دانلود مقاله بتا کاروتن و روشهای استخراج آن از هویج و مقایسه آنها

word قابل ویرایش
8 صفحه
5700 تومان

چکیده:

ویتامین A از آنتی اکسیدانهایی است که از امراض زیادی مانند سرطان،بیماری قلبی، آلزایمر، بیماریهای چشمی، تخریب سلولها و

DNA جلوگیری می کند. بتاکاروتن یکی از آنتی اکسیدانهایی است که در هویج به وفور وجود دارد، پیش ساز ویتامین A می باشد و در بدن تبدیل به این ویتامین می گردد. همچنین رنگ نارنجی هویج که بواسطه بتاکاروتن است از رنگهای طبیعی بوده مصارف بسیاری دارد. برای استخراج بتاکاروتن از روشهای جدید مثل کریستالیزاسیون بتاکاروتن در فرآیند گاز ضد حلال می توان استفاده کرد.

روشهای جذبی مثل جذب شیمیائی بتاکاروتن روی بنتونیت اسید – فعال روش دیگری است که مورد بررسی قرار گرفت. روش تولید بتاکاروتن توسط کپک Blakesleatrispora در فرمانتورهای مختلف بررسی شد. تولید نانو ذرات شامل بتاکاروتن از طریق جابجایی حلال نیز مطالعه شد. استخراج بتاکاروتن بوسیله سیال فوق بحرانی کربن دی اکسید همراه نیتروژن مونوکسید و همین روش با استفاده از روغن کانولا نیز بررسی و مقایسه گردید. در انتها نتیجه گیری شد که روش استخراج توسط سیال فوق بحرانی
Co2 با استفاده از روغن کانولا از نظر میزان بازدهی بیشتر روش مناسب تری می باشد.

کلمات کلید:بتاکاروتن، هویج، استخراج با سیال فوق بحرانی

مقدمه:

آنتی اکسیدانها، ویتامین ها، املاح معدنی و آنزیمهایی هستند که قادرند با اثرات مضر اما طبیعی فرآیند فیزیولوژیک اکسیداسیون در بافتها مقابله کرده سلولهای بدن را در برابر رادیکالهای آزاد محافظت کنند. آنها با افزودن برخی از اجزایشان به رادیکالهای آزاد، این ترکیبات سمی را که از خوراکیهای سرخ کردنی و مواد دیگر ایجاد می شوند، تثبیت و غیر فعال می کنند. رادیکالهای آزاد اتمهای فعال یا قطعات ملکولی شیمیائی باردار هستند که باعث فرآیند اکسیداسیون در بافتها می شوند، مثل آنیون سوپراکسید و رادیکال هیدروکسید و فلزاتی مثل آهن چنانچه آنتی اکسیدانها بمقدار کافی برای مقابله موجود نباشند، استرس اکسیداتیو روی می دهد، و بخش های سلولی آسیب می بینند. در اینجاست که بیماریهایی مثل سرطان، سکته مغزی، آلزایمر، آرتریت رومائوتید، آب مروارید چشم و تخریب سلولها ممکن است پیش آید. از انواع آنتی اکسیدانها می توان به ویتامین C، ویتامین E، بتاکاروتن (پیش نیاز ویتامین (Aسلنیوم، روی و مس اشاره نمود. همچنین برخی آنزیمها مانند سوپر اکسید وسموتاز ،کاتالاز و گلوتاسیون پراکسیداز نیز بعنوان خط دفاعی اولیه بدن در برابر رادیکالهای آزاد عمل می کنند. کاروتنوئیدها در هویج، گوجه فرنگی، هندوانه، کلم و اسفناج و سولفیدها در پیاز، سیر و موسیر و فلاونوئیدها در انگور، ذغال اخته، توت فرنگی، گیلاس،گریپ فروت، تمشک و توت سیاه نیز از خاصیت آنتی اکسیدانی قابل توجهی برخوردارند ۲]و.[۱

بتاکاروتن از خانواده کارتنوئیدها با فرمول کلی C4OHx می باشد. بتاکاروتن %۶۰-۸۰، آلفا کاروتن %۱۰-۴۰ ولوتئین %۱-۵ از کارتنوئیدها در هویج را تشکیل می دهند.[۳]آنتی اکسیدان های هویج آلفا و بتا کاروتن ، کزانتوفیل ، لیکوپن و آنتوسیانین از بیماری های چشمی و قلبی و انواع سرطان ها پیشگیری میکند۵]و.[۴ مصرف میوه و سبزی سبب کاهش سرطان رحم میشود و پژوهش ها نشان داده در زنانی که بتا کاروتن زیاد مصرف میکنند حمله قلبی %۲۲ و سکته مغزی %۷۰ کاهش میابد.[۶] دکتر مریلین منکس دریافته که افراد با بتا کاروتن کمتر در خون ۴ بار بیشتر احتمال تومور های بدخیم در ریه دارند.[۷, ۸]

مواد و روشهای استخراج بتاکاروتن:

-۱کریستالیزاسیون بتاکاروتن در فرآیند گاز ضد حلال – (GAS) بتاکاروتن بخوبی با استفاده از محلولهای اتیل استات و دی کلرومتان و کربن دی اکسید بعنوان یک ضد حلال در یک دستگاه بسته (batch) با عنوان فرآیند GAS (گاز ضد حلال) تشکیل کریستال می دهد. تاثیر تغییرات شرایط فرآیند از جمله غلظت، دما، سرعت بهم زدن و نوع حلال برروی اندازه های کریستالها بررسی شده است .[۹]این فرآیند ایزومرهای ترانس را با بازدهی بالایی جدا می کند. در این پژوهش حلالیت بتاکاروتن در دی اکسید کربن و اتیل استات با تغییرات دما و فشار بررسی شد و بین %۴۵ تا %۰٫۰۱ گرم بر لیتر بود.بهترین دما ۳۱۳ تا ۳۳۳ درجه کلوین و بازدهی حدود %۹۸ بدست آمد.برای آنالیز نمونه ها از HBLC استفاده شد[۱۰] (شکل -۲٫ (۱جذب شیمیائی بتاکاروتن برروی بنتونیت اسید – فعال(- (AAB در این روش از چهار محلول اسید سولفوریک با غلظت های متفاوت استفاده شد و تحلیل بر اساس جذب و دفع هم دما از نیتروژن بوسیله سطح ویژه فعال صورت گرفت. در اینجا عواملی که روی نتیجه اثر می گذارد عبارتند از حجم کلی حفرات، مساحت سطح ویژه و قطر متوسط حفرات. نتیجه نشان داده که جذب ابتدا افزایش سپس کاهش می یابد.

ماکزیمم مقدار استخراج شده در غلظت %۲۵ اسید سولفوریک بدست آمد. دما نیز بر فرایند جذب اثر مثبت داشت. نمونه یک
محلول روغنی از زایلن و روغن خوراکی بود.-۳[۱۱]تولید بتاکاروتن توسط کپک Blakesleatrisporaدر فرمانتور – استخراج بتاکاروتن از هویج برای اولین بار در ۱۸۳۱ توسط Wakenro انجام شد. علاوه بر کپک بساری از ریزسازه ها نظیر مخمرها از جمله

Rodotorula و جلبک ها مثل Dunaliellasalina نیز توانائی تولید بتاکاروتن را دارند.کپک B.trispora یک کپک کاملاٌ شناخته شده در زمینه تولید بتاکاروتن است. این کپک دو جنسی بوده دارای دو سویه مثبت و منفی است. مقدار تولید در کشت های جداگانه سویه های مثبت و منفی ناچیز است اما کشت های توام از مثبت و منفی مقادیر بالایی تولید می کنند. در سال ۱۹۶۳ Ciegler این کپک را در فرمانتورهای همزن دار آزمایش کرد اما هیچگاه در فرمانتورهای ایرلیفت که بدون همزن هستند مورد آزمایش قرار نگرفته بود تا امروز که بررسی ها در زمینه افزایش تولید توسط این کپک از طریق دستکاری ژنتیکی یا تغییرات محیط کشت در دنیاو ایران صورت گرفته و ادامه دارد -۴٫[۱۲]استخراج بوسیله سیال فوق بحرانی کربن دی اکسید همراه نیتروژن مونوکسید – در این روش از یک بستر خنثی ساختگی در یک تبخیر کننده گردان استفاده می شود و بتاکاروتن توسط هپتان حل می شود، سپس با خلاء کم و جریان نیتروژن جدا می گردد. نمونه هویج از مغازه تهیه شده بلافاصله خشک و در دمای -۱۸ درجه سانتیگراد فریز شده برای استخراج نگهداری می شود. درصد استخراج بصورت تابعی از دما، شدت جریان و سایز قطعات می باشد.

نتایج بر پایه مدل سازی ریاضی برای تحلیل رفتار متغیرهای استخراج در یک بستر ملیه ای و صحت مدلهای نفوذی و انتقال جرم بر اساس سایز قطعات بررسی می شود. با وجود آنکه مدل نفوذی و نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی نشان دادند، برای قطعات بزرگتر دو مرحله نفوذ در نظر گرفته شد. بعد از بررسی استخراج ها در دما و فشارهای مختلف نتیجه گیری شد که دمای بهینه ۵۷ درجه سانتیگراد و فشار بهینه ۲۵۰ بار می باشد .[۱۳] مراحل این روش در شکل ۲ آمده است.

شکل -۱ شمایی از فرآیند تولید بتاکاروتن به طریق [۹GAS]

شکل –۲ شمایی از فرآیند استخراج توسط سیال فوق بحرانی کربن دی اکسید[۱۳]

-۶استخراج از طریق سیال فوق بحرانی CO2 با روغن کانولا -این روش معمولاٌ همراه با برخی افزودنیهاست که باعث افزایش بازده می شود مثل روغن کانولا که به عنوان یک کمک حلال کاربرد بسیار خوبی دارد کمک حلالهای قطبی مثل اتانول مناسب نیستند چون بتاکاروتن زنجیره هیدروکربنی اشباع نشده ایست با حلقه سیکلوهگزانی در هر دو انتها و ساختار نسبتاٌ غیر قطبی دارد. مشکل دیگر اتانول اینست که برای جدا کردن آن نیاز به گرما و انرژی است. هاوتورن اعلام داشت که بهترین ماده آنست که در حالت مایع حلالیت بهتری برای منظور ما دارد مثل روغن کانولا. بررسی این روش به دو بخش تقسیم می شود-۱مطالعه اثر پارامترهای استخراج از جمله دما، فشار، غلظت روغن کانولا، شدت جریان حلال و سایز و رطوبت نمونه هویج -۲تعیین ترکیب کاروتن های استخراج شده )[۱۴]شکل .(۳

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 8 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد