تحقیق کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی

کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی.. ۳

مقدمه: ۴

فصل اول. ۵

استخراج با سیال فوق بحرانی.. ۵

۱-۱- تاریخچه. ۶

۱-۲- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی.. ۷

۱-۳- طرح فرآیندهای سیستم استخراج با CO₂ : 9

۱-۴ اصول و پایه فاز تعادلی و سیستم‌های بحرانی: ۱۰

۱-۵ چه شد؟. ۱۱

۱-۵-۱ پارامترهای موثر در SFE. 11

T₁>T_C>T₂ 11

مورد چهارم. ۱۱

P₁=P₂>P_C>P₃ 11

۱-۵-۲‌ترمودینامیک SCF. 12

۱-۵-۴ تأثیر حلال های کمکی یا اصلاحگرها: ۱۳

۱-۵-۵ رفتار حلالیت در SCF. 13

۱-۶ عوامل موثر بر استخراج با CO₂ فوق بحرانی.. ۱۴

۱-۶-۱ چگالی.. ۱۴

۱-۶-۲ اصلاحگرها یا حلالهای کمکی.. ۱۵

۱-۶-۳ ‌اندازه ذرات… ۱۶

۱-۶-۴ سرعت… ۱۷

۱-۶-۵ جمع آوری نمونه. ۱۷

فصل دوم. ۱۹

استخراج عصاره‌های عطری و طعمی‌با استفاده از CO₂ فوق بحرانی.. ۱۹

۲-۱ روغن‌های اسانس طبیعی.. ۲۰

۲-۲ عصاره گیری با CO₂ فوق بحرانی: ۲۱

۲-۲-۱ عطر یاسمن.. ۲۲

۲-۲-۲ عطر گل محمدی.. ۲۴

۲-۲-۳ عطر گل نارنج: ۲۵

۲-۲-۵ عطر صندل. ۲۷

فصل سوم. ۲۸

استخراج عصاره میوه جات با scco₂ 28

۳-۱: اهمیت استخراج: ۲۹

۳-۲: استخراج روغن مرکبات در طی تولید: ۲۹

۳-۳: استخراج‌ترکیبات طعم دهنده از میوه جات: ۳۰

۳-۴: پایداری و کیفیت: ۳۱

۳-۵: فرآیند استخراج با CO₂ : 31

۳-۶:‌ترپن گیری روغن مرکبات با CO₂ فوق بحرانی: ۳۲

۳-۷: الکل گیری آب میوه جات توسط scco₂ : 35

فصل چهارم. ۳۹

استخراج عصاره‌های ادویه جات با scco₂ 39

۴-۱: اهمیت بازگیری: ۴۰

۴-۲: تخم کرفس: ۴۱

۴-۴: پاپریکا: ۴۲

۴-۵: زنجبیل: ۴۲

۴-۶: جوز هندی: ۴۳

۴-۷: فلفل: ۴۳

۴-۸: وانیلین: ۴۴

۴-۹: هل: ۴۵

۴-۱۰: رازیانه، زیره، گشنیز: ۴۵

۴-۱۱: سیر: ۴۶

۴-۱۲: دارچین: ۴۶

فصل پنجم. ۴۸

عصاره گیاهان دارویی.. ۴۸

۵-۱:‌ترکیبات ضدمیکروبی و آنتی اکسیدان: ۴۹

۵-۲-‌ترکیبات ضدالتهاب: ۵۲

۵-۳: آلکالوئیدهای ضدسرطان: ۵۴

۵-۴: پلی فنل‌های ضدسرطان: ۵۵

۵-۵:‌ترکیبات دارویی عصاره چای: ۵۶

۵-۶: عوامل تنظیم کننده چربی: ۵۷

فصل ششم. ۵۹

استخراج آنتی اکسیدانهای طبیعی.. ۵۹

۶-۱: طبقه بندی آنتی اکسیدانها: ۶۰

۶-۲: استخراج توکوفرول‌ها: ۶۱

۶-۳: فلاونوئیدها: ۶۵

۶-۴: استخراج فلاونوئید با scco₂ : 67

۶-۵- استخراج کاروتنوئیدها با scco₂: 68

فصل هفتم. ۷۰

استخراج لیپیدهای حیوانی و نباتی.. ۷۰

۷-۱- اهمیت بازگیری: ۷۱

۷-۲- روشهای استخراج: ۷۱

۷-۴- فراکسیون سازی PuFA از لیپیدهای حیوانی: ۷۳

۷-۵- تصفیه و بوبری روغن‌های نباتی: ۷۵

۷-۶- فراکسیون سازی گلیسریدها: ۷۷

۷-۷- بازیافت روغن از مواد حاوی روغن: ۸۰

۷-۷-۱: روغن آفتابگردان: ۸۱

۷-۷-۲: روغن جوانه ذرت: ۸۲

۷-۷-۳: روغن تفاله پرسی زیتون: ۸۳

۷-۷-۴: روغن هسته انگور: ۸۳

۷-۷-۵: روغن گیری از لسیتین با scco₂ : 84

۷-۷-۶: چربی گیری و کلسترول گیری از مواد غذایی: ۸۵

کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع 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، سونیکیشن۱، سوکسله۲، استخراج با فاز جامد[۱] و استخراج مایع-مایع[۲] 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 بحرانی۳ (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

۱-۱- تاریخچه

هوگارت۱ و‌هانی۲ در سال ۱۸۷۹ خواص بی نظیر سیال فوق بحرانی اتانول و تتراکلریدکربن را توضیح دادند. آنها دریافتند که حلالیت‌هالیدهای فلزی در‌این دو سیال خیلی بالاست. در سال ۱۹۰۶ بوخنر۳ 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 ۱۹۵۸ زهوز۴ 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 زوسل۵ 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 ۱۹۸۰ به تأخیر افتاد. در سال ۱۹۷۶ استال۶ و شیلز۷  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 ۱۹۹۰-۱۹۹۲ بیش از یکصد مقاله در‌این زمینه ارائه شده است.