دانلود مقاله اسید لاکتیک

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله اسید لاکتیک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:27

چکیده:

اسید لاکتیک
اسید لاکتیک به فرمول CH3CHOHCOOH اسید آلی بی رنگی است که محلول در آب و اتانول است . این اسید حاصل عمل تخمیر لاکتوز است که در ریشه های ترش شده و فرآورده های تخمیری شیری مثل ماست ، پنیر ، کوسیس و ... به وفور وجود دارد . در واقع پروتئین شیر در اثر تولید این اسید کوآلوگه می گردد . اسید لاتیک در اثر فعالیت شدید بدنی نیز در ماهیچه ها تولید می گردد . لاکتات کلسیم که در واقع نمک محلول در آب اسید لاکتیک است به عنوان منبع کلسیمی مناسبی در رژیم غذایی استفاده می گردد .
اسید لاکتیک بشکل تجاری برای استفاده در صنعت غذا و دارو ، دباغی چرم ، رنگرزی پارچه ، ساخت پلاستیک ها ، حلال ها ، جوهر و لاک ها تولید می گردد .
اگرچه اسید لاکتیک را می توان به روشهای شیمیائی نیز سنتز نمود ولی تولید آن از طریق تخمیر گلوکز و سایر مواد ارزان تری می باشد .
ازنظر شیمیایی اسید لاکتیک بشکل دوایزومر راست گرد (D) و چپ گرد (L) وجود دارد که فقط نوع چپ گرد (L) آن در متابولیسم حیوانات شرکت دارد . اسید لاکتیک تجاری معمولاً مخلوط راسمیک از دو ایزومر فوق است که فعالیت نوری دارد .
عملکرد اسید لاکتیک
 عموماً تولید اسید لاکتیک با عارضه احساس در کوفتگی بعد ز فعالیت شدید در ماهیچه ها مرتبط می باشد . امروزه توجهات زیادی به کاهش تولید اسید لاکتیک به این نحو معطوف گردیده است که متعاقب آن بتوان بمدت طولانی تری بدون ایجاد چننی عارضه ای فعالیت و ورزش شدید نمد . برای درک چگونگی کاهش تشکیل اسید لاکتیک در ماهیچه ها ابتدا بهتر است که چگونگی شکل گیری اسید لاکتیک در ماهیچه ها را بررسی نمائیم .
در طی اکثر ورزش ها سرعت تنفس افزایش می یابد که در واقع آن نیز به نوبه خود افزایش انتقال اکسیژن به بدن را در پی دارد . در طی ورزش های آنروبیک این اکسیژن افزایش یافته برای تامین انرژی مورد نیاز کافی می باشد . در طی فعالیت های شدید اکسیژن کافی برای مصرف سیستم آنروبیک جهت تولید ارژی وجود ندارد . در این شرایط بدن برای تولید انرژی متابولیسم غیرهوازی ( گلیکولیز ) را انجام می دهد . این سیستم برای تامین انرژی برای ماهیچه ها در دقایقی از فعالیت شدید بدنی بدون اکسیژن عمل می نماید و نتیجه این خواهد بود که به زودی در ماهیچه ها سوزشی احساس می گردد که شخص مجبور می شود از شدن فعالیتش کاسته و سیستم عملکرد تامین انرژی به سیستم هوازی برمی گردد .
اسید لاکتیک چیست ؟
اسید لاکتیک محصول فرعی گلیکولیز بی هواری است . اگر اکسیژن کافی در دسترس نباشد اسید لاکتیک تولید شده و در ماهیچه تجمع می یابد . این اسید لاکتیک موجب ایجاد احساس سوزش در ماهیچه ها در طی فعالیت و ورزش شدید می گردد و به این ترتیب عملکرد بهینه ماهیچه ها نیز مختل می گردد . این احساس سوزش (burning sensation) ناشی از تغییر در اسیدیته عضلانی است .
نقطه ای که در آن اسید لاکتیک شروع به تجمع سریع در خون می نماید آستانه بی هوازی (anaerobic threshold) یا آستانه لاکتیکی (lactic threshold=LT) نامیده می شود . شخص می تواند تولید سریع اسید لاکتیک را با انجام ورزش های سبک تر بعد از فعالیت های شدید کاهش دهد . مثلاً حرکت مداوم بشکل آهسته تر تا سرعت تنفس نیز کاهش یافته و آهسته شود .
تمریناتی با فرجه های زمانی معین مثل ورزش هایی به مدت 2 یا 3 روز در هفته که شامل پریود فعالیت های شدید بدنبال آن پریودی از فعالیت های متعادل تر و آرامتر است و نیز به کاهش تولید اسید لاکتیک در ماهیچه ها کمک می کند در واقع بدن در طی این تمرینات فرجه دار یاد می گیرد که چگونه لاکتیک اسید تولید شده در طی این فرآیند را مصرف نماییم .
در واقع به این ترتیب فرد می تواند بتدریج به فعالیت های شدید خود به مدت طولانی تر ادامه دهد بدن هیچ گونه کوفتگی و درد عضلانی متعاقب آن .
باکتری های اسید لاکتیک و مصار فشان در غذا
استفاده باکتری های لاکتیکی  در تولید فرآورده های غذایی تخمیری به حدود 4000 سال پیش بر می گردد . بطوریکه عملاً آنها در تولید فرآورده هایی چون ماست ، پنیر ، کفیر ، کوسیس و ... بکار می رفته اند .
باکتری های لاکتیکی به دسته بزرگی از باکتری ها مفید اتلاق می گردند که ویژگی های مشابهی داشته و همگی محصول نهایی تخمیری شان اسید لاکتیک است . آنها بوفور در طبیعت وجود داشته و حتی در دستگاه گوارش ما نیز یافت می گردند .
اگرچه شهرت عمده آنها در تولید فراورده های شیری است ولی از آنها در تولید ترشی ، سبزیجات ، در پخ و نانوایی ، شراب سازی ، ماهی ها ، گوشت ها و سوسیس های پرورده استفاده می گردد .
مردم هزاران سال پیش بدون اطلاع از مکانیسم عملکرد از این باکتری ها ،برای تولید فرآورده های غذایی تخمیری برای افزایش عمر ماندگاری یا بهبود عطر و طعم بافت غذا نسبت به حالت اولیه اش استفاده می کردند . امروزه نیز فرآورده های شیری تخمیری مختلفی مثل نوشیدنی های تخمیری شیری همچون کفیر یا فرآورده های نیمه جامد و سفتی مثل ماست و پنیر از فعالیت این دسته از میکروب های مفید و نامی تولید می گردد . به این شکل که این باکتری ها از لاکتوز شیر استفاده نموده با تولید اسید لاکتیک مقدمات لخته شدن پروتئین شیر را مهیا می نمایند که البته متغییرهای دیگری همچون دما ، ترکیب خورشید و نوع باکتری مورد استفاده در تولید فرآورده های متفاوت دخیل می باشند ؛ اسید لاکتیک به فرآورده مزه ترشی ملایمی می دهد . این باکتری ها توانایی تولید ترکیبات آروماتیکی همچنین استالونید و دی استیل( به ترتیب عامل اصلی فلیور ماست و پنیر می باشند ) را دارند .البته در برخی فرآورده ها می توان از مخمرها نیز در کنار این باکتری ها استفاده نمود مخمرها با تولید CO2 و الکل در ایجاد مزه ؟ مثلاً در کفیر و کوسیس دخیل اند . در تولید ماست دو سویه باکتریایی از این خانواده با همزیستی مناسبی که با هم دارند رشد یکدیگر ر تقویت نموده و باعث ارتقاء کیفی ژل شیری می شوند که از نظر ذائقه ای مطلوبیت بالایی داشته و ماست نامیده می شود .
پروبیوتیکها که باکتری های سلامت بخش نیز خوانده می شوند هم جزء باکتری های خانواده لاکتیک می باشد . بنابراین از آنها می توان در تولید فرآورده های لبنی پروبوتیکی فرا ویژه که در کنار خواص تغذیه ای خود خواص درمانی نیز برای مصرف کننده دارند ، استفاده نمود . امروزه تولید این دسته از فرآورده های شیری پروبیوتیکی در دنیا رنق زیاد چشمگیری یافته است .
چرا مصرف ماست و دوغ آرامش بخش برای یک خواب راحت است ؟
تحقیقات نشان می دهد که اسید لاکتیک تولید شده و موجود در فرآورده های تخمیری شیری همچون ماست و دوغ با اثر گذاری به سیستم پاراسمپاتیک دستگاه عصبی و فعال نمدن آن منجر به ایجاد آرامشی در عضلات بدن می گردد که متعاقباً خواب آرامی را باعث می گردد .
سیستم های تولید انرژی
عضله برای آنکه به حالت انقباض در آید احتیاج به انرژی دارد . منبع اصلی انرژی عضله آدنوزین تری فسفات ATP است که به مقدار کمی در عضله وجود دارد ولی به مقدار زیادی انرژی آزاد می کند . کراتین فسفات CP منبع انرژی دیگری است که در سلولهای عضلانی ذخیره می شود . اگر مقدار ATP در سلول بیش از اندازه لازم باشد انرژی اضافی صرف تولید CP می شود و در نتیجه مقدار بیشتری از انرژی ذخیره خواهد شد . به مجرد ذخیره ATP در عضله CP موجود به سرعت و سهولت به ATP تبدیل می شود و در نتیجه CP باعث ثابت ماندن مقدار ATP عضله می شود . انرژی حاصل از CP  و ATP برای مدت کوتاهی انرژی لازم را تامین می کند پس در فعالیت های شدید بدنی که بیش از چند دقیقه طول می کشد باید منبع دیگری از انرژی وجود داشته باشد . این انرژی از تجزیه گلیگوژن حاصل می شود و چون این واکنش در مجاورت اکسیژن قرار می گیرد آن را هوازی یا با اکسیژن می گویند .                
اگر اکسیژن به اندازه کافی برای این واکنش های شیمیایی وجود نداشته باشد در عضله اسیدلاکتیک تولید می شود . قسمت اعظم این اسید لاکتیک مجدداً به گلوکز و گلیگوژن تبدیل می شود و مقداری ازان در عضله برجای می ماند . در ورزشهای سخت و طولانی و مخصوصاً افرادی که از آمادگی جسمانی کمی برخوردارند خستگی عضلات بعد از ورزش مربوط به اسید لاکتیک باقی مانده در عضله است ، میزان خستگی با مقدار اسید لاکتیک موجود در عضله رابطه مستقیم دارد .
تولید انرژی در بدن به 3 طریق آناه برای تولید ATP نیاز به اکسیژن ندارند ( بی هوازی ) و در وسومین طریقه وجود اکسیژن کاملاً ضروری است که به آن (هوازی ) گویند :
سیستم ATP-CP
در ورزشهایی چون : پرتاب نیزه ، پرتاب دیسک ، دو 100 متر و شیرجه یا فعالیتهایی که زمان اجرای آن بسیار کم است ( حدود 10 ثانیه ) و با حداکثر شدت انجام می شوند انرژی مورد نیاز را از این سیستم تامین می کنند ATP و CP موجود در عضله به صورت ذخیره وجود دارند و به هنگام فعالیت انرژی مورد لزوم را تهیه می کنند . در این سیستم برای تامین انرژی احتیاجی به حضور اکسیژن نیست ( بی هوازی)
سیستم اسید لاکتیک
در ورزشهایی که زمان اجرای آنها بین 1 تا 3 دقیقه طول می کشد انرژی مورد نیازشان از این  طریق تامین می کنند مثل دوهای 400 و 800 متر و کشتی . هنگام اجرای این فعالیت ها اکسیژن به قدر کافی در عضله موجود نیست لذا گلوکز موجود در عضله به اسیدلاکتیک و ATP تبدیل می شود . در حقیقت در این سیستم گلوکز عامل اصلی تامین کننده انرژی عضله است .
سیستم هوازی
هر موجود زنده ای برای ادامه ی زندگی و فعالیت احتیاج به اکسیژن دارد . بعد از چند دقیقه که اکسیژن به بدن نرسد ، نه ATP در بدن ساخته می شود و نه انرژی وجود دارد و در نتیجه زندگی پایان می یابد . در ورزشهایی که بیش از 3 دقیقه طول می کشد عضلات انرژی مورد احتیاج را از تجزیه مواد غذایی در مقابل اکسیژن بدست می آورند . در دوهای  ماراتن ، کوهنوردی و ATP و... مورد نیاز عضلات از این طریق تامین می گردد . پروتئین ها ، گیلگوژن و چربیها از جمله مواد غذایی هستند که در این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد و بیشترین مقدار تولید ATP را نیز دارد .
برگشت به حالت اولیه و وام اکسیژن (ریکاوری)
همانطور که گفته شد برای اینکه بدن از حالت استراحت به حالت فعالیت درآید فعل و انفعالات متعددی در عضله صورت می گیرد تا انرژی لازم کسب شود . همچنین برگشت بدن از حالت فعالیت به حالت استراحت نیز بسیار مهم است که آن را برگشت به حالت اولیه (Recavery) گویند . ذخیره اکسیژن بدن هنگام فعالیت های شدید به مصرف سوخت و ساز بدن می رسد ؛ در نتیجه هنگام استراحت مقدار اکسیژنی که از ذخیره بدن گرفته شده است باید دوباره به بدن بازگردد و اسید لاکتیک جمع شده در عضلات نیز باید از سلول های عضلانی خارج شود که البته هر دو نیز هوازی هستند . انرژی از دست رفته بدن را وام اکسیژن (Oxygen Debt) گویند . مقدار وام اکسیژن برابر است با مقدار اکسیژن مورد نیاز در هنگام فعالیت ؛ اگر نوع فعالیت شخص ملایم ، طولانی و یکنواخت باشد بدن می تواند انرژی مورد نیاز را از هوا بگیرد و وام اکسیژن به وجود نمی آید ولی اگر فعالیت شخص شدید باشد به طوری که او مجبور باشد با کمبود انرژی به فعالیت خود ادام دهد مبتلا به وام اکسیژن می شود . مدت زمانی که طول می کشد تا بدن به حالت اول برگردد بستگی به مدت ، شدت و آمادگی جسمانی فرد دارد ؛ بعد از فعالیت ها در 2 یا 3 دقیقه اول مصرف اکسیژن به شدت پایین می آید اما از این شدت به تدریج کاسته می شود تا به حالت یکنواخت برسد . اگر شخص بعد از فعالیت ورزشی خود ، به جای استراحت ، کار ساده ای مثل راه رفتن یا دویدن آرام (سرد کردن ) را انجام دهد اسید لاکتیک موجود در بدن زودتر از بین می رود .

سمینار ارشد رشته شیمی تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد

اختصاصی از یارا فایل سمینار ارشد رشته شیمی تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانلود سمینار ارشد رشته شیمی تولید اسید سیتریک از کاه گندم به روش تخمیر حالت جامد با فرمت ورد و قابل ویرایش تعداد صفحات 90

دانلود سمینار آماده

مقدمه

اسید سیتریک یک تری کربوکسیلیک اسید 6 کربنه با فرمول ساختمانی زیر است:

نام شیمیایی آن، 2- هیدروکسی 1 و 2 و 3 پروپان تری کربوکسیلیک اسید است.

فرمول شیمیایی:  

اسید سیتریک جزء طبیعی و متابولیت مشترک گیاهان و حیوانات است و به صورت خیلی  گسترده در صنایع غذایی، نوشیدنی و دارویی و غیره استفاده می‌شود. به علت دارا بودن گروههای عاملی مختلف و قابلیت زیست تخریب پذیری، اسید سیتریک و نمکهای آن (عمدتاً Na و K ) کاربردهای صنعتی خیلی زیاد در زمینه‌های مختلف دارند.

فهرست مندرجات
عنوان                                               صفحه
دیباچه    1
فصل اول: شناخت کلی اسید سیتریک     2
مقدمه    3
1-1) پیشینه    4
1-2) سوبستراهای استفاده شده بای تولید اسید سیتریک    6
1-3)  خواص فیزیکی اسید سیتریک     7
1-4) خواص شیمیایی اسید سیتریک     11
1-5) منابع طبیعی اسید سیتریک     13
1-6) کاربرد اسید سیتریک     15
1-7) مشتقات اسید سیتریک     20
1-7-1) نمکها    20
1-7-2) استرها    21
فصل دوم: بیوشیمی تخمیر و متابولیسم تولید اسید سیتریک     23
2-1) بیوشیمی تخمیر    24
2-2) بیو شیمی تخمیر    24
2-2-1) تشکیل اسید سیتریک از پیرووات    27
فصل سوم: روشهای تولید اسید سیتریک     31
3-1) M.O های مولد اسید سیتریک    32
3-1-1) مخمرها    33
3-1-2) آسپرژیلوس نایجر    33
3-1-2-1) روش جداسازی سویه A.niger مولد اسید سیتریک     34
3-1-2-2) شناسایی اختصاصی A.niger    35
3-2) روش کشت سطحی     37
3-3) روش کشت غوطه‌ور     37
3-4) تخمیر در بستر جامد    38
3-4-1) روش تخمیر کوجی    38
3-5) تأثیر شرایط محیطی بر تولید اسید سیتریک     39
3-5-1) شرایط تغذیه‌ای A.niger     39
3-5-2) تأثیر فلزات trace در تولید اسید سیتریک     40
3-5-3) تأثیر نیتروژن و فسفر در تولید اسید سیتریک     40
3-5-4) تأثیر متانول در تولید اسید سیتریک     41
فصل چهارم: تخمیر در بستر جامد (SSF)     42
4-1) تعریف کشت حالت جامد    43
4-2) تفاوتهای اساسی بین کشت حالت جامد و کشت غوطه ور    44
4-3) مقایسة کشت حالت جامد با سایر فرآیندهای تخمیری     46
4-4) مزایایی سیستم کشت حالت جامد     48
4-5) معایب سیستم کشت حالت جامد    48
4-6) مراحل اصلی فرآیند کشت حالت جامد     49
4-7) پارامترهای مؤثر بر فرایند SSF در تولید اسید سیتریک     50
فصل پنجم: کاه گندم     52
5-1) تعریف کاه و ویژگیهای ساختاری     53
5-1-1) کربوهیدراتهای ساختمانی     54
5-1-1-1) سلولز     54
5-1-1-2) همی سلولز    55
5-1-1-2) لیگنین     55
5-2) ترکیب شیمیایی کاه گندم     59
5-3) پیش تیمار (Pretreatment) کاه گندم     59
5-3-1) روشهای فیزیکی پیش تیمار کاه گندم     60
5-3-1-1) پیش تیمار کاه گندم با بخار     60
5-3-2) روشهای شیمیایی پیش تیمار کاه گندم     61
5-3-2-1) پیش تیمار کاه با اوره     63
5-3-3) پیش تیمار بیولوژیکی کاه گندم     63
فصل ششم: جداسازی و خالص‌سازی اسید سیتریک     64
6-1) استخراج اسید سیتریک     65
6-1-1) فروشویی (Leaching)    65
6-1-2) روش رسوبگیری     66
6-1-3) روش استفاده از استخراج با حلال     68
6-1-4) روش استفاده از غشاء     69
6-1-5) مقایسه بین روشهای مختلف جداسازی اسید    70
6-2) خالص سازی اسید سیتریک     71
فصل هفتم: بررسی جنبة اقتصادی     73
7-1) کشورهای عمدة‌ تولید کننده و مصرف کنندة محصول     74
7-2) اهمیت اقتصادی طرح     74
7-3) میزان واردات اسید سیتریک     75
7-4) واحدهای تولیدی و واحدهای در دست اجرای اسید سیتریک     78
منابع مورد استفاده     81