1–6–2– اصول روش نقطه انجماد  …………………………………………………………………………………………………………….…..8

1-6-3- افت نقطه انجماد و درصد آب کافت لاکتوز………………………………………………………………………………………8

1-6-4- روش نقطه انجماد و کروماتوگرافی مایع و کلرآمین ،در اندازه گیری لاکتوز……………………………………8

1-7- تعریف آنزیم …………………………………………………………………………………………………………………………………………..9

1-8- اثر عوامل مختلف روی فعالیت آنزیم ها (دما ، PH و فغالیت آبی) …………………………………………………..10

1-9- تثبیت آنزیم ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………11

1-9-1- اهداف تثبیت آنزیم  ………………………………………………………………………………………………………………………12

1-9-2- اثرات تثبیت آنزیم روی پارامترهای سنتیکی ……………………………………………………………………………….12

1-9-3- مزایای آنزیم های تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………..12

1-10- روش های تثبیت آنزیم…………………………………………………………………………………………………………………….13

1-10-1- تثبیت با جذب غیر کوالانسی………………………………………………………………………………………………………13

1-10-2- تثبیت از طریق فعل و انفعالات یونی…………………………………………………………………………………………..13

1-10-3- تثبیت با اتصالات کوالانسی………………………………………………………………………………………………………….14

1-10-4- تثبیت بوسیله اتصال عرضی آنزیم ها …………………………………………………………………………………………15

1-10-5- تثبیت بوسیله به دام انداختن در یک ژل پلیمری یا کپسول …………………………………………………….15

1-11- کپسوله کردن آنزیم و روش محصور کردن …………………………………………………………………………………… 16

1-11-1- مزیت های تثبیت آنزیم در میکروکپسول ها ……………………………………………………………………………..16

1-11-2- تکنولوژی انکپسوله کردن برای کاربردهای غذایی …………………………………………………………………….17

1-12- اتلاف فعالیت آنزیم های تثبیت شده و ویژگی های آن ها …………………………………………………………… 18

1-13- تکنولوژی نوین آنزیم برای کاربردهای غذایی ………………………………………………………………………………….19

1-14- هیدرولیز لاکتوز و مزایای هیدرولیز لاکتوز شیر ………………………………………………………………………….. 20

1-15- هیدرولیز لاکتوز آب پنیر ………………………………………………………………………………………………………………..21

1-16- کاربردهای بالقوه آب پنیر هیدرولیز شده  …………………………………………………………………………………….21

1-18- کاربردهای تثبیت آنزیم لاکتازدر صنعت فرآوری موادغذایی …………………………………………………………21

1-19- ویژگی های آنزیم لاکتاز حاصل از منابع مختلف …………………………………………………………………………..23

1-20- فاکتورهای موثر در هزینه فرآیند تثبیت ………………………………………………………………………………………..25

 

2- مواد و روش ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………26

1–6–2– اصول روش نقطه انجماد  …………………………………………………………………………………………………………….…..8

1-6-3- افت نقطه انجماد و درصد آب کافت لاکتوز………………………………………………………………………………………8

1-6-4- روش نقطه انجماد و کروماتوگرافی مایع و کلرآمین ،در اندازه گیری لاکتوز……………………………………8

1-7- تعریف آنزیم …………………………………………………………………………………………………………………………………………..9

1-8- اثر عوامل مختلف روی فعالیت آنزیم ها (دما ، PH و فغالیت آبی) …………………………………………………..10

1-9- تثبیت آنزیم ها ……………………………………………………………………………………………………………………………………11

1-9-1- اهداف تثبیت آنزیم  ………………………………………………………………………………………………………………………12

1-9-2- اثرات تثبیت آنزیم روی پارامترهای سنتیکی ……………………………………………………………………………….12

1-9-3- مزایای آنزیم های تثبیت شده………………………………………………………………………………………………………..12

1-10- روش های تثبیت آنزیم…………………………………………………………………………………………………………………….13

1-10-1- تثبیت با جذب غیر کوالانسی………………………………………………………………………………………………………13

1-10-2- تثبیت از طریق فعل و انفعالات یونی…………………………………………………………………………………………..13

1-10-3- تثبیت با اتصالات کوالانسی………………………………………………………………………………………………………….14

1-10-4- تثبیت بوسیله اتصال عرضی آنزیم ها …………………………………………………………………………………………15

1-10-5- تثبیت بوسیله به دام انداختن در یک ژل پلیمری یا کپسول …………………………………………………….15

1-11- کپسوله کردن آنزیم و روش محصور کردن …………………………………………………………………………………… 16

1-11-1- مزیت های تثبیت آنزیم در میکروکپسول ها ……………………………………………………………………………..16

1-11-2- تکنولوژی انکپسوله کردن برای کاربردهای غذایی …………………………………………………………………….17

1-12- اتلاف فعالیت آنزیم های تثبیت شده و ویژگی های آن ها …………………………………………………………… 18

1-13- تکنولوژی نوین آنزیم برای کاربردهای غذایی ………………………………………………………………………………….19

1-14- هیدرولیز لاکتوز و مزایای هیدرولیز لاکتوز شیر ………………………………………………………………………….. 20

1-15- هیدرولیز لاکتوز آب پنیر ………………………………………………………………………………………………………………..21

1-16- کاربردهای بالقوه آب پنیر هیدرولیز شده  …………………………………………………………………………………….21

1-18- کاربردهای تثبیت آنزیم لاکتازدر صنعت فرآوری موادغذایی …………………………………………………………21

1-19- ویژگی های آنزیم لاکتاز حاصل از منابع مختلف …………………………………………………………………………..23

1-20- فاکتورهای موثر در هزینه فرآیند تثبیت ………………………………………………………………………………………..25

 

2- مواد و روش ها ………………………………………………………………………………………………………………………………………26

 

2-1- طرح آزمایش و تجزیه و تحلیل آماری  …………………………………………………………………………………………….27

2-2- مواد شیمیایی و تجهیزات مورد استفاده در آزمایش ها ……………………………………………………………………29

2-3- طراحی بیوراکتور و مشخصات ستون بیوراکتور  …………………………………………………………………………….. 31

2-4-دیاگرام خط تولید شیر کم لاکتوز برای آزمایش ها ……………………………………………………………………………33

2-5-روش تولید و ساخت شیر کم لاکتوز (غیر مداوم و مداوم ) ……………………………………………………………….34

2-6- روش اندازه گیری درصد هیدرولیز لاکتوز ………………………………………………………………………………………….35

2-7- نحوه تثبیت آنزیم در سدیم آلژینات و رخداد های تثبیت آنزیم در آلژینات …………………………………….35

 

3- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

 

3-1- درصد هیدرولیز لاکتوز شیر…………………………………………………………………………………………………………………39

3-1-1- آنالیز واریانس مدل  ……………………………………………………………………………………………………………………….40

3-2- اثر دما روی آنزیم لاکتاز ……………………………………………………………………………………………………………………..42

3-2-1- اثر غلظت آنزیم تثبیت شده …………………………………………………………………………………………………………..44

3-3- اثر غلظت آلژینات روی کارایی بیوراکتور ………………………………………………………………………………………….45

3-3-1- اثر فلوریت روی کارایی ستون ………………………………………………………………………………………………………46

 

4- بهینه سازی و نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………47

4-1- نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………………………….48

4-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………………….49

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….50

پیوست …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..52

منابع

 

فهرست جداول 

جدول 1-1-منابع مختلف آنزیم لاکتاز و عامل های تثبیت کننده  …………………………………………………………..24

جدول 1-2- هیدرولیز لاکتوز با تکنیک های مختلف تثبیت ……………………………………………………………………..25

جدول 2- 4 –طراحی آزمایشات ………………………………………………………………………………………………………………… 28

جدول 2-5 – آنالیز واریانس مدل ………………………………………………………………………………………………………………..40

جدول 4-1-مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر هیدرولیز لاکتوز و کمینه بودن دبی جریان شیر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………47

جدول 4-2-مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر هیدرولیز لاکتوز و بیشینه بودن دبی جریان شیر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47

فهرست اشکال

شکل 1-1-تصویر سه بعدی آنزیم لاکتاز حاصل از E.Coli …………………………………………………………………………..4

شکل 1-2- لاکتوز اندازه گیری شده به روش نقطه انجماد وکروماتوگرافی مایع ………………………………………….9

شکل 1-3-آنزیم بنزآلدئید لیاز به همراه زنجیره اش از طریق حامل اصلاح شده با نیکل تثبیت شده و تشکیل بنزوئین را کاتالیز می کند  ………………………………………………………………………………………………………………..14

شکل 1-4-متراکم شدن و اتصال عرضی آنزیم ها برای ایجاد یک CLA (توده های آنزیمی اتصال عرضی شده ) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………15

شکل 2-1- طراحی Packed Bed Bioreactor ……………………………………………………………………………………31

شکل 2-2 -دیاگرام خط تولید شیر کم لاکتوز ……………………………………………………………………………………………33

شکل 2-3- نحوه تثبیت آنزیم به روش محصور کردن …………………………………………………………………………………36

شکل3-1- کانتورپلات نشان دهنده اثر دما و غلضت آنزیم بر درصد هیدرولیز لاکتوز موجود در شیر ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..43

شکل 3- 2 – نمودار سطحی نشان دهنده اثر فلوریت و غلظت آلژینات بر درصد هیدرولیز لاکتوز موجود در شیر  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

 

چکیده

در این مطالعه با کاربرد روش سطح پاسخ ،تاثیر چهار فاکتور دمای بیوراکتور ،غلظت آنزیم تثبیت شده ،غلظت آلژینات به کار رفته و دبی جریان شیر در ستون بیوراکتور ،بر هیدرولیز لاکتوز با هدف بهینه سازی شرایط تولید ،مورد مطالعه قرار گرفت ؛هر کدام از فاکتور ها در سه سطح به شرح زیر مورد مطالعه قرار گرفتند :

دمای بیوراکتور : 25 ، 35 و 45 درجه سانتی گراد

غلظت آنزیم : 12 ،18 و 24 درصد

غلظت آلژینات : 2/5 ،3 و 4 درصد

دبی جریان شیر : 150 ،300 و 450 میلی لیتر بر ساعت

 

 

2-1- طرح آزمایش و تجزیه و تحلیل آماری  …………………………………………………………………………………………….27

2-2- مواد شیمیایی و تجهیزات مورد استفاده در آزمایش ها ……………………………………………………………………29

2-3- طراحی بیوراکتور و مشخصات ستون بیوراکتور  …………………………………………………………………………….. 31

2-4-دیاگرام خط تولید شیر کم لاکتوز برای آزمایش ها ……………………………………………………………………………33

2-5-روش تولید و ساخت شیر کم لاکتوز (غیر مداوم و مداوم ) ……………………………………………………………….34

2-6- روش اندازه گیری درصد هیدرولیز لاکتوز ………………………………………………………………………………………….35

2-7- نحوه تثبیت آنزیم در سدیم آلژینات و رخداد های تثبیت آنزیم در آلژینات …………………………………….35

 

3- نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..38

 

3-1- درصد هیدرولیز لاکتوز شیر…………………………………………………………………………………………………………………39

3-1-1- آنالیز واریانس مدل  ……………………………………………………………………………………………………………………….40

3-2- اثر دما روی آنزیم لاکتاز ……………………………………………………………………………………………………………………..42

3-2-1- اثر غلظت آنزیم تثبیت شده …………………………………………………………………………………………………………..44

3-3- اثر غلظت آلژینات روی کارایی بیوراکتور ………………………………………………………………………………………….45

3-3-1- اثر فلوریت روی کارایی ستون ………………………………………………………………………………………………………46

 

4- بهینه سازی و نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………47

4-1- نتیجه گیری کلی ……………………………………………………………………………………………………………………………….48

4-2- پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………………….49

چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………………………………….50

پیوست …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..52

منابع

 

فهرست جداول 

 

این مطلب را هم بخوانید :

جدول 1-1-منابع مختلف آنزیم لاکتاز و عامل های تثبیت کننده  …………………………………………………………..24

جدول 1-2- هیدرولیز لاکتوز با تکنیک های مختلف تثبیت ……………………………………………………………………..25

جدول 2- 4 –طراحی آزمایشات ………………………………………………………………………………………………………………… 28

جدول 2-5 – آنالیز واریانس مدل ………………………………………………………………………………………………………………..40

جدول 4-1-مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر هیدرولیز لاکتوز و کمینه بودن دبی جریان شیر ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………47

جدول 4-2-مقادیر بهینه جهت تولید شیر کم لاکتوز با هدف حداکثر هیدرولیز لاکتوز و بیشینه بودن دبی جریان شیر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47

فهرست اشکال

شکل 1-1-تصویر سه بعدی آنزیم لاکتاز حاصل از E.Coli …………………………………………………………………………..4

شکل 1-2- لاکتوز اندازه گیری شده به روش نقطه انجماد وکروماتوگرافی مایع ………………………………………….9

شکل 1-3-آنزیم بنزآلدئید لیاز به همراه زنجیره اش از طریق حامل اصلاح شده با نیکل تثبیت شده و تشکیل بنزوئین را کاتالیز می کند  ………………………………………………………………………………………………………………..14

شکل 1-4-متراکم شدن و اتصال عرضی آنزیم ها برای ایجاد یک CLA (توده های آنزیمی اتصال عرضی شده ) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………15

شکل 2-1- طراحی Packed Bed Bioreactor ……………………………………………………………………………………31

شکل 2-2 -دیاگرام خط تولید شیر کم لاکتوز ……………………………………………………………………………………………33

شکل 2-3- نحوه تثبیت آنزیم به روش محصور کردن …………………………………………………………………………………36

شکل3-1- کانتورپلات نشان دهنده اثر دما و غلضت آنزیم بر درصد هیدرولیز لاکتوز موجود در شیر ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..43

شکل 3- 2 – نمودار سطحی نشان دهنده اثر فلوریت و غلظت آلژینات بر درصد هیدرولیز لاکتوز موجود در شیر  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

 

چکیده

در این مطالعه با کاربرد روش سطح پاسخ ،تاثیر چهار فاکتور دمای بیوراکتور ،غلظت آنزیم تثبیت شده ،غلظت آلژینات به کار رفته و دبی جریان شیر در ستون بیوراکتور ،بر هیدرولیز لاکتوز با هدف بهینه سازی شرایط تولید ،مورد مطالعه قرار گرفت ؛هر کدام از فاکتور ها در سه سطح به شرح زیر مورد مطالعه قرار گرفتند :

دمای بیوراکتور : 25 ، 35 و 45 درجه سانتی گراد

غلظت آنزیم : 12 ،18 و 24 درصد

غلظت آلژینات : 2/5 ،3 و 4 درصد

دبی جریان شیر : 150 ،300 و 450 میلی لیتر بر ساعت