نوع نشاسته

R²

RMSE

نشاسته طبیعی

۹۹۳/۰

۱۳۴/۰

نشاسته فسفریله

۹۹۵/۰

۱۰۱/۰

نشاسته هیدروکسی پروپیله

۹۹۲/۰

۱۲۳/۰

جدول ۴-۲۲ نتایج مدلسازی بدست آمده را برای نشاسته های مختلف نشان می دهد. مقادیر بالای ضریب تبیین (R²) و پائین جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) که به ترتیب در محدوده ۹۹۵/۰-۹۹۲/۰ و ۱۳۴/۰-۱۰۱/۰ بودند، توانایی بالای این روش مدلسازی را جهت تخمین میزان گلوکز رهایش یافته در شرایط روده شبیه سازی شده نشان داد. لازم به ذکر است که کارایی این روش مدلسازی حتی بالاتر از مدلسازی ریاضی صورت گرفته (بر اساس تابع نمایی دو جزئی) (۹۹۱/۰-۹۳۸/۰R² =) بود.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

اگرچه پژوهش خاصی در رابطه با مدلسازی فرایند های درگیر با سیستم های دستگاه گوارش با بهره گرفتن از سیستم استنتاج فازی جهت مقایسه با نتایج بدست آمده در این تحقیق یافت نشد، اما تحقیقاتی که این قسمت آورده می شود به خوبی کارایی بالای سیستم فازی را جهت مدلسازی فرایند های مختلفِ مرتبط با صنایع غذایی را نشان می دهد.
واکوئیرو و همکاران (۲۰۰۸) با بهره گرفتن از مدلسازی فازی و به کارگیری سیستم استنتاج Takagi-Sugeno به مدلسازی فرایند خشک شدن مانگو (Mangiferaindica L.) در ۴ دمای ۴۰، ۵۰، ۶۰ و ۷۰ درجه سانتیگراد پرداختند. آنان دریافتند که مدلسازی فازی دارای قابلیت بالایی (R² برابر با ۹۹۸۳/۰) در مدلسازی فرایند خشک شدن این محصول، در مقایسه با مدلسازی های ریاضی بر پایه تئوری و نیمه تجربی رایج می باشد. آیوانو و همکاران (۲۰۰۴) با بهره گرفتن از سیستم استنتاج فازی Takagi-Sugeno به بررسی میزان قهوه ای شدن شیر و تخم مرغ حین فرایند پرداختند. آن ها با بهره گرفتن از تابع عضویت ذوذنقه ای میزان سطح خاکستری تصاویر نمونه ها را به سه مجموعه در محدوده سیاه، در محدوده قهوه ای و در محدوده قهوه ای مایل به زرد تقسیم کردند و یک

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

۵-۱٫ نتیجه گیری

در پژوهش حاضر، در ابتدا برخی خصوصیات فیزیکوشیمیایی نشاسته های طبیعی، فسفریله و هیدروکسی پروپیله گندم مورد مطالعه قرار گرفت. خصوصیات رئولوژیکی تنش برشی پایا و دینامیک نمونه های نشاسته نیز مطالعه شد. سپس فرایند هضم این نشاسته ها در سیستم مدل مورد بررسی قرار گرفت؛ بدین صورت که هر یک از نمونه ها در دو حجم (۵/۷ و ۱۵ میلی لیتر) و دو غلظت (۸ و ۱۲ درصد) با بزاق برای ۵ ثانیه مخلوط شدند و سپس به ترتیب ۴۰ و ۱۲۰ دقیقه در شرایط معده و روده شبیه سازی شده هضم گردیدند. اثر حجم، غلظت و نوع اصلاح صورت گرفته (فسفریله و هیدروکسی پروپیله کردن) بر میزان رهایش گلوکز در شرایط هضم در دو قسمت اخیر مورد مطالعه قرار گرفت. بعلاوه، اثر فاکتور های دخیل در هر مرحله از هضم مانند pH اسیدی معده و حضور آنزیم های موجود در روده بر روی خصوصیات رئولوژیکی مخلوط های بدست آمده از هر مرحله هضم مورد بررسی قرار گرفت. در انتها میزان رهایش گلوکز در روده شبیه سازی شده با بهره گرفتن از جدول جستجوی فازی مدلسازی گردید.
نتایج نشان که قدرت تورم و شاخص شفافیت خمیر نشاسته های هیدروکسی پروپیله و فسفریله به ترتیب بیشتر و کمتر از نشاسته طبیعی گندم بود، در نتیجه در محصولات نشاسته ای که مشکل باقیماندن آب اضافی در آن مشکل زاست و یا در محصولاتی ژله ای که نیاز به ظاهری شفافتر دارند، می توان از نشاسته هیدروکسی پروپیله به جای نشاسته طبیعی استفاده کرد.
اندیس قند خون تخمین زده شده و قابلیت هضم معدوی-رودوی نشاسته طبیعی می تواند تحت تاثیر اصلاح شیمیایی قرار گیرد. هیدروکسی پروپیله کردن (۱۰۶/۲ درصد) نشاسته طبیعی از طریق کاهش محتوای نشاسته با قابلیت هضم سریع (RDS)، قابلیت هضم نشاسته را کاهش و مقدار نشاسته مقاوم (RS) را افزایش داد، در حالی که فسفریله کردن (۰۹۶/۰ درصد) نشاسته طبیعی تاثیر خاصی بر این شاخص ها نداشت. بر اساس نتایج بدست آمده شرایط هضم معدوی شبیه سازی شده تاثیر چندانی بر روی میزان رهایش گلوکز نداشت، در حالی که افزایش شدیدی در این میزان تحت تاثیر آنزیم های هیدرولیز کننده نشاسته در شرایط روده شبیه سازی شده مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان داد که این آنزیم های رودوی در مقایسه با pH اسیدی معده، تاثیری پرمعنی را بر روی پارامتر های رئولوژیکی (ضریب قوام و اندیس رفتار جریان) نشاسته های طبیعی، فسفریله و هیدروکسی پروپیله داشتند. بر اساس نتایج بدست آمده برای میزان رهایش گلوکز در شرایط روده شبیه سازی شده می توان نتیجه گرفت که استفاده از نشاسته هیدروکسی پروپیله به دلیل اینکه رهایش قند کمتری از آن صورت می گیرد، می تواند در رژیم غذایی بیماران دیابتی و یا کسانی که به دنبال کاهش قند مصرفی هستند (مثلاً برای افراد چاق) قرار گیرد و جایگزین استفاده از نشاسته طبیعی شود. از سویی دیگر در مورد نشاسته فسفریله این اثر کاهشی در میزان رهایش قند، نسبت به نشاسته هیدروکسی پروپیله کمتر بود، ولی شاید بتوان با افزایش درصد استخلاف فسفر و ایجاد اتصالات عرضی بیشتر، اثر مشابه هیدروکسی پروپیله کردن را بدست آورد. همچنین نتایج نشان داد که با کاهش حجم و غلظت نشاسته مصرفی (خواه اصلاح شده یا طبیعی) می توان میزان رهایش گلوکز را کنترل کرد.
لازم به ذکر است که در چنین مطالعاتی، شرایط ساده ای جهت شبیه سازی فرض می گردد که کاملاً منطبق بر شرایط فیزیولوژیکی دستگاه گوارش نیست، در نتیجه باید گفت که این نتایج بدست آمده، به دلیل شرایط پیچیده درون سلولی (in vivo) نباید به عنوان نتایج واقعی در نظر گرفته شوند.
نتایج بررسی رئولوژی برشی پایای نمونه های نشاسته نشان داد که رفتار رئولوژیکی هرسه نوع نشاسته از نوع رقیق شونده با برش و تیکسوترپ بود. از نقطه نظر رفتار جریان مستقل از زمان، مدل های هرشل-بالکلی و سیسکو مناسب ترین مدل ها برای تخمین رفتار جریان برشی پایای ژل های نشاسته در شرایط عدم حضور بزاق بودند، در حالی که در شرایط حضور بزاق، مدل بینگهام تقریباً بهترین مدل بود. رفتار تضعیف شونده با برش ژل های نشاسته کاملاً تحت تاثیر نوع اصلاح شیمیایی، غلظت و حضور بزاق بود. نتایج بدست آمده نشان داد که در بین مدل های بیان کننده رفتار تیکسوترپ، مدل کینتیک ساختار درجه دو و کاهش تنش درجه یک، مناسب ترین مدل ها برای بیان رفتار تیکسوترپ نمونه های نشاسته به ترتیب در شرایط عدم حضور و حضور بزاق بودند. به دلیل تفاوت خصوصیات رئولوژیکی بدست آمده برای نمونه های نشاسته، می توان نتیجه گرفت که جانشینی گروه های شیمیایی در ماکرمولکول های نشاسته طبیعی گندم -مانند هیدروکسی پروپیله و فسفریله کردن- می تواند برای تغییر خصوصیات رئولوژیکی نمونه های ژل نشاسته طبیعی استفاده شود، تا از این طریق احساس دهانی مطلوب ایجاد شده و یا تغلیظ کننده نشاسته ای مناسب در شرایط خاص (مثلاً برای بیماران دیسفاژیایی یا دارای سختی بلع) طراحی شود، اگر چه مطالعات بیشتری مورد نیاز است.
نتایج رئولوژی دینامیک نمونه های نشاسته نشان داد که مقدار مدول های G′ و G″ در ناحیه خطی ویسکوالاستیک با افزایش غلظت افزایش یافت، به طوری که این افزایش غلظت به ترتیب بیشترین و کمترین اثر را در مورد مدول G′ برای نشاسته های طبیعی و هیدروکسی پروپیله داشت. از نکات قابل توجه در بررسی خصوصیات رئولوژی دینامیک نمونه های نشاسته این مسئله بود که با وجود مقادیر پائین تر مدول های G′ و G″ برای نشاسته هیدروکسی پروپیله، این نشاسته در هر دو غلظت مقاومت بیشتری را در برابر جریان نسبت به نمونه های ژل دو نشاسته دیگر از خود نشان داد (تنش تسلیم بالاتر) (۱۶۶-۳/۴۸ پاسکال). این مسئله پتانسیل بالای استفاده از نشاسته هیدروکسی پروپیله را به جای نشاسته طبیعی گندم در محصولات ژله ای (ژله مانند) به خوبی نشان می دهد.
مدلساز ی فازی با بهره گرفتن از جدول جستجوی فازی کارایی بالایی (۹۹۵/۰-۹۹۲/۰R² =) را در تخمین میزان رهایش گلوکز در شرایط روده شبیه سازی شده از خود نشان داد، که حتی بهتر از مدل ریاضی تابع نمایی دو ترمه بود. این مسئله کارایی بسیار خوب استفاده از روش های بر پایه هوش مصنوعی را برای چنین مدلسازی هایی به خوبی نشان می دهد. به دلیل اینکه مقدار داده های بدست آمده از برخی سیستم های شبیه سازی شده دستگاه گوارش محدود است، می توان گفت که از قدرت بالای حافظه انجمنی مدلسازی های بر پایه منطق فازی می توان جهت مدلسازی هر چه بهتر این سیستم ها استفاده کرد.

۵-۲٫ پیشنهادات

در ادامه این تحقیق پیشنهاد می شود:
اثر درجات مختلف جانشین سازی با گروه های هیدروکسی پروپیل و ایجاد اتصالات عرضی بر خصوصیات رئولوژیکی و میزان رهایش گلوکز در شرایط هضم معدوی-رودوی مطاله شود
اثر حضور برخی از فیبر های بومی غذایی مانند مرو، قدومه شیرازی و غیره بر میزان رهایش گلوکز در شرایط هضم معدوی-رودوی مورد مطالعه قرار گیرد
نتایج بدست آمده از این تحقیق با نتایج بدست آمده در شرایط درون سلولی (in vivo) به وسیله موش های آزمایشگاهی و دادن تیمار های مختلف نشاسته و نمونه برداری خونی مقایسه گردد
بررسی اثر مرحله هر چند کوتاه هضم دهانی بر میزان رهایش نهایی گلوکز در شرایط روده کوچک
بررسی اثر حذف مرحله هضم معدوی (اهمیت این مرحله از هضم) بر ساختار و میزان رهایش گلوکز از انواع نشاسته
بررسی اثر ویسکوزیته بر میزان جذب گلوکز رهایش یافته از انواع نشاسته در شرایط روده شبیه سازی شده

منابع

Abdelrahim, K., Ramaswamy, H., Van de Voort, F. 1995. Rheological properties of starch solutions under aseptic processing temperatures. Food Research International, 28: 473-480.