عنوان پایان‌نامه
مطالعه تجربی وبهینه سازی فرایند استخراج فوق بحرانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- فرآیندهای کاغذسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 35850;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 674.
- تاریخ دفاع
- ۱۸ مهر ۱۳۸۶
- دانشجو
- اصغر صفر علیی
- استاد راهنما
- شهره فاطمی
- چکیده
- خواص ارزشمند دارویی اسانس ریشه گیاه سنبل الطیب، این گیاه را به یکی از پرفروش ترین گیاهان دارویی در سراسر دنیا تبدیل کرده است. اسیدهای والرنیک و گروه های مشتقی آن، از جمله ترکیبات ارزشمند موجود در اسانس این گیاه هستند که دانشمندان خواص آرام بخشی و تسکین دهنده آن را بر انسان کشف کرده اند. در این تحقیق، استخراج اسانس از ریشه سنبل الطیب به دو روش تقطیر با آب و روش فوق بحرانی مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. استخراج با سیال فوق بحرانی، بر مبنای طراحی آزمایشات آماری بود. چهار پارامتر موثر بر این فرآیند که شناسایی و انتخاب شدند و طراحی آزمایشات براساس آنها بود عبارتنداز: دما (oC 61-37)، فشار (MPa 4/30-2/15)، زمان دینامیک (min 45-15) و مقدار اتانل (?l 1000-0) در مدت 20 دقیقه زمان استاتیک. از این میان، دما و فشار اثر موثری در فرآیند استخراج فوق بحرانی داشت. در استخراج اسانس و اسیدهای والرنیک، اثر دما منفی و اثر فشار مثبت بود. در استخراج فوق بحرانی: اسانس (w/w) (% 90/4-84/1)، اسید والرنیک (mg/g 72/5-99/1) و مشتقات اسید والرنیک (mg/g 46/2-92/0) و در تقطیر با آب: اسانس (w/w) (%21/0)، اسید والرنیک (mg/g 17/0) و مشتقات اسید والرنیک (mg/g 12/0) بر حسب گیاه خشک، بدست آمد. ترکیبات موجود در اسانس استخراج شده از دو روش مذکور، توسط کروماتوگراف گازی و طیف سنج جرمی شناسایی شدند. با استفاده از آنالیز واریانس، اثرات دوتایی و سه تایی پارامترها مورد مطالعه قرارگرفت. در مدل آماری ارائه شده، پارامترهایی که از نظر آماری معنادار نبودند، حذف شدند. معیار معنادار بودن، در محدوده 95% اطمینان بود. نقاط بهینه پیش بینی شده توسط مدل آماری، نقاطی بودند که ماکزیمم استخراج اسانس و اسیدهای والرنیک را در برداشت.
- Abstract
- The extracts of underground parts (roots and rhizomes) from valerian (V. officinalis L.) have been used for medicinal purposes for over a century. Valerenic acid along with its derivatives (hydroxyvalerenic acid, acetoxyvalerenic acid, valerenol and valerenal) is the most well known compounds in the medicinal researches worldwide. The preparation of modern phytomedical products, mild traditional sedatives, antianxiety and digestive formulations for nervous tension, insomnia and stress, available in the market in the form of teas or tinctures, tablets and capsules as either powdered root or root extracts have been made valerian to be one of the most selling medicinal herbs in the world. The extraction of essential oil and valerenic acids from valerian (V. officinalis L.) roots using supercritical carbon dioxide (SC-CO2) as a solvent along with ethanol as a modifier was studied. Several parameters influencing extraction have been identified and studied, such as: pressure (15.2-30.4 MPa), temperature (37-61 oC), dynamic time (15-45 min) and amount of ethanol (0-1000 µL) as the modifier, at a fixed static extraction time (20 min) in order to obtain the highest yield of extracts. The optimization procedure is based on the use of experimental design and the subsequent statistical study of the obtained data. A simplex centroid design (mixture design) coupled with statistical and graphical analysis of the results, by using analysis of variance (ANOVA) was applied to identify the significant effects and optimize variables in the process of valerenic acids and essential oil extraction. In addition, hydrodistillation was carried out in order to compare the data with each other. Using supercritical extraction, valerenic acid (1.99-5.72 mg/g) along with its derivatives, valerenol and valerenal, (0.92-2.46 mg/g) and the oil (1.84-4.90%) (w/w), based on dry root, were extracted. Whereas basing on hydrodistillation, valerenic acid (0.17 mg/g), its derivatives (0.12 mg/g) and the oil (0.21%) (w/w) were isolated. The analysis of the extracts was performed by capillary gas chromatography (GC) and GC/MS spectrometry.
