عنوان :
تثبيت دو آنزيم پكتيناز و پا پايين بر نانو ذرات مغناطيسي و اثر آن بر شفاف سازي آب ميوه
گرايش تحصيلي :
علوم و صنايع غذايي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
هيجده،147ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمد شاهدي، مجيد مقدم
استاد مشاور :
مهدي كديور، حميدرضا رحماني
توصيفگر ها :
فعاليت آنزيم
تاريخ نمايه سازي :
26/1/93
استاد داور :
شهرام تنگستاني نژاد، رحمان جهانيان، جواد كرامت
كد ايرانداك :
ID611 دكتري
چكيده فارسي :
چكيده آنزيمها پروتئينهايي هستند كه ناپايد ري فيزيكي آنها در مو د غذ يي و صنعت غذ توسط دما pH و نيروهاي نسبت ا ملايم تحت تأثير قر ر ميگيرد ين مر در بهكارگيري آنزيمها حائز هميت ست زير هر آنزيم فعاليت مطلو خود ر تنها تحت شر يط بسيار محدودي آشكار ميسازد ين مسئله همر ه با مشكل جد سازي آنزيمها ز محيط و كنش موجب شده كه در طرحهاي جديد ز آنزيمهاي تثبيتشده ستفاده گردد تا جد سازي به ر حتي نجام شود و پايد ري آنها فز يش يابد موفقيت در تثبيت آنزيم و فعاليت آنزيم تثبيتشده به مو د نتخا شده بر ي تثبيت بستگي د رد با ستفاده ز فناوري نانو بسياري ز نيازهاي يدهآل ز جمله مساحت سطح قابل دسترس زياد كه پايد ري و مقد ر آنزيم تصال يافته ر فز يش ميدهند فر هم گرديده ست ز جمله ين مو د نانوذر ت مغناطيسي ميباشند كه به ر حتي ز محيط و كنش توسط آهنربا جد ميگردند با توجه به آن چه بيان گرديد تثبيت آنزيمهايي كه رزش تجاري د رند به لحاظ تكنيكي و قتصادي ميتو ند مورد توجه بخش صنعت قر ر گيرد بر ي دستيابي به هدف مذكور ين پژوهش در 3 مرحله جر گرديد در مرحله ول نانوذر ت مگنتيت سيليكاپوش صلاح شده به روش همرسوبي سنتز شدند و مشخصهيابي نانوذر ت سنتز شده با ستفاده ز ميكروسكوپ لكتروني روبشي مجهز به EDX طيفسنج مادون قرمز فوريه طيفسنج پر ش شعه يكس و مغناطيسسنج نمونه مرتعش نجام شد نتايج سنتز مطلو نانوذر ت مگنتيت خالص كه به خوبي با سيليكا پوشيده شده بودند و بعادشان در حدود 36 nm و مغناطيس شباع آن ها 1 40 emug بود ر نشان ميد د در مرحله دوم به منظور بررسي و بهينهسازي شر يط تثبيت هر يك ز آنزيمهاي پاپايين و پكتيناز بر سطح نانوذر ت چهار متغير دما pH مقد ر آنزيم و زمان هر يك در پنج سطح تعيين گرديد و پس ز آن با ستفاده ز طر حي فاكتوريل جزئي در قالب طرح مركب مركزي تيمارهاي مختلفي بر ساس سطوح متغيرهاي مورد بررسي مشخص و و كنش تثبيت بر ساس تيمارهاي تعيين شده نجام شد بازده تثبيت بر ي پاپايين 2 65 و بر ي پكتيناز 6 05 درصد در نقاط بهينه بود ويژگيهاي آنزيم تثبيتشده در مقايسه با آنزيم آز د به لحاظ پايد ري در بر بر دما pH قابليت نگهد ري پايد ري در طول زمان قابليت ستفاده مجدد و پار مترهاي سينتيكي بررسي شد نتايج در كليه مو رد ذكر شده به جز پار مترهاي سينتيكي پايد ري بيشتر آنزيم تثبيتشده در مقايسه با نوع آز د ر نشان د د رزيابي طيف پر ش شعه يكس آنزيمهاي تثبيتشده عدم تغيير در ويژگيهاي نانوذر ت مگنتيت ر به لحاظ خلوص فازي نشان د د ما مغناطيس شباع آنها كاهش يافته بود به منظور بررسي ثر دو آنزيم پاپايين آز د و تثبيتشده در شفاف سازي آ ميوه ز آ نار ستفاده گرديد بدين منظور كدورت آ نار در يك دوره نگهد ري 41 روزه مورد رزيابي قر ر گرفت كاهش كدورت آ نار تحت تأثير هر دو آنزيم چشمگير بود ما عملكرد دو آنزيم پاپايين آز د و تثبيتشده در مقايسه با يكديگر به لحاظ آماري معنيد ر نبود عملكرد آنزيم پكتيناز تثبيتشده در مقايسه با نوع آز د آن نيز بر ي شفافسازي آ سيب مورد رزيابي قر ر گرفت نتايج كاهش 22 درصدي ويسكوزيته آ سيب تحت تأثير آنزيم پكتيناز تثبيتشده ر نشان د د كه در مقايسه با عملكرد آنزيم آز د آن 81 بيشتر بود رزيابي حضور نانوذر ت مغناطيسي باقيمانده در محيط آ ميوه نمونههايي كه در آنها ز آنزيم پاپايين و پكتيناز تثبيتشده ستفاده شده بود توسط دستگاه طيفسنج پلاسماي جفت شده لقايي به ترتيب 4 21 و 7 21 پيپي م بود ين مسئله به خوبي نشان ميدهد كه آنزيمهاي تثبيتشده بر نانوذر ت به خوبي با عمال يك ميد ن مغناطيسي قوي در بيرون ز محيط شفافسازي قابل جد سازي و بازيابي ميباشند و ژههاي كليدي نانوذر ت مغناطيسي پاپايين پكتيناز تثبيت فعاليت آنزيم شفافسازي آ ميوه
چكيده انگليسي :
Abstract In the present work the preparation characterization and application of silica coated magnetic nanoparticles immobilized papain and pectinase is reported In this manner the magnetite nanoparticles were synthesized by co precipitation method Next silica coated nanoparticles were prepared through the sol gel reaction and then activated by 3 chloropropyl trimethoxysilane The immobilized enzyme was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy X ray powder diffraction scanning electron microscopy and vibrating sample magnetometery techniques Response Surface Methodology was applied by Minitab Softwarefor statistical designing of operatingconditions in order to immobilize papain and pectinase on magnetic nanoparticles Operation conditions included temperature of the immobilization solution pH of the enzyme solution enzyme concentration and immobilization time as numeric factors and immobilization amount of enzyme and activity of immobilized papain as responses The immobilization of papain process was optimized at 27 3 oC pH 7 1 and 3 3 mg papain for 10 h The immobilization yield was 58 3 at optimum conditions Compared with the native papain the conjugated papain was found to exhibit enhanced enzyme activity better tolerance to the variations of medium pH and temperature and improved storage stability as well as good reusability Furthermore free and immobilized samples were used to compare their efficiency on clarification of pomegranate juice Addition of both proteases individually exerted major decreasing effects on turbidity development haze formation during cold storage However there was no significant difference between the effects of these proteases treatmenton juice turbidity The optimal conditions for immobilization of pectinase were 30 oC temperature pH 5 5 42 97 l pectinase and 2 h The immobilization yield was 53 18 at optimum conditions Compared with the free pectinase the immobilized pectinase was found to exhibit better tolerance to the variations of medium pH and temperature and improved storage stability Both free and immobilized samples reduced the viscosity of apple juice from 1 12 to 0 88 and 0 92 mm2s 1 respectively after 30 min at optimum temperature of each enzyme Furthermore the immobilized enzyme could be re used six consecutive cycles and the efficiency loss in viscosity reduction was found to be only 8 16 Keywords Magnetic nanoparticles Papain Pectinase Immobilization Enzyme activity Juice clarification
استاد راهنما :
محمد شاهدي، مجيد مقدم
استاد مشاور :
مهدي كديور، حميدرضا رحماني
استاد داور :
شهرام تنگستاني نژاد، رحمان جهانيان، جواد كرامت
