Μελέτη των τεχνολογικών και φυσικοχημικών ιδιοτήτων και της κρυστάλλωσης της λακτόζης κατά τις επεξεργασίες αξιοποίησης παραπροϊόντων της γαλακτοβιομηχανίας

Χαϊδά, Χριστίνα; Chaida, Christina

dc.contributor.author	Χαϊδά, Χριστίνα	el
dc.contributor.author	Chaida, Christina	en
dc.date.accessioned	2021-03-31T07:47:57Z
dc.date.available	2021-03-31T07:47:57Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53223
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20921
dc.rights	Default License
dc.subject	Λακτόζη	el
dc.subject	Κρυστάλλωση	el
dc.subject	Γαλακτικό οξύ	el
dc.subject	Πρωτεΐνες ορού	el
dc.subject	Γλυκός ορός	el
dc.subject	Οξινος ορός	el
dc.title	Μελέτη των τεχνολογικών και φυσικοχημικών ιδιοτήτων και της κρυστάλλωσης της λακτόζης κατά τις επεξεργασίες αξιοποίησης παραπροϊόντων της γαλακτοβιομηχανίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-04
heal.abstract	Το γάλα αποτελεί βασική πηγή τροφής για τον άνθρωπο. Τα τελευταία χρόνια όμως, εγείρονται πολλές οικολογικές ανησυχίες σχετικά με τα απόβλητα που προκύπτουν από τη συνεχώς αυξανόμενη παραγωγική διαδικασία γαλακτοκομικών προϊόντων. Εξετάζονται εναλλακτικοί τρόποι διαχείρισης των αποβλήτων αυτών και πιο συγκεκριμένα του όξινου και του γλυκού ορού που προκύπτουν από την παραγωγή γιαουρτιού και τυριού αντίστοιχα. Και οι δύο τύποι ορού περιέχουν χρήσιμα συστατικά, αλλά κυρίως περιέχουν λακτόζη. Έχει παρατηρηθεί ότι η κρυστάλλωση της λακτόζης που περιέχουν οι οροί, αν και απαιτείται για την παραλαβή της λακτόζης από αυτούς, μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα και να δράσει παρεμποδιστικά για τη δημιουργία προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι, η μελέτη του φαινομένου κρυστάλλωσης της λακτόζης μέσω δυναμικών καμπυλών ρόφησης νερού και διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης. Για να πραγματοποιηθεί η μελέτη της επίδρασης του γαλακτικού οξέος και των πρωτεϊνών στην κρυστάλλωση της λακτόζης, έγινε αρχικά χημική ανάλυση των συστατικών που περιέχονται στους διάφορους τύπους ορού (όξινος και γλυκός ορός από αγελαδινό και κατσικίσιο γάλα). Σε πρώτο στάδιο πραγματοποιήθηκε ο χημικός χαρακτηρισμός του όξινου και γλυκού ορού από αγελαδινό και κατσικίσιο γάλα, αναλύοντας διάφορα συστατικά τους. Βρέθηκε ότι ο όξινος ορός από αγελαδινό γάλα με pH στους 30 °C ίσο με 4,607 (± 0,034), περιέχει 5,504% w/w (± 0,030) ολικά στερεά και τέφρα ίση με 0,7627% w/w (±0,0135). Η αλατότητά του προσδιορίστήκε με τη μέθοδο Mohr και προέκυψε ίση με 0,070% w/v (± 0,004). Κατά τη χημική ανάλυση του όξινου ορού μετρήθήκαν επίσης τα θειικά ιόντα και το γαλακτικό οξύ με τη μέθοδο της νεφελομετρίας και φασματοφωτομετρίας, αντίστοιχα. Προέκυψε ότι περιέχονται 0,126 g/L (±0,020) SO42- και 1,37 g/L (±0,051) γαλακτικό οξύ. Επίσης, μετρήθηκαν τα λιπαρά οξέα που περιέχει και βρέθηκαν ίσα με 0,037 g/L (± 0,009). Κατά τη χημική ανάλυση του όξινου ορού από κατσικίσιο γάλα μετρήθηκαν επίσης τα θειικά ιόντα και το γαλακτικό οξύ και βρέθήκαν ίσα με 0,0226 g/L (± 0,026) και 2,41 g/L (± 0,001), αντίστοιχα. Επίσης, πραγματοποιήθηκε χημική ανάλυση του γλυκού ορού από κατσικίσιο γάλα και βρέθηκε ότι έχει pH στους 30°C ίσο με 6,243 (± 0,007), περιέχει 7,349% w/v (± 0,140) ολικά στερεά και η τέφρα ίση με 0,4489% w/w (± 0,0960). Η αλατότητά του μέσω της μεθόδουMohr προέκυψε ίσή με 0,063% w/v (± 0,004). Κατά τη χημική ανάλυση του γλυκού ορού από κατσικίσιο γάλα μετρήθηκαν επίσης τα θειικά ιόντα και το γαλακτικό οξύ και βρέθηκαν ίσα με 0,258 g/L (± 0,041) και 0,578 g/L (± 0,003), αντίστοιχα. Οι περιεχόμενες πρωτεΐνες προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο Kjeldhal, όπου το ποσοστό τους βρέθήκε ίσο με 7,960 % w/w (±0,56). Τέλος, κατά τη χημική ανάλυση του γλυκού ορού από αγελαδινό γάλα μετρήθήκαν επίσης τα θειικά ιόντα και το γαλακτικό οξύ και βρέθήκαν ίσα με 0,337 g/L (± 0,038) και 0,166 g/L (± 0,013), αντίστοιχα. Σε επόμενο στάδιο, με βάση τα αποτελέσματα της χημικής ανάλυσης των ορών, για τη μελέτη του φαινομένου κρυστάλλωσης της λακτόζης πραγματοποιήθηκαν 4 κύκλοι πειραματικών μετρήσεων σε θερμοκρασίες 20-50 °C, για μίγματα λακτόζης – ( 0-20) % w/w γαλακτικού οξέος και λακτόζης- (0-20) % w/w πρωτεΐνής επί τη βάσει της λακτόζης αντίστοιχα, σε περιβάλλον αποθήκευσης 10 διαφορετικών ενεργότητων και κατασκευάστηκαν οι δυναμικές καμπύλες ρόφησης νερού. Επιπλέον, μελετήθηκαν μέσω διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης μίγματα λακτόζης- (0-5)% w/w γαλακτικό οξύ, λακτόζης – 10% w/w γαλακτικού οξέος και λακτόζης – 10% w/w πρωτεΐνής, αποθηκευμένα σε περιβάλλον ενεργότητας 0,23, 0,43 και 0,54, σε θερμοκρασίες 20 και 30 °C για διάστημα 4 ημερών. Τέλος, μελετήθηκαν και με τις 2 μεθόδους δείγματα αφυδατωμένου όξινου και γλυκού ορού από αγελαδινό και κατσικίσιο γάλα σε θερμοκρασίες 20 και 30 °C. Συμπερασματικά, προέκυψε και επιβεβαιώθηκε και από τις 2 μεθόδους, ότι η αύξηση της συγκέντρωσης, τόσο του γαλακτικού οξέος, όσο και της πρωτεΐνης, αλλά και η αύξηση στη θερμοκρασία οδήγησαν σε επιτάχυνση του φαινομένου της κρυστάλλωσης της λακτόζης. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι αυξανόμενης της ενεργότητας αποθήκευσης των δειγμάτων, η κρυστάλλωση της λακτόζης πραγματοποιούταν πιο γρήγορα. Όσον αφορά στα δείγματα των ορών καμία μελέτη δεν έδωσε επαρκή στοιχεία για την κρυστάλλωση της περιεχόμενης λακτόζης. Έτσι, η επανάληψη των διεξαχθέντων πειραμάτων, με μεγαλύτερη συχνότητα μετρήσεων, μεγαλύτερο εύρος συγκεντρώσεων γαλακτικού οξέος και πρωτεϊνών και ενεργοτήτων αποθήκευσης, καθώς και η μελέτη της μικροδομής των σχηματιζόμενων κρυστάλλων λακτόζης παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για μελλοντική έρευνα. Ακόμη, η μελέτη της επίδρασης κι άλλων συστατικών που περιέχονται στους ορούς, στην κρυστάλλωση της λακτόζης, έχει ενδιαφέρον. Τέλος, η απομόνωση και αξιοποίηση των πρωτεϊνών που περιέχονται στο γλυκό ορό, με στόχο την παραγωγή ενός πρωτεϊνούχου συμπυκνώματος σε συνδυασμό με τους γαλακτοολιγοσακχαρίτες, μπορεί να είναι ένας μελλοντικός στόχος για την παρασκευή ενός συμπλήρώματος με υψηλή θρεπτική και πρεβιοτική αξία.	el
heal.advisorName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	141 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false