Νέες τεχνολογίες εκχύλισης για την παραγωγή πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων από σόγια

Σκέντζου, Αντωνία; Skentzou, Antonia

dc.contributor.author	Σκέντζου, Αντωνία	el
dc.contributor.author	Skentzou, Antonia	en
dc.date.accessioned	2020-09-26T15:56:46Z
dc.date.available	2020-09-26T15:56:46Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51158
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18856
dc.rights	Default License
dc.subject	Πρωτεΐνες	el
dc.subject	Σόγια	el
dc.subject	Εκχύλιση	el
dc.subject	Πρωτεϊνικά υπερσυμπυκνώματα	el
dc.subject	Νέες τεχνολογίες	el
dc.subject	Proteins	en
dc.subject	Soybeans	en
dc.subject	Extraction	en
dc.subject	Protein isolates	en
dc.subject	New technologies	en
dc.subject	Yields	en
dc.subject	Αποδόσεις	el
dc.title	Νέες τεχνολογίες εκχύλισης για την παραγωγή πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων από σόγια	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-02-21
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παραλαβή πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων από απελαιωμένο άλευρο σόγιας, με χρήση νέων μεθόδων εκχύλισης και ισοηλεκτρική καταβύθιση, και η αξιολόγηση της απόδοσης απομόνωσης των πρωτεϊνών και της ποιότητας των τελικών προϊόντων, καθώς και η σύγκριση των αποτελεσμάτων με τη συμβατική μέθοδο εκχύλισης. Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιήθηκε βιομηχανικά απελαιωμένο άλευρο σόγιας. Το άλευρο προηγουμένως αλέθεται και κοσκινίζεται, ώστε να αποκτήσει συγκεκριμένη κοκκομετρία (0.5 mm). Στη συνέχεια, πραγματοποιείται περαιτέρω απελαίωσή του με πετρελαϊκό αιθέρα, με σκοπό την απομάκρυνση της υπολειπόμενης ποσότητας ελαίου. Το άλευρο που προκύπτει έχει υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, δηλαδή 50.17 %. Η παραλαβή πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων πραγματοποιείται μέσω υδατικής εκχύλισης των πρωτεϊνών και στη συνέχεια με ισοηλεκτρική καταβύθιση αυτών. H συμβατική εκχύλιση πραγματοποιήθηκε για χρόνο εκχύλισης 30 min και λόγους στερεού προς υγρό 1/15, 1/20, 1/25 και 1/30. Οι νέες μέθοδοι εκχύλισης που μελετήθηκαν είναι η εκχύλιση υποβοηθούμενη με υπέρηχους, στην οποία εξετάστηκαν οι χρόνοι εκχύλισης: 10, 15 και 20 min, και οι λόγοι στερεού προς υγρό: 1/15, 1/20, 1/25 και 1/30, και η εκχύλιση υποβοηθούμενη με μηχανικό ομογενοποιητή υψηλής ταχύτητας, στην οποία εξετάστηκαν οι χρόνοι εκχύλισης: 10, 15, 20 και 30 min, και οι λόγοι στερεού προς υγρό 1/20, 1/25 και 1/30. Ο προσδιορισμός των πρωτεϊνών πραγματοποιείται με τη μέθοδο Kjeldhal (%Ν·6,25). Αρχικά, εξετάζοντας την επίδραση του χρόνου εκχύλισης στις επιμέρους αποδόσεις της διεργασίας απομόνωσης των πρωτεϊνών, δηλαδή την απόδοση εκχύλισης, την απόδοση καταβύθισης και την ολική απόδοση, προέκυψε ότι σε όλες τις μεθόδους αυξανόμενου του χρόνου εκχύλισης αυξάνονται αντίστοιχα και οι αποδόσεις. Έτσι, στην μέθοδο με χρήση υπερήχων οι μέγιστες αποδόσεις προκύπτουν για χρόνο εκχύλισης 20 min, ενώ στη μέθοδο με χρήση μηχανικού ομογενοποιητή οι μέγιστες αποδόσεις προκύπτουν για χρόνο εκχύλισης 30 min. Όσον αφορά το λόγο στερεού προς υγρό, οι αποδόσεις, επίσης, αυξάνονται αυξανόμενου του λόγου, με εξαίρεση το λόγο 1/30 που παρουσιάζεται μία μικρή μείωση, και στις δύο νέες μεθόδους εκχύλισης. Επομένως, οι μεγαλύτερες αποδόσεις εμφανίζονται για λόγο στερεού προς υγρό 1/25. Η περιεκτικότητα των πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων σε πρωτεΐνες δεν φαίνεται να επηρεάζεται σημαντικά από το λόγο στερεού προς υγρό, ούτε από το χρόνο εκχύλισης. Όσον αφορά τις λειτουργικές ιδιότητες, δηλαδή την ικανότητα απορρόφησης νερού και ελαίου των πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων, παρατηρείται μία σταδιακή μείωση των τιμών τους, αυξανόμενου του χρόνου εκχύλισης, και μία σταδιακή αύξηση, αυξανόμενου του λόγου στερεού προς υγρό. Ωστόσο, στη μέθοδο με χρήση υπερήχων δεν υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των αποτελεσμάτων. Αντίθετα, στη μέθοδο του μηχανικού ομογενοποιητή για χρόνο εκχύλισης 30 min εμφανίζεται στατιστικά σημαντική μείωση τηςικανότητας απορρόφησης ελαίου. Το χρώμα των υπερσυμπυκνωμάτων δεν επηρεάζεται σημαντικά ούτε από το χρόνο εκχύλισης ούτε από το λόγο στερεού προς υγρό. Συνολικά, όσον αφορά τη μέθοδο εκχύλισης με χρήση υπερήχων οι μεγαλύτερες αποδόσεις εμφανίζονται για χρόνο 20 min και λόγο στερεού προς υγρό 1/25, δηλαδή απόδοση εκχύλισης 45.60 % και ολική απόδοση 25.84 %. Υπό αυτές τις συνθήκες η ικανότητα απορρόφησης νερού των υπερσυμπυκνωμάτων είναι 120.97 gνερού/100 gδείγματος, η ικανότητα απορρόφησης ελαίου είναι 403.62 gελαίου/100 gδείγματος και το χρώμα ΔΕ = 54.25. Όσον αφορά τη μέθοδο εκχύλισης με χρήση μηχανικού ομογενοποιητή, οι μεγαλύτερες αποδόσεις εμφανίζονται για χρόνο εκχύλισης 30 min και λόγο στερεού προς υγρό 1/25, ωστόσο είναι μη αποδεκτή η στατιστικά σημαντική μείωση των λειτουργικών τους ιδιοτήτων. Επομένως, οι βέλτιστες συνθήκες είναι για χρόνο εκχύλισης 20 min και λόγο στερεού προς υγρό 1/25, δηλαδή απόδοση εκχύλισης 46.16 %, ολική απόδοση 27.80 %, ικανότητα απορρόφησης νερού 132.69 gνερού/100 gδείγματος, η ικανότητα απορρόφησης ελαίου είναι 452.69 gελαίου/100 gδείγματος και το χρώμα ΔΕ = 60.45. Από τη σύγκριση των μεθόδων εκχύλισης προκύπτει ότι η μέθοδος με χρήση υπερήχων φτάνει τις αποδόσεις της συμβατικής μεθόδου από τα 15 min, ενώ για χρόνο εκχύλισης 20 min τα υπερβαίνει. Ωστόσο, τα αποτελέσματα για χρόνο εκχύλισης 20 min είναι μη αποδεκτά, λόγω της στατιστικά σημαντικής μείωσης των λειτουργικών ιδιοτήτων των πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων της μεθόδου με χρήση υπερήχων, σε σχέση με τη συμβατική μέθοδο. Όσον αφορά τη μέθοδο με χρήση μηχανικού ομογενοποιητή, οι αποδόσεις ξεπερνούν τις αντίστοιχες της συμβατικής μεθόδου από τα 10 min. Για 30 min εκχύλισης τα αποτελέσματα είναι μη αποδεκτά, λόγω της στατιστικά σημαντικής μείωσης των λειτουργικών ιδιοτήτων των πρωτεϊνικών υπερσυμπυκνωμάτων της μεθόδου, σε σχέση με τη συμβατική μέθοδο. Από τη σύγκριση των δύο νέων μεθόδων προκύπτει ότι η μέθοδος με χρήση μηχανικού ομογενοποιητή εμφανίζει υψηλότερες αποδόσεις και ταυτόχρονα υψηλότερες λειτουργικές ιδιότητες σε σχέση με τη μέθοδο με χρήση υπερήχων. Πραγματοποιήθηκε, επίσης, εκχύλιση πρωτεϊνών με χρήση δύο μιγμάτων ευτηκτικών διαλυτών. Το πρώτο περιέχει χλωρίδιο της χολίνης και γλυκόζη και το δεύτερο χλωρίδιο της χολίνης και γλυκερόλη. Παρότι η εκχύλιση των πρωτεϊνών ευνοείται, δεν ήταν δυνατή η καταβύθιση των πρωτεϊνών. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ηλεκτροφόρηση των εκχυλισμένων πρωτεϊνών της συμβατικής μεθόδου για λόγο στερεού προς υγρό 1/25, της μεθόδου με χρήση υπερήχων για λόγο στερεού προς υγρό 1/25 και χρόνους εκχύλισης 15 και 20 min και της μεθόδου με χρήση μηχανικού ομογενοποιητή για λόγο στερεού προς υγρό 1/25 και χρόνους εκχύλισης 20 και 30 min. Τα αποτελέσματα της ηλεκτροφόρησης έδειξαν ότι και με τις τρεις μεθόδους εκχύλισης εκχυλίζονται τα ίδια κλάσματα πρωτεϊνών.	el
heal.advisorName	Τζιά, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ωραιοπούλου, Βάσω	el
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	156 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false