|
کاربرد اسکوربیک اسید در صنایع غذایی و دارویی
کاربرد اسکوربیک اسید در صنایع غذایی و دارویی
|
|
| دسته بندی | پژوهش |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 599 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 193 |
کاربرد اسکوربیک اسید در صنایع غذایی و دارویی
چکیده :
خواص احیاکنندگی اسکوربیک اسید یک پدیده شناخته شده است که کاربرد بسیار زیادی بعنوان معرف آنتی اکسیدان در غذاها و نوشیدنی ها دارد. همه روشهای جاری برای اندازه گیری اسکوربیک اسید برمبنای خواص ردوکس آن استوار می باشد. بنابراین الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن را برای الکترواکسیداسیون اسکوربیک اسید تهیه نموده ایم.
در این کار تحقیقاتی یک روش ولتامتری ساده، گزینشی و دقیق را برای اندازه گیری اسکوربیک اسید در نمونه های دارویی و آب میوه های تازه معرفی کرده ایم. این روش بر مبنای الکترواکسیداسیون اسکوربیک اسید در سطح الکترودهای خمیرکربن اصلاح شده بافروسن و فروسن کربوکسیلیک اسید قرار دارد که برای اندازه گیری ویتامین ث در نمونه های آب میوه که میزان اسکوربیک اسید آنها از 10 تا 70 میلیگرم در 100 میلی لیتر متغیر می باشد بدون هیچ پیش تیمار نمونه ها بکار رفته است. برای تجزیه نمونه های دارویی از منحنی معیارگیری استفاده شده در حالیکه برای نمونه های آب میوه از روش افزایش استاندارد به منظور جلوگیری از اثر پیکره بر صحت اندازه گیری بکار رفته است. انحراف استاندارد نسبی برای تجزیه ویتامین ث در آب میوه ها از 4/0 تا 9/6 % متغیر بوده است. انحراف استاندارد روش از طریق مقایسه نتایج بدست آمده با روشهای استاندارد شناخته شده ابه اثبات رسیده است.
==========================
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه.......................................... 1
فصل دوم
مبانی تئوری.................................... 4
2-1- الکترودهای اصلاح شده....................... 4
2-1-1- کلیات................................... 4
2-1-2- روشهای اتصال گونه های شیمیایی بر سطوح الکترودها 7
2-1-3- فیلم های پلیمری هادی.................... 12
2-1-3-1- پوشش با فروسازی....................... 13
2-1-3-2- تبخیر قطره............................ 13
2-1-3-3- ترسیب احیایی یا اکسیدی................ 14
2-1-3-4- پوشش با چرخش سریع..................... 14
2-1-3-5- پلیمریزاسیون الکتروشیمیایی............ 15
2-1-3-6- پلیمریزاسیون با تخلیه در پلاسمای فرکانس رادیویی 15
2-1-3-7- اتصال الکترواستاتیکی یون ردوکس........ 16
2-2- الکترود خمیر کربن......................... 18
عنوان صفحه
2-2-1- کلیات................................... 18
2-2-2- تهیه الکترود خمیرکربن................... 20
2-2-3- خواص و رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای خمیرکربن 22
2-2-4- بررسی فرایندهای الکترودی با استفاده از CPEs 27
2-2-5- الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده شیمیایی و بیولوژیکی 29
2-2-6- کاربردهای معدنی الکترودهای خمیرکربن..... 31
2-2-7- کاربردهای دارویی، بیوشیمیایی و آلی الکترودهای خمیرکربن اصلاح شده............................................ 33
2-3- مبانی تئوری الکتروشیمی.................... 34
2-3-1- واکنش های الکترودی...................... 34
2-3-2- طبیعت واکنشهای الکترودی................. 37
2-3-3- واکنشهای شیمیایی همراه.................. 38
2-3-4- جذب سطحی............................... 41
2-3-5- تشکیل فاز............................... 41
2-3-6- ولتامتری چرخه ای........................ 42
2-4- الکترو کاتالیز............................ 45
2-4-1- ولتاژ اضافی و انواع آن.................. 45
2-4-2- ولتاژ اضافی انتقال جرم.................. 46
عنوان صفحه
2-4-3- ولتاژ اضافی واکنش....................... 46
2-4-4- ولتاژ اضافی فعالسازی.................... 46
2-4-5- ویژگیهای یک تسهیل کننده ایده آل......... 47
2-4-6- نیروی محرکه الکتروکاتالیز............... 48
2-4-7- لزوم بکارگیری اصلاح کننده ها در اندازه گیری ترکیبات بیولوژیکی از قبیل اسکوربیک اسید.......... 48
2-5- اسکوربیک اسید............................. 49
2-5-1- مقدمه................................... 49
2-5-2- کلیات................................... 49
2-5-3- منابع اسکوربیک اسید..................... 51
2-5-4- افت اسکوربیک اسید در حین پختن........... 54
2-5-5- نیازهای روزانه اسکوربیک اسید............ 55
2-5-6- تعیین مقدار اسکوربیک اسید............... 57
فصل سوم
بخش تجربی...................................... 66
3-1- مواد شیمیایی.............................. 66
3-2- وسائل و تجهیزات........................... 66
عنوان صفحه
3-3- تهیه محلول بافر........................... 68
3-4- الکترودها................................. 68
فصل چهارم
مطالعه الکتروکاتالیز فرآیند اکسایش اسکوربیک اسید در سطح الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با فروسن و فروسن کربوکسیلیک اسید 70
4-1- pH مناسب به منظور الکتروکاتالیز اسکوربیک اسید 70
4-2- اکسایش کاتالیزی اسکوربیک اسید............. 72
فصل پنجم
مطالعه قابلیت تجزیه ای الکترودهای خمیرکربن اصلاح شده با فروسن و فروسن کربوکسیلیک اسید برای اندازه گیری ولتامتری اسکوربیک اسید 75
فصل ششم
معرفی روشهای استاندارد بکار رفته برای اندازه گیری اسکوربیک اسید در فراورده های داروئی و آب میوه ها................ 79
6-1- روش استاندارد ید یمتری.................... 79
6-2- تیتراسیون با 2، 6- دی الکتروفنل ایندو فنل. 79
عنوان صفحه
فصل هفتم
اندازه گیری ولتامتری اسکوربیک اسید در فرآوردهای داروئی و آب میوه ها در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید 81
7-1- اندازه گیری ولتامتری ویتامین C در برخی از فرآورده های داروئی 81
7-1-1- اندازه گیری ویتامین c در قرص جویدنی...... 83
7-1-2- اندازه گیری ویتامین c در قرص جوشان....... 84
7-1-3- اندازه گیری ویتامین c در شربت مولتی ویتامین 85
7-1-4- اندازه گیری ویتامین c در قرص مولتی ویتامین 86
7-1-5- اندازه گیری ویتامین c در آمپول تزریقی.... 87
7-2- اندازه گیری انتخابی ویتامین c در آب میوه ها و سبزیجات 89
7-2-1- تهیه نمونه های آب میوه و روش کار........ 89
7-2-2- روش مقایسه ای........................... 90
7-2-3- اندازه گیری ویتامین c در آب پرتقال....... 90
7-2-4- اندازه گیری ویتامین c در آب توت فرنگی.... 92
7-2-5- اندازه گیری ویتامین c در آب لیموشیرین.... 94
7-2-6- اندازه گیری ویتامین c در آب نارنج........ 95
7-2-7- اندازه گیری ویتامین c در آب کیوی......... 97
عنوان صفحه
7-2-8- اندازه گیری ویتامین c در آب گوجه فرنگی... 99
7-2-9- اندازه گیری ویتامین c در آب اسفناج....... 100
7-2-10- بررسی علت اختلاف معنی دار میانگین های مقادیر بدست آمده از روش پیشنهادی و روش یدیمتری......................... 103
7-2-10-1- تعیین میزان بازیابی هر یک از دو روش... 103
7-2-10- مقایسه روش پیشنهادی با روش استاندارد... 104
فصل هشتم
اندازه گیری ولتامتری اسکوربیک اسید در فرآورده های داروئی و آب میوه ها در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن.. 106
8-1- اندازه گیری ولتامتری ویتامین c در برخی از فراورده های داروئی............................................... 106
8-1-1- اندازه گیری ولتامتری ویتامین c در قرص جویدنی 108
8-1-2- اندازه گیری ویتامین c در قرص جوشان ...... 109
8-1-3- اندازه گیری ویتامین c در شربت مولتی ویتامین 110
8-1-4- اندازه گیری ویتامین c در آمپول تزریقی.... 110
8-2- اندازه گیری انتخابی ویتامین c در آب میوه ها و سبزیجات 112
8-2-1- تهیه آب میوه ها و سبزیجات............... 112
8-2-2- روش مقایسه ای........................... 113
عنوان صفحه
8-2-3- اندازه گیری ویتامین c در آب پرتقال....... 113
8-2-4- اندازه گیری ویتامین c در آب توت فرنگی.... 115
8-2-5- اندازه گیری ویتامین c در آب لیموشیرین.... 117
8-2-6- اندازه گیری ویتامین c در آب نارنج........ 118
8-2-7- اندازه گیری ویتامین c در آب کیوی......... 120
8-2-8- اندازه گیری ویتامین c در آب گوجه فرنگی... 121
8-2-9- اندازه گیری ویتامین c در آب اسفناج....... 123
8-2-10- تعیین میزان بازیابی هر یک از دو روش.... 125
8-2-11- مقایسه با روش استاندارد................ 126
فصل نهم
نتیجه گیری کلی................................. 127
ضمائم.......................................... 129
چکیده انگلیسی.................................. 158
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1- نمایش نموداری الکترودهای اصلاح شده مورد استفاده برای الکتروکاتالیز.................................................... 9
شکل 2-2- نمایش نموداری تعدادی از واکنشگرهای تثبیت شده بر سطوح الکترودها 11
شکل 2-3- شمایی از یک موج پتانسیل – زمان برای ولتامتری چرخه ای 43
شکل 4-1- ولتاموگرامهای چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن 73
شکل 4-2- ولتاموگرامهای چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید..................................... 74
شکل 5-1- ولتاموگرامهای چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور مقادیر فزاینده ای از اسکوربیک اسید.................. 77
شکل 5-2- ولتاموگرامهای چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور مقادیر فزاینده ای از اسکوربیک اسید 77
شکل 5-3- نمودار تغییرات جریان دماغه الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن............. 78
شکل 5-4- نمودار تغییرات جریان دماغه الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید در سطح الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک.. 78
شکل 7-1- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک در محلول قرص جویدنی................................. 83
شکل 7-2- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در محلول قرص جوشان............................. 85
عنوان صفحه
شکل 7-3- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در شربت مولتی ویتامین.......................... 86
شکل 7-4- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در قرص مولتی ویتامین........................... 87
شکل 7-5- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در آمپول....................................... 88
شکل 7-6- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور
آب پرتقال........................................... 91
شکل 7-7- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اسکوربیک اسید موجود در آب پرتقال 92
شکل 7-8- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور
آب توت فرنگی........................................ 93
شکل 7-9- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب توت فرنگی..................................... 94
شکل 7-10- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور آب لیموشیرین................ 94
شکل 7-11- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب لیموشیرین..................................... 95
شکل 7-12- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور آب نارنج.................... 96
عنوان صفحه
شکل7-13- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک‌اسید موجود درآب‌نارنج........................................... 97
شکل 7-14- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور آب کیوی..................... 98
شکل 7-15- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب کیوی.......................................... 98
شکل 7-16- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور آب گوجه فرنگی............... 99
شکل 7-17- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب گوجه فرنگی.................................... 100
شکل 7-18- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید در حضور آب اسفناج................... 101
شکل 7-19- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب اسفناج........................................ 101
شکل 8-1- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در محلول قرص جویدنی
ویتامین c........................................... 108
شکل 8-2- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در محلول قرص جوشان......... 109
شکل 8-3- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن در محلول شربت مولتی
ویتامین............................................. 110
شکل 8-4- ولتاموگرام چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در محلول آمپول 111
عنوان صفحه
شکل 8-5- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب پرتقال........................................... 114
شکل 8-6- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اسکوربیک اسید موجود در آب پرتقال 115
شکل 8-7- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
توت فرنگی........................................... 116
شکل 8-8- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اسکوربیک اسید موجود در آب توت فرنگی............... 116
شکل 8-9- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
لیموشیرین........................................... 117
شکل 8-10- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب
لیموشیرین........................................... 118
شکل 8-11- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب نارنج............................................ 119
شکل 8-12- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب
نارنج............................................... 119
شکل 8-13- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب کیوی............................................. 120
شکل 8-14- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب
کیوی................................................ 121
شکل 8-15- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب گوجه فرنگی................ 122
عنوان صفحه
شکل 8-16- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب
گوجه فرنگی.......................................... 122
شکل 8-17- ولتاموگرام های چرخه ای الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
اسفناج ............................................. 123
شکل 8-18- منحنی تغییرات شدت جریان الکتروکاتالیزی اکسایش اسکوربیک اسید موجود در آب
اسفناج.............................................. 124
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1- انواع روشهای اصلاح الکترودها............... 10
جدول 2-2- میزان متوسط اسکوربیک اسید در مواد غذایی... 52
جدول 3-1- مواد استفاده شده در این کار تحقیقاتی...... 67
جدول 7-1- نتایج اندازه گیری ولتامتری ویتامین c در برخی از فرآورده های داروئی در سطح الکترود خمیر
کربن اصلاح شده با فروسن کربوکسیلیک اسید.............. 88
جدول 7-2- نتایج مربوط به اندازه گیری ویتامین c در برخی آب میوه ها 102
جدول 7-3- مقادیر بازیابی اسکوربیک اسید اضافه شده به دو نمونه آب میوه 104
جدول 7-4- نتایج مربوط به اندازه گیری ویتامین c در برخی آب میوه ها 105
جدول 8-1- نتایج اندازه گیری ولتامتری ویتامین c در برخی از فرآورده های داروئی در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با فروسن.... 112
جدول 8-2- نتایج مربوط به اندازه گیری ویتامین c در برخی آب میوه ها 124
جدول 8-3- مقادیر بازیابی اسکوربیک اسید اضافه شده به دو نمونه آب میوه 125
جدول 8-4- نتایج مربوط به اندازه گیری ویتامین c در برخی آب میوه ها 126
==========================
فصل اول
مقدمه
اسکوربیک اسید یا ویتامین C با فرمول ملکولی بطور طبیعی در میوه ها و سبزیجات وجود دارد.
با اینکه نام آن اسکوربیک اسید است، ولی مولکول آن واجد گروه کربوکسیل آزاد نمی‌باشد. این ترکیب لاکتونی است که از اسید آزاد، با از دست دادن آب بین گروه کربوکسیل روی یک اتم کربن و گروه کربوکسیل روی اتم کربن دیگر تشکیل شده است. لاکتونها خیلی شبیه به اسیدها عمل می کنند و برای بسیاری مقاصد می توان آنها را اسید به حساب آورد [1]. ویتامین c همانند اسیدها، مزه ترشی دارد. اسکوربیک اسید فعال نوری بوده و راست گردان است. اسکوربیک اسید یک ماده کاهنده خوبی است و به آسانی اکسید می شود. این ماده راحت تراز تمام ویتامینها توسط اکسایش از بین می رود و در میوه ها و مواد غذایی با سطح بریده شده ممکن است با قرارگرفتن در معرض هوا اکسید گردد[1].
اکسایش اسکوربیک اسید، توسط اکسید کننده هایی که در داخل بافتهای مواد غذایی وجود دارند و در اثر بریدن، قطعه قطعه کردن یا خرد کردن آزاد می گردند، کاتالیـز می شود. ویتامین c عمدتاً در مواد غذایی یافت می شود، میوه ها معمولاً منابع خوبی می باشند. مقدار اسکوربیک اسید موجود در سبزیها، در دوران رشد در طول بهار و اوائل تابستان به حداکثر می رسد. انبار کردن میوه ها و سبزیجات میزان اسکوربیک اسید آنها را کاهش می دهد [1]. نقش اسکوربیک اسید در بدن بطور معین معلوم نشده ولی نشان داده شده که برای تشکیل کولاژن یا پروتئین پیوندی بین سلولها ضروری می باشد. سلولهای بدن که در تشکیل استخوان، مینا و عاج دندان شرکت دارند، در غیاب اسکوربیک اسید فعالیت عادی خود را از دست می دهند [1]. کمبود اسکوربیک اسید در رژیم غذایی منجر به شرائطی معروف به اسکوربوت می گردد که با خونریزی زیر پوست و سایر بافتها همراه است. مقدار اسکوربیک اسید مورد نیاز برای حفظ سلامتی، موضوع بسیار بحث انگیزی بوده است. معلوم شده است که دریافتی 10mg در روز برای محافظت افراد بالغ در برابر علائم اسکوربوت کافی می باشد لازم به ذکر است که این مقدار در دوران فعالیت و رشد به حدود 3 تا 4 برابر افزایش می یابد [1]. توجه زیادی از محققین بدلیل وجود این ترکیب در اکثر مواد دارویی، مواد غذایی و ضرورت حضور آن در رژیم غذایی انسان، به ابداع روشهای جدید، آسان و دقیق برای اندازه گیری اسکوربیک اسید معطوف شده است [3,4].
...
فصل دوم
مبانی تئوری
2-1- الکترودهای اصلاح شده
2-1-1- کلیات
یکی از نیازمندیهای اولیه در بکارگیری موفق الکترودها در مطالعات الکتروشیمیایی، عدم آلودگی سطح الکترود در اثر قرارگیری در محلول آنالیت می باشد. محققین الکتروشیمی سعی در بدست آوردن الکترودهایی بودند که تکرار پذیری بسیار بالایی داشته باشند انجام چنین شرطی با بکارگیری یک الکترود قطره جیوه امکان پذیر شد. ابداع الکترود قطره جیوه منجر به تجدید حیات علمی در روش ولتامتری و سایر روشهای مربوطه شده است، با این حال محدودیتهایی در بکارگیری این نوع الکترود برای کاربردهای مختلف علمی وجود دارد. این محدودیتها عبارتند از [17] :
- سمیت جیوه
- ماهیت آزمایشگاهی داشتن روشهایی که از الکترود قطره جیوه استفاده می کنند.
- مشکل بودن توصیف نتایج حاصل از آزمایش در مواردی که جذب سطحی پلاریزه کننده گونه های حد واسط، اثر ناخالصی ها و اثر ساختار لایه دو گانه الکتریکی فرآیند الکتروشیمیایی را پیچیده می سازند.
