اندازه گيري پايداري و بررسي برخي از خصوصيات روغن خام، ديگام و اپوکسي شده مورينگا (گز روغني) : پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک ماشینهاي کشاورزي

اندازه گيري پايداري و بررسي برخي از خصوصيات روغن خام، ديگام و اپوکسي شده مورينگا (گز روغني) : پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک ماشینهاي کشاورزي

کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد. مسترداک در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان”  اندازه گيري پايداري و بررسي برخي از خصوصيات روغن خام، ديگام و اپوکسي شده مورينگا (گز روغني)” با گرایش  مکانیک ماشینهاي کشاورزي و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.

 

چکیده اندازه گيري پايداري و بررسي برخي از خصوصيات روغن خام، ديگام و اپوکسي شده مورينگا (گز روغني):

مورينگا (گز روغني) درختي است که در استان‌هاي سيستان و بلوچستان و هرمزگان رشد مي کند و داراي دانه­هاي روغني است. روغن­هاي گياهي هم براي مصارف خوراکي و هم براي مصارف صنعتي قابل استفاده هستند. اخيراً از روغن گياهي اپوکسي شده براي مصارف صنعتي استفاده زيادي شده است. در اين پژوهش روغن مورينگا به روش حلال با استفاده از دستگاه سوکسله استخراج شد. جهت حذف ناخالصي­ها، فرآيند ديگام کردن روغن خام انجام شد. روغن خام نيز مورد فرآيند اپوکسي قرار گرفت که اين کار با استفاده از اسيد فرميک در حضور پراکسيد هيدروژن غليظ صورت گرفت. خصوصيات فيزيکوشيميايي و حرارتي هر ۳ روغن اندازه­گيري و با يکديگر مقايسه شد. ميزان روغن خام استخراج شده از دانه مورينگا بطور متوسط ۴۵ درصد وزني بود. نتايج حاصل از ديگام کردن نشان داد که اين فرآيند باعث کاهش عدد صابوني و اسيد چرب آزاد در مقايسه با روغن خام و به ترتيب برابر با ۱۱/۱۹۰ و ۰۵/۲ در روغن خام و ۵۵/۱۰ و ۰۷/۰ در روغن ديگام گرديد. در مقايسه بين روغن­هاي خام، ديگام و اپوکسي شده مورينگا نشان داد که حذف ناخالصي­ها در فرآيند ديگام کردن و اپوکسي کردن روغن باعث افزايش خصوصيات حرارتي روغن از جمله نقطه ذوب، اشتعال، دود، ريزش و نقطه ابري شدن مي­گردد. نتايج آزمون پايداري نشان داد که با افزايش دما ميزان ويسکوزيته در هر ۳ نوع روغن کاهش مي­يابد. ميزان پايداري عدد پراکسيد تحت تاثير نور، هوادهي و حرارت‌هاي لحظه­اي با گذشت زمان افزايش يافت. همچنين پايداري عدد پراکسيد تحت تاثير دما و زمان نشان مي­دهد که در دماهاي پايين بين ۷۰ تا ۸۰ درجه سانتي­گراد به مرور زمان توليد پراكسيد شدت مي­يابد و با ازدياد دما علاوه بر افزايش سرعت توليد، ميزان شكست پراكسيد نيز افزايش مي‌يابد. پايداري در برابر اکسيداسيون در دماهاي مختلف نشان دادکه بيشترين ميزان مقاومت مربوط به روغن اپوکسي شده در دماي ۱۱۰ درجه سانتي‌گراد با مقدار حدود ۴۱ ساعت و کمترين ميزان مقاومت مربوط به روغن خام در دماي ۱۳۰ درجه سانتي­گراد با مقدار حدود ۶ ساعت بوده است.

 

اهميت موضوع

مورينگا (گز روغني) با نام علمي Moringa peregrina (Forssk.) Fiori درختي است چند منظوره، مقاوم به خشکي که به سرعت رشد کرده وداراي دانه روغني است. اين گياه در مناطق گرمسيري و نيمه گرمسيري رشد مي­کند و اصل آن از هندوستان منشاء گرفته شده است (Sanchez-Machado et al., 2006). درايران نيز در استان­هاي سيستان و بلوچستان و هرمزگان در سطح بسيار وسيع ولي با تراکم بسيار کم ديده مي‌شود. اين درخت در بعضي مناطق نيز با نام گازرخ شناخته مي­شود. مطالعاتي در زمينه ميزان و کيفيت روغن مورينگا صورت گرفته است که به واسطه روغن­گيري از آن ميزان روغن بذر اين گونه ۹/۵۳% بيان شده است (Kahtani et al., 1995).

اصولاً دانه­هاي روغني از جمله دانه مورينگا قبل از استخراج روغن از آن­ها، فرآوري­هاي اوليه اي مانند تميز کردن، جداسازي و خرد کردن روي آن­ها صورت مي­گيرد. هدف از آماده سازي دانه­هاي روغني ايجاد شرايطي است که بازده روغن در آن حداکثر بوده و روغن خام و کنجاله حاصل داراي کيفيت خوبي باشد. آماده سازي نمونه براي استخراج روغن به نوع خوراکي و ماهيت روغن در آن بستگي دارد.

روغن­هاي گياهي دو نوع خوراکي و غير خوراکي مي­باشند. دانه­هاي روغني غير خوراکي اصولاً مصرف صنعتي دارند که در مواردي اهميت و ارزش آن­ها بيش از دانه­هاي روغني خوراکي است. برخي از روغن­هاي غير خوراکي در تهيه داروها و مواد بهداشتي نقش دارند. در حال حاضر تمام کارخانه­هاي سازنده رنگ، رزين، مواد پاک کننده، ضد کف، لوازم آرايشي و دارويي، مواد مورد نياز خود را از روغن­هاي صنعتي و يا اسيدهاي چرب آزاد صمغ­هاي کارخانجات روغن­هاي خوراکي تامين مي­کنند. از روغن­هاي گياهي غير خوراکي به عنوان نرم کننده در چرم­ها، چسب، رنگ­هاي نقاشي، توليد شمع­هاي بدون دود، ايجاد پوشش براي کابل­ها در پلاستيک سازي، در فلزات گران قيمت به عنوان يک پوشش دهنده مناسب (مانند موم­هاي سفيد) و همچنين توليد سوخت بيوديزل استفاده مي‌شوند.

روغن­هاي گياهي داراي ناخالصي­هاي زيادي هستند که بعضي از اين ناخالصي­ها مانند ذرات دانه در روغن نامحلول مي­باشند، در نتيجه به آساني توسط فيلتراسيون حذف مي­شوند. عوامل ديگري مانند، اسيدهاي چرب آزاد، هيدروکربن­ها، فسفوليپيدها، پروتئين­ها، رنگدانه­ها و رزين­ها به صورت محلول و يا سيستم­هاي معلق پايدار در روغن­ها تشکيل مي­شوند. ناخالصي­ها اثرات نامطلوبي بر روي عطر، بو، ظاهر و عمر مفيد روغن دارند. بنابراين اينگونه ناخالصي­ها بايد با استفاده از مواد شيميايي و يا تصفيه فيزيکي از روغن حذف شوند (Verleyen et al., 2002).

روغن­هاي گياهي حاوي ناخالصي­هاي زيادي از جمله آب و بقاياي معلق گياهي مي­باشند. از طرفي روغن­هاي گياهي داراي انواع فسفوليپيدها مي‌باشند که مشکلات زيادي در ذخيره­سازي روغن خام به وجود مي­آورند (Indira et al., 2000). اين ناخالصي­ها بر روي رنگ، بو و عمر مفيد روغن تاثير زيادي دارند به همين علت بهتر است به روش­هاي شيميايي يا فيزيکي از روغن حذف گردند. بيشتر ناخالصي ها و صمغ­هاي موجود درون روغن­هاي گياهي در طي فرآيندي به نام ديگام کردن، از روغن حذف مي‌گردند.

اکثر روغن­هاي گياهي داراي اسيدهاي چرب غير اشباع­اند که مي­توانند با استفاده از روش­هاي اپوکسي کردن به روغن اپوکسي تبديل شوند. امروزه اپوکسي کردن روغن­هاي گياهي به علت دارا بودن پايداري، منابع تجديدپذير و رابطه دوستانه­اي با محيط زيست از اهميت ويژه­اي برخوردارند. اين فرآيند به عنوان ماده اوليه براي سنتز انواع مواد شيميايي از جمله روان­کننده­ها، پلاستي سايزرها، پليمرها و غيره مي­باشند (Saurabh et al., 2011).

پيوندهاي دوگانه در اسيدهاي چرب غيراشباع به عنوان مکان­هاي واکنش و عامل اپوکسي کردن مي‌باشند. اپوکسي کردن روغن­هاي گياهي مستلزم اضافه کردن يک اتم اکسيژن مي­باشد که اين باعث ايجاد يک حلقه اکسيران مي­گردد (Manthey et al., 2011). اپوکسي کردن يک واکنش مهمي است زيرا که اپوکسيدهاي تشکيل شده به عنوان يک واسطه­اي، براي تبديل به محصولات بيشماري مورد استفاده قرار مي­گيرد. يکي از مهمترين روغن­هاي گياهي اپوکسي شده، روغن سويا است و توليد آن در سراسر جهان در حدود ۲۰۰۰۰۰ تن در سال است(Klass & Warwei 1999) . کاربردهاي موادي که بر پايه اپوکسي ساخته مي‌شوند گسترده ‌است و شامل مواردي چون چسب­ها، کامپوزيت­ها (مانند موادي که براي فايبر گلاس يا فيبر کربن استفاده مي‌کنند) و تقويت‌کننده‌ها مي‌باشد (اگرچه پلي‌استر، وينيل‌استر و ديگر صمغ­هاي ترموست هم براي پلاستيک تقويت ‌شده با شيشه به کار مي‌روند).

مجموع سطح زيرکشت درخت مورينگا در ايران حدود ۳۵۰ هزار هکتار است که در استان­هاي سيستان و بلوچستان، هرمزگان و بوشهر قرار دارند. دانه مورينگا داراي درصد بالايي روغن است که علاوه بر مصارف خوراکي در صنايع مختلف ازجمله داروسازي، آرايشي و بهداشتي مورد استفاده قرار مي­گيرد. اين روغن حاوي نسبت بالايي از اسيدهاي چرب اشباع و غيراشباع يک واحدي نظير روغن زيتون است که جايگزين ايده­آلي در جيره غذايي انسان مي­باشد. ارزيابي بر روي عوامل تشکيل دهنده بذر مورينگا نشان داد که اين بذر حاوي، ۸/۳۰% روغن خام، ۳/۳۸% پروتئين خام، ۵/۱۶% کربوهيدرات‌ها، ۵/۴% فيبر خام و ۹/۷% رطوبت مي‌­باشد  .(Abdulkarim et al., 2005)

روغن مورينگا داراي مقادير اسيدهاي چرب غير اشباع بالايي مي­باشد که با توجه به اين خصوصيت، مي­توان از روغن اپوکسي شده مورينگا براي مصارف صنعتي استفاده نمود. براي استفاده بهينه از اين منبع روغني لازم است مطالعاتي بر روي خواص اين روغن از نظر کاربردهاي خوراکي، انرژي و صنعتي صورت گيرد. در اين پژوهش ابتدا روغن از دانه مورينگا با استفاده از دستگاه سوکسله استخراج مي گردد و سپس خصوصيات آن مورد اندازه گيري و پايداري روغن ديگام و اپوکسي شده مورد ارزيابي قرار مي گيرد.

 

هدف

هدف کلي اين پژوهش مقايسه برخي از ويژگي­هاي روغن خام، ديگام و اپوکسي شده روغن مورينگا مي­باشد. اهداف جزئي پژوهش به شرح زير مي باشند:

  • استخراج روغن از دانه­هاي مورينگا به روش سوکسله
  • ديگام کردن و اپوکسي کردن روغن خام
  • اندازه گيري برخي از خصوصيات فيزيکي، شيميايي و حرارتي روغن خام، ديگام و اپوکسي
  • مقايسه پايداري روغن خام، ديگام و اپوکسي با اندازه­گيري عدد پراکسيد و ويسکوزيته تحت تاثير زمان، حرارت، نور و هوا

 

 

نتيجه ­گيري

در اين پژوهش بطور خلاصه به بررسي برخي از خصوصيات فيزيکي و مکانيکي دانه مورينگا، روغن گيري با استفاده از حلال، ديگام کردن روغن خام، اپوکسي کردن روغن خام، مقايسه برخي از خصوصيات فيزيکوشيميايي و حرارتي روغن­هاي ذکر شده و پايداري روغن­ها پرداخته شده است و نتايج عمده به شرخ زير هستند:

۱- در اين پژوهش براساس آزمايش­هاي صورت گرفته نشان داد که جرم متوسط دانه مورينگا ۶۸/۰گرم، چگالي حقيقي از دو روش رياضي و استوانه مدرج به ترتيب ۱۲/۹۲۶ و  ۶۶/۹۱۵، چگالي ظاهري  ۱۵/۴۴۰، تخلخل دانه­ها ۴۷ درصد و ضريب کرويت ۶۳/۰ است بنابراين مي­توان شکل دانه­هاي مورينگا را بيضي در نظر گرفت.

۲- نتايج آزمون مکانيکي نشان داد حداکثر نيروي مورد نياز براي شکستن دانه­هاي مورينگا در جهت طولي بيشترين مقدار، و در حدود ۲ برابر بيشتر از جهت عرضي و ضخامت دانه­ها و برابر با ۳/۲۲۴ نيوتن مي­باشد.

۳- نتايج آزمايش نشان داد که بذر مورينگا شامل ۳% رطوبت، ۰۵/۰ خاکستر و مقدار کل روغن دانه مورينگا با استفاده از اتر و حلال n – هگزان در روش سوکسله به ترتيب برابر با ۳/۳۸ و ۲/۴۵ درصد محاسبه گرديد.

۴- نتايج FTIR، حضور پيک جديدي در طيف FTIR روغن اپوکسي شده مورينگا بر روي منحني در نقطه cm-1 5/833 است که نشان دهنده ويژگي گروه اپوکسي و موفقيت اين واکنش مي­باشد. پيک پهن جديد ديگري در cm-1 6/3473 به گروه هيدروکسيل O-H مي­توان نسبت داد که حضور اين پيک نيز نشان دهنده افتتاح گروه اپوکسي است.

۵- نتايج تعيين اسيدهاي چرب روغن نشان داد که روغن مورينگا يک روغن غير اشباع بوده زيرا بيش از ۷۷ درصد اسيدهاي آن را اسيدهاي چرب غير اشباع تشکيل مي­دهد. اسيدهاي چرب اولئيک و پالميتيک، اسيدهاي چرب اصلي آن به شمار مي­آيند.

۶- خصوصيات فيزيکي، شيميايي و حرارتي روغن خام، ديگام و اپوکسي مورينگا تحت تاثير اسيدهاي چرب غير اشباع بالاي مورينگا قرار گرفتند. مواد غيرقابل صابوني روغن­هاي خام و ديگام با يکديگر برابر مي­باشد. اپوکسي کردن باعث کاهش ميزان عدد يدي، عدد پراکسيد و وزن مخصوص و همچنين افزايش چگالي و ويسکوزيته نسبت به دو نوع روغن ذکر شده ديگر مي­باشد. تمامي خصوصيات حرارتي روغن­هاي ديگام و اپوکسي شده نسبت به روغن ديگام افزايش يافت.

۷- نتايج آزمون پايداري تحت تاثير فاکتور ويسکوزيته نشان داد که با افزايش دما ميزان ويسکوزيته در هر ۳ نوع روغن کاهش مي­يابد اما ميزان اين پايداري تحت تاثير دما و زمان نشان داد که حضور دو فاکتور دما و زمان به طور همزمان باعث افزايش ميزان ويسکوزيته روغن مي­شود.

۸- پايداري عدد پراکسيد تحت تاثير نور، هوادهي و حرارت­هاي لحظه­اي نشان داد که با گذشت زمان عدد پراکسيد روغن­ها تحت تاثير فاکتورهاي ذکر شده افزايش مي­يابد و ميزان اين افزايش به شدت و فرکانس نور، سرعت ورود هوا و ميزان درجه حرارت بستگي دارد.

۹- پايداري عدد پراکسيد تحت تاثير دما و زمان نشان مي­دهد که در دماهاي پايين بين ۷۰ تا ۸۰ درجه سانتي­گراد به مرور زمان توليد پراكسيد شدت مي­يابد و با ازدياد دما علاوه بر افزايش سرعت توليد، ميزان شكست پراكسيد نيز افزايش مي­يابد، به طوري که شکست­هاي موقت پراکسيد در دماهاي بين ۱۰۰ تا ۱۲۰ درجه سانتي­گراد وجود دارد. با افزايش دما دوره کند توليد پراکسيد نيز کاهش مي­يابد.

۱۰- پايداري در برابر اکسيداسيون در دماهاي مختلف با استفاده از دستگاه Rancimat نشان دادکه بيشترين ميزان مقاومت مربوط به روغن اپوکسي شده در در دماي ۱۱۰ درجه سانتي‌گراد به ميزان ۱۲/۴۱ ساعت و کمترين ميزان مقاومت مربوط به روغن خام در دماي ۱۳۰ درجه سانتي­گراد با مقدار ۷۹/۵ ساعت بوده است.

 

 

فهرست مطالب

۱- مقدمه و هدف. ۲

۱-۱٫ اهميت موضوع. ۲

۱-۲٫ هدف. ۵

۲ – بررسي منابع. ۷

۲-۱٫ گياه شناسي مورينگا. ۷

۲-۲٫ منابع عمده دانه هاي روغني. ۱۰

۲-۳٫ آماده سازي دانه براي استخراج روغن. ۱۳

۲-۳-۱٫ کاهش اندازه نمونه. ۱۴

۲-۳-۲٫ حرارت دادن و کاهش رطوبت. ۱۵

۲-۴٫ روشهاي استخراج روغن. ۱۹

۲-۴-۱٫ استخراج روغن به روش سنتي. ۱۹

۲-۴-۲٫ روش استخراج مکانيکي. ۲۰

۲-۴-۳٫ استخراج با استفاده از حلال. ۲۵

۲-۴-۴٫ استخراج به روش سوکسله. ۲۸

۲-۴-۵٫ روغن گيري با استفاده از آنزيم. ۲۹

۲-۴-۶٫ روش استخراج بخش بندي سه فاز (Three Phase Partition)  ۳۱

۲-۵٫ بررسي برخي از خصوصيات روغن ها. ۳۳

۲-۶٫ مواد تشکيل دهنده روغن ها. ۳۵

۲-۶-۱٫ اسيدهاي چرب. ۳۵

۲-۶-۲٫ استرهاي گليسرول. ۴۰

۲-۶-۳٫ ليپيدها. ۴۱

۲-۶-۴٫ فسفوليپيدها. ۴۱

۲-۷٫ فرآوري روغن. ۴۲

۲-۷-۱٫ صمغ زدايي يا ديگام کردن روغن. ۴۲

۲-۸-۲٫ اپوکسي کردن روغن. ۴۸

۲-۹٫ پايداري روغن هاي مختلف. ۵۵

۳ – مواد و روش ها. ۶۰

۳-۱٫ تهيه دانه مورينگا. ۶۰

۳-۲٫ اندازه گيري خصوصيات فيزيکي و مکانيکي دانه. ۶۰

۳-۳٫ استحصال روغن از دانه ها. ۶۴

۳-۴٫ ديگام کردن روغن. ۶۶

۳-۴-۱٫ ديگام کردن روغن با استفاده از آب. ۶۶

۳-۴-۲٫ ديگام کردن روغن با استفاده از اسيد. ۶۶

۳-۴-۳٫ ديگام کردن روغن با استفاده از آب و اسيد. ۶۷

۳-۵٫ اپوکسي کردن روغن خام مورينگا. ۶۸

۳-۶٫ تعيين خصوصيات روغن خام، ديگام و اپوکسي شده. ۷۱

۳-۶-۱٫ خصوصيات شيميايي. ۷۱

۳-۶-۲٫ خصوصيات فيزيکي. ۷۸

۳-۶-۳٫ تعيين خصوصيات حرارتي. ۸۲

۳-۷٫ بررسي پايداري روغن خام، ديگام و اپوکسي. ۸۴

۳-۷-۱٫ پايداري ويسکوزيته. ۸۵

۳-۷-۲٫ بررسي پايداري با عدد پراکسيد. ۸۶

۴ – نتايج و بحث. ۹۳

۴-۱٫ خصوصيات فيزيکي دانه مورينگا. ۹۴

۴-۲٫ تعيين استحکام فشاري دانه. ۹۵

۴-۳٫ ترکيبات تشکيل دهنده بذر. ۹۷

۴-۴٫ نتايج FTIR.. 99

۴-۵٫ خصوصيات روغن هاي خام، ديگام و اپوکسي مورينگا. ۱۰۱

۴-۵-۱٫ اسيدهاي چرب در روغن خام. ۱۰۱

۴-۵-۲٫ خصوصيات شيميايي روغن ها. ۱۰۳

۴-۵-۳٫ خصوصيات فيزيکي روغن ها. ۱۰۹

۴-۵-۴٫ خصوصيات حرارتي روغن ها. ۱۱۱

۴-۶٫ پايداري. ۱۱۴

۴-۶-۱٫ پايداري ويسکوزيته. ۱۱۵

۴-۶-۲٫ تعيين پايداري با عدد پراکسيد. ۱۲۰

۴-۶-۳٫ پايداري در برابر اکسيداسيون. ۱۳۲

فصل پنجم. ۱۳۶

نتيجه گيري و پيشنهادات. ۱۳۶

۵-۱٫ نتيجه گيري. ۱۳۷

۵-۲٫ پيشنهادات. ۱۴۰

منابع. ۱۴۱

منابع فارسي. ۱۴۲

منابع انگليسي. ۱۴۳

 

 

 

مسترداک | آموزش زبان انگلیسی | اپلیکیشن | بانک اطلاعات | برنامه نویسی و طراحی وب سایت | قالب و افزونه | پایان نامه دکترا | تاریخ | تربیت بدنی | جغرافیا | حسابداری | حقوق | رشته های پزشکی | پزشکی | روانشناسی | زبان و ادبیات فارسی | علوم تربیتی | فقه و مبانی حقوق اسلامی | کشاورزی | کلام تطبیقی | مدیریت | پایان نامه کارشناسی | پایان نامه کارشناسی ارشد | تربیت بدنی | علوم انسانی | اقتصاد | تاریخ | باستان شناسی | جغرافیا | حقوق | رشته حسابداری | روانشناسی | زبان و ادبیات عربی | زبان و ادبیات فارسی | علوم اجتماعی | علوم تربیتی | علوم سیاسی | فقه و حقوق اسلامی | کتابداری و اطلاع رسانی | مدیریت | علوم پایه | زمین شناسی | زیست شناسی | شیمی | فنی و مهندسی | برق | صنایع غذایی | عمران | کامپیوتر و فناوری اطلاعات | کشاورزی | هنر و معماری | معماری | پروژه آموزشی | تحقیق و جزوات آموزشی | ترجمه مقالات ISI | طرح توجیهی | کتاب | گزارش کارآموزی | نرم افزار |

 

مراحل خرید فایل دانلودی
اگر محصول را می پسندید لطفا آنرا به اشتراک بگذارید.

دیدگاهی بنویسید

0