بخشی از مقاله
چكيده
كارائي انواع فعال كننده هاي سطحي در صنايع گوناگون و محدوديت استفاده ازچربيهاي طبيعي به عنوان مواد اوليه كاملا شناخته شده است. در اين تحقيق استفاده از چربي استخراجي از پوست مرغ به عنوان منبع چربي طبيعي جهت توليد فعال كننده سطحي مد نظر قرار گرفت . چربيهاي موجود در پوست مرغ به ليپيد ساده و پيچيده تفكيك شد كه به راحتي قابل جدا شدن هستند. چربي ساده استخراجي از پوست مرغ با حلاليت در استون جدا گرديده و به عنوان اسيد چرب براي توليد صابون استفاده شد. اين تركيب در نسبت هاي مختلف با محلول هيدروكسيد سديم در دماي جوش قرار داده شد، پس از چندين مرحله خالص سازي صابون نهايي بدست آمد.
مقدار رطوبت، انيدريد اسيد، اسيد چرب آزاد عمل نشده و ميزان كف براي اين محصول گزارش شده است. مقدار غلظت بحراني شكل گيري ميسل با استفاده از آزمون هدايت الكتريكي و سنجش كدورت بيان شد. مقدار چربي استخراجي از پوست مرغ ٣٠% وزن اوليه بود كه از اين مقدار ٢ % را اسيد چرب پيچيده تشكيل مي داد. مشخصات صابون توليدي به شرح زير مي باشد، مقدار رطوبت ٢٠%، انيدريد اسيد چرب ٦٧% و اسيد چرب آزاد ٧/٤% ارزيابي شد . مقدار غلظت بحراني براي تشكيل ميسل به عبارتي بالاترين قدرت پاك كنندگي ٤/٤ گرم بر ليتر محاسبه گرديد.
كلمات كليدي: ضايعات مرغ، چربي استخراجي، پوست مرغ، فعال كننده سطحي، صابون، فعال كننده سطحي آنيوني
١- مقدمه
بحث فعال كننده هاي سطحي در منابع زيادي مورد بررسي قرار گرفته است انواع اين تركيبات، ساختار شيميايي و روش توليد هر يك همراه با كاربرد آنها از نكات قابل ذكر است ]١ ] [٢.[ چربيهاي قابل استخراج از پوست مرغ توسط محققين اعلام شده است، مي توان گفت در هر ١٠٠ گرم پوست مرغ ٣٢ گرم چربي بدست مي آيد. اين چربيها در دو نوع ساده و پيچيده تقسيم بندي شده اند كه نوع پيچيده آن ٢% از كل را تشكيل مي دهد. نوع ساده به راحتي در استن قابل حل است و جداسازي آن به راحتي امكان پذير مي باشد. نوع پيچيده آن شامل sphingolopid و plasmalogens است كه انتظار است بتوانند به عنوان مكمل هاي كاربردي مورد استفاده قرار گيرند، هر چند كه فعاليت فيزيولوژيكي آنها هنوز كامل شناخته نشده است.
مجموعه اين چربيها عمدتاً از تري اسيل گليسرول - - Triacylglycerol، , phosphatidylcholine sphingomyelin و phosphatidylethanoamine است كه چربي پيچيده را تشكيل مي دهند. چنين ادعا شده است كه پوست مرغ يك منبع با پتانسيل بالايي از آنتي اكسيدان فسفو ليپيد پلاسمالوژن و شينگو ليپيد نوع بشري است ]٣ .[ در يك تحقيق در عربستان سعودي چربي استخراج شده از پوست چندين پرنده با شرايط زيست محيطي مختلف ارزيابي شده است. از كروماتوگرافي لايه اي براي جداسازي چربيهاي غير قطبي و قطبي و شناسايي آنها استفاده شده است. چربيهاي غير قطبي به شرح زير گزارش شده اند : كلسترول - ٢٩/٠ - ، اسيد چرب آزاد - ٥٨ /٠ - ، تري گلسيرول - ٦٩/٠ - ، استرهاي متيل اسيد چرب - ٨٤ /٠ - و استر كلسترول - ٩٧/٠ - درصد . مقادير چربي هاي قطبي نيز چنين مي باشد: سربروزيد - ٤٢/٠ - ، سرآميد - ٥٥/٠ - و كلسترول - ٧٣ /٠ - درصد.
جالب توجه است كه بر حسب شرايط محيطي پرنده ها درصد چربيهاي معرفي شده متفاوت گزارش شده است ]٤. [ در مجموع مقدار ٣٤% واكس دي استر در پوست مرغ تاييد مي شود در حالي كه مقدار تري گلسريد آن ٣٢% ، استرول ها ١١% و فسفرليپيد ها ١١% را تشكيل مي دهند . دي استر واكس شامل هيدروكربن هاي ١٦ تا ١٨ كربنه هستند و استر اسيد هاي چرب اشباع نيز ٢٠ تا ٢٤ كربنه مي باشند . درشرايطي كه تري گلسريد ها شامل اسيد هاي چرب اشباع با طول زنجير بلند هيدرو كربني با ٢٦ تا ٤٠ كربن گزارش شده اند ]٥.[ ارزيابي چربيهاي موجود در پوست مرغ و ارزش غذايي آن در برزيل مطالعه شده است. با توجه به مقدار پايين نسبت Hypocholesterolemic و hypercholesterolemic به ميزان ٧٢/٢، چربي استخراج شده از پوست مرغ با ارزش غذايي پايين معرفي مي شود. لذا بهتر است با استفاده از واكنش هاي استره كردن تركيبات داخلي، كاربرد ديگري براي آن تعريف كرد و يا از اين تركيب جهت توليد سوخت زيست محيطي استفاده نمود]٦ .[ هدف در اين تحقيق توليد فعال كننده هاي سطحي مختلف از روغن استخراجي از پوست مرغ است.
چربيهاي موجود در پوست مرغ به ليپيد ساده و پيچيده قابل تفكيك مي باشند كه به راحتي قابل جدا شدن هستند. در اين فعاليت پژوهشي استفاده از چربي ساده مد نظر مي باشد. مي توان با پايه چربي طبيعي تهيه شده انواع فعال كننده هاي سطحي آنيوني، كاتيوني و غير يوني را تهيه نمود. هر يك از اين تركيبات در مصارف مختلف به عنوان شوينده، ديسپرس كننده، امولسيفاير و نرم كننده تعريف مي شوند. با توجه به رفتار و ويژگي هر يك قابليت استفاده از اين تركيبات در صنايع آرايشي، بهداشتي و غذايي مطرح است. در اينجا تنها به توليد صابون پرداخته شده است.
١- تجربيات
٢-١ مواد مورد استفاده سود، كلريد سديم، استون، اتر،; كلريدريك اسيد، اتانول، معرف متيل اورانژ، اسيد سولفوريك
٢-٢ تجهيزات مورد استفاده
براي ارزيابي ميزان كدورت محلول از دستگاه palintest 8000 وجهت ارزيابي ميزان هدايت الكتريكي محلول صايون از دستگاه conductivity meter 4510 از شركت Jenway ساخت كشور انگلستان استفاده شد. براي اندازه گيري مقدار انيدريد هاي اسيد چرب آزاد از دستگاه سوكسله استفاده گرديد.
٢-٣ شرح آزمايش ها ٢-٣-١ استخراج روغن
بدين منظور پوست مرغ چرخ شده را به اندازه ي كافي حرارت داده براي جداكردن چربي ساده آن را در استون ريخته بخش حل شده در استون با جداسازي حلال، چربي اوليه مورد استفاده را تشكيل مي دهد.
٢-٣-٢ توليد صابون آزمايشگاهي
اسيد چرب غير اشباع ساده استخراجي از چربي مرغ به عنوان مواد اوليه جهت سنتز صابون استفاده شد. يك سوم وزن مركز پژوهش هاي صنعتي و معدني ايران، ايميل همايش، شماره تلفن فرد مكاتبه كننده - الزامي - كل روغن را آب و به همان ميزان پودر سود به روغن اضافه شد. سپس تحت حرارت ملايم روغن را گرم تا محلول غليظي از مخلوط صابون و گليسرول تشكيل گرديد. - صابون با توجه به وزن مولكولي كم در بالا تجمع مي كند - . با استفاده از كاغذ صافي، صابون هاي تشكيل شده جمع آوري شد . براي تخليص سازي چندين بار صابون توليدي را در آب جوش حل كرده و به وسيله كلرور سديم صابون رسوب داده شد، اين عمليات چندين بار تكرار گرديد.
٢ -٣ -٣ بررسي كيفيت صابون توليدي - اندازه گيري مقدار رطوبت موجود در صابون
براي انجام اين آزمون، صابون توليدي در آون - تحت حرارت ١١٠ درجه سانتي گراد به مدت ٢٠ دقيقه - قرار داده شد. سپس باتوجه به رابطه ي زير درصد مقدار رطوبت صابون اندازه گيري شد.
- اندازه گيري مقدار انيدريد اسيد موجود در صابون:
صابون بايد غير از نمك سديم اسيد چرب مواد ديگري نداشته باشد، بنابراين اندازه گيري درصد انيدريد اسيد چرب خلوص صابون را نشان مي دهد و معمولا صابون بايد در حدود ٦.٦١ درصد انيدريد اسيد چرب داشته باشد. ٣ گرم صابون در آب مقطر حل شده و در قيف جداكننده ريخته و چند قطره از محلول معرف متيل اورانژ به آن اضافه شد. سپس در حاليكه ظرف را به شدت تكان داده، به تدريج محلول اسيد كلريدريك به آن افزوده تا رنگ معرف به قرمز تغيير يابد. - اين نشان دهنده ي محيط اسيدي عملياتي است - . در اين آزمايش نمك اسيد چرب به اسيد چرب و كلريد سديم تجزيه مي شود. اسيدهاي چرب رسوب داده شده با كمك محلول اتر جدا شد. با افزودن چند قطره الكل به اين نمونه و قراردهي آن در آون ١١٠ درجه سانتي گراد به مدت ٢٠ دقيقه، وزن اسيد چرب خالص اندازه گيري شد.
- اندازه گيري مقدار اسيدهاي چرب آزاد:
در اين آزمون مقدار اسيدهاي چرب عمل نشده با سود مشخص مي گردد. حضور اسيدهاي چرب آزاد با كاهش قدرت پاك كنندگي صابون همراه است. براي اندازه گيري اسيد هاي چرب آزاد تقريبا ٣
گرم پودر صابون خشك شده در آون، با اتيل الكل در دستگاه سوكسله شستشو داده شد. الكل مورد استفاده بايد قبل از آزمايش با استفاده از هيدركسيد پتاسيم در مقابل معرف فنل فتالئين خنثي سازي شود. بايد زمان كافي به عمليات داده شود تا همه ي صابون در الكل حل شود. اسيد چرب آزاد بر مبناي اسيد اولئيك در ١٠٠گرم صابون به طريق زير محاسبه مي گردد: رسوبات باقي مانده در سوكسله ،مواد پر كننده صابون را تشكيل مي دهند مانند نشاسته ، دكسترين ، فسفات سديم و يا كربنات سديم.
- بررسي ميزانCMC
با توجه به اهميت CMC، غلظت بحراني فعال كننده ي سطحي با استفاده از دو تكنيك كدورت سنجي - - Turbidity و هدايت الكتريكي - conductivity - مورد ارزيابي قرار گرفت. در اصل اين دو ويژگي محلول صابون در نقطه ي CMC با تغييرات قابل ملاحظه اي همراه است. بدين ترتيب مي توان غلظت بحراني شكل گيري ميسل ها را سنجيد.
- بررسي قدرت كف كنندگي
براي انجام اين تست، محلول صابون را در استوانه مدرج با قطر ٥ /٢ سانتيمتر ريخته، بعد از تكان دادن در روي سطح محلول كف تشكيل مي شود. از رابطه زير مي توان قدرت كف كنندگي را اندازه گيري نمود. ɛf ميزان كف -يا مقدار كف كنندگي، Vfoamحجم فوم پس از تكان دادن - سي سي - ، Vliquid حجم مايع قرار داده شده در لوله قبل از تكان دادن - سي سي - است.
٣- بحث و نتيجه گيري
٣-١ مقدار رطوبت موجود در صابون در صابون توليدي به ميزان ٢٠ درصد وزن اوليه رطوبت اندازه گيري شد.
