برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

بررسی مقایسه ای استخراج اسانس بابونه آلمانی با استفاده از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن، تقطیر با بخار آب و حلال



گروه تخصصی:  کشاورزی و منابع طبیعی

سازمان مجری:  پژوهشکده علوم و صنایع غذایی 

گروه پژوهشی: 

پژوهشگران: 
تاریخ خاتمه:  بهار 1393

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 

نشانی سازمان مجری: 
 

چکیده:

اسانس های گیاهی بعنوان موادی فرار، معطر، بی رنگ و با منشاء ترپنی و الکلی، دارای ترکیبات شیمیایی پیچیده ای هستند که امروزه بیش از پیش به طور گسترده در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی، بهداشتی و شیمیایی به کار برده می شوند. امروزه تکنولوژی استخراج با استفاده از سیال فوق بحرانی بعنوان روشی جدید، قدرتمند و سازگار با محیط زیست برای استخراج اسانس ها یا روغن های فرار گیاهان و ادویه جات مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهمترین ترین سیالات در این زمینه دی اکسید کربن است که گازی کاملا بی خطر، غیر قابل اشتعال، ارزان و دردسترس می باشد. این گاز تحت فشار بالا تبدیل به مایع غیر قطبی شده و مواد آروماتیک موجود در گیاه را بدون هرگونه تغییر و تخریب درخود حل می کند که برای استخراج اسانس های حساس به دما ایده آل است. دراین تحقیق از سه روش استخراج کلونجر، سوکسله و سیال فوق بحرانی برای تهیه اسانس بابونه آلمانی استفاده شد ضمن آن که برای انجام آزمایشات استخراج اسانس با روش سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن، از روش طراحی آزمایشی سطح پاسخ، تاثیرعامل فشاردر 5 سطح (240 و 200، 160، 120، 80 بار)، دما در 5 سطح (55 و50، 45، 40، 35 درجه سانتی گراد) و زمان دینامیک در 5 سطح (150 و 120، 90، 60، 30 دقیقه) برای دبی متوسط سیال 3min/lit و زمان استاتیک استخراج 30 دقیقه، بر درصد وزنی اجزاء اسانس، مورد بررسی قرار گرفت. اجزاء اسانس بابونه استخراج شده با CO2 فوق بحرانی و حلال اتانول، توسط GC-MS شناسایی شدند که مهمترین ترکیبات اکسیدهای بیسابولول آلفای A و B، آلفا بیسابولول (a-Bisabolole)، اکسید بیسابولون، دی سیکلو اتر (En-in dicycloether) و b-Farnesene بودند. دیگر ترکیبهای شناسایی شده در اسانس اسپاتلنول (Spathulenol) و 7- متوکسی کومارین (Methoxycumarin) بودند. مقدار اسانس جمع آوری شده به روش تقطیر با بخار آب، بسیار کم و غیر قابل اندازه گیری بود. بازده کلی استخراج به روش سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن و نیز درصد وزنی اجزاء موثره غیر قطبی در اسانس استخراج شده به این روش، به طور قابل توجهی بیشتر از روش استخراج با حلال اتانول بودند. در بهینه سازی کلی فرایند استخراج اسانس با سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن، شرایط دمای 40.65oC، فشار 117.7 بار و زمان دینامیک استخراج 71.21 دقیقه به عنوان تیمار بهینه فرایند تعیین شد ضمن آن که اکسید بیسابولول آلفای A (با 45.6397%)، دی سیکلواتر (با 20.4926%) و اکسیدبیسابولون (با 11.2845%) به ترتیب بیشترین درصد وزنی ترکیبات موجود در اسانس بابونه آلمانی را تشکیل دادند.



کلیدواژگان:

 
 
Title:

Comparative Extraction of Matricaria Chamomilla Essential oil by Extraction by Supercritical CO2, Steam distillation, and Solvent



Abstract:

Essential oils are aromatic, volatile and colorless complex compounds originating from terpenoids and used vastly in food, cosmetic, medicinal, and chemical industries.
Supercritical fluid (SCF) extraction is an efficient and eco-friendly method for extraction of herbs and spices. In this field, carbon dioxide is the most considered fluid because of its safety, inflammability, low cost, and viability. It converts to a non-polar liquid under high pressure which is ideal for extraction of thermal degradation susceptible essential oils.
In this work three extraction techniques including steam distillation, soxhlete, and SC-CO2 has been performed for extraction of Matricaria chamomilla essential oil. Effect of pressure at 5 levels (80, 120, 160, 200, 240 bar), temperature at 5 levels (35, 40, 45, 50, 55oC), dynamic time at 5 levels (30, 60, 90, 120, 150 min.) on weight percent of major components of extracted essential oil in flow rate of 3 L.min-1 and static time of 30 min. has been investigated by response surface methodology (RSM). Extracted essential oils were analyzed and identified by GC-Mass. The major components of the essential oils were
a-bisabolol oxide A, α-bisabolol oxide B, a-bisabolol, bisabolone oxide, En-in dicycloether, b-farnesene, and the minor components were spathulenol and 7-methoxy cumarin.
The yield of extraction in steam distillation was negligible, while the extraction yield in the case of SC-CO2 extraction was excessive and higher than that the ethanol extraction.
Optimized condition for SC-CO2 extraction of essential oil obtained at 40.65
oC, 117.17 bar, and dynamic time of 71.21 min. At this condition the weight percent of α-bisabolol oxide A, En-in dicycloether, and bisabolone oxide, as major components in extracted oil, were 45.64%, 20.49% and 11.28%, respectively.



Keyword(s):