fjrigjwwe9r2Admin_Pages:text

اين آنزيمها اختصاصي بوده، در درجه حرارتهاي نسبتاً پايين واکنش هاي مربوطه را کاتاليز مي کنند. اين فاکتورها موجب سمت گيري تحقيقات و کاربردهاي صنعتي آنزيم ها در فرآيندهاي مختلف روغن ها و چربي ها و عمليات واحد نظير استخراج، صمغ گيري، سنتز چربي ها و ... گشته است.

 

تحقيق حاضر مروري است بر مطالعات اخير در زمينه روش هاي استخراج و بهبود کيفيت روغن هاي به دست آمده مي گردد.

روش هاي متداول در استخراج روغن عمدتاً بر سه اصل استوارند: فيزيکي، شيميايي و ترکيبي از اين دو. از آنزيم ها نيز مي توان در استخراج روغن بهره جست و کاربرد آنها مي تواند در سه گروه طبقه بندي گردد: 
1- آنزيم هايي که به عمليات پرس کردن کمک مي کنند. 
2- آنزيم هايي که استخراج توسط حلال را افزايش مي دهند. 
3- آنزيم هايي که استخراج آبکي را سهولت مي بخشند.

در تمامي اين روش ها، آنزيم هاي مورد استفاده، ديواره سلولي مواد حاوي روغن را مي شکنند و روغن را آزاد مي کنند. ساختمان ديواره سلولي پيچيده بوده، با توجه به اين پيچيدگي ساختماني، حد و اندازه تجزيه آنزيمي ديواره سلولي با توجه به فاکتورهايي نظير اجزاء متشکله شيميايي، نوع و منبع آنزيمي ديکته مي گردد.

در بين آنزيم هاي مورد استفاده، کربوهيدرازها و پروتئازها داراي کاربرد وسيع تري مي باشند. در عمل از سيستم هاي آنزيمي چند منظوره استفاده مي گردد. جدول شماره (1)، برخي آنزيم هاي مورد استفاده در استخراج روغن هاي گياهي را نشان مي دهد.

استخراج توسط حلال هگزان رايج ترين فرآيند استخراج در صنايع روغن است. در حاليکه اين روش در بازيابي روغن بسيار کارا مي باشد اما داراي عيوبي نيز هست. از جمله: فرآيندي است پرهزينه و گران، به دليل بالا بودن احتمال وقوع حريق و انفجار، بسيار خطرناک است، وجود باقيمانده حلال در روغن و تفاله، سلامتي را به مخاطره مي اندازد و ...

بنابراين استفاده از آنزيم ها به عنوان ترکيبات جانشين که داراي خطرات کمتري هستند مورد توجه قرار مي گيرد. فرآيند استخراج به کمک آنزيمي زمان يکه روغن بيشتر و يا مساوي ميزان پروتئين باشد، خوب عمل مي نمايد. در دانه هايي که ميزان پروتئين بيشتر از مقدار روغن باشد، نتايج موفقيت آميزي به دست نخواهد آمد.

 

1- به کارگيري فرآيند استخراج آنزيمي آبکي جهت توليد فرآورده هايي با کيفيت بالا از کلزا:
فرآيندهاي متداول کلزا (استخراج توسط پرس و حلال هگزان) اغلب منتج به توليد مقادير قابل ملاحظه اي از محصولات تجزيه اي گلوکز اينولات مي گردد. مقادير گزارش شده در مورد گلوکز اينولات هاي آليفاتيک 60-40 درصد و حتي بيشتر در مورد ايندول گلوکز اينولات مي باشد. هدف از اين مطالع يافتن يک دستورالعمل مناسب در فرآيند کلزا، براساس استخراج آبکي بدون استفاده از حلال هاي آلي بوده است که به توليد محصولاتي با کيفيت بالا منتهي مي گردد.

اين فرآيند شامل غيرفعال کردن آنزيم مايروز نياز، استفاده از آنزيم هاي تجزيه کننده ديواره سلولي در سوسپانسيون آرد کلزا در آب و نهايتاً سانتريفوژ کردن مي باشد که منجر به توليد چهار بخش مي شود: روغن، آرد غني از پروتئين، شربت و پوسته دانه.

مزيت عمده اين روش، شرايط بسيار ملايم آن مي باشد که ريسک وجود ترکيبات مضر نظير محصولات تجزيه اي گلوکز اينولات را در روغن و آرد پر پروتئين، کاهش مي دهد. آنزيم هاي تجزيه کننده ديواره سلولي موجب ايجاد نفوذپذيري در ديواره سلولي مي شوند و اين امر اجازه مي دهد تا ترکيبات با وزن مولکولي پايين شامل روغن شسته شده، از آرد پر پروتئين جداسازي شوند. ديگر مزيت چشمگير اين روش، اجتناب کامل از حلال هاي آلي مي باشد.

 

2- تعيين خصوصيات ويژه روغن زيتون توليد شده به کمک روش فرآيند آنزيمي جديد:
در اين آزمايشات، استخراج روغن بر روي سه واريته Dritta، Coratina و Leccino انجام شد که در آن از کمک آنزيم هاي سيتولاز استفاده گرديد. خصوصيات روغن هايي که درعمليات استخراج آنها از يک کمک آنزيم بهره گيري شده است به صورت زير مي باشند:
1- وجود مقادير نسبتاً بالاي: الف- آنتي اکسيدان هاي طبيعي ترانس ب- هگزنال، کل ترکيبات آروماتيک، رنگدانه کلروفيل و هيدروکربن هاي استروئيدي.
2- مقادير تقريباً پايين الکل هاي آليفاتيک، الکل هاي ترپني، دي الکل هاي تري ترپني، بتاسيتوسترول و کل استرول ها.
3- مقادير تقريباً بالاي شاخص رنگ، مقاومت به اتواکسيداسيون و شاخص هاي کلي و کيفي.
4- مقادير پايين 1- شاخص رنگ کاروتنوئيدي، شاخص الکلي و بعضي نسبت هاي کمي نظير نسبت
ترانس 2- هگزنال به کل مواد عطري، نسبت کامپسترول به استيگماسترول.
5- امتياز حتي بالاتر نسبت به روغن هاي مرجع.

کاربرد آنزيم همچنين موجب ايجاد تاثير مثبت روي خصوصيات رئولوژيکي خمير زيتون مي گردد، چنانکه بعد از اين تيمار بيوشيميايي، روغن آمادگي بيشتري براي خارج شدن از داخل خمير خواهد داشت.

3- هيدروليز آنزيمي در تلفيق با پيش تيمارهاي متداول سويا جهت افزايش قابليت دسترسي به روغن و بازيابي آن:
آزمايشات در سه فاز به انجام رسيده است: فاز اول شامل بهينه سازي کاربرد ترکيبي از پيش تيمارهاي متداول (عمليات واحد) نظير پوست گيري، کاهش اندازه و تيمار حرارتي در تلفيق با هيدروليز آنزيمي جهت دستيابي به حداکثر روغن آزاد شده قابل استخراج بود. فاز دوم شامل بهينه سازي پارامترهاي هيدروليز آنزيمي (مقدار رطوبت هيدروليز، غلظت آنزيمي و شرايط اينکوباسيون) جهت تعيين بهترين ترکيب تيمارها و براي دسترسي به حداکثر استخراج روغن آزاد شده، بود.

در فاز سوم، قابليت استخراج مکانيکي و با استفاده از حلال روغن سويا در شرايط پيش تيمارهاي بهينه مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور از پرس آزمايشگاهي Carvet و دستگاه سوکسله استفاده گرديد. پارامترهاي استخراج و پرس در تمامي سطوح آزمايش ثابت نگه داشته شدند.

به طريق آماري نشان داده شد که در سطح 5 درصد، تلفيق هيدروليز آنزيمي با فليک کردن و تعديل رطوبت با بخار، بهترين ترکيب پيش تيمارها در مورد سويا مي باشد که قابليت استخراج روغن را در حدود 8/4 درصد در نمونه بودن رطوبت، افزايش مي دهد.

مقادير بهينه پارامترهاي هيدروليز براساس آناليز عکس العمل سطح عبارت بودند از:
مقدار رطوبت هيدرولز 22/32 درصد براساس وزن تر، غلظت آنزيم W/VO1 99/11 و مدت اينکوباسيون 79/13 ساعت. به اين ترتيب 99 درصد از کل روغن قابل استخراج آزاد شده، پس از هيدروليز توسط روش سوکسله به مدت 16 ساعت، قابل استخراج مي باشد.

 

4- کيفيت روغن جوانه ذرت تهيه شده به روش استخراج آنزيمي- آبکي:
روغن جوانه ذرت به واسطه وجود مقادير بالاي اسيدهاي چرب ضروري و توکوفرول، مورد توجه مي باشد. يک روش جايگزين در توليد روغن جوانه ذرت که اخيراً مورد استفاده قرار مي گيرد، شامل استخراج آنزيمي آبکي براساس تجزيه مکانيکي و آنزيمي ديواره سلولي مي باشد که موجب استخراج روغن تحت شرايط ملايم تري در مقايسه با ساير روش هاي متداول (پرس و حلال) مي گردد. لذا در مقايسه با روغن هاي توليد شده به روش فرآيندهاي تجاري و صنعتي، داراي کيفيت عالي است. به دليل اينکه فرآيند استخراج آنزيمي در محيط آبکي انجام مي گيرد، فسفوليپيدها از روغن جدا مي شوند و نيازي به عمليات صمغ گيري وجود ندارد.

کيفيت روغن به دست آمده توسط استخراج آنزيمي (اولترا پکتيکس 1-sp در 37 درجه سانتي گراد و pH معادل 2/5 به مدت 4 ساعت) خوب بود. روغن حاصله داراي 5/1 درصد اسيدهاي چرب آزاد، مقدار کل عدد اکسيداسيون محصول 1/8، رنگ زرد روشن، فسفاتيد 22 درصد، توکوفرول kg/mg 1350، مقدار کل عدد اکسيداتيو 6/14 ساعت (100 درجه سانتي گراد، Rancimat test) بود.

 

5- استخراج آنزيمي آبکي روغن دانه هاي درخت shea:
در اين آزمايشات اثرات تعدادي از آنزيم هاي تجزيه کننده سلولي از جمله آميلازها، پروتئازها، همي سلولازها و پکتيازها در کمک به استخراج روغن shea توسط تيمار کردن آرد نرم حاصل از دانه هاي shea با يک يا بيشتر از اين آنزيم ها قبل از استخراج مورد آزمايش قرار گرفت و با ميزان راندمان استخراج نمونه کنترل، مقايسه گرديد.

با توجه به خواص مربوط به هر آنزيم و شرايط استخراج، آزمايشات نشان دادند که ترکيب آنزيمي بهينه براي استخراج روغن دانه shea عبارت بودند از: پروتئاز، سلولاز و همي سلولاز.

با استفاده از تکنيک هاي استخراج آبکي مواد محلول در آب، اسيدهاي چرب با وزن مولکولي پايين، الکل هاي چرب، فسفاتيدها و بسياري از ترکيبات معطر غير تري گليسريدي غير مطلوب از چربي شسته، جدا مي شوند که در نتيجه روغن خام shea با کيفيت بهتر حاصل مي گردد.

نتيجه گيري:
در تمامي آزمايشات انجام گرفته، استخراج روغن با استفاده از روش هاي آنزيمي و يا تلفيقي از روش آنزيمي و روش هاي مرسوم، منجر به استخراج بهتر روغن از ديواره سلولي گشته، علاوه بر اينکه راندمان افزايش مي يابد. کيفيت روغن هاي به دست آمده نيز در مقايسه با روش هاي متداول قبلي بهتر مي باشد.

محدوديت هاي عمده فرآيند استخراج آبکي با آنزيم، مسائل مربوط به دفع مقادير زياد آبي مي باشد که در اين فرآيند مورد استفاده قرار مي گيرد. فاضلاب، حاوي مواد نامحلول نظير پروتئين ها بوده که عمليات تصفيه آن را پر هزينه مي سازد.
اما به طور کلي استفاده از آنزيم ها در صنعت روغن موجب کاهش هزينه ها و اقتصادي تر شدن فرآيندهاي توليد مي گردد.
تحقيقات آينده مي توانند شامل استفاده از ميکروارگانيسم هاي توليد کننده آنزيم هاي موردنظر به جهت مسائل هزينه اي و استفاده از اين آنزيم هاي ميکروبي باشد.