دانشگاه آزاد اسلامی سبزوار - جستجو در پایان‌نامه‌ها

رساله‌ی دکتری: مریم امیری، ۱۳۹۵

ارزیابی و مدل سازی تغییرات اسید لینولئیک کنژوگه (CLA) درفرایند تولید محصولات لبنی با استفاده از سیستم استنتاج فازی

در این تحقیق تغییرات فصلی ترکیب اسیدهای چرب به ویژه CLA درشیر و فرآورده های آن با کروماتوگرافی گازی مشخص گردید. همچنین تاثیر فرایندهای مختلف تولید بر روی این ترکیبات بررسی شد. بطور مشخص، پارامترهای سینتیکی اثر حرارت بر CLA چربی شیر تعیین گردید. با استفاده از روش مدل سازی ممدانی تحت قاعده اگر آن گاه فازی، CLA اندازه گیری شده حاصل از تیمارهای اعمال شده دماوزمان در ابزار منطق فازی نرم افزار MATLABشبیه سازی شدند. به منظور تعیین تاثیر ترکیب اسید چرب بر خصوصیات ذوب، پروفایل DSC ذوب چربی شیر در چهار فصل مشخص گردید. نتایج نشان دادند در بین شیر ومحصولات لبنی، ایزومر 11t ،9CLAc حداقل مقدار را در شیرخام بهاروکره تابستان (0.01 )داشت وحداکثر آن در شیراستریل زمستان (0.08) بود. حداقل مقدار ایزومر12t ،10CLAc در شیراستریل تابستان (0.38 ) وحداکثر آن در شیرخام تابستان وشیراستریل پاییز وبهار(0.59) بود. CLA کل در شیراستریل زمستان (0.42) کمترین مقدار ودر شیراستریل بهار (0.65) بیشترین مقدار را داشت. تغییرات فصلی با اطمینان 95 % بر مقدار ایزومرهاو CLA کل در شیر وفراورده های آن تاثیر نمی گذارد واختلاف معنی داری در فصول مختلف دیده نشد. روند تغییرات CLA کل از شیر خام به محصول در شیر استریل وماست نزولی، در کره صعودی ودر پنیر تغییری نداشته است. اما اختلافات موجود در CLA کل وایزومرهای آن، در فرایندهای مختلف تولید فراورده های لبنی معنی دار نبود.در ترکیب اسیدهای چرب اشباع و غیر اشباع محصولات لبنی به استثنای پنیر، در طی فرایند تولید اختلاف معنی دار وجود نداشت. اسیدهای چرب اشباع در پنیر تولید شده پس ازپنج روز نگهداری بیشترین مقدار را داشت. با اندازه گیری CLA چربی شیر در طی حرارت دهی مشخص گردید با افزایش دما از C°70 به C°130 ، CLA بیشتر تخریب واکسید شد. دربررسی سینتیک تخریب حراررتی CLA، نتایج نشان داد که تجزیه حرارتی CLA از معادله درجه صفر پیروی می کند. از مدل آرنیوس برای توصیف وابستگی دمایی تجزیهCLAدر چربی شیر استفاده شدوانرژی فعال سازی 23.10 کیلوژول/مول محاسبه گردید. مقادیر پیش بینی شدهCLA توسط مدل منطق فازی در برابر مقادیر تجربی، ضریب همبستگی بالاتر از 0.99 را نشان داد که این خود دلیلی بر ارزیابی دقیق مدل منطق فازی می باشد. منحنی های ذوب تجزیه ی گرماسنجی افتراقی، وجود سه پیک ذوبی مشخص در نتیجه ی وجود تری گلیسریدهای مختلف با مقادیر مختلف اسیدهای چرب در نمونه های چربی شیر فصول مختلف را نشان داد. دمای ذوب جزء با نقطه ذوب پایین وجزء با نقطه ذوب بالادر زمستان بیشترین مقدار ودر تابستان کمترین مقدار را داشت. دمای ذوب جزء با نقطه ذوب متوسط در پاییز بیشترین مقدار وتابستان کمترین مقدار را داشت.

کلیدواژه‌ها: اسید لینولئیک مزدوج، منطق فازی، سینتیک تخریب حرارتی، آنالیز گرماسنجی افتراقی، شیر وفراورده های آن

Ph.D. Dissertation:

Evaluation and modeling of conjugated linoleic acid (CLA) changes in production process of dairy products using fuzzy inference system

The present study was designed to investigate the seasonal changes of fatty acid compounds, especially CLA in milk and its products using the gas chromatography approach. In addition, the effect of various processes on such compounds was studied. Using the Mamdani-type fuzzy inference under the if-then principle, the estimated CLA induced by the implemented conditions on time and temperature was simulated in the fuzzy logic model of MATLAB software.Moreover, the milk fat’s melting DSC profile was determined in four seasons in order to investigate the effect of fatty acid’s compounds on melting features. The results indicated that in among milk and dairy products, the CLAc9-t11 isomer was lowest (0.01) in spring’s intact milk and summer’s butter, and highest (0.08) in winter’s sterilized milk. As for the CLAc10, t12 isomer, the lowest amount (0.38) was detected in summer’s sterilized milk and the highest amount (0.59) was found in summer’s intact milk and spring and summer’s sterilized milk. The total CLA was lowest (0.42) in winter’s sterilized milk and highest (0.65) in spring’s sterilized milk. Seasonal changes showed no effect on the amount of isomers and the total amount of CLA in milk and its products within a 95% confidence interval, nor was there any significant difference among the four seasons in this respect. Regarding changes in the total CLA value from intact milk to the products, the pattern was descending in sterilized milk and yoghurt, ascending in butter, and unchanged in cheese. On the other hand, differences observed in the total CLA amount and its isomers were insignificant as far as the different production processes of the products under investigation are concerned. Through the measurement of milk fat’s CLA during heating, it was shown that CLA was prone to a greater degree of decomposition and oxidization following a temperature increase from 70?C to 130?C. In the kinetic analysis of CLA’s thermal degradation, the results showed that CLA thermal degradation follows the zero equation model. With respect to the description of CLA degradation’s temperature dependence in milk fat, the Arrhenius equation yielded an activation energy estimation of 23.10 KJ/M. The predicted CLA amounts based on the fuzzy logic model as opposed to empirical amounts induced a correlation coefficient exceeding 0.99, which proves the accuracy involved in the estimations within the fuzzy logic model. The melting curves of differential scanning calorimetry showed three conspicuous melting peaks owing to different triglycerides with different amounts of fatty acids in season-specific samples. Melting temperature in low and high melting fractions was highest in winter and lowest in summer. Melting temperature in medium melting fraction was highest in fall and lowest in summer.

Keywords: CLA, Fuzzy logic, kinetic, Differential scanning calorimetry, Milk and dairy products