Кратко описание

1 INSTITUTO POLITÉCNICO НАЦИОНАЛЕН МЕЖДИСЦИПЛИНАРЕН ИЗСЛЕДВАТЕЛСКИ ЦЕНТЪР ЗА ИНТЕГРАЛНО РЕГИОНАЛНО РАЗВИТИЕ .

национален

Описание

INSTITUTO POLITÉCNICO НАЦИОНАЛЕН ИНТЕРДИСЦИПЛИНАРЕН ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКИ ЦЕНТЪР ЗА РЕГИОНАЛНО ИНТЕГРАЛНО РАЗВИТИЕ ОАХАКА

ОЦЕНКА НА ЕФЕКТА НА СОНИКАЦИЯТА - МИКРОВЪЛНА ВЪВ ВЪЗМОЖНОСТТА НА ВАНИЛА (Vanilla planifolia Andrews)

ТЕЗИ, ЧЕ ДА ПОЛУЧИТЕ СТЕПЕНТА НА МАГИСТЪР В НАУКИТЕ ПРЕДСТАВЯ:

ISIDRO PACHECO REYES

Режисьор на дипломната работа: Дра Луицита Лагунес Ривера

Страница 5 7 8 9 10 11 12 13 14 14 15 15 19 21 22 23 25 25 25 26 27 28 30 31 31 31 32 32 32 33 34 36 38 39 39 40 40 40 41 42 42 43 43 44 44 46 3

9.3 Период 2 ……………………………………………………………………… . 9.3.1 Ефект на алтернативни енергии върху структурата на ваниловите плодове ……….… . 9.3.2 Микрографии ……………………………………………………………… 9.3.3 Активност на β-глюкозидазата и добива на ванилин ………………. 9.3.4 Статистически анализ на алтернативни енергии при ванилово увяхване ...... 9.3.4.1 Корелации на β-глюкозидаза и добив на ванилин ……… 9.3.4.2 Анализ на дисперсията на добив на ванилин …………………… . 9.4 Прилагане на енергии съсредоточен върху ползата от ванилията ………………… 10. ЗАКЛЮЧЕНИЯ НА ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ ……………………… 10.1 Период 1 …………………………………………………… ………………… . 10.2 Период 2 …………………………………………………………………… . 11. ПЕРСПЕКТИВИ… ……………… ………………………………………………. 12. ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………………………………………. 12.1 Калибрационна крива на ванилин …………………………. ……………. 12.2 Изисквания за използване на анализ на дисперсията в добива на ванилин. 13. ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………………………….

48 48 50 51 56 56 59 60 64 64 65 66 67 67 68 71

ИНДЕКС НА ФИГУРИТЕ

Фигура 1. Напълно развит ванилов плод ………………… . ………………….

Фигура 2. Напречно сечение на плода ванилия, показващо вътрешната му структура ....

Фигура 3. - Напречно сечение на зрелия плод на ванилия ………………………… . …….

Фигура 4. Разделяне на ванилин и глюкоза от глюкованилин чрез действие на β-глюкозидаза ……………………………………………. …………………………...

Фигура 5. Разположение на глюкозида и активността на β-глюкозидазата в различни зони на напречно сечение на обвивката ……………………………………. 17 Фигура 6. Местоположение на фенолни съединения и окислителни фенолни ензими (РРО, полифенол оксидаза и POD, пероксидаза) в растителна клетка ……………………

Фигура 7. Трансформация на зелени шушулки за извличане ……………………………………….

Фигура 8. Начини за получаване на ванилин …………………………………………………….

Фигура 9. Методи в полза на ванилията ……………………………………………….

Фигура 10. Ефект на пероксидазата върху р-хидроксибензалдехид и ванилин ……………….

Фигура 11. Ефект от сушенето чрез замразяване върху плодовете ванилия ……………………………… . …….…

Фигура 12. - Режим на ултразвуково храносмилане и включени ефекти ……………………….

Фигура 13. Общ процес за валидиране на ползата с алтернативни енергии ………………….

Фигура 14. Експериментална диаграма период 1 ……. …………………………………….

Фигура 15. Увяхване на шушулките ……………………………………………………. ……….

Фигура 16. Експериментална диаграма период 2 ……………………………………. …….

Фигура 17. MiniScan от оборудването на Hunterlab ……………………………………………….….

Фигура 18. Графика за определяне на цвета ………………………………………………. …….

Фигура 19. Устройство за проникване ………………………………………………… . ……

Фигура 20. Ванилия се възползва ……………………………………………………. ... ......

Фигура 21. Добив на ванилин при различните обогатяващи лечения …………. 45 Фигура 22. Променливост на добива на ванилин ……………………………… . ……… . 46 Фигура 23. Дървовидна диаграма на добива на ванилин в процеса на обогатяване….

Фигура 24. Процент на проникване на зелени и третирани шушулки ……………. ………….

Фигура 25. Ефект на ултразвук върху клетъчната структура на ванилови плодове, взети с леща с електронен микроскоп X10 …………………………………………….

Фигура 26. Ензимна активност и добив на ванилин в продължение на 40 дни полза с Т увяхване и след увяхване с ултразвук …………………………….

Фигура 27. Ензимна активност и добив на ванилин в продължение на 40 дни полза с увяхване в MOH2O и след изсъхване с ултразвук ………………….

Фигура 28. Ензимна активност и добив на ванилин в продължение на 40 дни полза с увяхване в ОМ и след увяхване с ултразвук …………………….

Фигура 29. Ензимна активност и добив на ванилин в продължение на 40 дни полза при лечение с S и след увяхване с ултразвук …………………………….

Фигура 30. Зависимост на ензимно-ванилиновата активност на различното увяхване и след увяхване при 0, 5, 10 и 15 минути ултразвук в полза на ванилия ……………………………………….… ………………………………….

Фигура 31. Добив на ванилин с различно увяхване след 20 дни полза ....

Фигура 32. Връзка ванилин-β-глюкозидаза с лечебни ползи, модифициращи мощността на алтернативни енергии …………………………………………………… . Фигура 33. Крива на калибриране на ванилин …………… ………………………………….…. Фигура 34. Нормалност на добива на ванилин. Изсъхнали: a) T, b) MOH20, c) MO и d) S ………………………………………………………………………………

ТАБЛИЧЕН ИНДЕКС

Таблица 1. Стандартни параметри, които определят качеството на шушулките ………………………. 20 Таблица 2. - Предимства и недостатъци на леченията за клетъчно унищожаване ………………….

Таблица 3. - Експерименти от период 1 ……. ……………………………………………………….

Таблица 4. Предлагани 4 факториални експеримента, с четири променливи на две нива ...

Таблица 5. Количество проба, използвана за период 2 ……………………………………….

Таблица 6. Стойности на калибриране за определяне на цвета ……………………………………….

Таблица 7. Физикохимични свойства на шушулките, използвани през двата периода на прибиране на реколтата ……………………………………………………………………………….

Таблица 8. Съотношение на разредени екстракти и процент на ванилин в обогатени шушулки ... ...

Таблица 9. Процент ванилин в зърната, облагодетелствани през период 1 ... ...

Таблица 10. Средства и стандартни отклонения на добива на ванилин …………………….

Таблица 11. Процент на проникване на зелени шушулки и третирани шушулки . …………………… 48 Таблица 12. Корелации на добива на ванилин и активността на β-глюкозидазата на плодовете ванилия, подложени на T увяхване с последващо изсушаване със звукообработване ....

Таблица 13. ANOVA анализ за ванилин (%) според леченията Т ………………………. 59 Таблица 14. ANOVA анализ за ванилин (%) според лечения с MOH2O …………………. 59 Таблица 15. ANOVA анализ за ванилин (%) според леченията с MO ...…………………. 59 Таблица 16. ANOVA анализ за ванилин (%) според лечения S ……………………….

Таблица 17. Проценти на ванилин с различно увяхване след 20 дни полза ....

Таблица 18. Концентрация и абсорбция на ванилин ………………………………………….

обратно пропорционално от зелени шушулки на обработени шушулки; Въпреки това, когато се следва кинетиката на еволюцията на ванилина при всички лечения, тази връзка не е ясно отбелязана, което се счита за много решаващо през първите дни от обработката на ванилия. Най-добрата корелация между ензим и ванилин беше представена с увяхването в S, където няма статистически значими разлики в средния добив на ванилин. Когато се използват фокусирани енергии на ултразвук (SF) и микровълни (MF) при изсъхването на шушулките, добивът на ванилин се увеличава по отношение на Т процеса; освен когато се прилага излишна микровълнова фурна.

КЛЮЧОВИ ДУМИ: Алтернативни енергии, сушени, изсъхнали, ванилин, β-глюкозидаза.

Традиционният процес на обогатяване може да отнеме от три до шест месеца, докато тези, извършвани на лабораторно ниво месец и половина, като се получава 3% ванилин (RosadoZarrabal et al., 2006)

или 2,174% за 10 дни полза (Sreedhar et al., 2007),

ензимен, при който

температурата и ензимната активност са ключови фактори.

5.2 Условия на околната среда за растежа и производството на ванилия Оптималната температура е от 21 до 32 ° C, с минимални температури от 5 до 7 ° C за кратко време, на височина 0-600 метра над морското равнище, с валежи от 1200 до 3000 мм годишно и добро разпределение през цялата година. Много е важно земята, избрана за засаждане на ванилия, да има добър дренаж, тя трябва да е богата на органични вещества и да има рН между 6 и 7 (PRODESIS, 2005). Отглеждането на ванилия, кафе или други подобни остават дълго време, те са горски агросистеми, в които опорните и сенчести дървета помагат да се поддържат биогеохимичните цикли много по-добре от едногодишните растителни култури; те запазват местното биоразнообразие и регенеративния капацитет на гората. Насаждението на ванилия обаче се нуждае от 3 до 4 години, за да започне да произвежда (Elorza и López, 2007). 5.3 Ванилов плод и неговите ензимни реакции Шушулките (Фигура 1 |) имат триъгълно напречно сечение, с централна кухина, която съдържа хиляди малки семена (Фигура 2), месестата част се използва за приготвяне на ароматизатора.

Фигура 1. Напълно развит ванилов плод.

Фигура 2. Напречно сечение на плода ванилия, показващо вътрешната му структура.

Всеки ъгъл на напречно сечение е ограничен от тръбни клетки или папили, докато до кухината са плацентарните ламини (Фигура 3). Епикарпът и ендокарпът се състоят от един или два слоя от много малки клетки, които мезокарпът съдържа

най-вероятно вакуолизирани клетки и цитоплазмата е

е ограничено от тънък слой около клетъчните стени (Odoux et al., 2003).

Фигура 3. Напречно сечение на зрели плодове ванилия.

Зелената шушулка съдържа гликозидни съединения, които са предшественици на аромата, от които основно са идентифицирани пет (Dignum et al., 2004), като най-важният е глюкованилинът, който се натрупва значително в плодовете след 15-та седмица на опрашването и продължава до 30-та седмица приблизително (Odoux et al., 2006). Най-важните съединения във вкуса на ванилия са ванилин, р-хидроксибензалдехид, ванилова киселина и р-хидроксибензоена киселина; от които ванилинът е основното съединение (Pérez-Silva, et al., 2006), фенолен алдехид, получен чрез ензимна хидролиза (Фигура 4) на β-глюкозидаза върху глюкованилин по време на процеса на втвърдяване.

Фигура 4. - Разделяне на ванилин и глюкоза от глюкованилин чрез действие на β-глюкозидаза.

Локализацията на глюкованилин и активността на β-глюкозидазата в клетъчната тъкан е обект на противоречия (Havkin-Frenkel, et al., 2005). Въпреки това Odoux 2003a и Odoux et al., 2003b споменават, че те се намират в плацентата на обвивката (Фигура 5).

Фигура 5. Разположение на глюкозида и активността на β-глюкозидазата в различни зони на напречно сечение на обвивката.

На клетъчно ниво ензимът и субстратът изглежда са в различни отделения; Изглежда, че активността на β-глюкозидазата е разположена в цитоплазмата, извън мезокарпа и/или апопласта, докато глюковайнилинът е разположен във вакуолата (Фигура 6), плацентата и папилите (Odoux et al., 2003a, 2003b), което също може да се случи в извънклетъчната зона (Joel et al., 2003). Това обаче би изключило присъствието на активен ензим в апопласта преди узряването на плодовете (Odoux et al., 2006).

Фигура 6. - Местоположение на фенолни съединения и окислителни фенолни ензими (РРО, полифенол оксидаза и POD, пероксидаза) в растителна клетка (Toivonen and Brummell. 2008).

Въпреки че количеството глюкованилин в узрелите шушулки присъства на нива от 10-15% на база сухо тегло, само средно близо 2% от ванилина е резултат от традиционния процес на втвърдяване на ванилия, като е в състояние да получи между 4,8 и 7,3% от ванилин, базиран на съотношението на молекулните тегла на ванилин и глюкованилин (152 от 314 g-mol) (Odoux et al., 2006; Perera and Owen, 2008). Perera и Owen (2008) с техните проучвания показват увеличение на добива на ванилин чрез добавяне на ензимите целулаза, пептиназа и β-глюциозидаза. Това причинява увреждане на клетките в зелените шушулки. Зелените и узрелите шушулки показват разлики в ензимната активност, като първите имат нисък добив на хидролиза на глюкованилин (