پایان نامه ارشد: بررسي اثر امواج مايكروويو بر استخراج اسانس وتركيبات شيميايي موجود در برخي نمونه هاي گياهي

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی 

گرایش : شیمی آلی

عنوان :  بررسي اثر امواج مايكروويو بر استخراج اسانس وتركيبات شيميايي موجود در برخي نمونه هاي گياهي

دانشگاه آزاد اسلامي واحددامغان

      دانشكده علوم پايه

جهت اخذ درجه كارشناسي ارشد رشته شيمي

(گرايش شيمي آلي)

عنوان پايان نامه:

بررسي اثر امواج مايكروويو بر استخراج اسانس وتركيبات شيميايي موجود در برخي نمونه هاي گياهي 

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

 

  فهرست مطالب

چکیده فارسی

 

 

1

  مقدمه 2
  فصل اول :کلیات 3
1-1 معرفی گیاهان دارویی 5-4
2-1 آویشن 6
3-1 گیاه شناسی 7
4-1 شیمی گیاه 8-7
5-1 اکولوژی 9
6-1 مصارف گیاه آویشن 10-9
7-1 گونه های مختلف آویشن 11
1-7-1 آویشن باغی 11
2-7-1 آویشن دنایی 12-11
3-7-1 بررسی گونه های دیگر 12
8-1 اسانس 15-13
9-1 طبقه بندی ترکیبات شیمیایی موجود در اسانس 15
10-1 ترکیبات شیمیایی اسانس 21-15
11-1 ترپنوئید ها 21
12-1 هیدرو کربن های معطر 22-21
13-1 مهیا سازی اندامهای گیاهی برای استخراج اسانس 23
14-1 روشهای استخراج اسانس 24
1-14-1 روش تقطیر 24
2-14-1 ریز استخراج با فاز جامد فوقانی 25
3-14-1 ریز استخراج با حلال از فضای فوقانی 25
4-14-1 استخراج به کمک امواج مافوق صوت 26
5-14-1 استخراج با سیال فوق بحرانی 26
15-1 تاریخچه استفاده از مایکروویو 27
1-15-1 اصول گرم کردن به وسیله امواج مایکروویو 29-27
2-15-1 دستگاهوری در مایکروویو 30
3-15-1 سیستم های سر بسته 31-30
4-15-1 سیستم های باز 31
16-1 اسکن الکترونی 32
1-2 فصل دوم : مروری بر پژوهش های گذشته 34
1-1-2 کاربردهای MAE برای استخراج مواد طبیعی 37-35
2-1-2 گلیکوزید پیر یمیدین 38-37
3-1-2 گوسیپدل 38
4-1-2 آلکا لوئید ها 38
5-1-2 ترپن ها 39-38
6-2-1 اسانس ها 39
  فصل سوم : تجربی 40
1-3 مواد و روشها 41
2-3 دستگاهوری 41
1-2-3 مشخصات دستگاه مایکروویو 41
2-2-3 مشخصات آون 42
3-2-3 مشخصات GC 42
4-2-3 مشخصات GC/MS 42
3-3 روش اسانس گیری 43
4-3 مراحل کار 44
1-4-3 بررسی تاثیر روش استخراج بر روی کمیت و کیفیت اسانس 44
2-4-3 مقایسه اسانسهای حاصل از گونه های مختلف گیاه آویشن 44
3-4-3 بررسی تاثیر روش خشک کردن بر روی اسانس 45
4-4-3 بهینه سازی قدرت 45
5-4-3 بهینه سازی زمان 45
6-4-3 بهینه سازی حجم حلال 45
  فصل چهارم : بررسی داده ها 46
1-4 مقایسه دو روش استخراج اسانس برای آویشن دنایی گل بنفش 48-47
2-4 مقایسه ترکیبات موجود در اسانس دو گونه های آویشن توسط مایکروویو استخراج شده 50-49
3-4 بررسی تاثیر روشهای خشک کردن بر روی اسانس 55-51
4-4 بهینه سازی قدرت دستگاه 56
1-4-4 رابطه میان قدرت دستگاه با بازده اسانس 56
2-4-4 رابطه میان توان دستگاه و مواد خروجی 57
3-4-4 بررسی سطح زیر پیک برای چند ماده مهم اسانس در توانهای مختلف 62-58
5-4 بهینه سازی زمان 63
1-5-4 رابطه میان زمان با مواد خروجی 63
2-5-4 رابطه میان زمان با غلظت اجزای مهم تشکیل دهنده اسانس 68-64
6-4 بهینه سازی حجم حلال 69
1-6-4 رابطه میان حجم حلال با حجم مختلفی از آب 73-70
2-6-4 رابطه بازده اسانس آویشن با حجم آب 73
  فصل پنجم :نتیجه گیری 74
  فهرست منابع  

 

فهرست جداول شماره صفحه
1 ترکیبات موجود در 100 گرم پیکر رویشی خشک آویشن 8
2 خصوصیات تیمول 17
3 ویژگی­های کارواکرول 18
4 ثابت دی الکتریک حلالها 28
5 استفاده از روش MAE در استخراج مواد طبیعی 36-34
6 ترکیبات شیمیایی موجود در اسانس آویشن با دو روش مختلف اسانسگیری 46
7 مقایسه ترکیبات شیمیایی موجود در دو گونه آویشن 48
8 ترکیبات موجود در اسانس آویشن دنایی برای سه شیوه مختلف خشک کردن 50
9 بازده اسانس در شیوه های مختلف خشک کردن 53
10 رابطه میان توان دستگاه با بازده 55
11 رابطه میان قدرت دستگاه با تعداد مواد خروجی 56
12 رابطه میان زمان اسانس گیری با مواد خروجی با قدرت 800 وات 62
13 رابطه میان زمان اسانس گیری با مواد خروجی با قدرت 400وات 62
14 سطح زیر پیک برای مواد مختلف در زمان های متفاوت در دو قدرت 63
15 سطح زیر پیک برای مواد مختلف در حجم های متفاوت آب 64

 

فهرست نمودارها شماره صفحه
1 سطح زیر پیک برای ترکیبات اسانس با دو شیوه مختلف اسانس­گیری 47
2 درصد ترکیبات شیمیایی موجود در دو گونه آویشن 49
3 سطح زیر پیک برای گاماترپینن برای شیوه های مختلف خشک کردن 51
4 سطح زیر پیک برای تیمول برای شیوه های مختلف خشک کردن 51
5 سطح زیر پیک برای کارواکرول برای شیوه های مختلف خشک کردن 52
6 سطح زیر پیک برای کاریئوپیلن برای شیوه های مختلف خشک کردن 52
7 رابطه میان توان دستگاه با بازده 55
8 رابطه میان توان دستگاه با مواد خروجی 56
9 سطح زیر پیک برای بتامیرسن در توان­های مختلف دستگاه 57
10 سطح زیر پیک برای پاراسیمن در توان­های مختلف دستگاه 58
11 سطح زیر پیک برای لینالول در توان­های مختلف دستگاه 59
12 سطح زیر پیک برای تیمول در توان­های مختلف دستگاه 60
13 سطح زیر پیک برای کارواکرول در توان­های مختلف دستگاه 61
14 رابطه میان مواد خروجی با زمانهای مختلف اسانس گیری 62
15 سطح زیر پیک برای بتا میرسن در زمان های مختلف اسانس گیری 64
16 سطح زیر پیک برای پاراسیمن در زمان های مختلف اسانس گیری 64
17 سطح زیر پیک برای گاماترپینن در زمان های مختلف اسانس گیری 65
18 سطح زیر پیک برای کارواکرول در زمان های مختلف اسانس گیری 65
19 سطح زیر پیک برای کاریئوپیلن در زمان های مختلف اسانس گیری 66
20 غلظت های متفاوت از مونوترپنها و ترکیبات اکسیژن دارو سسکوئی ترپن ها 67
21 سطح زیر پیک برای بتا میرسن در حجم های مختلف آب 69
22 سطح زیر پیک برای پاراسیمن در حجم های مختلف آب 69
23 سطح زیر پیک برای گاماترپینن در حجم های مختلف آب 70
24 سطح زیر پیک برای بورنئول در حجم های مختلف آب 70
25 سطح زیر پیک برای کارواکرول در حجم های مختلف آب 71
26 سطح زیر پیک برای کاریئوپیلن در حجم های مختلف آب 71
27 رابطه میان بازده با حجم های متفاوت آب 72
     
   
   

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شماره صفحه

 
1 گیاه آویشن 6  
2 دستگاه کلونجر 23  
3 محدوده فرکانس و طول موج امواج الکترومغناطیس 27  
4 نحوه گرم شدن به روش کلاسیک و روش مایکروویو 27  
5 دیاگرام بسته دستگاه مایکروویو 29  
6 سیستم باز مایکروویو 30  
7 میکروگراف اسکن الکترونی غدد آویشن شیرازی 32  
8 دستگاه مایکروویو – کلونجر 40  
9 دستگاه GC/MS 42  

 

چکیده

روش استخراج اسانس های گیاهی می تواند درصد و نوع ترکیبات شیمیایی موجود در آن را تغییر دهد.

در این تحقیق اسانس حاصل از آویشن با دو روش تقطیر با آب و استخراج با مایکروویو، استخراج گردیده و ترکیب شیمیایی اسانس های حاصل به کمک دستگاه کروماتوگرافی گازی – اسپکتروسکپی جرمی GC/MS شناسایی شد. همچنین اثر قدرت، زمان وحجم حلال در این کار بهینه شد. در این کار تاثیر روشهای مختلف خشک کردن بر روی کمیت و کیفیت اسانس نیز بررسی شد.

یافته ها نشان داد که اجزای اصلی اسانس آویشن دنایی در روش تقطیر با آب به صورت زیر بود : پاراسیمن(16/1٪)، گاماترپینن (96/0٪)، تیمول (15/66٪)، کارواکرول(20/18٪) و کاریئوپیلن(20/2٪)

و در روش استخراج به کمک مایکروویودرصد اجزا به صورت زیر بود. پاراسیمن(05/3٪)، ­گاما ترپینن(92/2٪)، تیمول (48/78٪)، کارواکرول (57/6٪) وکاریئوپیلن (22/4٪)

همچنین مشخص شد که آویشن دنایی گل بنفش نسبت به آویشن پابسن دارای تیمول بیشتری می­باشد.

هنگام بهینه سازی توان دستگاه مشخص شد که در توانهای بالای دستگاه مقدار ترکیبات اکسیژن دار افزایش می­یابد. همچنین با گذشت زمان غلظت ترکیبات مونوترپنی کاهش یافته و غلظت ترکیبات اکسیژن دار افزایش می­یابد، زیرا ترکیبات مونوترپنی به شدت به گرما و نور حساس هستند.

نتیجه آن که این دو تحقیق نشان می­دهد تفاوت در روش استخراج به ویژه از جهت درجه حرارت و زمان فرآیند سبب تغییر در ترکیبات شیمیایی به دست آمده، می­شود.

همچنین مشاهده شد که هنگامی که گیاه در مایکروویو خشک می­گردد،  به علت سرعت بالای خشک شدن کیفیت اسانس حفظ می­گردد.

 

واژگان کلیدی

اسانس، مایکروویو، ترکیب شیمیایی، گیاه آویشن، دستگاه کروماتوگرافی گازی/ جرمی

                             

مقدمه

 تحقیقات در زمینه استخراج ترکیبات فعال بیولوژیکی از گیاهان به سرعت در حال انجام می­باشد. در روشهای قدیمی مثل تقطیر با بخار آب، با توجه به مدت زمان طولانی حرارت دادن برای رسیدن به دمای لازم جهت تبخیر ترکیبات فرار، بسیاری از این ترکیبات از دست می­روند، ترکیبات غیر اشباع و استری تجزیه و انرژی و زمان زیادی تلف خواهد شد. در روشهایی نیز که برای استخراج نهایی از حلالهای شیمیایی استفاده می­کنند، خطر ایجاد مسمومیت توسط حلال وجود دارد.

به این دلیل که از اسانس های اکثر گیاهان آروماتیک در صنایع مختلف استفاده میشود، یافتن بهترین روش استخراج برای بهبود کیفیت اسانس ها در راستای رسیدن به مناسبترین ترکیب شیمیایی مورد نظر، برای هر نوع کاربرد خاص که با قوانین سازگاری داشته باشد، ضروری است. برای مثال در صنایع غذایی علاوه بر این که کیفیت عطر و طعم اسانس مهم است، حلالیت آن در مواد غذایی نیز مطرح است.

در سالهای اخیر استفاده از امواج الکترو مغناطیس در ناحیه امواج ریز موج کاربرد زیادی را در زمینه های مختلف از جمله آون های خانگی ودستگاهی و کاربردهای زیست پزشگی فراهم نموده است.

کاهش حلال مورد استفاده و تشکیل مقدار ناچیز محصول جانبی وکاهش آلودگی و کاهش زمان واکنش همچنین استفاده از واکنشگرها در مقیاس میکرو و کاهش انرژی مورد نیاز در مقایسه با روشهای حرارتی معمولی و افزایش انتخاب پذیری واکنش از مزایای این تکنیک شیمی سبز محسوب می­شود. از آنجا که شیشه و بسیاری از ترکیبات پلیمری تقریبا قابلیت عبور امواج ریز موج را دارند می­توانند به عنوان سلهای واکنش استفاده شوند. این خواص ریز موج منجر به کاهش زیادی در میزان حلالهای مورد استفاده میگردد از آنجا که انرژی مورد استفاده توسط حلال کنترل میشود دمای مخلوط واکنش به نقطه جوش نمی­رسد، در نتیجه میزان تبخیر پایین نگه داشته شده و نیاز به تقطیر برگشتی نمی­باشد.

بنابر این استفاده از انرژی ریز موج و کاربرد آن در استخراج ترکیبات موثره از گیاهان نیز وارد شده است

 

 فصل اول : کلیات

1-1 معرفی گیاهان دارویی

قدمت شناخت خواص دارویی گیاهان، شاید بیرون از حافظه بشر باشد. یکی از دلایل مهم این قدمت، حضورباورهای ریشه دار مردم سرزمین های مختلف در خصوص استفاده از گیاهان دارویی است اطلاعات مربوط به اثرها و خواص دارویی گیاهان از زمان های بسیار دور به تدریج سینه به سینه منتقل گشته با آداب و سنن قومی در آمیخته و سر انجام در اختیار نسل های معاصر قرار گرفته است طبق برخی سنگ نبشته ها و شواهد دیگر به نظر می­رسد مصریان و چینیان در زمره نخستین اقوام بشری بوده باشند که بیش از 27 قرن قبل از میلاد مسیح از گیاهان  به عنوان دارو استفاده کرده و حتی برخی از گیاهان را برای مصرف بیشتر در درمان دردها کشت داده اند. مردم یونان باستان، خواص دارویی برخی از گیاهان را به خوبی می دانسته اند. بقراط حکیم بنیانگذار طب یونان قدیم و شاگرد وی ارسطو و دیگران، برای استفاده از گیاهان در درمان بیماری ها ارزش زیادی قایل بوده اند. آنها علاوه بر استفاده از گیاهان یونان، از گیاهان کشورهای دیگر هم استفاده می برده اند. پس از آنها، یکی دیگر از شاگردان ارسطو به نام «تئوفراست» مکتب «درمان باگیاه»را بنیان نهاد. پس از آن، «دیوسکورید» در قرن اول میلادی، مجموعه ای از 600 گیاه دارویی با ذکر خواص درمانی هر یک را تهیه و به صورت کتابی در آورد که این کتاب بعدها سرآغاز بسیاری از مطالعات علمی در زمینه گیاهان مذکور گردید، به طوری که مثلا «جالینوس» پزشک معروف یونانی در کارهای خود به کتاب دیوسکورید استنادکرده است در قرون هشتم تا دهم میلادی، دانشمندان ایرانی همچون، ابوعلی سینا، محمد زکریای رازی و دیگران، به دانش «درمان با گیاه» رونق زیادی دادند و گیاهان بیشتری را در این رابطه معرفی کردند و کتابهای معروفی چون قانون و الحاوی را به رشته تحریر درآوردند. پس از آن، درمان با گیاه همچنان ادامه یافت. در قرن سیزدهم، ابن بیطار مطالعات فراوانی در مورد خواص دارویی گیاهان انجام داد و خصوصیات بیش ار 17300 گیاه دارویی را در کتابی که از خود به جای گذاشته، یادآور شد. پیشرفت اروپاییان در استفاده دارویی از گیاهان در قرن هفدهم و هجده، ابعاد وسیعی یافت و از قرن نوزدهم کوششهایی همه جانبه برای استخراج «مواد موثره»[1] از گیاهان دارویی و تعیین معیارهای معینی برای تجویز و مصرف آنها شروع شد. کوششهای آن زمان تا به امروز هم ادامه یافته و در حال حاضر نیز با سرعت هر چه بیشتر به پیش می رود. اکنون با در دست داشتن نتایج آزمایش ها و تحقیقات، با اطمینان می توان به تشریح و تفصیل علمی مزایای موجود درمواد موثره گیاهان دارویی در رابطه با انسان و حیوانات پرداخت. حقیقت این است که امروزه درباره روند متابولیسمی تشکیل مواد موثره موجود در گیاهان1 تحت فرایندهای خاص زیست محیطی و تاثیر مواد موثره مذکور بر انسان و حیوانات، اطلاعات بسیار زیادی وجود دارد و جنبه های مختلف استفاده از مواد مذکور، تنوع روزافزون دارد. تاکنون، تنها خصوصیات دارویی حدود سی هزار گونه از ششصد هزار گونه گیاهی جهان شناخته شده و در میان بقیه، گهگاه مواد موثره جدید و بسیار ارزشمندی کشف می گردد. جمع آوری گیاهان دارویی بسیار مشکل است. انجام این کار با ماشین به سختی امکان پذیر است، زیرا جمع آوری برخی از اندام های حاوی مواد موثره ( نظیر گلها، برگها و …) تنها با دست ممکن است. از این رو، تولید گیاهان دارویی به کار بدنی زیادی نیاز دارد. با جمع آوری گیاهان دارویی، کار به اتمام نمی رسد (برخلاف برخی محصولات کشاورزی)، بلکه پس از برداشت محصول، اندام های جمع آوری شده را باید تحت تاثیر عملیات مناسبی قرار داد تا به صورت قابل استفاده در آید (خشک کردن، استخراج ماده موثره، بسته بندی و …). مواد موثره گیاهان، بخصوص عطریات و اسانس ها، موارد استفاده متعدد و متفاوتی در صنایع لوازم آرایشی، صنایع مواد شیمیایی خانگی (نظیر: شامپو، صابون، عطر، ادوکلن، خوشبوکننده های هوا و امثال آنها) دارند، به طوری که بدون حضور مواد موثرهء مذکور، ساخت و تهیه بسیاری از محصولات یاد شده امکان پذیر نخواهد بود(ساخت و تهیه بسیاری از اسانس ها به طریق شیمیایی امکان پذیر نیست). استفاده از مواد موثرهء گیاهان دارویی در صنایع غذایی، رشد روزافزون دارد. اگر چه استفاده از مواد مذکور در صنایع غذایی از گذشته معمول بوده، ولی اکنون در صنایع نوپای نوشابه سازی، کنسروسازی، شیرینی سازی و … از مواد موثرهء  گیاهان دارویی برای بهتر شدن طعم و رنگ و بوی محصولات در سطح دقیق تر و حساب شده­تری استفاده می شود.

1-Active substances

 

تعداد صفحه : 81

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  --