پایان نامه مقطع کارشناسی
رشته پتروشیمی
سال 1385
چکیده
این پروژه ، تحقیقی برروی پروتئینهای گیاهی هیدرولیز شده (hvp) با هدف تولید و کوشش برای فصل آن می باشد .
در فصل اول که به تعریف ساختار و ویژگیهای hvp اختصاص دارد چگونگی فرآیند ایجاد رنگ و طعم بیان شده است .
فصل دوم اشاره ای دارد به محصولات و صنایعی که در آن از HVP بعنوان یک طعم دهنده یا تقویت کننده طعم استفاده شده است .
در فصل سوم که بخش اصلی پروژه می باشد چگونگی ساخت HVP در ازمایشگاه بیان شده است در این فصل دو روش مجزا برای تولید آزمایشگاهی HVP ارائه و تفسیر شده است .
در فصل چهارم با نظر به اهمیت فرآیند رنگبری در تولید HVP به بررسی اصول کلی این فرایند پرداخته ایم .
در فصل پنجم ابتدا به بیان چگونگی تولید و بررسی فرآیند صنعتی تولید HVP پرداخته و سپس کاربرد و وضعیت HVP در ایران را ارزیابی کرده ایم
فصل ششم شامل تعدادی Patent که با موضوع بحث مرتبط بوده می باشد و برای استفاده علاقمندان در آخر پایان نامه آورده شده است .
ن
فصل اول
شناخت خواص و ویژگیهای
پروتئین های گیاهی هیدرولیز شده
مقدمه
صدها سال است که منابع پروتئنی در تولید مواد طعم دهنده غذایی هیدرولیزشده
استفاده شده است . طعم های خوشمزه از هیدرولیزپروتئینها سالانه در حدود صدها و میلیونها کیلوگرم در جهان عرضه می شود .
استفاده از این پروتئینهای هیدرولیزشده بعنوان غذا یا اجزاء ترکیبی مواد غذایی ویا برای تهیه طعم غذاها در شرق دور و آسیای غرب در کشورهایی مثل ژاپن ، چین ، اندونزی ، جائیکه برای قرنهای متمادی به منظور حفظ و یا تغییر دادن طعم محتوای پروتئین غذاهایی از قبیل ماهی و گوشت از فرآیندهای تخمیری استفاده شده بود نشات گرفت.
توجه صنعتی به پروتئین های گیاهی هیدرولیزشده بعد از کشف گلوتامات منوسدیم (MSG) توسط IKEDA بعنوان ترکیب دهنده اصلی در پروتئین گیاهی هیدرولیزه سریعاً افزایش یافت . تولید پروتئین گیاهی هیدرولیزه اشل صنعتی ابتدا در اروپا شروع شد ه بود .
اولین محصول تجارتی که ماده اصلی آن پروتئین گیاهی هیدرولیزه بود بعنوان یک جایگزین برای عصاره گوشت مصرف می شد. امروزه بوسیله بهینه سازی و فرمولاسیون فرآیند کارخانجات تولید کننده می توانند انواعی از پروتئین های گیاهی هیدرولیزه را که مورد نیاز برای تولید یک غذای اختصاصی می باشدتولید کنند.
(2-1) ساختار و ویژگیهای پروتئین های گیاهی هیدرولیزه
پروتئین ها بیش از 30آمینو اسید را شامل می شوند که به وسیله پیوند های زنجیری پپتدی برای تشکیل یک ساختار سه بعدی به همدیگر متصل شده اند . توالی صحیح آمینو اسید برای هر پروتئین خاص متفاوت خواهد بود و هنگامیکه در معرض هیدرولیزشدن قرار داده می شوند ، اتصالات زنجیری پپتیدی مورد حمله واقع شده و پروتئین ها به واحد های اصلی سازنده آنها یعنی آمینو اسید ها شکسته می شوند و اجزاء زیر می توانند در طول هیدرولیزبوجود آیند :
آمینواسیدها پپتیدی های ساده پیتونها پرتئوزهای ثانویه پرتئوزهای اولیه پروتئین
باانتخاب صحیح مواد خام و فرایند ،تولید هیدرولیز شده ای باطعم خوشایند که طعم گوشتی را به غذا خواهد داد فزاش می یابد . مخلوط پیچیده شیمیایی که بدست می آید محصولات واکنش maillard amodori و تجزیه strecker است . محصول نهایی معمولا یک سس ، خمیر یا جامد قهوهای رنگ است که شامل بخشهای فعال طعمی فرار یا غیر فرار یا بهبود دهنده طعم که در خیلی از رژیم های غذایی در سراسر جهان مورد پسند است می باشد .
manley در مقاله خود ، پروتئین هیدرولیز شده رابه سه دسته تقسیم کرده است:
هیدرولیز شدههای اسیدی –عصارههای مخمری اتولیزه شده (AYE) و سس سویا،
پروسه ها میتوانند به دو دسته هیدرولیز کاتالیز شده اسید یا آنزیم تقسیم شوند.
در مورد پروتئین گیاهی هیدرولیزشده (HVP ) یک حجم نمک در حدود 40% ماده خشک حضور دار ، زیرا پروسه شامل اضافه کردن اسید هیدرولیک و سپس خنثی سازی بوسیله هیدروکسید سدیم یا کربنات سدیم است . در مورد سس سویا نمک بعنوان یک جزء ترکیبی به منظور تولید محصولی با نمک بیشتر استفاده می شود .
پروتئین گیاهی هیدرولیزه شامل آمینو اسیدهای آزاد با مقادیر کوچک پپتیدها
می باشند که این نشانه هیرولیز کاملتر با اسیدها می باشد .
(3-1) خواص ارگا نو لپتیکی :
(1-3-1) رنگ :
رنگ پروتئین هیدرولیزشده عمدتاً قهوهای است . گاهی اوقات در پروتئین هیدرولیزشده رنگ بطور جزئی بوسیله فیلتراسیون کم شده، و اغلب ذغال چوب برای تولید رنگی روشنتر استفاده می شود . در مورد تولید پروتئین های هیدرولیزشده بوسیله هیدرولیزاسیدی رنگها واکنش های قهوه ای شدن غیر آنزیمی هستند که واکنش های Maillard ، کارملیز شدن و غیره را در بر می گیرند . رنگدانه های قهوه ای به هر وسیله ای که تولید شوند اغلب Melanoidins نسبت داده می شوند .
(2-3-1) مزه :
قسمت قابل ملاحظه ای از محتوای پروتئین ماده خام به آمینو اسیدهای آزاد تبدیل می شود .
Glotamicacid آمینو اسیدی است که معمولاً به میزان زیاد در هیدرولیزه شده ها حضور دارد و خود طعم قابل توجهی ندارد ولی طعم غذا ها را بیرون می اورد در نتیجه وظیفه اصلی آن بهبود دهندگی طعم است و غالباً بصورت یک جزء ترکیبی بصورت نمک سدیم (Sodium-glutanateor MSG) که یک طعم نمکی شیزین یا گوشتی دارد ، اشتباه میشود . آمینو اسیدهای دیگر از نظر تقویت کردن طعم خیلی کم اثر تر ظاهرمی شوند .
گیلیسین و آدنین یک مزه کمی شیرین قابل مقایسه با شکر دارد و برخی آمینو اسیدها تلخ هستند .
نوکلئوتیدها همراه بااسید گلوتامیک ، اجزاء اصلی مواد غذایی از نقطه نظرطعم میباشند .
(4-1) ترکیبات معطر :
صدها ترکیب فرار در طی تولید پروتئین هیدرولیز شده تشکیل میشوند که برخی در طی فرایند از دست می روند ولی بسیاری از آنها در محصول باقی می مانند و در طعم نهایی شرکت می کنند .
محصولات فرار شامل ترکیبات نیتروژنی ، ترکیبات اکسیژن و ترکیبات سولفور می باشند.
(5-1) ویژگیهای پروتئین های گیاهی هیدرولیزه :
مزایا : با صرفه بودن –پایداری دما –حلالیت در آب – مدت نگهداری مفید – انعطاف پذیری تغذ یه ای .
معایب: عدم قابلیت انحلال در روغنها و چربیها و حلالهای معمولی دیگر به جز آب.
تمایل زیاد به جذب رطوبت در انواع پودر شده.
فقدان طعمها ی اختصاصی ویژه ، مثل جگر و ماهی .
پایداری دما: پروتئینهای هیدرولیز شده می توانند تحت فرایند کنسرو کردن تقریبا بدون هیچ خرابی یا فاسد یا کاهش در طعم یا رنگ قرار گیرند . بعلاوه حتی پس از فریز کردن طولانی تغییرات طعم نا محسوس است.
حلالیت درآب :
پروتئینهای هیدرولیزشده خالص کاملا در آب حل میشوند .مدت نگهداری مفید : پروتئینهای هیدرولیزشده به همان شکلی که فروخته میشوند یک مدت نگهداری مفید و عملا نامحدود برطبق استاندارد های معمول مواد غذایی دارند . ولی نکات زیر وجود دارند:
طعم یک هیدرو لیز شده در اثر کهنگی تکمیل خواهد شد و تندی را از دست می دهد
در HVP خمیری شکل یک فیلم نازک رطوبت ممکن است روی سطح تشکیل شود
قسمتهای پودری بسیار رطوبت گیر هستند و باید در مقابل رطوبت محافظت شوند
ته نشینی مختصری از آمینو اسیدها ممکن است در قسمتهایی از محلول اتفاق بیفتد
از لحاظ استاندارد و ایمنی مصرف نیز از آنجا که آنها محصولات شکستن ساده پروتئین هایی هستند که تا اندازه ای سیستم هاضمه خود بدن را شبیه سازی می کند ایمنی شان عملاً تضمین شده است .
عدم قابلیت انحلال در روغنهای و چربیها :از آنجا که هیدرولیزشده ها به مقدار زیادی قطبی هستند ، آنها قابلیت انحلال در روغنها و چربیها انتظار نمی رود . اگر چه با بکار گیری تکنیکهای ویژه ای ،امو لسیون پایداری بوجود می آید .
رطو بت گیری : این مورد بدون شک یک مشکل اساسی در تولید این محصول است و
هیچ روش قابل قبول موثری برای غلبه براین مساله وجود ندارد . شاید یک روش برای جلو گیری از نفوذ رطو بت استفاد ه از روغن با شد
(1-6-1) خواص عملکردی پروتئین های گیاهی هیدرولیزه:
HVP ها در آبگوشتها ، سوپها ، سس سویا و چاشنی های مشابه کاربردهای زیادی پیدا کرده اند . آنها بواسطه طعم گوشتی یا خوش طعمی و یا خواص بهبود دهنده طعمشان استفاده می شوند بنا به دلایل مذکور همچنین در سسها ، آبگوشتها و خوراکها ، گوشتهای فرآوری شده ،ماهی و محصولات مرغ و خوارکهای سبک و تنقلاتی استفاده می شوند.
با توجه به اینکه مهمترین دلیل استفاده از HVP ها در غذا ،خواص طعم دهندگی آنها می باشد ، بیشتر به علت داشتن طعمی شبیه گوشت مقایسه ترکیبات طعم دهنده گوشت و HVP و توجه به شبا هتها و تفاوتها می تواند مهم باشد.
یک برش گوشت تازه در ابتدا به یک عمل آوری مناسب نیاز دارد که در طی آن فرآیندهای آنزیمی پیش سازهای طعم را آزاد کرده تا از آن در طول پخت یا سرخ کرد بعدی گوشت ترکیبات طعم دهنده تشکیل شوند .
از طرف دیگر آماده سازی HVP ، یا بوسیله هیدرولیزآنزیمی ، یا بوسیله هیدرولیزه اسیدی ،پروتئین ها به پپتیدها و امینو اسیدها تبدیل می شوند ، در صورتیکه کربوهیدراتهای بزرگ ملکول به قندها تبدیل می شوند که عمدتاً به محصولاتی شبیه
هیدروکسی متیل فور فورال و LEVULENIC ACID تجزیه میشوند.
پروتئین های گیاهی هیدرولیزه بدست آمده بوسیله هیدرولیزاسیدی همچنین دارای مقدار کمتری از بعضی اسیدهای غیر فرار هستند ،که برای ترکیبات طعمی (البته بعنوان نمک) در عصاره های گوشت و سس وسویا مهم است .
از این گذشته پروتئین گیاهی هیدرولیزفاقد هر نوع طعم نوکلئوتیدهای فعال هستند ولی از طرف دیگر از نظر ACID GLUTAMIC نسبتاً غنی هستند.
مراجع:
1-Elimination of chlorohydrins from liquid hydrolyzate inventors: fasi rolnd (brue hen,ch ) ;werner giancarlo( zurich,ch) wolfensberger ; ursula(fehraltorf;ch)
united states patent NO: 4,759,944 july 25,1988.
2-process for producing a soy protein hydrolysate
inventors: tsumura ; kazunobu ( ibaraki,jp); kugimiya;wataru(ibaraki,jp) ; hoshino; kumiko( ibaraki,jp)
united states patent NO: 6,022,702 february 8,2000
3- process for the production of hydrochloric acid and the product therefrom
inventors : hamm ; donald j.(new providence , nj)
united states patent NO: 5,180,597 january 19,1993
4-method for production of a vegetable protein hydrolyzate with protease.
Inventors: nielsen, per munk ( hiller .o slashed. D,DK);
Eriksen; svend ( aller o slashed , DK) ; hansen,ole
Regnar ( herlev, DK) ; kristenseu ; svend erike ( v. a butted.r 1.0 slashed ,DK) ; hvass , peter ( lyngby,DK)
United states patent NO: 5,716,801 februry 10, 1998.
5-flavorted bouillon base
inventors: poiger : hermann ( dubendorf,ch); huster; lienhard b.(wintherthur. Ch)
united states patent NO: 4,194,017 march 18,1980
agent for providing meaty flavor in foods
inventors : corbettnee rolison : constance r.( white plain ,NY)
united states patent NO: 4,165,391 august 21,1979
process and product of making a vegtable protein hydrolysate food scasoning
inventors: beloh lawek: lo thar ( freising.DE)
united states patent NO : 4,798.736 JANUARY 17,1989
8-پایان نامه کارشناسی با عنوان :
هیدرولیز پروتئین به منظور تولید طعم دهنده های مواد غذایی از نوع h v p
نوشته : شریفه عسگری – فریبا فاضلی
9-رنگبری : گزارش کار آموزی کارخانه روغن نباتی بهشهر