دانلود پایان نامه درمورد جنگ جهانی اول، دی اکسید کربن، صنایع غذایی

دانلود پایان نامه ارشد

اجزا آن (ریشه، ساقه، برگ، میوه، گل و…) و مشخص شدن ماده مؤثر آن باید روشی اتخاذ نمود که بشود آن ماده مؤثر و یا ماده رنگی را استخراج کرد البته در اکثر موارد استخراج مواد رنگی گیاهان به روش جوشاندن با آب خالص صورت می گیرد و از هیچ حلال دیگر کمک گرفته نمی شود مگر اینکه بسته به میزان قطبیت مواد متشکله گیاه از حلال های دیگر استفاده شود “امیری، 1386، ص 114 – 115”.

2- 4- 1 استخراج با آب
یکی از روش های رایج استخراج رنگ از گیاهان رنگزا روش خیساندن است. در این روش پس از خشک کردن و خرد کردن گیاه، آن را در مقدار معینی آب ریخته و در زمان های مختلفی برای چند ساعت در حالت سکون رها می شود. بعد از آن روش جوشاندن گیاهان مرسوم بود. در این روش گیاه خشک و خورد شده را در دمای جوش، می جوشانند. سپس از محلولی که از کاغذ صافی عبور داده شده و صاف شده برای رنگرزی استفاده می شود. از مزایا و معایب استفاده از آب می توان به این نکات توجه کرد که: آب به عنوان یک حلال قطبی، ایجاد یک محیط قطبی می کند که در این محیط ترکیباتی با قطبیت پایین کمتر استخراج می گردند و به همین دلیل میزان ترکیبات استخراج شده با آب کاهش می یابد “Chirinos et .al,2007″. از طرف دیگر حضور مقادیر مناسب آب و حلال به صورت مطلوبی موجب تورم بافت گیاهی می گردد که این تورم، موجب افزایش سطح تماس بین ماتریکس گیاهی و حلال و در نتیجه افزایش میزان استخراج می شود. آب داغ موجب شکستن دیواره های سلولی می گردد”Li. et,al. 2010”. همچنین دمای بالا قطبیت حلال را کاهش داده و بنابراین توانایی حل کردن ترکیباتی با قطبیت کمتر بهبود می یابد “Cacace and mazza,2006”. افزایش دما همچنین کشش سطحی و ویسکوزیته حلال را کاهش و سرعت انتشار و انتقال را افزایش می دهد “Ramos ,et.al,2002”.
تحقیقی توسط قرنجیک و همکاران با عنوان ” بهینه سازی شرایط رنگرزی الیاف پشم با مواد رنگزای استخراج شده از گیاه وسمه و بررسی خواص رنگرزی آن” انجام شده است. در این طرح ماده رنگزای موجود در گیاه وسمه به روش خیساندن استخراج شده است. برای خیساندن پودر گیاه وسمه با آب مخلوط شده و به مدت 24 ساعت در محل تاریک خیسانده شد. سپس رنگرزی انجام گرفت. نتایج رنگرزی نشان می دهد که کالاها دارای ثبات شستشویی عالی و ثبات نوری و کلرینه کردن و سایشی خوبی می باشد ” قرنجیک، 1390″.
در تحقیق دیگری که مفتخر و همکاران با عنوان “دستیابی به فام آبی در خامه قالی با وسمه ایرانی و بررسی ثبات های خامه رنگرزی شده” انجام داده اند. طی این تحقیق از خیساندن گیاه وسمه برای استخراج رنگ استفاده شده است؛ به این صورت که پودر وسمه به مدت های 8 ،16 و 24 ساعت خیسانده شده و در محیط تاریکی قرار گرفتند. سپس کالاها رنگرزی شدند. نتایج نشان داد که نمونه های رنگرزی شده با 16 ساعت زمان خیساندن اختلاف کمتری با نمونه شاهد دارد و تأثیر بهتری نسبت به زمان های دیگر داشته است “مفتخر و همکاران،1390، ص26”.

2- 4-2 استخراج با حلالهای آلي
در گذشته استخراج با حلال متداولترین روش استخراج بود. از معایب این روش، طولانی بودن زمان استخراج و مصرف مقادیر زیادی حلال است که مستلزم مراحل اضافی و صرف هزینه و وقت برای بازیافت حلال و تغلیظ عصاره می باشد که باعث آسیب به محیط زیست می گردد. همچنین باید از حرارت استفاده گردد که منجر به تجزیه گرمایی برخی ترکیبات می گردد ” Mandal. V. Y. et,al . 2007″. يكي از تجهيزاتي كه بيشترين استفاده را در شيوه استخراج با حلال آلي دارد و نام استخراج هم به همين نام است دستگاه سوكسله است ” Wang.L.Curtis. L. Weller.2006 and Luqu de castro.M.D.et,al. 1998″. شيوه استاندارد و مرجع اصلي براي ارزيابي كردن كاركرد شيوه هاي استخراج جامد – مايع است .در دستگاه سوكسله ماده گياهي داخل فيلتري در لوله بالايي قرار مي گيرد و بالون تقطير از حلال استخراج پر مي شود. بالون تا حدود نقطه جوش حلال حرارت داده مي شود، حلال تبخير مي شود و توسط لوله اي به كندانسور هدايت مي شود و بستر گياه با حلال تازه كندانس شده از بالن تقطير پر مي شود. هنگامي كه مايع به سطح سرريز شدن برسد، سيفون محلول لوله را بيرون مي كشد و در حالي كه ماده استخراج شده حل شده داخل توده مايع است آن را به بالن تقطير مي برد. در بالن ماده حل شده از حلال با استفاده از تقطير جدا مي شود و حلال تازه به داخل بستر جامد گياه بر مي گردد. اين عمليات تا استخراج كامل به دست آيد تكرار مي شود. رنگ خالص در اين شيوه در نهايت پس از تبخير حلال استخراج محلول بدست آمده، جمع آوري مي شود. استخراج به کمک سوکسله دارای فواید و معایبی می باشد، فوايد اين شيوه عبارتند از : جابجايي تعادل انتقالي با آوردن مكرّر حلال تازه براي تماس با شبكه جامد، برقرار كردن دماي استخراج نسبتا بالا با حرارت بالن تقطير، هيچ صاف كردني بعد از ليچينگ نیاز نيست و شيوه سوكسله بسيار ساده و ارزان است. معايب آن عبارتند از : زمان استخراج طولاني، مقدار زيادحلال استفاده شده، عدم مهيا شدن آشفتگي (همزدن) كه مي تواند در دستگاه سوكسله در صورت وجود داشتن باعث تسريع فرآيند شود، مقدار زياد حلال استفاده شده، به شيوه تبخير يا تغليظ كردن نياز دارد و امكان تجزيه حرارتي تركيبات هدف كه نمي تواند ناديده گرفته شود چون استخراج معمولا در دماي ذوب حلال براي مدت طولاني رخ مي دهد .زمان طولاني مورد نياز و مقدار زياد حلال مصرفي ما را در جهت انتقاد از شيوه سوكسله هدايت مي كنند.
ضمن تحقیقی که توسط خواجه مهریزی و همکاران با عنوان “مطالعه روش های مختلف استخراج ماده رنگزا از ریشه روناس و ارزیابی فاکتورهای موثر بر راندمان فرایند استخراج انجام شده است، استخراج رنگ از رنگزاها با 15 روش مختلف به کمک حلال ها و اسید های مختلف آزمایش شده است. نتایج حاکی از آن است که افزایش اسیدها باعث کاهش طول موج ماکزیمم جذب ماده استخراج شده گردیده و میزان جذب را نیز افزایش داده که توصیه شده است از به کار بردن اسید در فرایند استخراج خودداری شود. همچنین استفاده از حلال ایزوپروپیل الکل و آب به عنوان بهترین حلال در روش استخراج موثر بوده که می توان از این ترکیب حلال به استخراج 50% وزنی آلیزارین از ریشه روناس رسید “خواجه مهریزی و همکاران ،1388”.
در کار تحقیقاتی توسط شمس ناتری و اکرامی با عنوان ” استخراج رنگ از رنگزای طبیعی روناس و رنگرزی پشم برای مقایسه قدرت رنگی رنگزای استخراج شده از روناس با روناس خام به روش سوکسله” انجام شده است. یافته های تحقیق نشان داد که قدرت رنگی روناس استخراج شده به روش سوکسله بیشتر از روناس خام می باشد “شمس ناتری، اکرامی،1386”.

2-4-3 شيوه هاي جديد استخراج
از معایب روش های گفته شده در بالا طولانی بودن زمان استخراج و استفاده از مقادیر زیاد حلال می باشد که خطر ایجاد مسمویت توسط حلال وجود دارد. روشهای نوین استخراج باید غیر سمی، سریع ، ماشینی شده، دارای حساسیت بالا، از لحاظ هزینه به صرفه و از لحاظ محیطی ایمن باشند. روشی وجود ندارد که همه شرایط را داشته باشد اما روشهایی وجود دارند که بسیار امید بخشند و می توانند به صورت موثر و کارا در استخراج ترکیبات مؤثره در صنایع غذایی به کار روند”Turner.C. 2006″.
این روشها شامل استخراج با سیال فوق بحرانی، استخراج با مایع تحت فشار، استخراج با آب داغ تحت فشار، استخراج به کمک امواج مایکروویو، و… نام برد. این تکنیکها با بسیاری از نیازهای امروزی مانند ملاحظات زیست محیطی، سرعت و قابلیت ماشینی شدن مطابقت دارند. استفاده از این روشها موجب کاهش زمان استخراج، کاهش مقدار حلال مصرفی ، افزایش راندمان استخراج و بهبود کیفیت ترکیبات استخراج شده می گردد. اصول عملیاتی این روشها و شرایط انجام آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
2- 4- 3- 1 استخراج با سیال فوق بحرانی (SFE)
یک مایع یا گاز زمانی فوق بحرانی می گردد که دما و فشار آن به بالای نقطه بحرانی برسد که برای دی اکسیدکربن ۳۱ درجه سانتیگراد و ۷۲ بار می باشد. دی اکسید کربن به علت سمیت پایین، دما و فشار فوق بحرانی پایین انتخاب شده است. اساس این روش این است که سیال فوق بحرانی توسط پمپ از یک مجرای پر شده با نمونه عبور می کند. بنابراین محفظه استخراج از طریق پمپ با سیال مورد نظر تحت فشار قرار می گیرد “Japon-Lujan.R and M.D.Luque de castro.2006”. سپس با کاهش فشار یا افزایش دما ترکیبات استخراج شده رسوب کرده و جمع آوری می گردند و سیال بازیافت می گردد. این سیستم همچنین مجهز یک مجرای فشار بالا برای نگهداری نمونه، یک محدود کننده و ظرفی برای جمع آوری نمونه و کمک حلال در صورت نیاز می باشد “Dunford.N.T.et,al.2006”. از مزایای سیال های فوق بحرانی نسبت به حلالهای دیگر بالاتر بودن قدرت انحلال و قابلیت تنظیم این ویژگی با تغییر فشار یا دما، ضریب نفوذ بالاتر و ویسکوزیته کمتر می باشد “Wang .L.and C.Weller,2006”.
2- 4- 3- 2 استخراج با کمک امواج مایکروویو (MAE)
این روش بر اساس حرارت دهی و استفاده از حلالهای آلی می باشد. نمونه و حلال مناسب آن در یک ظرف ریخته می شوند، فشار تنظیم می گردد و با مایکروویو حرارت داده می شود. بعد از ۵ تا ۲۰ دقیقه استخراج کامل می گردد. اما ۴۰ ثانیه نیز در پژوهشها دیده شده است. اجازه می دهیم تا مجرا سرد شود. سپس حلال فیلتر می گردد. کارایی گرم شدن حلالهای مختلف به ضریب پراکنش آنها بستگی دارد که برابر است با اتلاف دی الکتریک به ثابت دی الکتریک. اتانول و متانول نسبت به آب مقدار کمتری از انرژی مایکروویو را جذب می کنند. از طرف دیگر هگزان و سایر حلالهای غیر قطبی در مقابل مایکروویو خنثی هستند و حرارت ایجاد نمی کنند. بهینه سازی میکروویو بستگی به ترکیب حلال، حجم حلال، دما و زمان استخراج و ویژگی نمونه مورد نظر دارد “Hemwimon.S.P.et,al. 2007”.
در تحقیقی که توسط سینها 24و همکاران برای بهبود استخراج رنگ های طبیعی از پوست انار با تغییر سه عامل زمان و pH و میزان ماده رنگزا به روش مایکروویو صورت گرفته است. نتایج نشان داد که استفاده از روش تابش مایکروویو یک روش سریع و بهبود یافته برای استخراج رنگ از رنگزا می باشد و به طور قابل توجهی باعث کاهش زمان استخراج می شود “Sinha.K.et,al.2011”.
در تحقیقی دیگری که توسط سینها و همکاران برای بهبود استخراج رنگ آبی از گیاه هندی Butterfly Pea به کمک مایکروویو در زمان های مختلف انجام شده است، قدرت رنگی و عملکرد رنگ با استفاده از دستگاه اسپکتوفتومتری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استخراج با استفاده از تکنیک مایکروویو بهتر از روش های مرسوم استخراج آبی بوده است”Sinha.K.et,al.2012″.

2- 5 معرفی دستگاه مافوق صوت و روش کار آن
امروزه کاربرد فناوری در وسائل با کاربری جدید توجه محققان و صنعتگران بسیاری را به خود جلب کرده است. هدف فرآيند هاي جديد كاهش انرژي مصرفي و استفاده كم از ميزان انرژي است. براي اين كار از روش هاي مختلفي مثل استفاده از فركانس راديوئي، رنگرزي الكترو شيميايي، حرارت ماوراء قرمز، امواج مافوق صوت، رنگرزي ماكرويو، تكنولوژي پلاسما و دي اكسيد كربن، برخي روش هاي نو در راه پيشرفت رنگرزی منسوجات مي باشد. در کار پژوهشی حاضر به شرح و تفصیل تکنیک مافوق صوت پرداخته شده است. امواج مافوق صوت معمولا برای سرعت بخشیدن به واکنش های شیمیایی و افزایش عملیات های فیزیکی استفاده می شود، مانند پاک کردن، امولسیون، استخراج و… این امواج اجازه می دهد که نتیجه بهتری نسبت به شرایط ضعیف تر موجود داشته و حصول آن را افزایش می دهد”Wang.L,2010″.
در سال ۱۸۷۶ میلادی، فرانسیس گالتون25 برای اولین بار پی به وجود امواج مافوق صوت برد. در زمان جنگ جهانی اول کشور انگلستان برای کمک به جلوگیری از غرق شدن کشتی‌هایش توسط زیردریایی های کشور آلمان در اقیانوس آتلانتیک شمالی دستگاه کشف کننده زیردریایی‌ها به کمک امواج صوتی به نام صوت‌یاب 26ابداع کرد. این دستگاه امواج مافوق صوت تولید می‌کرد که در پیدا کردن

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه درمورد دی اکسید کربن، جمع آوری اطلاعات Next Entries دانلود پایان نامه درمورد کاربردهای پزشکی، جنگ جهانی دوم، عملیات نفوذ