مقاله کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی

اختصاصی از یارا فایل مقاله کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:86

فهرست مطالب:
مقدمه
فصل اول
استخراج با سیال فوق بحرانی
۱-۱- تاریخچه
۱-۲- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی
۱-۳- طرح فرآیندهای سیستم استخراج با CO2
۱-۴ اصول و پایه فاز تعادلی و سیستم‌های بحرانی
۱-۵-۱ پارامترهای موثر در SFE
۱-۵ چه شد؟
۱-۵-۲‌ترمودینامیک SCF
۱-۵-۵ رفتار حلالیت در SCF
۱-۵-۴ تأثیر حلال های کمکی یا اصلاحگرها
۱-۵-۳ تغییر پذیری چگالی با فشار و دما
۱-۶ عوامل موثر بر استخراج با CO2 فوق بحرانی
۱-۶-۱ چگالی
۱-۶-۲ اصلاحگرها یا حلالهای کمکی
۱-۶-۴ سرعت
۱-۶-۳ ‌اندازه ذرات
۱-۶-۵ جمع آوری نمونه
فصل دوم
استخراج عصاره‌های عطری و طعمی‌با استفاده از CO2 فوق بحرانی
۲-۱ روغن‌های اسانس طبیعی
۲-۲ عصاره گیری با CO2 فوق بحرانی
۲-۲-۱ عطر یاسمن
۲-۲-۲ عطر گل محمدی
۲-۲-۳ عطر گل نارنج
۲-۲-۴ عطر استوقدوس
استخراج عصاره میوه جات با scco2
فصل سوم
۳-۱: اهمیت استخراج
۳-۲: استخراج روغن مرکبات در طی تولید
۳-۳: استخراج‌ترکیبات طعم دهنده از میوه جات
۳-۴: پایداری و کیفیت
۳-۵: فرآیند استخراج با CO2
۳-۶:‌ترپن گیری روغن مرکبات با CO2 فوق بحرانی
۳-۷: الکل گیری آب میوه جات توسط scco2
۳-۸: استریلیزاسیون و غیرفعال سازی آنزیمها با scco2
استخراج عصاره‌های ادویه جات با scco2
فصل چهارم
۴-۱: اهمیت بازگیری
۴-۲: تخم کرفس
۴-۳: فلفل قرمز
۴-۴: پاپریکا
۴-۵: زنجبیل
۴-۶: جوز هندی
۴-۷: فلفل
۴-۸: وانیلین
۴-۹: هل
۴-۱۰: رازیانه، زیره، گشنیز
۴-۱۱: سیر
۴-۱۲: دارچین
فصل پنجم
عصاره گیاهان دارویی
۵-۱:‌ترکیبات ضدمیکروبی و آنتی اکسیدان
گیاه اوکالیپتوس
۵-۲-‌ترکیبات ضدالتهاب
۵-۳: آلکالوئیدهای ضدسرطان
۵-۴: پلی فنل‌های ضدسرطان
۵-۵:‌ترکیبات دارویی عصاره چای
۵-۶: عوامل تنظیم کننده چربی
استخراج آنتی اکسیدانهای طبیعی
فصل ششم
۶-۱: طبقه بندی آنتی اکسیدانها
۶-۲: استخراج توکوفرول‌ها
۶-۳: فلاونوئیدها
۶-۴: استخراج فلاونوئید با scco2
۶-۵- استخراج کاروتنوئیدها با scco2
استخراج لیپیدهای حیوانی و نباتی
فصل هفتم
۷-۱- اهمیت بازگیری
۷-۲- روشهای استخراج
۷-۴- فراکسیون سازی PuFA از لیپیدهای حیوانی
۷-۵- تصفیه و بوبری روغن‌های نباتی
۷-۶- فراکسیون سازی گلیسریدها
۷-۷- بازیافت روغن از مواد حاوی روغن
۷-۷-۱: روغن آفتابگردان
۷-۷-۲: روغن جوانه ذرت
۷-۷-۳: روغن تفاله پرسی زیتون
۷-۷-۴: روغن هسته انگور
۷-۷-۵: روغن گیری از لسیتین با scco2
۷-۷-۶: چربی گیری و کلسترول گیری از مواد غذایی

مقدمه:
 استخراج با حلال یکی از قدیمی‌ترین روش‌های جداسازی بوده و بدون شک تاریخ استفاده از آن به قبل از میلاد برمی‌گردد. علم استخراج با حلال در طی مدت زمان طولانی، توسعه یافته است و بیشترین پیشرفت در مورد حلالها و سیالهای مورد استفاده در فرآیندهای استخراج بوده است. روش‌های استخراجی نظیر، سونیکیشن1، سوکسله2، استخراج با فاز جامد  و استخراج مایع-مایع  که مدتها پیش ابداع شده‌اند امروزه نیز به همان صورت قبلی جهت تهیه نمونه بکار می‌روند. بعلاوه، روش‌های استخراج با حلالهای مایع نظیر سوکسله دارای محدودیت‌های مختلفی همچون آلودگی محیط زیست بدلیل وجود حلالهای دورریز، بازگیری ناقص نمونه‌ها، وقت گیر بودن فرآیند، مصرف زیاد حلال و... هستند. بدین‌ترتیب، محققان به فکر ابداع روش جدید استخراجی افتادند که علاوه بر‌اینکه معایب فوق را نداشته باشد بلکه دارای مزایای چندی نیز باشند. یکی از‌این روش‌ها، استخراج با سیال فوق بحرانی3 (SFE) است که مزیت‌های بسیاری دارد که از مهمترین آنها می‌توانیم به کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد.
 

فصل اول
استخراج با سیال فوق بحرانی
 
1-1- تاریخچه
هوگارت1 و‌هانی2 در سال 1879 خواص بی نظیر سیال فوق بحرانی اتانول و تتراکلریدکربن را توضیح دادند. آنها دریافتند که حلالیت‌هالیدهای فلزی در‌این دو سیال خیلی بالاست. در سال 1906 بوخنر3 اعلام کرد که حلالیت مواد آلی غیرفرار در دی اکسید کربن فوق بحرانی ده برابر مقداری است که از مطالعات فشار بخار انتظار می‌رفت. در سال 1958 زهوز4 و همکارانش استخراج لانولین از پشمهای روغنی با CO2 فوق بحرانی را گزارش کردند. نقطه شروع استفاده از سیالهای فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی از کار زوسل5 در انیستیتوی ماکس پلانک در مطالعه زغال سنگ آغاز شد. امروزه‌این سیالها کاربرد فراوانی در اغلب صنایع پیدا کرده‌اند. با‌این حال استفاده از SFE به عنوان یک تکنیک تجزیه‌ای تا دهه 1980 به تأخیر افتاد. در سال 1976 استال6 و شیلز7  سیستم استخراجی میکرو را به همراه کروماتوگرافی لایه نازک به کار بردند. از‌این سال به بعد SFE در حد تجزیه‌ای رشد سریعی کرد به طوری که امروزه‌این سیستم به صورت پیوسته یا ناپیوسته با سیستم‌های کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و کروماتوگرافی با سیال فوق بحرانی کاربرد وسیعی در آنالیز انواع نمونه‌ها پیدا کرده است بطوریکه در سالهای 1990-1992 بیش از یکصد مقاله در‌این زمینه ارائه شده است.
1-2- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی
هر ماده‌ای را که در دما و فشاری بالاتر از دما و فشار بحرانی اش قرار گیرد، سیال فوق بحرانی گویند. شکل (1-1) نمودار فاز ساده‌ای است که نقطه بحرانی و ناحیه فوق بحرانی را نشان می‌دهد.
یک سیال فوق بحرانی خصوصیاتی مابین خصوصیات یک گاز و مایع را داراست. آنچه باعث شده تا سیال فوق بحرانی برای استخراج مورد استفاده و توجه قرار گیرد خصوصیات فیزیکی آن است. همانطوریکه در جدول (1-1) مشاهده می‌شود چگالی سیال فوق بحرانی تقریباً هزار برابر چگالی حالت گازی می‌باشد، بهمین دلیل قدرت حل کنندگی سیال فوق بحرانی بیشتر از گازها و مشابه مایعات است. از طرفی، سیال فوق بحرانی دارای نفوذپذیری زیادتر و ویسکوزیته کمتر نسبت به حلالهای مایع است، ‌این دو عامل انتقال جرم را کنترل می‌کنند و باعث می‌شود تا SFE خیلی سریع عمل کند.
1- دما و فشار فوق بحرانی پائینی داشته باشد.
2-از نظر سلامتی برای انسان خطرناک نباشد، یعنی آتشگیر و سمی‌نباشد.
3-از نظر شیمیایی بی اثر باشد و درجه خلوص آن بالا بوده و ارزان باشد.
چرا CO2 به عنوان حلال عمومی در استخراج به روش سیال فوق بحرانی انتخاب شده است؟
بهترین حلال برای SFE در استخراج‌ترکیبات طبیعی(غذاها و داروها) CO2 است زیرا یک‌ترکیب خنثی، ارزان، در دسترس، بی بو، بی مزه، دوستدار طبیعت و حلال GRAS است. همچنین در ماده فرآیند SFE با CO2، حلال در ماده استخراج شده باقی نمی‌ماند زیرا که‌این ماده در شرایط طبیعی به صورت گاز می‌باشد. علاوه بر‌این، دمای بحرانی آن  است که برای مواد حساس به حرارت شرایط‌ایده آلی را بوجود می‌آورد و به خاطر گرمای نهان پایین آن، انرژی کمی برای جداسازی آن از ماده استخراجی لازم است. نکته دیگر آنکه، انرژی مورد نیاز برای بدست آوردن حالت فوق بحرانی CO2اغلب کمتر از انرژی مورد نیاز برای تقطیر حلالهای آلی تجارتی است. در کل قابلیت استخراج‌ترکیبات با CO2فوق بحرانی بستگی به وجود گروه‌های عاملی ویژه در‌این‌ترکیبات، وزن ملکولی و قطبیت آنها دارد.
برای مثال هیدروکربن‌ها و دیگر‌ترکیبات آلی با قطبیت نسبتاً پائین مثل استرها، اترها، آلدئیدها، لاکتون‌ها، کتون‌ها و اپوکسیدها در CO2 فوق بحرانی با فشار کمتر (100-75بار) قابل استخراج هستند در حالیکه‌ترکیبات با قطبیت بالا نظیر آنهائیکه یک گروه کربوکسیلیک و سه گروه هیدروکسیل و یا بیشتر دارند به ندرت در آن محلول هستند.