ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΡΙΣΙΜΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ ΕΛΑΙΟΣΩΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟ ΦΥΤΡΟ ΑΡΑΒΟΣΙΤΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΕΔΟΔΟ TAGUCHΙ

Σχετικά έγγραφα
Τοξικολογία Τροφίμων. Εισαγωγή στις βασικές έννοιες

Βιολογική ασφάλεια και φυσικοχημική σταθερότητα φυτικού «γάλακτος» ελαιοσωμάτων μετά από θερμική επεξεργασία

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων

Εργαστήριο Οργανικής Χημείας. Εργαστήριο Χημείας Laboratory of Chemistry

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Μηχανουργική Τεχνολογία ΙΙ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗΣ ΡΥΠΩΝ ΣΤΑ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΙΖΗΜΑΤΑ. Ιωάννα Δαμικούκα ΠΕΡΙΛΗΨΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ II ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ 1. ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΚΑΤΑ ΕΝΑ ΚΡΙΤΗΡΙΟ 2. ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΚΑΤΑ ΔΥΟ ΚΡΙΤΗΡΙΑ

Πείραμα 1 ο. Προσδιορισμός Υγρασίας Τροφίμων

5.3 Υπολογισμοί ισορροπίας φάσεων υγρού-υγρού

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Ι & ΙΙ Εργαστηριακή Άσκηση 4: ΞΗΡΑΝΣΗ (σε ρεύμα αέρα)

Μελέτη της επίδρασης των παραγόντων εκχύλισης στην ανάκτηση των καροτινοειδών από βιοµηχανικά απόβλητα τοµάτας. Χηµεία των καροτινοειδών

Ανάπτυξη πολυπαραμετρικού μαθηματικού μοντελου για τη βελτιστοποίηση του ενεργειακού σχεδιασμού σε Ορεινές περιοχέσ ΑΕΝΑΟΣ

Εισαγωγή - Πειραματικοί Σχεδιασμοί. Κατσιλέρος Αναστάσιος

ΝΕΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΟ ΕΛΑΙΟΛΑΔΟ

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ ΥΓΡΟΥ Liquid Liquid Extraction

Δοκιμή Βλαστικότητας σπόρων (GR)

1. Κατανάλωση ενέργειας

TERMS USED IN STANDARDIZAfiON OF CHEMICAL FOOD ANALYSIS SUMMARY

Έδαφος. Οι ιδιότητες και η σημασία του

E.E.4 Πειράματα σε κλίνες με κοκκώδες υλικό Διάρκεια: 12 μήνες Έναρξη: 4 ος μήνας- Λήξη 15 ος μήνας

Λέξεις κλειδιά: ψυχρή ανακύκλωση, γαλάκτωµα, τσιµέντο, µέτρο δυσκαµψίας, αντοχή σε έµµεσο εφελκυσµό (διάρρηξη).

Συσχέτιση αντοχών σκυροδέµατος και τσιµέντου και ανάλυση αβεβαιότητας

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Τεχνικές Εκχύλισης και Απόσταξης. Χρήστος Παππάς - Επίκουρος καθηγητής

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Πρώτες ύλες. Πιθανοί κίνδυνοι σε όλα τα στάδια της παραγωγής. Καθορισµός πιθανότητας επιβίωσης µικροοργανισµών. Εκτίµηση επικινδυνότητας

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ ΠΥΡΗΝΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΒΙΟΔΡΑΣΤΙΚΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ

Ανάλυση Διασποράς Προβλήματα και Ασκήσεις

Στατιστική - Χημειομετρία

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Επίκουρος Καθηγητής Π. Μελίδης

ΣΤΕΡΕΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΧΟΡΗΓΗΣΗΣ ΑΙΘΕΡΙΩΝ ΕΛΑΙΩΝ

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

γίνει εφικτή η παρασκευή του συγκεκριμένου προϊόντος. Η προσπάθεια επί της ουσίας αφορούσε τη βελτίωση της διατροφικής αξίας της Πράσινης Ελιάς

ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΟΝΙΟΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑΣ

Διοίκηση Ολικής Ποιότητας & Επιχειρηματική Αριστεία Ενότητα 1.5.1: Οι Γκουρού της ποιότητας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Εκτίμηση ποιότητας κατεψυγμένου φιλέτου μπακαλιάρου

Κατεργασίες με αφαίρεση υλικού

ΑΣΚΗΣΗ 3. Εκχύλιση. Απομόνωση καφεΐνης από το τσάϊ.

ΣΥΝΕΧΗΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ ΚΑΙ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΑΠΟ ΤΑ ΣΤΕΡΕΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑ

1023 Αποµόνωση της εσπεριδίνης από φλοιούς πορτοκαλιού

4024 Εναντιοεκλεκτική σύνθεση του (1R,2S)-cis-υδροξυ κυκλοπεντανοκαρβοξυλικού αιθυλεστέρα

Γ. Πειραματισμός - Βιομετρία

Χαρακτηρισμός των στερεών ιζημάτων ανάκτησης φωσφόρου Μελέτη βιοδιαθεσιμότητας του παραγόμενου προϊόντος

ΥΤΙΚΕ ΔΙΕΡΓΑΙΕ ΜΕΣΑΥΟΡΑ ΜΑΖΑ. - Απορρόφηση - Απόσταξη - Εκχύλιση - Κρυστάλλωση - Ξήρανση

Κεφάλαιο 13. Εισαγωγή στην. Η Ανάλυση ιακύµανσης

7 Κινητική Θραύσης Σωματιδίων σε Σφαιρόμυλο

Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΑΣΙΝΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΜΕ ΑΛΚΑΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΚΑΙ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΡΟΦΙΜΩΝ. Εξάτμιση - Αφυδάτωση

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΕΚΠΛΥΣΗΣ. Πρόβληµα 30. Η καυστική σόδα παράγεται µε την επεξεργασία ενός διαλύµατος ανθρακικού νατρίου σε νερό (25 kg/s Na 2

Εµπλουτισµός επιτραπέζιας ελιάς µε φαινολικά συστατικά

Χημεία Α Λυκείου. Διαλύματα

6 η Οκτωβρίου Παρουσίαση της. Σουντουρλής Μιχάλης, Διπλωματούχος Χημικός Μηχανικός

Εδαφοκλιματικό Σύστημα και Άμπελος - Εργαστήριο

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών.

Εγκαταστάσεις ακινητοποιημένης καλλιέργειας μικροοργανισμών

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ, Ε.Μ. ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

03 _ Παράμετροι θέσης και διασποράς. Γούργουλης Βασίλειος Καθηγητής Τ.Ε.Φ.Α.Α. Σ.Ε.Φ.Α.Α. Δ.Π.Θ.

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΑΠΟΒΛΗΤΕΣ ΕΛΑΙΟΥΧΕΣ ΥΛΕΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΕΤΕΡΟΓΕΝΟΥΣ ΒΑΣΙΚΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ

Επίδραση της Περιεχόµενης Αργίλου στα Αδρανή στην Θλιπτική Αντοχή του Σκυροδέµατος και Τσιµεντοκονιάµατος

Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΒΙΟΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΤΗ RHIZOACTIVE ΣΤΗΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΡΙΖΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΑΝΤΩΝΙΑΔΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ

ΕΚΦΕ ΑΜΠΕΛΟΚΗΠΩΝ ΟΜΟΝΟΙΑΣ ΗΛΙΟΥΠΟΛΗΣ

Αικ. Καρυώτη 1.2. & Ν. Γ. Δαναλάτος 1

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ Β. ΝΙΚΗΦΟΡΙ Η ΠΤΥΧΙΟΥΧΟΥ ΧΗΜΙΚΟΥ

ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ - ΠΟΤΕΝΣΙΟΜΕΤΡΙΑ

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 5: Εκτίμηση αβεβαιότητας στην ενόργανη ανάλυση

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

Αξιοποίηση Φυσικών Αντιοξειδωτικών στην Εκτροφή των

Παραγωγή Βιοαερίου Από Βαμβακόπιτα & Ακάθαρτη Γλυκερίνη. Μαρινέλλα Τσακάλοβα

Ορισμός Αναλυτικής Χημείας

Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens. ΕΚΧΥΛΙΣΗ ΥΓΡΟΥ- ΥΓΡΟΥ Liquid- Liquid Extraction

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Γενικά

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΩΝ ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΤΟΞΙΚΩΝ 0ΥΣΙΩΝ ΣΕ ΥΔΑΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΛΕΞΡΙΑ Ε.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Διβενζαλακετόνης

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Ανάλυση της επίδοσης μαθητών βιολογίας με θέμα ερώτηση πειραματικής μελέτης για την ολυμπιάδα φυσικών επιστημών Ευρωπαϊκής Ένωσης (EUSO)

Προβλήματα εκχύλισης

7. Βιοτεχνολογία. α) η διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών στο θρεπτικό υλικό, β) το ph, γ) το Ο 2 και δ) η θερμοκρασία.

Εφαρμοσμένη Βελτιστοποίηση

Κωνσταντίνα Γρηγορίου 1,2, Σωτήριος Καραβόλτσος 2, Ανδριάνα Καλιώρα 1, Αικατερίνη Σακελλάρη 2, Νικόλαος Καλογερόπουλος 1

Γραπτή Εξέταση Περιόδου Φεβρουαρίου 2011 για τα Τμήματα Ε.Τ.Τ. και Γ.Β. στη Στατιστική 25/02/2011

Εισαγωγή Ιστορική Αναδρομή Μεθοδολογικό Πλαίσιο Προϋποθέσεις εφαρμογής Στόχοι Πρότυπα Αξιολόγησης Κύκλου Ζωής Στάδια

Υπολογισµός Σύνθεσης Τσιµέντου και Ανάλυση Αβεβαιότητας

ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΩΝ Separation Processes. Associate. Prof. M. Krokida School of Chemical Engineering National Technical University of Athens

1.Εισαγωγή. 2.Επιλεκτικά ηλεκτρόδια ιόντων(εηι)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

Λίπη - έλαια Μέτρηση οξύτητας ελαιολάδου

ΑΣΚΗΣΗ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ

Transcript:

ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΚΡΙΣΙΜΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΥΔΑΤΙΚΗΣ ΕΚΧΥΛΙΣΗΣ ΕΛΑΙΟΣΩΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟ ΦΥΤΡΟ ΑΡΑΒΟΣΙΤΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΕΔΟΔΟ TAGUCHΙ Ά. Ματσακίδου, Φ. Μαντζουρίδου, Β. Κιοσέογλου Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων, Τμήμα Χημείας, Α.Π.Θ. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τα φυτά αποθηκεύουν ενέργεια στους σπόρους τους με τη μορφή τριακυλογλυκερολών (TAG) ώστε να τη χρησιμοποιήσουν αργότερα κατά τη διάρκεια της βλάστησης. Οι TAG αποθηκεύονται σε μικρά, διακριτά, σφαιρικά οργανίδια, τα ελαιοσώματα. Τα ελαιοσώματα ακόμη και αν προέρχονται από διαφορετικές πηγές παρουσιάζουν ομοιότητες στη δομή και τη σύστασή τους και εμφανίζουν εξαιρετική σταθερότητα απέναντι σε εξωτερικούς φυσικούς και χημικούς παράγοντες. Αποτελούνται από τον πυρήνα τους, ο οποίος περιέχει τις TAG και περικλείεται από στοιβάδα φωσφολιπιδίων και πρωτεϊνών, κυρίως τις ελαιοσίνες. Η παρούσα εργασία αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης μελέτης για τη βελτιστοποίηση της διεργασίας της υδατικής με στόχο τη μεγιστοποίηση της απόδοσης σε ελαιοσώματα μικρού μεγέθους. Για το σκοπό αυτό στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του Σχεδιασμού Πειραμάτων (Design of Experiments) για να εξεταστεί ποιες από τις παραμέτρους - μέγεθος των κόκκων του αλεύρου του φύτρου, λόγος στερεών προς διαλύτη (w/v), τιμή ph κατά την εκχύλιση, χρόνος - επηρεάζουν και σε ποιο βαθμό τόσο την απόδοση της όσο και το μέγεθος των ελαιοσωμάτων στο παραλαμβανόμενο γαλάκτωμα. Ο πειραματικός σχεδιασμός έγινε με τη μέθοδο Taguchi σε τρία επίπεδα τιμών για κάθε παράμετρο. Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι, μεταξύ των τεσσάρων παραμέτρων που εξετάστηκαν, η τιμή ph του διαλύτη και ο βαθμός άλεσης του αλεύρου του φύτρου έχουν τη μεγαλύτερη επιρροή στη διεργασία της, τόσο ως προς την απόδοση της όσο και ως προς το μέγεθος των ελαιοσωμάτων στο παραλαμβανόμενο γαλάκτωμα. Ειδικότερα φάνηκε ότι με την αύξηση της τιμής ph από 3 σε 10 και τη μείωση του μεγέθους των κόκκων του αλεύρου του φύτρου σε τιμές χαμηλότερες από 0,85 μm επιτυγχάνεται βελτίωση της απόδοσης της των ελαιοσωμάτων. Ωστόσο, το μέγεθος των σταγονιδίων δεν επηρεάστηκε ιδιαίτερα από τις μεταβολές των παραπάνω παραμέτρων καθώς σε κάθε περίπτωση διατηρήθηκε πολύ μικρό (<0,4 μm). Επιπλέον, η απόδοση της επηρεάστηκε θετικά, αλλά σε μικρότερο βαθμό, από την αύξηση του χρόνου και από την ελάττωση του λόγου των στερεών προς το διαλύτη. Η συνέχιση της έρευνας κατευθύνεται στην αποσαφήνιση των κύριων επιδράσεων και των αλληλεπιδράσεων των πιο κρίσιμων παραμέτρων που βρέθηκαν από την παρούσα εργασία και στην εύρεση του συνδυασμού των βέλτιστων τιμών τους, με τη μεθοδολογία της επιφάνειας απόκρισης (Response Surface Methodology). ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα φυτά αποθηκεύουν ενέργεια στους σπόρους τους με τη μορφή τριακυλογλυκερολών (TAG) ώστε να τη χρησιμοποιήσουν αργότερα κατά τη διάρκεια της βλάστησης. Οι TAG αποθηκεύονται σε μικρά, διακριτά, σφαιρικά οργανίδια, τα ελαιοσώματα. Τα ελαιοσώματα ακόμη και αν προέρχονται από διαφορετικές πηγές παρουσιάζουν ομοιότητες στη δομή και τη σύστασή τους και εμφανίζουν εξαιρετική σταθερότητα σε εξωτερικούς φυσικούς και χημικούς παράγοντες. Αποτελούνται από ένα λιπόφιλο πυρήνα τριακυλογλυκερολών, ο

οποίος περικλείεται από ένα μικτό στρώμα φωσφολιπιδίων και πρωτεϊνών, των ελαιοσινών [1]. Η εκχύλιση των ελαιοσωμάτων, χρησιμοποιώντας ως μέσο το νερό, οδηγεί στην παραλαβή ενός φυσικού γαλακτώματος, χωρίς να έχει προηγηθεί ομογενοποίηση. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία [2] τα ελαιοσώματα που παραλαμβάνονται με υδατική εκχύλιση από φύτρο αραβοσίτου εμφανίζουν εξαιρετική σταθερότητα, ενώ το μέγεθος των ελαιοσωμάτων είναι πολύ μικρό. Αποτέλεσμα είναι το προϊόν αυτό, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να αξιοποιηθεί σε διάφορα συστήματα τροφίμων [3,4], να έχει προκύψει χωρίς τη χρήση οργανικών διαλυτών και με ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας, και ταυτόχρονα να διατηρεί τα βιοδραστικά του συστατικά, καθώς το έλαιο δεν έχει υποστεί εξευγενισμό. Η υδατική εκχύλιση των ελαιοσωμάτων από καρπούς έχει μελετηθεί από διάφορους ερευνητές [1, 2, 5, 6], οι οποίοι εξέτασαν την επίδραση κρίσιμων παραμέτρων της διεργασίας τόσο στην απόδοση όσο και στη σύσταση/δομή του τελικού προϊόντος. Ωστόσο, μέχρι τώρα δεν έχει εφαρμοστεί κατάλληλος πειραματικός σχεδιασμός για τη βελτιστοποίηση της υδατικής ελαιοσωμάτων από ελαιούχους σπόρους ή καρπούς με στόχο την παραλαβή ελαιοσωμάτων σε μορφή γαλακτώματος. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η βελτιστοποίηση της υδατικής ελαιοσωμάτων από φύτρο αραβοσίτου μέσω της συσχέτισης της απόδοσης της διεργασίας με τα επίπεδα ενός αριθμού ελεγχόμενων παραγόντων, που ενδέχεται να την επηρεάζουν. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου αρχικά αναζητήθηκε και κατανοήθηκε κατάλληλη μεθοδολογία, γνωστή ως μέθοδος Taguchi, για τη συστηματική εξέταση των κύριων επιδράσεων των παραγόντων της υδατικής - μέγεθος των κόκκων του αλεύρου του φύτρου, λόγος στερεών προς διαλύτη (w/v), τιμή ph κατά την εκχύλιση, χρόνος - τόσο στην απόδοση της όσο και στο μέγεθος των ελαιοσωμάτων στο παραλαμβανόμενο γαλάκτωμα. Με την παραπάνω μεθοδολογία αναμένεται η βελτίωση της υδατικής μέσω της ρύθμισης των παραπάνω παραγόντων σε τιμές που ελαχιστοποιούν τη μεταβλητότητα των αποκρίσεων λόγω των παραγόντων θορύβου (noise factors). Τα διάφορα στάδια που ακολουθήθηκαν κατά τη μεθοδολογία Taguchi ήταν τα ακόλουθα: α) Πειραματικός Σχεδιασμός β) Συλλογή Δεδομένων γ) Ανάλυση Δεδομένων δ) Αξιολόγηση του Μοντέλου ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Υλικά και Μέθοδοι Υλικά Το φύτρο του αραβοσίτου που χρησιμοποιήθηκε για την εκχύλιση ήταν ένα εμπορικό παραπροϊόν, το οποίο χορηγήθηκε από τους Μύλους Καρανίκα. Το φύτρο στη συνέχεια αλέστηκε σε οικιακό μύλο για 30 s. Το άλευρο διαχωρίστηκε σε τρία κλάσματα μετά από κοσκίνιση (<0,85 μm, 0,85-2 μm, >0,85 μm) (Εικόνα 1). Προσδιορισμός υγρασίας, πρωτεΐνης και ελαίου Η ανάλυση της σύστασης του φύτρου σε υγρασία, πρωτεΐνη και έλαιο έγινε σύμφωνα με τις πρότυπες μεθόδους AOAC [7]. Το ποσοστό υγρασίας (% κ.β) μετρήθηκε σταθμικά μετά από

ξήρανση του φύτρου στους 105 ο C μέχρι σταθερού βάρους. Το περιεχόμενο σε πρωτεΐνη (% κ.β ξηρού υλικού) μετρήθηκε με τη μέθοδο Kjeldahl, ενώ η περιεκτικότητα σε έλαιο του φύτρου πριν και μετά την υδατική εκχύλιση (% κ.β ξηρού υλικού) προσδιορίστηκε σταθμικά έπειτα από εκχύλιση με πετρελαϊκό αιθέρα σε συσκευή Soxhlet για 14 h. Υδατική εκχύλιση ελαιοσωμάτων Η υδατική εκχύλιση των ελαιοσωμάτων από το φύτρο αραβοσίτου έγινε βάση της μεθόδου των Nikiforidis & Kioseoglou, [2]. Τα κλάσματα του αλεύρου του φύτρου αρχικά διαβράχηκαν με απιονισμένο νερό ενώ το ph διατηρήθηκε σταθερό με διάλυμα NaOH ή HCl υπό ανάδευση για 2h και στη συνέχεια αποθηκεύθηκαν για 12 ώρες στους 4 ο C Ακολούθησε η διεργασία της, η οποία πραγματοποιήθηκε σε οικιακό blender αφού πρώτα ρυθμίστηκε εκ νέου το ph. Στη συνέχεια το μίγμα διηθήθηκε από τρία υφάσματα διήθησης (τυρόπανο). Το διήθημα, το οποίο περιείχε τα ελαιοσώματα που εκχυλίστηκαν, υπέστη φυγοκέντρηση σε 3000 rpm (FilarboSV11, France) με σκοπό την απομάκρυνση των στερεών υπολειμμάτων, τα οποία δε συγκρατήθηκαν από το ύφασμα και στη συνέχεια μετρήθηκε το μέγεθος των σταγονιδίων. Το στερεό υπόλειμμα της διήθησης ξηράθηκε και μετρήθηκε η σύστασή τους σε υπολειμματικό έλαιο. Η απόδοση της υδατικής υπολογίστηκε έμμεσα με τον προσδιορισμό του υπολειμματικού ελαίου στο φύτρο αραβοσίτου όπως περιγράφεται παραπάνω. Μέτρηση κατανομής μεγέθους ελαιοσωμάτων Η κατανομή του μεγέθους των ελαιοσωμάτων στο διήθημα προσδιορίστηκε με τη βοήθεια οργάνου σκέδασης φωτός με laser (Malvern Mastersizer 2000, U.K.) και εκφράστηκε ως μέση διάμετρος d 3.2 (μm) (d 3.2 =Σn i d 3 i / Σn i d 2 i, όπου n i ο αριθμός των σταγονιδίων με διάμετρο d i ) Η κάθε μέτρηση έγινε τουλάχιστον εις διπλούν. Για την πλήρη διασπορά των ελαιοσωμάτων και την αποφυγή μέτρησης συσσωματωμένων σταγονιδίων, μικρή ποσότητα δωδεκυλο σουλφονικού νατρίου (SDS) προστέθηκε στο γαλάκτωμα με μηχανική ανάδευση. Πειραματικός σχεδιασμός Η μέθοδος Taguchi είναι μία γρήγορη και οικονομική μέθοδος η οποία απαιτεί μικρό αριθμό δοκιμών. Επιπλέον, είναι δυνατή η μελέτη μη-αριθμητικής παραμέτρου, όπως είναι το κλάσμα μεγέθους των κόκκων του αλεύρου. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται οι παράμετροι που εξετάστηκαν σε τρία επίπεδα τιμών. Πίνακας 1. Ανεξάρτητες μεταβλητές και τα επίπεδα των τιμών τους. Παράμετρος Επίπεδο 1 Επίπεδο 2 Επίπεδο 3 κόκκων (μm) <0,85 0,85-2 >2 Μάζα στερεών : όγκο νερού (w:v) 1:3 1:5 1:10 ph 3,0 7,0 10,0 (s) 10 30 60 Για τον πειραματικό σχεδιασμό τεσσάρων παραμέτρων των τριών στάθμεων επιλέχθηκε ορθογώνιος σχεδιασμός L9 (3 4 ) με βάση τη μέθοδο Taguchi. Ο σχεδιασμός αυτός είναι κλασματικός παραγοντικός σχεδιασμός (fractional factorial design) σύμφωνα με τον οποίο πραγματοποιήθηκαν εννέα πειραματικές δοκιμές, όπου κάθε μία αντιστοιχούσε σε ένα συνδυασμό των τεσσάρων παραμέτρων και των τριών επιπέδων (Πίνακας 2). Οι δοκιμές έγιναν εις τριπλούν. Με βάση τη μεθοδολογία χρησιμοποιήθηκε ο λόγος σήματος-προςθόρυβο (signal-to-noise ratio, S/N ratio) ως κριτήριο εύρεσης των πιο σημαντικών παραγόντων ελέγχου της μεταβλητότητας που με κατάλληλη επιλογή των επιπέδων τους

ελαχιστοποιούν τη διασπορά. Με σκοπό τη μεγιστοποίηση της διαφοράς των τιμών των αποκρίσεων μεταξύ των επιπέδων τιμών των παραγόντων ο λόγος σήματος-προς-θόρυβο ορίστηκε υπό την παραδοχή «larger-the-better» σύμφωνα με τη Σχέση 1. Σχέση 1 Πίνακας 2. Πειραματικός σχεδιασμός και τιμές απόκρισης των μεταβλητών της διαμέτρου των ελαιοσωμάτων (d3.2) και της σύστασης σε έλαιο στο υπόλειμμα της (% επί ξηρού). Δοκιμή κόκκων Ανεξάρτητες μεταβλητές Μάζα στερεών : όγκο νερού ph (w:v) 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 3 1 3 3 3 4 2 1 2 3 5 2 2 3 1 6 2 3 1 2 7 3 1 3 2 8 3 2 1 3 9 3 3 2 1 Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσες τιμές ±τυπική απόκλιση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η χημική σύσταση του αραβοσίτου παρουσιάζεται στον Πίνακα 3. Πίνακας 3. Χημική σύσταση νωπού φύτρου αραβοσίτου. Υγρασία (% κ.β.) 8,32±0,38 Πρωτεϊνη (% κ.β.) 11,06±0,24 Έλαιο (% κ.β.) 12,85±0,23 Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσες τιμές ±τυπική απόκλιση. Μεταβλητές απόκρισης Υπολειμματικό d 3.2 έλαιο (μm) % επί ξηρού 0,269 ±0,036 0,290 ±0,087 0,157 ±0,023 0,594 ±0,082 0,162 ±0,036 0,200 ±0,019 0,201 ±0,016 0,254 ±0,037 0,284 ±0,049 14,64 ±0,16 10,66 ±0,65 5,39 ±0,64 11,78 ±0,07 15,87 ±0,15 17,72 ±0,73 10,71 ±0,08 15,74 ±0,17 12,80 ±0,09 Στον Πίνακα 2 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των 27 (9 δοκιμές με 3 επαναλήψεις η κάθε μία) πειραματικών δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν και στο Σχήμα 1α και 1β

παρουσιάζονται αντίστοιχα οι λόγοι S/N για τη διάμετρο d 3.2 των ελαιοσωμάτων και το υπολειμματικό έλαιο. 16 15 (Dashed line indicates ±2*Standard Error) α. 14 13 S/N S/N 12 11 10 9 8-19,0-19,5-20,0-20,5-21,0-21,5-22,0-22,5 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Μάζα στερεών/όγκου νερού ph β. -23,0-23,5-24,0-24,5-25,0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Μάζα στερεών/όγκου νερού ph Σχήμα 1. Επίδραση των ελεγχόμενων παραγόντων στο λόγο S/N για α) τη διάμετρο d 3.2 των ελαιοσωμάτων και β) το υπολειμματικό έλαιο στο φύτρο μετά την υδατική εκχύλιση Στον Πίνακα 4 και 5 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης ANOVA για τη διάμετρο d 3.2 και του υπολειμματικού ελαίου αντίστοιχα. Πίνακας 4. Αποτελέσματα ανάλυσης διακύμανσης (ANOVA) των αποτελεσμάτων για τη διάμετρο d 3.2 των ελαιοσωμάτων στο διήθημα Παράμετρος SS df MS F p Συνεισφορά % κόκκων 8,3090 2 4,15450 1,87154 0,182626 2,49 Μάζα στερεών : όγκο νερού (w:v) 70,1905 2 35,09527 15,80990 0,000109 21,03 ph 191,2500 2 95,62502 43,07766 0,000000 57,31 24,0115 2 12,00573 5,40841 0,014476 7,20 Υπόλειμμα 39,9569 18 2,21983 11,97 Άθροισμα 333,7179 26 149,1003 100,00

Όπως φαίνεται από το Σχήμα 1α το μέγεθος των κόκκων του αλεύρου και ο χρόνος δεν έχουν στατιστικώς σημαντική επίδραση στο μέγεθος των ελαιοσωμάτων στο διήθημα. Αντίθετα όπως φαίνεται και στον Πίνακα 4, το μεγαλύτερο ποσοστό συνεισφοράς στη μεταβλητότητα της απόκρισης το παρουσιάζει η μεταβολή του λόγου ποσότητας στερεών προς όγκο νερού (21,03%) και κυρίως της τιμής ph (57,31%). Ωστόσο, η παραπάνω παρατήρηση μπορεί να οφείλεται στη δυσκολία να απομακρυνθούν πλήρως τα στερεά σωματίδια, σε χαμηλές τιμές ph, καθώς αυτά αποκτούν φορτίο. Τα ελαιοσώματα συσσωματώνονται γύρω από αυτά με αποτέλεσμα να μετράται μεγαλύτερη διάμετρος από την πραγματική. Επιπλέον, οι μεγαλύτερες τιμές του λόγου ποσότητας στερεών προς όγκο νερού ευνοούν τη συσσωμάτωση των σταγονιδίων και την εσφαλμένη μέτρηση του μεγέθους τους. Ωστόσο, το μέγεθος των ελαιοσωμάτων που μετρήθηκε ήταν σε κάθε περίπτωση πολύ μικρό (< 0,6 μm). Πίνακας 5. Αποτελέσματα ανάλυσης διακύμανσης (ANOVA) των αποτελεσμάτων του υπολειμματικού ελαίου στο φύτρο μετά την υδατική εκχύλιση Παράμετρος SS df MS F p Συνεισφορά % κόκκων 74,45905 2 37,22952 160,1417 0,000000 31,78 Μάζα στερεών : όγκο νερού (w:v) 23,22045 2 11,61023 49,9411 0,000000 9,91 ph 85,98531 2 42,99265 184,9317 0,000000 36,71 46,40947 2 23,20473 99,8145 0,000000 19,81 Residual 4,18461 18 0,23248 1,79 Άθροισμα 234,25889 26 115,26961 100,00 Τα αποτελέσματα των δοκιμών (Σχήμα 1β, Πίνακας 5) που αφορούσαν την απόκριση του υπολείμματος του ελαίου στο φύτρο μετά την υδατική εκχύλιση δείχνουν ότι το μικρό μέγεθος των κόκκων του αλεύρου του φύτρου ενισχύει την εκχύλιση των ελαιοσωμάτων, συνεισφέροντας στην αύξηση της απόδοσης της με ποσοστό 31,78%. Σχεδόν την ίδια συνεισφορά (36,71%) εμφανίζει και η αύξηση της τιμής του ph. Η παραπάνω παρατήρηση οφείλεται στην αύξηση της επιφάνειας επαφής του στερεού με το εκχυλιστικό μέσο, ενώ η υψηλή τιμή του ph ευνοεί την εκχύλιση των πρωτεϊνών του φύτρου στο νερό με αποτέλεσμα την ταυτόχρονη εκχύλιση των ελαιοσωμάτων. Η υψηλή, σχετικά, συνεισφορά του χρόνου (19,81%) ήταν αναμενόμενη καθώς αυξάνεται ο χρόνος επαφής του φύτρου με το εκχυλιστικό μέσο. Επιπλέον, η συνεισφορά του υπολείμματος ήταν εξαιρετικά χαμηλή (1,79%) υποδεικνύοντας ότι λήφθηκαν υπόψη όλες οι δυνατές παράμετροι που μπορεί να επιδράσουν στην διεργασία της υδατικής. Συνολικά, η μεγαλύτερη ποσότητα ελαιοσωμάτων που εκχυλίστηκε (δοκιμή 3: μέγεθος κόκκων <0,85 μm, λόγος στερών προς νερό 1:10, ph 10 και χρόνο 60 s) αντιστοιχούσε στο 66% του ελαίου που περιείχε το φύτρο. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η υδατική εκχύλιση ελαιοσωμάτων από φύτρο αραβοσίτου επηρεάζεται από τις παραμέτρους που επιλέχθηκαν να εξεταστούν -μέγεθος των κόκκων του αλεύρου του φύτρου, λόγος στερεών προς διαλύτη (w/v), τιμή ph κατά την εκχύλιση, χρόνος. Τη μεγαλύτερη επιρροή στο μέγεθος των ελαιοσωμάτων στο εκχύλισμα την εμφάνισε κυρίως η τιμή ph και ο λόγος ποσότητας στερεών προς όγκο νερού. Το μικρό μέγεθος των κόκκων του αλεύρου του φύτρου και η υψηλή τιμή ph ενισχύουν την εκχύλιση των ελαιοσωμάτων. Λόγω της υψηλής, σχετικά, συνεισφοράς του χρόνου προγραμματίζεται η πραγματοποίηση δοκιμών με υψηλότερους από 60 s χρόνους, με στόχο τον καθορισμό του ανώτερου ορίου για το χρόνο. Συνολικά, η μεγαλύτερη ποσότητα ελαιοσωμάτων που εκχυλίστηκε αντιστοιχούσε στο 66% του ελαίου που περιείχε το φύτρο. Με στόχο, λοιπόν, τη μεγιστοποίηση της απόδοσης της των ελαιοσωμάτων, στη συνέχεια σχεδιάζεται να εφαρμοστεί Πειραματικός Σχεδιασμός Απόκρισης Επιφανειών ώστε να προβλεφθεί ο βέλτιστος συνδυασμός των τιμών των παραμέτρων από τις οποίες εξαρτάται η εκχύλιση των ελαιοσωμάτων μέσου της εξέτασης των κύριων επιδράσεων πρώτου και δευτέρου βαθμού και των αλληλεπιδράσεών των πιο κρίσιμων παραγόντων σε μια συγκεκριμένη περιοχή τιμών ενδιαφέροντος, όπως εκτιμήθηκε από τα μέχρι τώρα πειράματα. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η εργασία πραγματοποιήθηκε με τη συγχρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο και από Εθνικούς Πόρους στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος "Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση" στο πλαίσιο της δράσης ΑΡΙΣΤΕΙΑ Ι / 820- OILBODIESEXPLOIT ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1] Tzen, J. T. C., Cao, Y. Z., Laurent, P., Ratnayake, C., & Huang, A. H. C., Plant Physiology. 101(1): p. 267-276 (1993). [2] Nikiforidis, C. V., & Kiosseoglou, V., Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57(12): p. 5591-5596 (2009). [3] Matsakidou, A., Biliaderis, C. G., & Kiosseoglou, V., Food Hydrocolloids. 30(1): p. 232-240 (2013). [4] Nikiforidis, C. V., Biliaderis, C. G., & Kiosseoglou, V., Food Chemistry. 134(1): p. 64-73 (2012). [5] Sineiro, J., Dominguez, H., Nunez, M. J., & Lema, J. M., Food Chemistry. 61(4): p. 467-474 (1998). [6] Campbell, K. A., & Glatz, C. E., Journal of Agricultural and Food Chemistry,. 57(22): p. 10904-10912 (2009). [7] Association of Official Analytical Chemists (AOAC), Official Methods of Analysis (15 th ed.): AOAC; Washinghton, D.C., (1992).