توصيفگر ها :
آئروژل , جاذب , ايزوله پروتئين كنجاله كنجد , تفاله چغندرقند , تصفيه , مدلسازي
چكيده فارسي :
در سالهاي اخير استفاده از مواد زيستي براي توسعه جاذبهاي كارآمد و ايمن در صنايعغذايي و دارويي توجه بسياري را به خود جلب
كرده است. در اين پژوهش، يك آئروژل زيستي نوين ساختهشد و ويژگيهاي ساختاري و عملكردي آن در ارتباط با كاربردهاي حذف
ناخالصيها و بهبود كيفيت روغن خوراكي مورد بررسي قرارگرفت. هدف اصلي اين تحقيق، توليد يك جاذب، متخلخل و زيستسازگار
بودكه بتواند در فرآيندهاي تصفيه و جذب روغن مورد استفاده قرارگيرد و در عين حال از نظر ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي نيز قابلقبول
باشد. براي دستيابي به اين هدف، ابتدا ايزوله پروتئين كنجد از كنجاله آن تهيه و محلولهاي 21 ،9و 21درصد ايزوله پروتئين كنجاله كنجد
و محلول 3درصد تفاله چغندرقند تهيه و با نسبتهاي 10211 ،31001 ،11011 ،01031 ،11011 ،21101مخلوط شدند و براي توليد
آئروژل مورد استفاده قرارگرفتند. نمونههاي بهدستآمده تحت آزمونهاي متعددي قرارگرفتند تا بهترين تيمار انتخابشود. از جمله
آزمونهاي انجامشده ميتوان به بررسي ميزان تخلخل، چگالي، سختي، ظرفيت جذب آب و روغن و بررسي ريزساختار اشارهكرد.
بررسيهاي ريزساختاري با استفاده از روشهاي ميكروسكوپي حاكي از ساختار متخلخل و شبكه يكنواخت آئروژل بود كه ميتواند عامل
اصلي ظرفيت جذب بالاي آن محسوب شود. علاوه بر اين، ويژگيهاي مكانيكي بررسيشده مانند سختي نشان داد كه آئروژل توليدشده
علاوه بر سبكي، مقاومت كافي براي كاربردهاي صنعتي را دارا است. بر اساس نتايج حاصل، تيمار حاوي 11درصد محلول 21درصد ايزوله
پروتئين كنجاله كنجد و 11درصد محلول تفاله چغندرقند 3درصد به عنوان بهترين نمونه انتخابگرديد. در مرحلهي بعدي، سطحويژه،
ويژگيهاي حرارتي و شيميايي آئروژل منتخب بررسي شد. سپس جاذب توليدي براي تصفيه روغن خوراكي فاسد مورد استفاده و مقايسه
با بنتونيت قرارگرفت. آزمايشها نشانداد كه آئروژل توانست بخش قابلتوجهي از ناخالصيها و تركيبات نامطلوب موجود در روغن را
جذب و حذف نمايد. بررسي شاخصهاي كيفي روغن پس از تصفيه بيانگر بهبود ويژگيهاي آن از جمله كاهشتيرگي وكاهش مقدار
تركيبات حاصل از اكسيداسيون اوليه و ثانويه بود. به منظور درك بهتر فرآيند جذب و تعيين مكانيزم غالب، دادههاي حاصل از آزمايشهاي
جذب تحت مدلسازي سينتيكي قرار گرفتند. براي اين منظور، مدلهاي رايج از جمله شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم، الوويچ و مدل نفوذ
درونذرهاي مورد استفاده قرارگرفتند. . بررسيها نشان داده بهترين مدل شبه مرتبه اول غير خطي است. از ديدگاه كاربردي، نتايج اين پژوهش
نشان داد كه آئروژل ساختهشده ميتواند به عنوان يك جاذب كارآمد، ايمن و دوستدار محيط زيست در فرآيندهاي تصفيه روغن خوراكي
به كار رود. اين ويژگيها نه تنها كيفيت روغن را بهبود ميبخشد بلكه ميتواند به افزايش ماندگاري و پايداري محصولات غذايي نيزكمك
كند. همچنين انتخاب مدل سينتيكي مناسب به محققان امكان ميدهد تا فرآيند جذب را بهتر كنترل و بهينهسازي كنند. با توجه به اين يافتهها،
ميتوان نتيجگرفت كه آئروژل زيستي طراحيشده پتانسيل بالايي براي استفاده در صنايع غذايي و حتي فراتر از آن در حوزههاي دارويي و
زيستمحيطي دارد. توسعه بيشتر اين فناوري ميتواند به توليد جاذبهايي با كارايي بالاتر، هزينه كمتر و سازگاري بيشتر با محيط زيست
منجر شود.
چكيده انگليسي :
In recent years, bio-based materials have garnered significant attention for their potential in developing
efficient and safe adsorbents for use in the food and pharmaceutical industries. In this study, a bio-aerogel was
fabricated and its structural and functional properties were evaluated with a focus on improving the quality of
edible oils. The primary objective was to produce an adsorbent suitable for the purification of used edible oils,
while maintaining acceptable physical and mechanical characteristics. To achieve this, sesame meal protein
isolate and sugar beet pulp were utilized in the aerogel formulation. The resulting samples underwent a series
of analyses to identify the most effective treatment, including assessments of porosity, density, hardness, water
and oil absorption capacity, and microstructural features. Microscopic examinations revealed a porous
structure with a uniform network, which was identified as a key contributor to the aerogel’s high adsorption
capacity. Additionally, mechanical properties such as hardness confirmed the aerogel’s suitability for industrial
applications. Further characterization included evaluation of specific surface area, thermal stability, and
chemical properties. The selected aerogel was then applied to the purification of rancid edible oil and compared
with bentonite. Post-treatment analysis indicated notable improvements in oil quality, including reduced color
intensity and a decrease in compounds associated with primary and secondary oxidation. To better understand
the adsorption mechanism, experimental data were fitted to various kinetic models, including pseudo-firstorder, pseudo-second-order, Elovich, and intra-particle diffusion models. These properties not only enhance
oil quality but also contribute to extending the shelf life and stability of food products. selecting an appropriate
kinetic model enables better control over the adsorption process. Based on these findings, the developed bioaerogel demonstrates strong potential for applications in the food industry, as well as in pharmaceutical and
environmental sectors.
