پایان نامه ارشد: بررسی اثر امواج مایکروویو بر استخراج اسانس وترکیبات شیمیایی موجود در برخی نمونه های گیاهی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی 

گرایش : شیمی آلی

عنوان :  بررسی اثر امواج مایکروویو بر استخراج اسانس وترکیبات شیمیایی موجود در برخی نمونه های گیاهی

دانشگاه آزاد اسلامی واحددامغان

      دانشکده علوم پایه

جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد رشته شیمی

(گرایش شیمی آلی)

عنوان پایان نامه:

بررسی اثر امواج مایکروویو بر استخراج اسانس وترکیبات شیمیایی موجود در برخی نمونه های گیاهی 

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

 مقدمه2
 فصل اول :کلیات3
1-1معرفی گیاهان دارویی5-4
2-1آویشن6
3-1گیاه شناسی7
4-1شیمی گیاه8-7
5-1اکولوژی9
6-1مصارف گیاه آویشن10-9
7-1گونه های مختلف آویشن11
1-7-1آویشن باغی11
2-7-1آویشن دنایی12-11
3-7-1بررسی گونه های دیگر12
8-1اسانس15-13
9-1طبقه بندی ترکیبات شیمیایی موجود در اسانس15
10-1ترکیبات شیمیایی اسانس21-15
11-1ترپنوئید ها21
12-1هیدرو کربن های معطر22-21
13-1مهیا سازی اندامهای گیاهی برای استخراج اسانس23
14-1روشهای استخراج اسانس24
1-14-1روش تقطیر24
2-14-1ریز استخراج با فاز جامد فوقانی25
3-14-1ریز استخراج با حلال از فضای فوقانی25
4-14-1استخراج به کمک امواج مافوق صوت26
5-14-1استخراج با سیال فوق بحرانی26
15-1تاریخچه استفاده از مایکروویو27
1-15-1اصول گرم کردن به وسیله امواج مایکروویو29-27
2-15-1دستگاهوری در مایکروویو30
3-15-1سیستم های سر بسته31-30
4-15-1سیستم های باز31
16-1اسکن الکترونی32
1-2فصل دوم : مروری بر پژوهش های گذشته34
1-1-2کاربردهای MAE برای استخراج مواد طبیعی37-35
2-1-2گلیکوزید پیر یمیدین38-37
3-1-2گوسیپدل38
4-1-2آلکا لوئید ها38
5-1-2ترپن ها39-38
6-2-1اسانس ها39
 فصل سوم : تجربی40
1-3مواد و روشها41
2-3دستگاهوری41
1-2-3مشخصات دستگاه مایکروویو41
2-2-3مشخصات آون42
3-2-3مشخصات GC42
4-2-3مشخصات GC/MS42
3-3روش اسانس گیری43
4-3مراحل کار44
1-4-3بررسی تاثیر روش استخراج بر روی کمیت و کیفیت اسانس44
2-4-3مقایسه اسانسهای حاصل از گونه های مختلف گیاه آویشن44
3-4-3بررسی تاثیر روش خشک کردن بر روی اسانس45
4-4-3بهینه سازی قدرت45
5-4-3بهینه سازی زمان45
6-4-3بهینه سازی حجم حلال45
 فصل چهارم : بررسی داده ها46
1-4مقایسه دو روش استخراج اسانس برای آویشن دنایی گل بنفش48-47
2-4مقایسه ترکیبات موجود در اسانس دو گونه های آویشن توسط مایکروویو استخراج شده50-49
3-4بررسی تاثیر روشهای خشک کردن بر روی اسانس55-51
4-4بهینه سازی قدرت دستگاه56
1-4-4رابطه میان قدرت دستگاه با بازده اسانس56
2-4-4رابطه میان توان دستگاه و مواد خروجی57
3-4-4بررسی سطح زیر پیک برای چند ماده مهم اسانس در توانهای مختلف62-58
5-4بهینه سازی زمان63
1-5-4رابطه میان زمان با مواد خروجی63
2-5-4رابطه میان زمان با غلظت اجزای مهم تشکیل دهنده اسانس68-64
6-4بهینه سازی حجم حلال69
1-6-4رابطه میان حجم حلال با حجم مختلفی از آب73-70
2-6-4رابطه بازده اسانس آویشن با حجم آب73
 فصل پنجم :نتیجه گیری74
 فهرست منابع 

 

فهرست جداولشماره صفحه
1ترکیبات موجود در 100 گرم پیکر رویشی خشک آویشن8
2خصوصیات تیمول17
3ویژگی­های کارواکرول18
4ثابت دی الکتریک حلالها28
5استفاده از روش MAE در استخراج مواد طبیعی36-34
6ترکیبات شیمیایی موجود در اسانس آویشن با دو روش مختلف اسانسگیری46
7مقایسه ترکیبات شیمیایی موجود در دو گونه آویشن48
8ترکیبات موجود در اسانس آویشن دنایی برای سه شیوه مختلف خشک کردن50
9بازده اسانس در شیوه های مختلف خشک کردن53
10رابطه میان توان دستگاه با بازده55
11رابطه میان قدرت دستگاه با تعداد مواد خروجی56
12رابطه میان زمان اسانس گیری با مواد خروجی با قدرت 800 وات62
13رابطه میان زمان اسانس گیری با مواد خروجی با قدرت 400وات62
14سطح زیر پیک برای مواد مختلف در زمان های متفاوت در دو قدرت63
15سطح زیر پیک برای مواد مختلف در حجم های متفاوت آب64

 

فهرست نمودارهاشماره صفحه
1سطح زیر پیک برای ترکیبات اسانس با دو شیوه مختلف اسانس­گیری47
2درصد ترکیبات شیمیایی موجود در دو گونه آویشن49
3سطح زیر پیک برای گاماترپینن برای شیوه های مختلف خشک کردن51
4سطح زیر پیک برای تیمول برای شیوه های مختلف خشک کردن51
5سطح زیر پیک برای کارواکرول برای شیوه های مختلف خشک کردن52
6سطح زیر پیک برای کاریئوپیلن برای شیوه های مختلف خشک کردن52
7رابطه میان توان دستگاه با بازده55
8رابطه میان توان دستگاه با مواد خروجی56
9سطح زیر پیک برای بتامیرسن در توان­های مختلف دستگاه57
10سطح زیر پیک برای پاراسیمن در توان­های مختلف دستگاه58
11سطح زیر پیک برای لینالول در توان­های مختلف دستگاه59
12سطح زیر پیک برای تیمول در توان­های مختلف دستگاه60
13سطح زیر پیک برای کارواکرول در توان­های مختلف دستگاه61
14رابطه میان مواد خروجی با زمانهای مختلف اسانس گیری62
15سطح زیر پیک برای بتا میرسن در زمان های مختلف اسانس گیری64
16سطح زیر پیک برای پاراسیمن در زمان های مختلف اسانس گیری64
17سطح زیر پیک برای گاماترپینن در زمان های مختلف اسانس گیری65
18سطح زیر پیک برای کارواکرول در زمان های مختلف اسانس گیری65
19سطح زیر پیک برای کاریئوپیلن در زمان های مختلف اسانس گیری66
20غلظت های متفاوت از مونوترپنها و ترکیبات اکسیژن دارو سسکوئی ترپن ها67
21سطح زیر پیک برای بتا میرسن در حجم های مختلف آب69
22سطح زیر پیک برای پاراسیمن در حجم های مختلف آب69
23سطح زیر پیک برای گاماترپینن در حجم های مختلف آب70
24سطح زیر پیک برای بورنئول در حجم های مختلف آب70
25سطح زیر پیک برای کارواکرول در حجم های مختلف آب71
26سطح زیر پیک برای کاریئوپیلن در حجم های مختلف آب71
27رابطه میان بازده با حجم های متفاوت آب72
   
  
  

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شماره صفحه

 
1گیاه آویشن6 
2دستگاه کلونجر23 
3محدوده فرکانس و طول موج امواج الکترومغناطیس27 
4نحوه گرم شدن به روش کلاسیک و روش مایکروویو27 
5دیاگرام بسته دستگاه مایکروویو29 
6سیستم باز مایکروویو30 
7میکروگراف اسکن الکترونی غدد آویشن شیرازی32 
8دستگاه مایکروویو – کلونجر40 
9دستگاه GC/MS42 

 

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 1400 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 : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

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.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید