شماره مدرك
21160
شماره راهنما
18139
پديد آورنده
برقعيان، نيلوفر
عنوان
خواص فيزيكوشيميايي، عملكردي و تغذيه اي تفاله چاي و قهوه به عنوان منبعي از فيبر رژيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي
فناوري مواد غذايي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع
1404
صفحه شمار
دوازده، 94ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها
استخراج اسيدي , ضايعات كشاورزي , تركيبات فنوليك , تفاله چاي , تفاله قهوه , ليگنين , ظرفيت آنتي اكسيداني , خواص عملكردي , فيبر نامحلول , ارزش تغذيه اي
تاريخ ورود اطلاعات
1405/04/20
كتابنامه
كتابنامه
رشته تحصيلي
علوم و مهندسي صنايع غذايي
دانشكده
مهندسي كشاورزي
تاريخ ويرايش اطلاعات
1405/04/21
كد ايرانداك
23219719
چكيده فارسي
با افزايش اهميت استفاده پايدار از منابع گياهي و بازيافت ضايعات كشاورزي، تفاله هاي چاي و قهوه بهعنوان منابع غني از فيبر نامحلول، پليساكاريدهاي ساختاري، ليگنين و تركيبات فنوليك، پتانسيل زيادي براي كاربرد در صنايع غذايي، دارويي و بستهبندي زيستتخريب پذير دارند. هدف اين پژوهش بررسي اثر روشهاي استخراج اسيدي، قليايي و آنزيمي بر ويژگيهاي فيزيكوشيميايي، عملكردي و تغذيه ايي فيبر نامحلول چاي و قهوه بود. شاخص روشني در فيبر چاي و قهوه تقريباً مشابه بود و به ترتيب 9/29 و 8/29 بهدست آمد، اما مقادير قرمزي و زردي در چاي بهترتيب0/6 و8/11 و در قهوه 8 /10 و2/15 بود كه نشاندهنده حذف بخشي از رنگدانههاي فنولي در چاي و حضور ملانوئيدينها در قهوه است. بررسي تخلخل و دانسيته نشان داد فيبر چاي و قهوه در دانسيته تفاوت معني داري با يكديگر نداشتند و به ترتيب 521/0 و 534/0 گرم بر سانتيمتر مكعب بود. اين در حالي است كه فيبر قهوه داراي بافت چروكيده و متخلخل تر با حجم حفره 043/0 سانتيمتر مكعب بر گرم و سطح 627/9 متر مربع بر گرم بود، در مقابل فيبر چاي با حجم حفره 038/0 سانتي متر مكعب بر گرم و مساحت سطح 956/6 متر مربع بر گرم سطح بود. پتانسيل زتاي فيبر قهوه 6/36- ميليولت و فيبر چاي 15/46 - ميليولت بود كه نشاندهنده پايداري كلوئيدي و قابليت پراكندگي بهتر در محيطهاي آبي است. فيبر چاي حاوي مقادير زيادتر فنوليك كل و ظرفيت تبادل كاتيوني بود و به ترتيب 25/14 ميليگرم بر گرم و 605/0 ميلي مول بر گرم اندازهگيري شد، در حالي كه فيبر قهوه داراي ظرفيت آنتياكسيداني زيادتر با مهار راديكال آزاد 81/88 درصد و بازدارندگي آنزيم آلفا آميلاز 74/47 درصد بود كه احتمالاً ناشي از حضور ملانوئيدينها و تركيبات مايلارد است. ظرفيت تورم و جذب آب فيبر چاي بهترتيب 42/4 درصد و 04/5 درصد و فيبر قهوه 82/1 درصد و 58/3 درصد بود، در حالي كه ظرفيت امولسيونكنندگي هر دو فيبر مشابه و 87/53 درصد بود، اما پايداري امولسيون فيبر قهوه 25/99 درصد و فيبر چاي 5/96 درصد اندازهگيري شد. در بررسي رفتارحرارتي بيشترين افت وزني در بازه دمايي 200 تا 400 درجه سلسيوس رخ داد و كاهش وزن فيبر چاي 89/65 درصد و فيبر قهوه 38/77 درصد بود كه نشاندهنده تجزيه سريعتر پليساكاريدها در چاي و مقاومت بيشتر ليگنين و پيوندهاي عرضي در فيبر قهوه است. طيفسنجي فروسرخ تبديل فوريه نشان داد كه پيوندهاي هيدروژني ميان گروههاي هيدروكسيل، پيوندهاي گليكوزيدي و كربونيل اصليترين تعاملات مولكولي در حفظ يكپارچگي ساختار فيبري هستند. فيبر نامحلول قهوه به دليل ساختار متخلخل، سطح ويژه زياد، پايداري كلوئيدي و فعاليت آنتياكسيداني برتر گزينهاي مناسب براي كاربرد در نوشيدنيهاي عملكردي، مكملهاي غذايي و محصولات زيستفعال است و فيبر چاي نيز به دليل ظرفيت زياد جذب آب، تورم زياد و محتواي فنوليك قابل توجه، براي بهبود بافت و ويژگيهاي فيزيكي محصولات غذايي و بهداشتي كاربرد دارد و اين پژوهش نشان داد كه فرآوري ضايعات چاي و قهوه ميتواند توليد فيبرهاي عملكردي با ارزش افزوده زياد را ممكن سازد و همزمان به كاهش آلودگي زيستمحيطي كمك كند.
چكيده انگليسي
With the increasing importance of the sustainable use of plant resources and the recycling of agricultural wastes, tea waste and spent coffee ground—rich sources of insoluble fiber, structural polysaccharides, lignin, and phenolic compounds—show great potential for application in food, pharmaceutical, and biodegradable packaging industries. The aim of this study was to investigate the effect of acidic, alkaline, and enzymatic extraction methods on the chemical composition and physicochemical, structural, functional, thermal, and rheological properties of insoluble fiber from tea and coffee. The lightness index of tea and coffee fiber was almost similar, obtained as 29.9 and 29.8, respectively, but the redness and yellowness values in tea were 6.0 and 11.8, and in coffee 10.8 and 15.2, indicating the removal of some phenolic pigments in tea and the presence of melanoidins in coffee. Examination of porosity and density showed that tea and coffee fiber had no significant difference in density, being 0.521 and 0.534 g/cm³, respectively. Meanwhile, coffee fiber had a more wrinkled and porous texture with a pore volume of 0.0043 m³/g and a surface area of 9.6274 m²/g, while tea fiber had a pore volume of 0.0381 cm³/g and a surface area of 6.9562 m²/g. The zeta potential of coffee fiber was -36.60 mV and that of tea fiber was -46.15 mV, indicating colloidal stability and better dispersibility in aqueous media. Tea fiber contained higher amounts of total phenolics and cation exchange capacity, measured as 14.25 mg/g and 0.605 mmol/g, while coffee fiber had higher antioxidant capacity with 88.81% free radical scavenging and 47.74% α-amylase inhibition, likely due to the presence of melanoidins and Maillard reaction products. The swelling and water absorption capacities of tea fiber were 4.42% and 5.04%, and for coffee fiber 1.82% and 3.58%, respectively. Although the emulsifying capacity of both fibers was similar at 53.87%, the emulsion stability of coffee fiber 99.25% was higher than that of tea fiber 96.5%. Thermal behavior analysis showed that the highest weight loss occurred in the temperature range of 200 – 400°C, with tea fiber showing 65.89% and coffee fiber 77.38% weight reduction, indicating faster polysaccharide degradation in tea and greater resistance due to lignin and cross-linking in coffee fiber. Fourier-transform infrared spectroscopy revealed that hydrogen bonds among hydroxyl groups, glycosidic bonds, and carbonyl groups are the main molecular interactions maintaining fiber structural integrity. Due to its porous structure, large surface area, colloidal stability, and superior antioxidant activity, insoluble coffee fiber is a suitable option for use in functional beverages, dietary supplements, and bioactive products, while tea fiber—with its high water absorption, high swelling capacity, and considerable phenolic content—can improve the texture and physical qualities of food and hygiene products. This study showed that processing tea waste and spent coffee ground can enable the production of value-added functional fibers while simultaneously helping reduce environmental pollution.
استاد راهنما
اميرحسين گلي
استاد داور
اسماعيل مهريار , ميلاد فتحي