بخشی از مقاله
چکیده
طی سالهای گذشته استفاده از روشهای نوین استخراج، مانند: استخراج با استفاده از سیالات فوق بحرانی، امواج فراصوت، میکروویو و استخراج با روش میکروامولسیونی جهت استخراج اسانس روغنی گیاهان در مقایسه با روشهای سنتی مانند: استخراج با حلال، تقطیر با بخار و انتشار آبی افزایش یافته است. در این مقاله هدف مقایسهی روشهای استخراج سنتی با روشهای استخراج نوین، جهت استخراج عصارهها و اسانسهای روغنی از گیاهان است و انتخاب بهترین روش برای دستیابی به اسانس با کیفیت است. نتایج نشان داد که روشهای نوین استخراج، منجر به کوتاه شدن زمان استخراج، کاهش مصرف حلال، افزایش بازدهی استخراج و بالا بردن کیفیت ترکیبات استخراج شده میشوند و مشکلات مربوط به روشهای سنتی از قبیل: زمان استخراج طولانی، میزان انرژی ورودی لازم بالا و میزان ضایعات بالا را ندارند.
کلمات کلیدی: استخراج، اسانس روغنی، تقطیر، فراصوت، میکروویو
.1 مقدمه
گیاهان حاوی طیف وسیعی از ترکیبات زیست فعال مانند: لیپیدها، ترکیبات فیتوشیمیایی، ترکیبات عطر و طعمی و رنگدانهها هستند. از این مواد استخراج شده از گیاهان به شکل گسترده ای در صنعت غذا، تولید مواد آرایشی B بهداشتی و دیگر زمینهها استفاده میشود. عصارهها و اسانسهای روغنی، از متابولیتهای ثانوی گیاهی و ترکیبات عملگر هستند. با توجه به حساسیت این ترکیبات به حرارت، میتوان از روشهای نوین استخراج جهت حفظ و استخراج آنها استفاده کرد. روشهای سنتی و مرسوم مانند: روشهای تقطیر آبی و تقطیر با بخار، زمانبر بوده و از مقدار زیادی حلال جهت استخراج استفاده میکنند.همچنین باید از حرارت استفاده گردد که منجر به تجزیه گرمایی برخی ترکیبات میگردد.
بنابراین طی چند دهه گذشته، جهت افزایش بازده استخراج، کاهش زمان استخراج، کاهش میزان مصرف حلال، تقویت کیفیت اسانس و در نتیجه جلوگیری از آلودگیهای زیست محیطی، توجه خاصی به روشهای جدید استخراج اسانس شده است.روشهای نوین استخراج مانند: استخراج با استفاده از سیالات فوق بحرانی، امواج فراصوت، مایکروویو و استخراج با روش میکروامولسیونی، سریع و کارا بوده و میتوان از آنها برای استخراج ترکیبات شیمیایی محلول در روغن استفاده کرد. استفاده از روشهای نوین اسانس گیری در صنایع غذایی به عنوان نگهدارنده مواد غذایی[3]، نوآوری در بسته بندی و مبارزه علیه پاتوژنهای تولید مسمومیت غذایی خطرناک رو به رشد است. هدف مقایسهی روشهای استخراج اسانس سنتی و نوین، بررسی خصوصیات اسانس و انتخاب بهترین روش برای دستیابی به اسانس با کیفیت با هزینهی کم و بازده بالاست.
.2 روشهای استخراج اسانس
اسانس از مواد خام گیاه توسط چندین روش استخراج به دست میآید؛ که این روشها به دو دسته ، روشهای متداول و سنتی و روشهای پیشرفته و نوین طبقه بندی میشوند .[19] تحقیقات در تکنولوژیهای جدید - مایکروویو و فراصوت - در دهههای گذشته، منجر به پیدایش روشهای کارآمدتر و جدیدتر فرآیند استخراج - کاهش زمان استخراج و انرژی مصرفی، افزایش بازده استخراج، بهبود در کیفیت اسانس - شده است.
.1 .2 روشهای سنتی استخراج
.1 .1 .2 تقطیر آبی
این روش قدیمیترین و ساده ترین روش برای استخراج اسانس است. دستگاه استخراج شامل یک منبع حرارتی است که توسط یک مجرا بالا قرار گرفته شده است که در آن مواد گیاهی و آب قرار داده میشود. دارای کندانسور و تنگ برای جمع آوری کندانس و برای جداسازی اسانس از آب است - شکل . - 1 در فشار اتمسفر و در طول فرآیند استخراج - گرمایشی - ، مولکولهای آب و اسانس تشکیل یک مخلوط ناهمگن که دمای جوش آن در نقطه ای پایین تر و نزدیک 100 است، را میدهند؛ در حالی که برای اجزای اسانس این نقطه بالاتر است. مخلوط اسانس و آب به طور همزمان تقطیر شده به طوری که گویی آنها هر دو یک ترکیب بودهاند. این موضوع اشاره به وجود بخار آب به عنوان حلال برای مشارکت در تقطیر دارد.
از مزایای استفاده از آب این است که: با اکثریت مولکولهای اسانس مخلوط شدنی نیست و پس از کندانس شدن، اسانس به راحتی توسط یک دکانتور ساده از آب جدا میشود. تقطیر به وسیله سیستم کلونجر توصیه میشود. این روش برای استخراج از گلبرگ و گل - گلبرگ مثل گل رز - برای جلوگیری از فشرده سازی و تجمع مواد گیاهی در طول استخراج مناسب است. در مقیاس صنعتی این روش هنوز به دلیل سادگی نصب و راهاندازی - تجهیزات گران قیمت نیاز ندارد - ، سهولت روش پیاده سازی و انتخابی بودن آن استفاده میشود.محدودیتهای استخراج با روش تقطیر آبی:
1.زمان استخراج طولانی 3-6 - ساعت و 24 ساعت برای گلبرگ گل سرخ -
2.تخریب و تغییرات شیمیایی مولکولهای مخلوط از طریق تماس طولانی مدت با آب جوش
3. گرمای بیش از حد و از دست دادن برخی از مولکولهای قطبی در استخراج با آب
2. .2 .1 تقطیر با بخار آب و تقطیر با بخار
اساس روش تقطیر با بخار آب شبیه تقطیر آبی است با این تفاوت که هیچ تماس مستقیم بین گیاه و آب وجود ندارد. مدت زمان استخراج در این روش کوتاه است؛ در نتیجه باعث کاهش تغییرات شیمیایی میشود. استخراج به روش تقطیر در محفظه انجام میشود؛ با این تفاوت که در سیستم یک صفحه مشبک وجود دارد که گیاه را به حالت معلق در بالای پایه حفظ میکند
