استخراج با کمک اولتراسونیک در آنالیز مواد غذایی

این محصول با عنوان استخراج با کمک اولتراسونیک در آنالیز مواد غذایی ترجمه فصل ۵ کتاب Handbook of food analysis instruments می باشد. این فایل با فرمت word و قابل ویرایش می باشد. قبل از تهیه محصول با کلیک بر روی لینک فوق نسخه انگلیسی را دانلود نموده و مطالعه نمایید. در زیر بخشی از ترجمه به عنوان آشنایی بیشتر آورده شده است.

مقدمه

محصولات غذایی، ترکیبات پیچیده ای از ویتامین ها، قندها، پروتئین ها و لیپیدها، فیبرها، اسانس ها، رنگدانه ها، آنتی اکسیدان ها و دیگر ترکیبات آلی و مواد معدنی می باشند.

قبل از اینکه این مواد آنالیز شوند لازم است از ماتریکس مواد غذایی استخراج شوند. به دلیل پیچیدگی سیستم های مواد غذایی و الزام داشتن نمونه هایی به شکل مایع برای ورود به دتکتور آنالیز، امکان انجام آنالیزهای مستقیم وجود ندارد.

متدهای مختلفی برای این اهداف می تواند بکار رود مانند استخراج سوکسله، روش خیساندن (ماسراسیون)، شستشو با یک حلال، تقطیر بخار، پرس سرد، و استخراج-تقطیر همزمان.

با این وجود، بسیاری از اجزاء غذایی حساس به حرارت و تغییرات شیمیایی می باشد.

از دست رفتن برخی ترکیبات، راندمان استخراج کم، هزینه بر و وقت گیر بودن روش از جمله مواردیست که در بکارگیری این متدهای استخراج امکان مواجه شدن با آن ها وجود دارد.

این نواقص منجر به بکارگیری روش های استخراج “سبز” پایدار (طرفدار حفظ محیط زیست) که در آن ها مقادیر کمتری حلال و انرژی مصرف می شد گردید. مانند استخراج با کمک اولتراسونیک، استخراج با سیال فوق بحرانی، روش هداسپیس، استخراج با مایکروویو، فرایند افت فشار کنترل شده، استخراج با حلال تسریع شده، استخراج با آب زیر نقطه بحرانی.

استخراج تحت شرایط غیرکلاسیک یا شدید هم اکنون در دست تحقیق و بررسی می باشد. راهکارهای جایگزینی برای روش های معمول استخراج با حلال وجود دارد که می توانند راندمان تولید را افزایش داده و با کاهش مصرف حلال ها، انرژی فسیل و تولید مواد خطرناک، به حفظ محیط زیست کمک کند.

اولتراسونیک در آنالیز مواد غذایی و کاربردهای دیگر، یک فرایند کلیدی در رسیدن به هدف “شیمی سبز پایدار” می باشد.

اصول اولیه

اهمیت مرحله استخراج

به طور کلی، هر نوع روش آنالیز ترکیبات مواد غذایی شامل سبزیجات، میوه جات، ادویه جات یا سایر ماتریکس های غذایی شامل دو مرحله می باشد. استخراج (مانند روش تک مرحله ای استخراج با حلال، استخراج با سوکسله، تقطیر بخار، و روش همزمان تقیر-استخراج) و آنالیز (مانند گاز کروماتوگرافی، گراویمتری و …).

درحالیکه مرحله آنالیز بعد از مدت ۱۵ تا ۳۰ دقیقه کامل می شود، مرحله استخراج حداقل چند ساعت به طول می انجامد.

این مرحله معمولا با حرارت دهی و هم زدن های طولانی در حلال در حال جوش انجام می گیرد.

ازینرو، مرحله محدودکننده اصلی عملیات آنالیز مواد غذایی، استخراج آنالیت از ماتریکس که شامل انتقال ترکیبات مطلوب به داخل حلال است، می باشد.

روش معمول استخراج با حلال ۷۰درصد از زمان کل فرایند را به خود اختصاص می دهد.

ازینرو کوتاه کردن این مرحله ی محدودکننده بسیار حائز اهمیت می باشد. انتخاب روش برای این مرحله، نتیجه اثربخشی و تجدیدپذیری استخراج، سهولت اجرا، همراه با در نظر گرفتن هزینه، زمان، درجه اتوماسیون و ایمنی می باشد.

کاویتاسیون اولتراسوند

رنج فرکانس اولتراسوند می تواند به دو رنج اولتراسوند power و diagnostic تقسیم شود.

اولتراسوند تشخیصی نقش مهمی در تکنیک های اندازه گیری مدرن ایفا می کند. این اولتراسوند شامل اولتراسوند با فرکانس بالا در رنج ۲-۱۰ MHz می باشد.

یک نمونه کاربرد، اندازه گیری سرعت و ضریب جذب امواج آکوستیک در یک محیط می باشد. این روش یک راه آسان، سریع، غیر آسیب زننده و غیرمخرب برای بدست آوردن اطلاعات شیمیایی و ساختاری می باشد.

اولتراسوند با توان پایین می تواند برای شناسایی خصوصیات آکوستیک مواد غذایی مانند سرعت صوت، میرایی، بازتاب، و پخش صدا بکار گرفته شود. در ترکیبات غذایی خالص (روغن، آب، قند و …) میرایی و سرعت صوت می تواند نسبتا آسان اندازه گیری شده و تراکم پذیری آدیاباتیک می تواند محاسبه گردد.

این اولتراسوند برای محصولات چندفازی (اکثر محصولات غذایی) درست نبوده و برای بدست آوردن نتایج مفیدفایده، اطلاعات محاسباتی زیادی مورد نیاز می باشد. در تکنیک اسپکتروسکوپی اولتراسونیک، یک پالس اولتراسونیک بسیار کوتاه (پهنای باند) به محصول فرستاده می شود.

آدرس کتاب در google book