استخراج روغن سبوس برنج با روش استخراج با سیال تحت فشار (PFE) و بهینه‌کردن شرایط استخراج به وسیله طراحی فاکتوریال
اسلاید 1: به نام خداوند بخشنده مهربان
اسلاید 2: استخراج روغن سبوس برنج با روش استخراج با سيّال تحت فشار ( PFE ) و بهينه‌كردن شرايط استخراج به وسيله طراحی فاكتوريال
اسلاید 3: عناون مطالب : بخش تئوری بخش تجربی نتيجه گيری و آينده نگری استخراج و روش های مختلف آن سبوس برنج و روغن قابل استحصال آن طراحی آزمايش3
اسلاید 4: هدف از استخراج، جداکردن و بازيابی ترکيبات مورد نظر از بافت نمونه است . سادگی، سرعت عمل و بازيابی کمّی ترکيبات مورد نظر از بافت نمونه، بدون کاهش و يا تجزيه‌شدن آنها و اقتصادی بودن روش. تعريف استخراج4 نسبت به روشهای جداسازی از حساسيت بيشتری برخوردار است.
اسلاید 5: استخراج مايع – مايع: استخراج فاز جامد: 5
اسلاید 6: روشهای عملی استخراج مايع-جامد عبارتند: سوكسله سوكستك استخراج با کمک امواج مايكروويو استخراج با کمک امواج فرا صوت استخراج با سيال فوق بحراني استخراج با سيال تحت فشار يا استخراج با حلال تسريع شده استخراج مايع – جامد: 6
اسلاید 7: سوكسله: 1848 Franz van Soxhlet 1- وسيله گرم كننده بالن حاوي حلال 2- 4- انگشتانه 5- مبّرد اجزاي تشكيل دهنده:3- محفظه استخراج 7
اسلاید 8: سوكستك: 1970 1982ظرف حاوي حلال 1-2-انگشتانه 3- سيستم بازيابي حلال مبّرد 4- اجزاي تشكيل دهنده:8
اسلاید 9: استخراج توسط دستگاه سوكستك شامل 3 مرحله است:1- مرحله جوشيدن2- مرحله شستشو3- در مرحله بازيابي حلال9
اسلاید 10: 1- استخراج با سيال فوق بحراني (Supercritical Fluid Extraction):3- استخراج با سيال تحت فشار (Pressurized Fluid Extraction): 2- استخراج با کمک امواج مايكروويو (Microwave Associated Extraction): تمايل براي كاهش استفاده از حلالهاي آلي خطرناك در استخراج هاي در سالهاي اخير موجب توسعه روشهاي جديد استخراج با مصرف كم حلال نسبت به روشهاي كلاسيك شده است. در ميان اين روش‌ها: 10
اسلاید 11: استخراج با سيال فوق بحراني: CO2 دانسيته شبيه گازها ويسكوزيته و كشش سطحي شبيه گازها استخراج با کمک امواج مايكروويو: امواج مايكروويو كاهش زمان استخراج و مصرف حلال 11
اسلاید 12: جامد و نيمه جامداستخراج با سيال تسريع شده (Accelerated Solvent Extraction) آژانس حفاظت از محيط زيست 1994. مواد زايد و آفت كش ها در خاك و تركيبات آروماتيك چندهسته اي 1995. استخراج با سيال تحت فشار :(PFE) 12
اسلاید 13: 13
اسلاید 14: مخزن حلال پمپ فشار بالا: پمپ مايع رفت و برگشتی پيستونی، مدل اين پمپ PU-2080 از شرکت JASCO ژاپن. سل استخراج: استنلس استيل 316، سل يك‌طرفه، حجم 10 ميلی‌ليتر سيستم كنترل دما (گرمخانه) co-2060 Plus از شركت JASCO ژاپن. كنترل كننده فشار برگشتيBP-1580-81 از شركت JASCO ژاپن. ظرف جمع‌آوري هر سيستم PFE شامل قسمت هاي زير مي باشد:14
اسلاید 15: 15
اسلاید 16: مراحل استخراج:- پركردن نمونه در داخل سل و قراردادن در داخل گرمخانه.- پر كردن سل استخراج به وسيله حلال.- گرم‌كردن و رساندن فشار به فشار مورد نظر. - استخراج به صورت استاتيك.- استخراج به صورت ديناميك.- جمع آوري نمونه.16
اسلاید 17: مزيّت‌های نسبی اين روش نسبت به روشهاي سنتي استخراج عبارتند:در كسري از زمان (در دقيقه) انجام مي شود.هزينه پايين است و مصرف حلال تا 90% كاهش مي يابد.براي دسته زيادي از تركيبات استفاده مي شود.روشي خودکار بوده و مي تواند به طور همزمان تعداد زيادي استخراج را انجام داد. 17
اسلاید 18: چند نمونه از سيستم تجاري از شركت DIONEX :18
اسلاید 19: مطالعات زيست محيطي ضايعات و آفت كش ها تركيبات آروماتيك چندتايي دي فنيل هاي چندكلره فوران ها و دي اكسينها كاربردهاي روش PFE: مواد دارويي و مواد طبيعي - تركيبات فعّال - گياهان دارويي مواد غذاييضايعات باقي مانده در مواد غذايی- چربي ها - ويتامين ها نساجي و الياف 19
اسلاید 20: سبوس برنج: محصول فرعي حاصل از فرايند توليد برنج سفيد است. حدوداً غذاي بيش از نيمي از جمعيت جهان. حدود 10- 8 درصد وزني از برنج. حدود 20-12 درصد وزني از سبوس برنج.20
اسلاید 21: اسيدچرب ترانس دماي احتراق بالا درصد اسيدچرب اشباع پايين ويتامين E آنتي اكسيدان خواص خاص روغن سبوس برنج: اهميت بررسي موضوع:21
اسلاید 22: TocopherolTocoterienolOryzanol22
اسلاید 23: خاصيت آنتي اكسيداني23
اسلاید 24: ساير كاربردهاي سبوس برنج: جاذبهاي بيولوژيكي ساخته شده از سبوس برنج براي جذب فلزاتي مثل +6.Cr تركيبات آلي كلردار و بنزن از پساب ها. تهيّه سراميك هاي تحت عنوانSiC/rice bran carbon . سبوس برنج روغن كشي شده از نظر پروتئينی غني از 8 اسيدآمينه ضروري استميزان پروتئين در سبوس برنج16-12. براي استخراج فروليك اسيد.عامل جلوگيري كننده از ايجاد كف توليد اسيدفسفريك 24
اسلاید 25: 25
اسلاید 26: 26
اسلاید 27: California rice bran oilKing rice bran oilHonest Food27
اسلاید 28: طراحي آزمايش و بهينه سازي طرح فاكتوريال كامل طرح فاكتوريال جزئي طراحی آزمايش بهينه سازی طراحی فاکتوريال يکی در يک زمان همزمان28
اسلاید 29: Central Composite Designs كدگذاري مقدار مركزي صفر مقادير بزرگتر مثبت مقادير كوچكتر منفي29
اسلاید 30: Central Composite Designs (CCD):هر طراحي CCD شامل سه ناحيه اندازه‌گيري است: نقاط مكعب (ناحيه فاكتوريال ) : k2 نقاط ستاره k2 نقاط مركزي روشهاي مختلف از طراحي CCDوجود دارد كه شامل موارد زير است:CCCCCICCF30
اسلاید 31: Number of factorsFactorial PortionScaled Value for α2 22 1.414 3 23 1.6824 24 2.005 25-1 2.00 6 26-1 2.378 براي بدست آوردن نقاط ستاره و براي حفظ حالت چرخشي و متعامد‌‌بودن طراحي: α = (Nf)1/431
اسلاید 32: X1 X2 X3 X4-1 -1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 -1-1 -1 1 -1 1 -1 1 -1-1 1 1 -1 1 1 1 -1-1 -1 -1 1 1 -1 -1 1-1 1 -1 1 1 1 -1 1-1 -1 1 1 1 -1 1 1-1 1 1 1 1 1 1 12k X1 X2 X3 X4-2 0 0 0 2 0 0 0 0 -2 0 0 0 2 0 0 0 0 -2 0 0 0 2 0 0 0 0 -2 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02k7طراحي CCC :32
اسلاید 33: روئه پاسخ و ساخت مدل:y = ƒ ( x1‚ x2‚ … , xk )Y = β0 + ∑ βj Xi + ∑ βjj Xj2 + ∑ βjk Xj XkY پاسخ سيستم Xijk متغيّرهاي سيستم ضريب رگراسيون براي ضريب ثابت : β0 : ضريب رگراسيون براي ترم‌هاي خطي βj: ضريب رگراسيون براي ترم‌هاي مربع βjj: ضريب رگراسيون براي ترم‌هاي برهمكنش βjk33
اسلاید 34: بخش تجربي: آماده‌سازي نمونه‌ها: برنج طارم مش 80 - 70 نمونه در گرمخانه در دماي oC 100 به مدت 3 ساعت و نيم درصد رطوبت: 933/534
اسلاید 35: استخراج روغن سبوس برنج توسط دستگاه سوکسله:مدت زمان استخراج : 10ساعت حلال استخراج n :-هگزان 35
اسلاید 36: استخراج روغن سبوس برنج توسط دستگاه سوکستک: مرحله جوشيدن: 2 ساعت مرحله شستشو: يک ساعت و نيم مرحله بازيابي حلال: 30 دقيقهحلال استخراج n :-هگزان مدت زمان استخراج :36
اسلاید 37: متغيرها موثر در روش PFE: دما فشار زمان استاتيک استخراج زمان ديناميک استخراج سرعت جريان حلال درصد خرده شيشه که با نمونه ترکيب 37
اسلاید 38: استخراج سبوس برنج با روش PFE : اثر خورده شيشه: دما 50 فشار 50 سرعت جريان 4/0 زمان ديناميك 20 دقيقه درصد خرده شيشه: 60% 38
اسلاید 39: 2± =4/1 (16) ±=4/1(تعداد اندازه گيري در بخش فاكتوريال) ± = α39
اسلاید 40: 40
اسلاید 41: 41
اسلاید 42: ti = (bi-0)/s bi =bi / s bi42
اسلاید 43: Y= 8402/7- + 7104/1 T + 3961/0 P + 2215/1 t – 4564/1 F – 0086/0 T2 – 0023/0 P2 – 0131/0 t2 – 8812/0 F2 - 0001/0 T.P – 0032/0 T.t – 1768/0 T.F– 0008/0 P.t + 0410/0 P.F – 0270/0 F.t43
اسلاید 44: Y= 5095/1 T + 3782/0 P + 0974/1 t – 0073/0 T2 – 0022/0 P2 – 0126/0 t2- 0002/0 T.P – 194/0 T.t -0006/0 T.F + 0174/0 P.F44پارامترهاضريب پارامترهاانحراف استاندارد پارامترهاt براي فرضيه صفرTPTT2P2t2T×PT×tT×FP×tP×F5095/13782/00974/10073/0-0022/0-0126/0-0002/0-0022/0-194/0-0006/0-0174/00409/00132/01043/0-6 10× 57/2-6 10× 47/2-6 10× 75/4-6 10× 9/6-6 10× 85/3003/0-6 10× 20/20026/0907/366515/285215/1074/2840-688/890-63/2652-9855/28429/571-6667/64-727/272-6923/6
اسلاید 45: SSlog / (f-p)Flog = SSpe / (n-f)SSlog مجموع مربعات فقدان برازش SSpe مجموع مربعات خطاي خالص R2 مربع ضريب همبستگي براي مدل مقدار 9221/0 FCal (66/3) <FCrit (060/4)45
اسلاید 46: R2 مربع ضريب همبستگي براي مدل مقدار 9221/0نمودار بازده تجربی بر حسب بازده تئوری : 46
اسلاید 47: شرايط بهينه: بازده تجربي و پيش بيني‌شده در شرايط بهينه: 47
اسلاید 48: رويه پاسخ بر حسب فشار و سرعت جريان در دمای oC 80 و زمان 40 دقيقه:48
اسلاید 49: نمودار کانتر برای دو پارامتر فشار و سرعت جريان در دمایoC 80 وزمان 40 دقيقه:49
اسلاید 50: رويه پاسخ بر حسب دما و سرعت جريان در فشار 90 بار و زمان 40 دقيقه:50
اسلاید 51: نمودار کانتر برای دو پارامتر دما و سرعت جريان در فشار 90 بار و زمان 40 دقيقه :51
اسلاید 52: رويه پاسخ بر حسب دما و فشار در سرعت جريان 2/0 ميلی ليتر در دقيقه و زمان 40 دقيقه: 52
اسلاید 53: نمودار کانتر برای دو پارامتر دما و فشار در سرعت جريان 2/0 ميلی ليتر در دقيقه و زمان 40 دقيقه :53
اسلاید 54: رويه پاسخ بر حسب دما و زمان در فشار 90 بار و زمان 40 دقيقه: 54
اسلاید 55: نمودار کانتر برای دو پارامتر دما و زمان. در فشار 90 بار و زمان 40 دقيقه: 55
اسلاید 56: اندازه گيري دقت استخراج با روش :PFE 56
اسلاید 57: مقايسه روغن بدست آمده از روش هاي PFE، سوكسله و سوكستك : تعيين انديس اسيدي روغن: بر حسب تعريف، انديس اسيدي روغن، تعداد ميلي گرم ئيدروكسيد پتاسيم يائيدروكسيد سديمي است كه براي خنثي كردن اسيد هاي آزاد يك گرم نمونه لازم مي باشد. 57
اسلاید 58: تعيين انديس صابوني روغن: انديس صابوني عبارت است از مقدار ميلي گرم هاي هيدروكسيد پتاسيم ياهيدوكسيد سديمكه براي صابوني كردن يک گرم روغن لازم مي باشد. 58
اسلاید 59: تعيين انديس يدي روغن: انديس يدي عبارت است از مقدار گرم يدي است كه با صد گرم روغن تحت شرايط ويژه آزمايش واكنش مي دهد .59
اسلاید 60: آينده نگري: - با توجه به اينكه سالانه مقدار زيادي برنج در نقاط مختلف كشور توليد مي شود، توجه به اين منبع با ارزش جهت توليد روغن كه درصد روغن آن به اندازه سويا، از دانه هاي روغني مهم، است امر ضروري به نظر مي رسد. ساليانه مقدار زيادي سبوس برنج در كشور توليد مي شود كه تاكنون مصرفي غير از خوراك دام براي آن در نظر گرفته نشده است. توجه به اين منبع با ارزش مي تواند بخشي از نياز مملكت را به واردات روغن برطرف كند. بنابراين سرمايه گذاري در اين زمينه امر ضروري به نظر مي رسد. - روغن برنج حاوي تركيبات باارزش طبيعي نظير ويتامين E و اوريزانول مي باشد. از اين مواد ارزشمند مي توان براي توليد مواد افزودني خوراكي استفاده كرد. همچنين به دليل خاصيت آنتي اكسيداني مي توان در مواد آرايشي استفاده نمود. بنابراين جاي كار در زمينه بهينه سازی و روشهای جداسازي اين تركيبات وجود دارد. 60
اسلاید 61: 23با تشکر
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.