عنوان پایان‌نامه
تاثیر دما و سرعت جریان هوای خشک کردن بر مقادیر کمی اسانس استحصالی از آویشن باغی (Thymus vulgaris L) و نعناع فلفلی (Mentha piperita L
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 4712;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51653
- تاریخ دفاع
- ۲۳ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- امین نصیری
- استاد راهنما
- حسین مبلی
- چکیده
- رتبه¬بندی گیاهان دارویی بر اساس تعداد کل دارو نشان می¬دهد که گونه¬های مختلف گیاه نعناع و آویشن از جمله پر مصرف¬ترین گیاهانی هستند که در صنایع مختلف دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی به کار می¬روند. آویشن باغی با نام علمی Thymus vulgaris L. و نعناع فلفلی با نام علمی Mentha piperita L. از گونه-های مهم گیاهان آویشن و نعناع می¬باشند. فرآیند خشک کردن به¬منظور حفظ کمیت و کیفیت اسانس استحصالی از گیاه دارای نقش فوق¬العاده¬ای در فرآوری گیاهان دارویی است. در این تحقیق، تاثیر درجه حرارت و سرعت جریان هوا در فرآیند خشک کردن بر مقادیر کمی اسانس استحصالی از آویشن باغی و نعناع فلفلی مورد مطالعه قرار گرفت. برای انجام این بررسی، از طرح بلوک کامل تصادفی در قالب فاکتوریل با در نظر گرفتن درجه حرارت خشک کردن در پنج سطح 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس و سرعت جریان هوا در سه سطح 0/1، 5/1 و 0/2 متر بر ثانیه به عنوان تیمار و مقدار اسانس استحصالی به عنوان متغیر وابسته استفاده شد. تعداد تکرارهای به¬کار رفته 3 تکرار به ازای هر ترکیب از پارامترهای آزمایشی می¬باشد. همچنین به منظور تعیین تاثیر شرایط مختلف خشک کردن بر تغییرات کیفی اسانس استخراج شده از آویشن و نعناع، تغییرات تیمول و کارواکرول اسانس آویشن و منتول اسانس نعناع به کمک روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای بررسی رفتار خشک¬شدن لایه نازک آویشن باغی و نعناع فلفلی از 13 مدل ریاضی خشک¬شدن، شبکه عصبی مصنوعی و سامانه فازی سوگنو در قالب سامانه استنتاج تطبیقی عصبی-فازی(Anfis) استفاده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که دمای هوای خشک کردن و اثر متقابل دما و سرعت هوا تاثیر معنی-داری بر میزان اسانس استحصالی از آویشن و نعناع دارند، در صورتی که اثر سرعت هوای خشک کردن بر میزان اسانس استحصالی معنی¬دار نبود، همچنین با افزایش دما از 40 به 80 درجه سلسیوس میزان اسانس استحصالی از آویشن و نعناع کاهش یافت. نتایج روش سطح پاسخ نشان داد که با افزایش دما درصد تیمول و کارواکرول کاهش می¬یابد. همچنین با افزایش سرعت هوای خشک¬کن درصد تیمول کاهش یافت. درصد کارواکرول نیز با افزایش سرعت از 0/1 به 4/1 متر بر ثانیه کاهش سپس با افزایش سرعت تا سرعت 0/2 متر بر ثانیه افزایش یافت. همچنین از نتایج روش سطح پاسخ می¬توان دریافت که با افزایش دما از 40 به دمای تقریبی 54 درجه سلسیوس درصد منتول کاهش سپس با افزایش دما از 54 به 60 درجه سلسیوس درصد منتول اسانس استحصالی افزایش یافت. همچنین افزایش سرعت جریان هوا در فرایند خشک کردن باعث افزایش درصد منتول اسانس نعناع شد. نتایج مربوط به خشک کردن نشان می¬دهد که مدل¬¬های هندرسون و پابیس اصلاح شده و میدیلی و همکاران منحنی سینتیک خشک¬شدن آویشن باغی و نعناع فلفلی را نسبت به سایر مدل¬ها بهتر برآورد کردند. همچنین مدل¬های شبکه عصبی مصنوعی و انفیس در مقایسه با مدل¬های تجربی ابزاری مناسب جهت پیش¬بینی نسبت رطوبت در مبحث خشک¬شدن لایه نازک آویشن و نعناع می¬باشند.
- Abstract
- The various species of thyme and mint are used in different industries such as pharmaceutical, food, cosmetics and health. Garden thyme (Thymus vulgaris L.) and Peppermint (Mentha piperita L.) are important species of thyme and mint. Drying process, in order to maintain the quality and quantity of essential oil extraction of plant, have a great role in the processing medicinal plants. In this research, the effect of drying temperature and air velocity on essential oil content of garden thyme and peppermint was studied. The experimental design was randomized complete blocks design with two treatments. Treatments included five drying air temperatures: 40, 50, 60, 70 and 80 ?C, and three drying air velocities: 1.0, 1.5 and 2.0 m/s. Also, in order to determine the effects of different drying conditions on the quality of essential oils extracted from thyme and peppermint, Response Surface Methodology (RSM) was used to investigate the changes in the thymol and carvacrol contents of thyme essential oil and menthol content of peppermint essential oil. Thin layer drying behavior of garden thyme and peppermint was experimentally investigated and the mathematical modeling performed by using 13 thin layer drying models. Modelling the correlation between moisture ratio with drying air temperatures, drying air velocity and drying time was also carried out using artificial neural networks (ANN) and Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). The results showed that drying air temperature and the interaction of temperature and air velocity had a significant effect on the amount of essential oils extracted from thyme and peppermint; whereas, the effects of drying air velocity on the essential oil were not significant, also the essential oil extracted from thyme and peppermint decreased as the drying air temperature increased from 40 to 80 ?C. The RSM results showed that thymol and carvacrol contents decreased with an increase in the drying air temperature. Also, thymol content decreased as the drying air velocity increased from 1.0 to 2.0 m/s. Carvacrol content decreased with an increase in the drying air velocity from 1.0 to 1.4 m/s and then increased as the drying air velocity increased to 2.0 m/s. According to RSM results, menthol content decreased with an increase in the drying air temperature from 40 to 54 ?C and then increased as the drying air temperature increased to 80 ?C. Menthol content increased with an increase in the drying air velocity. Results indicated that modified model from Henderson could satisfactorily describe the drying curve of garden thyme and peppermint. Neural network and ANFIS models in comparison with empirical models are more applicable for predicting moisture ratio of the thin layer drying of thyme and peppermint.
