كاربرد اسكوربیك اسید در صنایع غذایی و دارویی

كاربرد اسكوربیك اسید  در صنایع غذایی و دارویی
رشته تحصیلی : پژوهش

فرمت فایل : doc

تعداد صفحات : 193

حجم فایل (به کیلوبایت) : 599

فرمت دانلود : رار/ زیپ

مبلغ : 28000 تومان

خرید و دانلود

كاربرد اسكوربیك اسید در صنایع غذایی و دارویی

چكیده :

خواص احیاكنندگی اسكوربیك اسید یك پدیده شناخته شده است كه كاربرد بسیار زیادی بعنوان معرف آنتی اكسیدان در غذاها و نوشیدنی ها دارد. همه روشهای جاری برای اندازه گیری اسكوربیك اسید برمبنای خواص ردوكس آن استوار می باشد. بنابراین الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن را برای الكترواكسیداسیون اسكوربیك اسید تهیه نموده ایم.

در این كار تحقیقاتی یك روش ولتامتری ساده، گزینشی و دقیق را برای اندازه گیری اسكوربیك اسید در نمونه های دارویی و آب میوه های تازه معرفی كرده ایم. این روش بر مبنای الكترواكسیداسیون اسكوربیك اسید در سطح الكترودهای خمیركربن اصلاح شده بافروسن و فروسن كربوكسیلیك اسید قرار دارد كه برای اندازه گیری ویتامین ث در نمونه های آب میوه كه میزان اسكوربیك اسید آنها از 10 تا 70 میلیگرم در 100 میلی لیتر متغیر می باشد بدون هیچ پیش تیمار نمونه ها بكار رفته است. برای تجزیه نمونه های دارویی از منحنی معیارگیری استفاده شده در حالیكه برای نمونه های آب میوه از روش افزایش استاندارد به منظور جلوگیری از اثر پیكره بر صحت اندازه گیری بكار 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- الكترودهای اصلاح شده....................... 4

2-1-1- كلیات................................... 4

2-1-2- روشهای اتصال گونه های شیمیایی بر سطوح الكترودها   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 اكسیدی................ 14

2-1-3-4- پوشش با چرخش سریع..................... 14

2-1-3-5- پلیمریزاسیون الكتروشیمیایی............ 15

2-1-3-6- پلیمریزاسیون با تخلیه در پلاسمای فركانس رادیویی  15

2-1-3-7- اتصال الكترواستاتیكی یون ردوكس........ 16

2-2- الكترود خمیر كربن......................... 18

عنوان                                                       صفحه

2-2-1- كلیات................................... 18

2-2-2- تهیه الكترود خمیركربن................... 20

2-2-3- خواص و رفتار الكتروشیمیایی الكترودهای خمیركربن    22

2-2-4- بررسی فرایندهای الكترودی با استفاده از CPEs    27

2-2-5- الكترودهای خمیر كربن اصلاح شده شیمیایی و بیولوژیكی 29

2-2-6- كاربردهای معدنی الكترودهای خمیركربن..... 31

2-2-7- كاربردهای دارویی، بیوشیمیایی و آلی الكترودهای خمیركربن اصلاح شده............................................ 33

2-3- مبانی تئوری الكتروشیمی.................... 34

2-3-1- واكنش های الكترودی...................... 34

2-3-2- طبیعت واكنشهای الكترودی................. 37

2-3-3- واكنشهای شیمیایی همراه.................. 38

2-3-4- جذب  سطحی............................... 41

2-3-5- تشكیل فاز............................... 41

2-3-6- ولتامتری چرخه ای........................ 42

2-4- الكترو كاتالیز............................ 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 واكنش....................... 46

2-4-4- ولتاژ اضافی فعالسازی.................... 46

2-4-5- ویژگیهای یك تسهیل كننده ایده آل......... 47

2-4-6- نیروی محركه الكتروكاتالیز............... 48

2-4-7- لزوم بكارگیری اصلاح كننده ها در اندازه گیری تركیبات بیولوژیكی از قبیل اسكوربیك اسید.......... 48

2-5- اسكوربیك اسید............................. 49

2-5-1- مقدمه................................... 49

2-5-2- كلیات................................... 49

2-5-3- منابع اسكوربیك اسید..................... 51

2-5-4- افت اسكوربیك اسید در حین پختن........... 54

2-5-5- نیازهای روزانه اسكوربیك اسید............ 55

2-5-6- تعیین مقدار اسكوربیك 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- الكترودها................................. 68

فصل چهارم

مطالعه الكتروكاتالیز فرآیند اكسایش اسكوربیك اسید در سطح الكترودهای خمیر كربن اصلاح شده با فروسن و فروسن كربوكسیلیك اسید 70

4-1- pH مناسب به منظور الكتروكاتالیز اسكوربیك اسید   70

4-2- اكسایش كاتالیزی اسكوربیك اسید............. 72

فصل پنجم

مطالعه قابلیت تجزیه ای الكترودهای خمیركربن اصلاح شده با فروسن و فروسن كربوكسیلیك اسید برای اندازه گیری ولتامتری اسكوربیك اسید  75

فصل ششم

معرفی روشهای استاندارد بكار رفته برای اندازه گیری اسكوربیك اسید در فراورده های داروئی و آب میوه ها................ 79

6-1- روش استاندارد ید یمتری.................... 79

6-2- تیتراسیون با 2، 6- دی الكتروفنل ایندو فنل. 79

عنوان                                                        صفحه

 

فصل هفتم

اندازه گیری ولتامتری اسكوربیك اسید در فرآوردهای داروئی و آب میوه ها در سطح الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك 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 كار........ 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 كیوی......... 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 یك از دو روش... 103

7-2-10- مقایسه روش پیشنهادی با روش استاندارد... 104

فصل هشتم

اندازه گیری ولتامتری اسكوربیك اسید در فرآورده های داروئی و آب میوه ها در سطح الكترود خمیر كربن 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 كیوی......... 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 یك از دو روش.... 125

8-2-11- مقایسه با روش استاندارد................ 126

فصل نهم

نتیجه گیری كلی................................. 127

ضمائم.......................................... 129

چكیده انگلیسی.................................. 158

فهرست اشكال

عنوان                                                        صفحه

شكل 2-1- نمایش نموداری الكترودهای اصلاح شده مورد استفاده برای الكتروكاتالیز.................................................... 9

شكل 2-2- نمایش نموداری تعدادی از واكنشگرهای تثبیت شده بر سطوح الكترودها 11

شكل 2-3- شمایی از یك موج پتانسیل – زمان برای ولتامتری چرخه ای 43

شكل 4-1- ولتاموگرامهای چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن  73

شكل 4-2- ولتاموگرامهای چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید..................................... 74

شكل 5-1- ولتاموگرامهای چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور مقادیر فزاینده ای از اسكوربیك اسید.................. 77

شكل 5-2- ولتاموگرامهای چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور مقادیر فزاینده ای از اسكوربیك اسید    77

شكل 5-3- نمودار تغییرات جریان دماغه الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید در سطح الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن............. 78

شكل 5-4- نمودار تغییرات جریان دماغه الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید در سطح الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك.. 78

شكل 7-1- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك در محلول قرص جویدنی................................. 83

شكل 7-2- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در محلول قرص جوشان............................. 85

عنوان                                                        صفحه

شكل 7-3- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در شربت مولتی ویتامین.......................... 86

شكل 7-4- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در قرص مولتی ویتامین........................... 87

شكل 7-5- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در آمپول....................................... 88

شكل 7-6- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور

آب پرتقال........................................... 91

شكل 7-7- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اسكوربیك اسید موجود در آب پرتقال 92

شكل 7-8- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور

آب توت فرنگی........................................ 93

شكل 7-9- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب توت فرنگی..................................... 94

شكل 7-10- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور آب لیموشیرین................ 94

شكل 7-11- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب لیموشیرین..................................... 95

شكل 7-12- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور آب نارنج.................... 96

عنوان                                                        صفحه



 

شكل7-13- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك‌اسید موجود درآب‌نارنج........................................... 97

شكل 7-14- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور آب كیوی..................... 98

شكل 7-15- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب كیوی.......................................... 98

شكل 7-16- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور آب گوجه فرنگی............... 99

شكل 7-17- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب گوجه فرنگی.................................... 100

شكل 7-18- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید در حضور آب اسفناج................... 101

شكل 7-19- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب اسفناج........................................ 101

شكل 8-1- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در محلول قرص جویدنی
ویتامین c........................................... 108

شكل 8-2- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در محلول قرص جوشان......... 109

شكل 8-3- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن در محلول شربت مولتی
ویتامین............................................. 110

شكل 8-4- ولتاموگرام چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در محلول آمپول   111

عنوان                                                        صفحه



 

شكل 8-5- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیر كربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب پرتقال........................................... 114

شكل 8-6- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اسكوربیك اسید موجود در آب پرتقال 115

شكل 8-7- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
توت فرنگی........................................... 116

شكل 8-8- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اسكوربیك اسید موجود در آب توت فرنگی............... 116

شكل 8-9- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
لیموشیرین........................................... 117

شكل 8-10- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب
لیموشیرین........................................... 118

شكل 8-11- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب نارنج............................................ 119

شكل 8-12- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب
نارنج............................................... 119

شكل 8-13- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب كیوی............................................. 120

شكل 8-14- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب
كیوی................................................ 121

شكل 8-15- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب گوجه فرنگی................ 122

عنوان                                                        صفحه



 

شكل 8-16- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب
گوجه فرنگی.......................................... 122

شكل 8-17- ولتاموگرام های چرخه ای الكترود خمیركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
اسفناج ............................................. 123

شكل 8-18- منحنی تغییرات شدت جریان الكتروكاتالیزی اكسایش اسكوربیك اسید موجود در آب
اسفناج.............................................. 124


فهرست جداول

عنوان                                                        صفحه



 

جدول 2-1- انواع روشهای اصلاح الكترودها............... 10

جدول 2-2- میزان متوسط اسكوربیك اسید در مواد غذایی... 52

جدول 3-1- مواد استفاده شده در این كار تحقیقاتی...... 67

جدول 7-1- نتایج اندازه گیری ولتامتری ویتامین c در برخی از فرآورده های داروئی در سطح الكترود خمیر
كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسیلیك اسید.............. 88

جدول 7-2- نتایج مربوط به اندازه گیری ویتامین c در برخی آب میوه ها   102

جدول 7-3- مقادیر بازیابی اسكوربیك 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 الكترود خمیركربن 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 اسكوربیك 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

اسكوربیك اسید یا ویتامین C با فرمول ملكولی  بطور طبیعی در میوه ها و سبزیجات وجود دارد.

با اینكه نام آن اسكوربیك اسید است، ولی مولكول آن واجد گروه كربوكسیل آزاد نمی‌باشد. این تركیب لاكتونی است كه از اسید آزاد، با از دست دادن آب بین گروه كربوكسیل روی یك اتم كربن و گروه كربوكسیل روی اتم كربن دیگر تشكیل شده است. لاكتونها خیلی شبیه به اسیدها عمل می كنند و برای بسیاری مقاصد می توان آنها را اسید به حساب آورد [1]. ویتامین c همانند اسیدها، مزه ترشی دارد. اسكوربیك اسید فعال نوری بوده و راست گردان است. اسكوربیك اسید یك ماده كاهنده خوبی است و به آسانی اكسید می شود. این ماده راحت تراز تمام ویتامینها توسط اكسایش از بین می رود و در میوه ها و مواد غذایی با سطح بریده شده ممكن است با قرارگرفتن در معرض هوا اكسید گردد[1].

اكسایش اسكوربیك اسید، توسط اكسید كننده هایی كه در داخل بافتهای مواد غذایی وجود دارند و در اثر بریدن، قطعه قطعه كردن یا خرد كردن آزاد می گردند، كاتالیـز می شود. ویتامین c عمدتاً در مواد غذایی یافت می شود، میوه ها معمولاً منابع خوبی می باشند. مقدار اسكوربیك اسید موجود در سبزیها، در دوران رشد در طول بهار و اوائل تابستان به حداكثر می رسد. انبار كردن میوه ها و سبزیجات میزان اسكوربیك اسید آنها را كاهش می دهد [1]. نقش اسكوربیك اسید در بدن بطور معین معلوم نشده ولی نشان داده شده كه برای تشكیل كولاژن یا پروتئین پیوندی بین سلولها ضروری می باشد. سلولهای بدن كه در تشكیل استخوان، مینا و عاج دندان شركت دارند، در غیاب اسكوربیك اسید فعالیت عادی خود را از دست می دهند [1]. كمبود اسكوربیك اسید در رژیم غذایی منجر به شرائطی معروف به اسكوربوت می گردد كه با خونریزی زیر پوست و سایر بافتها همراه است. مقدار اسكوربیك اسید مورد نیاز برای حفظ سلامتی، موضوع بسیار بحث انگیزی بوده است. معلوم شده است كه دریافتی 10mg  در روز برای محافظت افراد بالغ در برابر علائم اسكوربوت كافی می باشد لازم به ذكر است كه این مقدار در دوران فعالیت و رشد به حدود 3 تا 4 برابر افزایش می یابد [1]. توجه زیادی از محققین بدلیل وجود این تركیب در اكثر مواد دارویی، مواد غذایی و ضرورت حضور آن در رژیم غذایی انسان، به ابداع روشهای جدید، آسان و دقیق برای اندازه گیری اسكوربیك اسید معطوف شده است [3,4].

...

فصل دوم

مبانی تئوری

2-1- الكترودهای اصلاح شده

2-1-1- كلیات

یكی از نیازمندیهای اولیه در بكارگیری موفق الكترودها در مطالعات الكتروشیمیایی، عدم آلودگی سطح الكترود در اثر قرارگیری در محلول آنالیت می باشد. محققین الكتروشیمی سعی در بدست آوردن الكترودهایی بودند كه تكرار پذیری بسیار بالایی داشته باشند انجام چنین شرطی با بكارگیری یك الكترود قطره جیوه امكان پذیر شد. ابداع الكترود قطره جیوه منجر به تجدید حیات علمی در روش ولتامتری و سایر روشهای مربوطه شده است، با این حال محدودیتهایی در بكارگیری این نوع الكترود برای كاربردهای مختلف علمی وجود دارد. این محدودیتها عبارتند از [17]  :

- سمیت جیوه

- ماهیت آزمایشگاهی داشتن روشهایی كه از الكترود قطره جیوه استفاده می كنند.

- مشكل بودن توصیف نتایج حاصل از آزمایش در مواردی كه جذب سطحی پلاریزه كننده گونه های حد واسط، اثر ناخالصی ها و اثر ساختار لایه دو گانه الكتریكی فرآیند الكتروشیمیایی را پیچیده می سازند.