× 3/8 و104× 8/7 و در تیمار 3 (رشد) 104× 03/6 در هر گرم غذا، ثبت شد. جدایه­های باکتریایی شناسایی شده شامل آئروموناس اس پی، استافیلوکوکوس اس پی، میکروکوکوس اس پی، باسیلوس اس پی و انترباکتریاسه بودند و باکتریهای گرم مثبت مثل میکروکوکوس، استافیلوکوکوس و باسیلوس، بیشترین فراوانی را داشتند. حداقل تعداد قارچها در زمان صفر در دو تیمار 1 و2 ( استارترهای1 و2 ) به ترتیب102× 9/1 و102× 10/2 ، در تیمارهای 4 ، 5 و 6 به ترتیب 102× 06/3، 102× 90/3 و102× 10/4 و در تیمار 3 ( رشد ) 102× 40/2 در هر گرم غذا و حداکثر تعداد قارچها در زمان 90 روز در دو تیمار 1 و2 ( استارترهای و2 ) به ترتیب103× 26/4و 103×5/4 ، تیمارهای 4 ، 5 و 6 به ترتیب103× 4/5،103×9/5 و103×9/6 و در تیمار 3 (رشد) 102× 6/4 در هر گرم غذا تعیین گردید. قارچهای شناسایی شده شامل: فوزاریوم، پنیسیلیوم، ریزوپوس و موکور بودند. میزان ازت فرار تام با زمان نگهداری غذا افزایش را نشان داد.

 کلمات کلیدی: باکتریها ، قارچها، غذای اکسترود آبزیان ، ازت فرار تام

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.