كاربرد اسكوربيك اسيد در صنايع غذايي و دارويي
كاربرد اسكوربيك اسيد در صنايع غذايي و دارويي |
دسته بندي | پژوهش |
فرمت فايل | doc |
حجم فايل | 599 كيلو بايت |
تعداد صفحات فايل | 193 |
كاربرد اسكوربيك اسيد در صنايع غذايي و دارويي
چكيده :
خواص احياكنندگي اسكوربيك اسيد يك پديده شناخته شده است كه كاربرد بسيار زيادي بعنوان معرف آنتي اكسيدان در غذاها و نوشيدني ها دارد. همه روشهاي جاري براي اندازه گيري اسكوربيك اسيد برمبناي خواص ردوكس آن استوار مي باشد. بنابراين الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن را براي الكترواكسيداسيون اسكوربيك اسيد تهيه نموده ايم.
در اين كار تحقيقاتي يك روش ولتامتري ساده، گزينشي و دقيق را براي اندازه گيري اسكوربيك اسيد در نمونه هاي دارويي و آب ميوه هاي تازه معرفي كرده ايم. اين روش بر مبناي الكترواكسيداسيون اسكوربيك اسيد در سطح الكترودهاي خميركربن اصلاح شده بافروسن و فروسن كربوكسيليك اسيد قرار دارد كه براي اندازه گيري ويتامين ث در نمونه هاي آب ميوه كه ميزان اسكوربيك اسيد آنها از 10 تا 70 ميليگرم در 100 ميلي ليتر متغير مي باشد بدون هيچ پيش تيمار نمونه ها بكار رفته است. براي تجزيه نمونه هاي دارويي از منحني معيارگيري استفاده شده در حاليكه براي نمونه هاي آب ميوه از روش افزايش استاندارد به منظور جلوگيري از اثر پيكره بر صحت اندازه گيري بكار رفته است. انحراف استاندارد نسبي براي تجزيه ويتامين ث در آب ميوه ها از 4/0 تا 9/6 % متغير بوده است. انحراف استاندارد روش از طريق مقايسه نتايج بدست آمده با روشهاي استاندارد شناخته شده ابه اثبات رسيده است.
==========================
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه.......................................... 1
فصل دوم
مباني تئوري.................................... 4
2-1- الكترودهاي اصلاح شده....................... 4
2-1-1- كليات................................... 4
2-1-2- روشهاي اتصال گونه هاي شيميايي بر سطوح الكترودها 7
2-1-3- فيلم هاي پليمري هادي.................... 12
2-1-3-1- پوشش با فروسازي....................... 13
2-1-3-2- تبخير قطره............................ 13
2-1-3-3- ترسيب احيايي يا اكسيدي................ 14
2-1-3-4- پوشش با چرخش سريع..................... 14
2-1-3-5- پليمريزاسيون الكتروشيميايي............ 15
2-1-3-6- پليمريزاسيون با تخليه در پلاسماي فركانس راديويي 15
2-1-3-7- اتصال الكترواستاتيكي يون ردوكس........ 16
2-2- الكترود خمير كربن......................... 18
عنوان صفحه
2-2-1- كليات................................... 18
2-2-2- تهيه الكترود خميركربن................... 20
2-2-3- خواص و رفتار الكتروشيميايي الكترودهاي خميركربن 22
2-2-4- بررسي فرايندهاي الكترودي با استفاده از CPEs 27
2-2-5- الكترودهاي خمير كربن اصلاح شده شيميايي و بيولوژيكي 29
2-2-6- كاربردهاي معدني الكترودهاي خميركربن..... 31
2-2-7- كاربردهاي دارويي، بيوشيميايي و آلي الكترودهاي خميركربن اصلاح شده............................................ 33
2-3- مباني تئوري الكتروشيمي.................... 34
2-3-1- واكنش هاي الكترودي...................... 34
2-3-2- طبيعت واكنشهاي الكترودي................. 37
2-3-3- واكنشهاي شيميايي همراه.................. 38
2-3-4- جذب سطحي............................... 41
2-3-5- تشكيل فاز............................... 41
2-3-6- ولتامتري چرخه اي........................ 42
2-4- الكترو كاتاليز............................ 45
2-4-1- ولتاژ اضافي و انواع آن.................. 45
2-4-2- ولتاژ اضافي انتقال جرم.................. 46
عنوان صفحه
2-4-3- ولتاژ اضافي واكنش....................... 46
2-4-4- ولتاژ اضافي فعالسازي.................... 46
2-4-5- ويژگيهاي يك تسهيل كننده ايده آل......... 47
2-4-6- نيروي محركه الكتروكاتاليز............... 48
2-4-7- لزوم بكارگيري اصلاح كننده ها در اندازه گيري تركيبات بيولوژيكي از قبيل اسكوربيك اسيد.......... 48
2-5- اسكوربيك اسيد............................. 49
2-5-1- مقدمه................................... 49
2-5-2- كليات................................... 49
2-5-3- منابع اسكوربيك اسيد..................... 51
2-5-4- افت اسكوربيك اسيد در حين پختن........... 54
2-5-5- نيازهاي روزانه اسكوربيك اسيد............ 55
2-5-6- تعيين مقدار اسكوربيك اسيد............... 57
فصل سوم
بخش تجربي...................................... 66
3-1- مواد شيميايي.............................. 66
3-2- وسائل و تجهيزات........................... 66
عنوان صفحه
3-3- تهيه محلول بافر........................... 68
3-4- الكترودها................................. 68
فصل چهارم
مطالعه الكتروكاتاليز فرآيند اكسايش اسكوربيك اسيد در سطح الكترودهاي خمير كربن اصلاح شده با فروسن و فروسن كربوكسيليك اسيد 70
4-1- pH مناسب به منظور الكتروكاتاليز اسكوربيك اسيد 70
4-2- اكسايش كاتاليزي اسكوربيك اسيد............. 72
فصل پنجم
مطالعه قابليت تجزيه اي الكترودهاي خميركربن اصلاح شده با فروسن و فروسن كربوكسيليك اسيد براي اندازه گيري ولتامتري اسكوربيك اسيد 75
فصل ششم
معرفي روشهاي استاندارد بكار رفته براي اندازه گيري اسكوربيك اسيد در فراورده هاي داروئي و آب ميوه ها................ 79
6-1- روش استاندارد يد يمتري.................... 79
6-2- تيتراسيون با 2، 6- دي الكتروفنل ايندو فنل. 79
عنوان صفحه
فصل هفتم
اندازه گيري ولتامتري اسكوربيك اسيد در فرآوردهاي داروئي و آب ميوه ها در سطح الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد 81
7-1- اندازه گيري ولتامتري ويتامين C در برخي از فرآورده هاي داروئي 81
7-1-1- اندازه گيري ويتامين c در قرص جويدني...... 83
7-1-2- اندازه گيري ويتامين c در قرص جوشان....... 84
7-1-3- اندازه گيري ويتامين c در شربت مولتي ويتامين 85
7-1-4- اندازه گيري ويتامين c در قرص مولتي ويتامين 86
7-1-5- اندازه گيري ويتامين c در آمپول تزريقي.... 87
7-2- اندازه گيري انتخابي ويتامين c در آب ميوه ها و سبزيجات 89
7-2-1- تهيه نمونه هاي آب ميوه و روش كار........ 89
7-2-2- روش مقايسه اي........................... 90
7-2-3- اندازه گيري ويتامين c در آب پرتقال....... 90
7-2-4- اندازه گيري ويتامين c در آب توت فرنگي.... 92
7-2-5- اندازه گيري ويتامين c در آب ليموشيرين.... 94
7-2-6- اندازه گيري ويتامين c در آب نارنج........ 95
7-2-7- اندازه گيري ويتامين c در آب كيوي......... 97
عنوان صفحه
7-2-8- اندازه گيري ويتامين c در آب گوجه فرنگي... 99
7-2-9- اندازه گيري ويتامين c در آب اسفناج....... 100
7-2-10- بررسي علت اختلاف معني دار ميانگين هاي مقادير بدست آمده از روش پيشنهادي و روش يديمتري......................... 103
7-2-10-1- تعيين ميزان بازيابي هر يك از دو روش... 103
7-2-10- مقايسه روش پيشنهادي با روش استاندارد... 104
فصل هشتم
اندازه گيري ولتامتري اسكوربيك اسيد در فرآورده هاي داروئي و آب ميوه ها در سطح الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن.. 106
8-1- اندازه گيري ولتامتري ويتامين c در برخي از فراورده هاي داروئي............................................... 106
8-1-1- اندازه گيري ولتامتري ويتامين c در قرص جويدني 108
8-1-2- اندازه گيري ويتامين c در قرص جوشان ...... 109
8-1-3- اندازه گيري ويتامين c در شربت مولتي ويتامين 110
8-1-4- اندازه گيري ويتامين c در آمپول تزريقي.... 110
8-2- اندازه گيري انتخابي ويتامين c در آب ميوه ها و سبزيجات 112
8-2-1- تهيه آب ميوه ها و سبزيجات............... 112
8-2-2- روش مقايسه اي........................... 113
عنوان صفحه
8-2-3- اندازه گيري ويتامين c در آب پرتقال....... 113
8-2-4- اندازه گيري ويتامين c در آب توت فرنگي.... 115
8-2-5- اندازه گيري ويتامين c در آب ليموشيرين.... 117
8-2-6- اندازه گيري ويتامين c در آب نارنج........ 118
8-2-7- اندازه گيري ويتامين c در آب كيوي......... 120
8-2-8- اندازه گيري ويتامين c در آب گوجه فرنگي... 121
8-2-9- اندازه گيري ويتامين c در آب اسفناج....... 123
8-2-10- تعيين ميزان بازيابي هر يك از دو روش.... 125
8-2-11- مقايسه با روش استاندارد................ 126
فصل نهم
نتيجه گيري كلي................................. 127
ضمائم.......................................... 129
چكيده انگليسي.................................. 158
فهرست اشكال
عنوان صفحه
شكل 2-1- نمايش نموداري الكترودهاي اصلاح شده مورد استفاده براي الكتروكاتاليز.................................................... 9
شكل 2-2- نمايش نموداري تعدادي از واكنشگرهاي تثبيت شده بر سطوح الكترودها 11
شكل 2-3- شمايي از يك موج پتانسيل – زمان براي ولتامتري چرخه اي 43
شكل 4-1- ولتاموگرامهاي چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن 73
شكل 4-2- ولتاموگرامهاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد..................................... 74
شكل 5-1- ولتاموگرامهاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور مقادير فزاينده اي از اسكوربيك اسيد.................. 77
شكل 5-2- ولتاموگرامهاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور مقادير فزاينده اي از اسكوربيك اسيد 77
شكل 5-3- نمودار تغييرات جريان دماغه الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد در سطح الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن............. 78
شكل 5-4- نمودار تغييرات جريان دماغه الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد در سطح الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك.. 78
شكل 7-1- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك در محلول قرص جويدني................................. 83
شكل 7-2- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در محلول قرص جوشان............................. 85
عنوان صفحه
شكل 7-3- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در شربت مولتي ويتامين.......................... 86
شكل 7-4- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در قرص مولتي ويتامين........................... 87
شكل 7-5- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در آمپول....................................... 88
شكل 7-6- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور
آب پرتقال........................................... 91
شكل 7-7- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اسكوربيك اسيد موجود در آب پرتقال 92
شكل 7-8- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور
آب توت فرنگي........................................ 93
شكل 7-9- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب توت فرنگي..................................... 94
شكل 7-10- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور آب ليموشيرين................ 94
شكل 7-11- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب ليموشيرين..................................... 95
شكل 7-12- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور آب نارنج.................... 96
عنوان صفحه
شكل7-13- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيكاسيد موجود درآبنارنج........................................... 97
شكل 7-14- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور آب كيوي..................... 98
شكل 7-15- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب كيوي.......................................... 98
شكل 7-16- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور آب گوجه فرنگي............... 99
شكل 7-17- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتالزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب گوجه فرنگي.................................... 100
شكل 7-18- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد در حضور آب اسفناج................... 101
شكل 7-19- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب اسفناج........................................ 101
شكل 8-1- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در محلول قرص جويدني
ويتامين c........................................... 108
شكل 8-2- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در محلول قرص جوشان......... 109
شكل 8-3- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن در محلول شربت مولتي
ويتامين............................................. 110
شكل 8-4- ولتاموگرام چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در محلول آمپول 111
عنوان صفحه
شكل 8-5- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خمير كربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب پرتقال........................................... 114
شكل 8-6- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اسكوربيك اسيد موجود در آب پرتقال 115
شكل 8-7- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
توت فرنگي........................................... 116
شكل 8-8- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اسكوربيك اسيد موجود در آب توت فرنگي............... 116
شكل 8-9- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
ليموشيرين........................................... 117
شكل 8-10- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب
ليموشيرين........................................... 118
شكل 8-11- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب نارنج............................................ 119
شكل 8-12- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب
نارنج............................................... 119
شكل 8-13- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب كيوي............................................. 120
شكل 8-14- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب
كيوي................................................ 121
شكل 8-15- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب گوجه فرنگي................ 122
عنوان صفحه
شكل 8-16- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب
گوجه فرنگي.......................................... 122
شكل 8-17- ولتاموگرام هاي چرخه اي الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن در حضور آب
اسفناج ............................................. 123
شكل 8-18- منحني تغييرات شدت جريان الكتروكاتاليزي اكسايش اسكوربيك اسيد موجود در آب
اسفناج.............................................. 124
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1- انواع روشهاي اصلاح الكترودها............... 10
جدول 2-2- ميزان متوسط اسكوربيك اسيد در مواد غذايي... 52
جدول 3-1- مواد استفاده شده در اين كار تحقيقاتي...... 67
جدول 7-1- نتايج اندازه گيري ولتامتري ويتامين c در برخي از فرآورده هاي داروئي در سطح الكترود خمير
كربن اصلاح شده با فروسن كربوكسيليك اسيد.............. 88
جدول 7-2- نتايج مربوط به اندازه گيري ويتامين c در برخي آب ميوه ها 102
جدول 7-3- مقادير بازيابي اسكوربيك اسيد اضافه شده به دو نمونه آب ميوه 104
جدول 7-4- نتايج مربوط به اندازه گيري ويتامين c در برخي آب ميوه ها 105
جدول 8-1- نتايج اندازه گيري ولتامتري ويتامين c در برخي از فرآورده هاي داروئي در سطح الكترود خميركربن اصلاح شده با فروسن.... 112
جدول 8-2- نتايج مربوط به اندازه گيري ويتامين c در برخي آب ميوه ها 124
جدول 8-3- مقادير بازيابي اسكوربيك اسيد اضافه شده به دو نمونه آب ميوه 125
جدول 8-4- نتايج مربوط به اندازه گيري ويتامين c در برخي آب ميوه ها 126
==========================
فصل اول
مقدمه
اسكوربيك اسيد يا ويتامين C با فرمول ملكولي بطور طبيعي در ميوه ها و سبزيجات وجود دارد.
با اينكه نام آن اسكوربيك اسيد است، ولي مولكول آن واجد گروه كربوكسيل آزاد نميباشد. اين تركيب لاكتوني است كه از اسيد آزاد، با از دست دادن آب بين گروه كربوكسيل روي يك اتم كربن و گروه كربوكسيل روي اتم كربن ديگر تشكيل شده است. لاكتونها خيلي شبيه به اسيدها عمل مي كنند و براي بسياري مقاصد مي توان آنها را اسيد به حساب آورد [1]. ويتامين c همانند اسيدها، مزه ترشي دارد. اسكوربيك اسيد فعال نوري بوده و راست گردان است. اسكوربيك اسيد يك ماده كاهنده خوبي است و به آساني اكسيد مي شود. اين ماده راحت تراز تمام ويتامينها توسط اكسايش از بين مي رود و در ميوه ها و مواد غذايي با سطح بريده شده ممكن است با قرارگرفتن در معرض هوا اكسيد گردد[1].
اكسايش اسكوربيك اسيد، توسط اكسيد كننده هايي كه در داخل بافتهاي مواد غذايي وجود دارند و در اثر بريدن، قطعه قطعه كردن يا خرد كردن آزاد مي گردند، كاتاليـز مي شود. ويتامين c عمدتاً در مواد غذايي يافت مي شود، ميوه ها معمولاً منابع خوبي مي باشند. مقدار اسكوربيك اسيد موجود در سبزيها، در دوران رشد در طول بهار و اوائل تابستان به حداكثر مي رسد. انبار كردن ميوه ها و سبزيجات ميزان اسكوربيك اسيد آنها را كاهش مي دهد [1]. نقش اسكوربيك اسيد در بدن بطور معين معلوم نشده ولي نشان داده شده كه براي تشكيل كولاژن يا پروتئين پيوندي بين سلولها ضروري مي باشد. سلولهاي بدن كه در تشكيل استخوان، مينا و عاج دندان شركت دارند، در غياب اسكوربيك اسيد فعاليت عادي خود را از دست مي دهند [1]. كمبود اسكوربيك اسيد در رژيم غذايي منجر به شرائطي معروف به اسكوربوت مي گردد كه با خونريزي زير پوست و ساير بافتها همراه است. مقدار اسكوربيك اسيد مورد نياز براي حفظ سلامتي، موضوع بسيار بحث انگيزي بوده است. معلوم شده است كه دريافتي 10mg در روز براي محافظت افراد بالغ در برابر علائم اسكوربوت كافي مي باشد لازم به ذكر است كه اين مقدار در دوران فعاليت و رشد به حدود 3 تا 4 برابر افزايش مي يابد [1]. توجه زيادي از محققين بدليل وجود اين تركيب در اكثر مواد دارويي، مواد غذايي و ضرورت حضور آن در رژيم غذايي انسان، به ابداع روشهاي جديد، آسان و دقيق براي اندازه گيري اسكوربيك اسيد معطوف شده است [3,4].
...
فصل دوم
مباني تئوري
2-1- الكترودهاي اصلاح شده
2-1-1- كليات
يكي از نيازمنديهاي اوليه در بكارگيري موفق الكترودها در مطالعات الكتروشيميايي، عدم آلودگي سطح الكترود در اثر قرارگيري در محلول آناليت مي باشد. محققين الكتروشيمي سعي در بدست آوردن الكترودهايي بودند كه تكرار پذيري بسيار بالايي داشته باشند انجام چنين شرطي با بكارگيري يك الكترود قطره جيوه امكان پذير شد. ابداع الكترود قطره جيوه منجر به تجديد حيات علمي در روش ولتامتري و ساير روشهاي مربوطه شده است، با اين حال محدوديتهايي در بكارگيري اين نوع الكترود براي كاربردهاي مختلف علمي وجود دارد. اين محدوديتها عبارتند از [17] :
- سميت جيوه
- ماهيت آزمايشگاهي داشتن روشهايي كه از الكترود قطره جيوه استفاده مي كنند.
- مشكل بودن توصيف نتايج حاصل از آزمايش در مواردي كه جذب سطحي پلاريزه كننده گونه هاي حد واسط، اثر ناخالصي ها و اثر ساختار لايه دو گانه الكتريكي فرآيند الكتروشيميايي را پيچيده مي سازند.