عنوان پایان‌نامه
بررسی تجربی فرآیند استخراج روغن دارویی از سبوس برنج به وسیله حلال مناسب و بهینه سازی پارامترهای آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-داروسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1111.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52290
- تاریخ دفاع
- ۰۷ اسفند ۱۳۹۰
- دانشجو
- علیرضا زارع
- استاد راهنما
- رضا ضرغامی
- چکیده
- بالابودن میزان روغن در سبوس برنج و با ارزش بودن این روغن دارویی از نظر اسیدهای چرب ضروری، آنتی¬اکسیدان¬ها و همچنین تاثیر آن در کاهش کلسترول خون، زمینه لازم را جهت ارائه روشی بهینه به منظور دستیابی به این روغن ارزشمند فراهم می آورد. در این پژوهش برای استخراج روغن، از سبوس برنج طارم که از ناحیه شمال ایران جمع آوری شده بود، استفاده گردید. با بررسی و مطالعه منابع موجود در زمینه استخراج این روغن دارویی ارزشمند، روش استخراج مایع از جامد بوسیله دستگاه سوکسله برگزیده شد. برای دستیابی به روغن مورد نظر، چهار نوع حلال مختلف شامل نرمال¬هگزان، متانول، اتانول و ایزوپروپانول مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش¬های انجام گرفته با تعیین چهار پارامتر مهم بر روی استخراج شامل میزان و نوع حلال، زمان استخراج و میانگین اندازه ذرات بر اساس طراحی آزمایش صورت پذیرفت. برای آنالیز داده¬ها و بهینه ساختن شرایط استخراج از نرم¬افزار آماریDesign Expert 6.0.6 استفاده گردید. در ادامه، مدل موازنه جرم و انرژی فرآیند بر پایه دستگاه سوکسله بوسیله نرم افزار MATLAB انجام گرفت. نتایج حاصل از طراحی آزمایش نمایانگر آن است که حلال نرمال¬هگزان بیشترین قدرت حلالیت را در استخراج این روغن دارد. همچنین با افزایش میزان حلال و زمان استخراج از سویی و کاهش اندازه ذرات از سوی دیگر میزان استخراج روغن افزایش می¬یابد. بر پایه نتایج حاصل از مدل آماری بیشینه میزان درصد روغن استخراج شده در محدوده شرایط فرآیند برابر با 47/8 گرم به ازای 100 گرم سبوس تعیین گردید. در صورتی که بیشترین مقداری که از نتایج تجربی بدست آمد برابر با 67/7 گرم به ازای 100 گرم سبوس برنج بود. در بهینه سازی، کمترین میزان مصرف حلال، بهترین نوع حلال، سریع¬ترین زمان ممکن و بهترین اندازه ذرات جهت دستیابی به بیشترین میزان روغن در نظر گرفته شد. شرایط بهینه برای تولید بیشترین میزان روغن برابر با میزان 300 میلی لیتر از حلال نرمال هگزان، ذراتی با اندازه 6/0 میلیمتر و زمانی برابر با 4 ساعت و 41 دقیقه تعیین گردید. میزان روغن استخراج شده با این شرایط 38/6 گرم از هر 100 گرم سبوس برنج بود. همچنین مقایسه ای بین نتایج تجربی و مدل موازنه جرم و انرژی انجام گردید که نتایج حاصل تطابق بسیار خوبی را از خود نشان داد.
- Abstract
- High levels of medicinal compounds in the rice bran oil such as essential fatty acids, anti-oxidants and, etc. make it medically a valuable product. Tarom rice bran collected from north of Iran, was used in the experiments. The survey of existing resources in the field of rice bran oil extraction, the solid-liquid extraction by soxhlet device was chosen. In order to extract the oil, four different solvents including normal hexane, methanol, ethanol and isopropanol were implemented. Experiments with the various values of four important parameters including the amount and type of the solvent, extraction time and the average particle size were conducted according to the output of design of experiments. Data analysis and optimizing process were performed using Design Expert 6.0.6 software. Mass and energy balance models based on Soxhlet apparatus were done by MATLAB software. The results of experimental design disclosed that normal hexane solvent as the optimum solvent. The amount of the extracted oil increases with increasing the extraction time and amount of solvent and diminishing the average size of particles. Based on the results of the statistical model, maximum amount of oil extracted in the range of process conditions 8.47 grams per 100 grams of rice bran were determined. But the maximum amount of rice bran oil in experimental results was obtained 7.67 grams per 100 grams of rice bran. For the optimization, lowest solvent consumption, best solvent, fastest time and best possible particle size to achieve maximum of the oil was considered. Optimal conditions for producing the highest amount of oil with 300 ml of normal hexane solvent, average particle size 0.6 mm and time equal to 4 hours and 41 minutes was determined. The amount of oil with these conditions was extracted 6.38 grams per 100 grams of rice bran. Comparison between experimental results, statistical models and mass and energy balance model was done. The results showed excellent agreement.
