رفتن به محتوای اصلی
x
تولید ذرات كلوئیدی لیپیدی موم و بره موم زنبورعسل به روش امولسیون سازی خودبه خودی و استفاده آن در تولید امولسیون پیكرینگ روغن در آب
تاریخ دفاع
استاد

سيداميرحسين گلي

دانشکده
مهندسی كشاورزی

نانوذرات جامد لیپیدی سیستم­های حاوی لیپیدهایی بانقطه ذوب بیشتر از دمای محیط هستند که پس از پایدارشدن با ترکیبات فعال سطحی درمحیط آبی پخش شده­اند. در سال­های اخیر، این ذرات به­عنوان ذرات سازگار زیستی برایپایدارکردن امولسیون­های پیکرینگ مورد توجه قرار گرفته­اند. واکس­ها به­دلیلفراوانی، نقطه ذوب زیاد، عدم حساسیت به pH و نمک و سرعت تغییر ساختار کریستالی (عمدتاً بتا­پرایم)گزینهمناسبی برای تهیه نانوذرات لیپیدی هستند. در این مطالعه برای اولین بار، نانوذراتکلوئیدی موم و واکس بره­موم با روش کم­انرژی امولسیون­سازی خودبه­خودی تهیه گردیدو در ادامه از این نانوذرات تولیدی برای پایدارکردن امولسیون روغن آفتابگردان درآب استفاده شد. به­منظور تولید نانوذرات سه عامل نسبت امولسیفایر به واکس (52/0،26/1، 2 و 5/2)، دور ( 750 و 1050 دور بر دقیقه) و زمان (10 و 20 دقیقه) همزدنمورد بررسی قرار گرفت. پس از انتخاب شرایط بهینه تولید از نظر کمترین اندازه وشاخص پراکندگی ذرات، سوسپانسیون­های تولیدی به منظور حذف امولسیفایر اضافی دیالیزشدند. سپس سوسپانسیون دیالیزشده نانوذرات موم و دیالیزنشده نانوذرات واکس بره­مومخشک­شده و از نظر ساختار کریستالی، رفتار حرارتی، مورفولوژی و زاویه تماس موردمطالعه قرار گرفتند. پایداری حرارتی و انباری سوسپانسیون واکس­ها و نیز اثر افزودنکرایوپروتکتانت­ بر ویژگی­های آنها بررسی شد. در ادامه مطالعه و در بخش بررسیامولسیون، نسبت نانوذرات واکس به روغن (05/0، 1/0 و 2/0)، میزان روغن (5، 15 و30%) و دور هموژنایزر (3000، 6000 و 9000 دور بر دقیقه) به­عنوان متغیر درنظرگرفته­شد و اندازه، میانگین توزیع قطرات، ویسکوزیته و خامه­ای­شدن بررسی گردید. پساز تعیین بهینه شرایط تولید براساس کمترین اندازه، توزیع قطرات و خامه­ای شدنامولسیون­ها، پوشش­دهی سطح قطرات با نانوذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونیعبوری و فلوئورسنت بلافاصله پس از تولید و پس از 1 ماه انبارداری (4 و 20 درجهسلسیوس) بررسی شد. پایداری نانوذرات بر سطح امولسیون نیز پس از گذشت 2 ماهانبارداری با گرماسنج روبشی افتراقی برآورد شد. اثر تنش­های محیطی (pH، قدرتیونی و حرارت)، پایداری انباری (60 روز، 4 و 20 درجه سلسیوس) و پایداری اکسیداتیو(30 روز، ? 40) بر امولسیون­های پایدارشده با نانوذرات موم وواکس بره­موم نیز مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس نتایج،نسبت امولسیفایر به واکس 26/1 و 2 در زمان 20 دقیقه و دور همزدن 1050 دور بر دقیقهبه­ترتیب برای تهیه ذرات جامد واکس­بره­موم و موم انتخاب شد. در این شرایط بهینه،اندازه و شاخص پراکندگی ذرات واکس بره­موم به­ترتیب 9/21 نانومتر و 394/0 و برایذرات جامد موم نیز به­ترتیب 2/23 نانومتر و 314/0 به­دست آمد. نانوذرات موم و واکسبره­موم از نظر ساختار کریستالی نوع بتاپرایم را نشان دادند. پیک ذوب در نانوذراتواکس بره­موم و موم به­ترتیب حدود 7/62 و 64 درجه سلسیوس به­دست آمد. نتایجپایداری حرارتی نشان داد که افزایش دما از 70 به 90 درجه سلسیوس افزایش اندازهذرات را به­دنبال داشت. نتایج انبارداری نشان داد که دما و زمان نگهداری موجبافزایش معنی­دار اندازه ذرات هر دو نوع واکس شدند. سوسپانسیون­های خشک­شدهنانوذرات واکس بره­موم و موم به­ترتیب حاوی ساکارز و مالتودکسترین به نسبت 1 به5/0 (واکس: کرایوپروتکتانت) به­عنوان بهترین فرمول انتخاب شدند. زاویه تماسنانوذرات موم و واکس بره­موم به­ترتیب 2/73 و 9/62 درجه به­دست آمد که نشاندهندهتوانایی آنها برای پایدارکردن امولسیون روغن در آب بود. در بخش مطالعه امولسیون،نسبت نانوذرات واکس به روغن 2/0، میزان روغن 15% تحت هموژنایزر با 3000 دور بردقیقه برای تولید امولسیون­های پایدارشده با هر دو نوع واکس   انتخاب شد. بر این اساس، اندازه قطرات روغن درامولسیون­های پایدارشده با نانوذرات موم و واکس بره­موم به­ترتیب 5/534 و 8/658نانومتر و میانگین توزیع اندازه قطرات آنها به­ترتیب 493/2 و 155/2 به دست آمد.تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری و فلوئورسنت وجود نانوذرات هر دو نوع واکس بر سطحقطرات روغن را در امولسیون­های تازه و نگهداری­شده به مدت 1 ماه تأیید کردند. نسبتآنتالپی امولسیون به آنتالپی نانوذرات به­عنوان شاخصی از پایداری نانوذرات بر سطحقطرات روغن طی فرایند امولسیون­سازی و زمان نگهداری نشان داد که نانوذرات به­خوبیخود را بر سطح امولسیون حفظ کرده­اند. بررسی اثر تنش­های محیطی نشان داد که تغییر pH و قدرت­یونی تأثیر معنی­داری بر اندازه ومیانگین توزیع اندازه قطرات نداشت. هم­چنین، افزایش دما از 40 به 80 درجه سلسیوستأثیری بر اندازه قطرات امولسیون نداشت. عدم تغییر معنی­دار اندازه قطرات امولسیون­هابا نگهداری 60 روزه آنها در دو دمای 4 و 20 درجه سلسیوس نشان

تحت نظارت وف ایرانی