Εφαρμογή της υπερκρίσιμης εκχύλισης για την ανάκτηση συστατικών υψηλής προστιθέμενης αξίας από καλλιέργειες μικροφυκών

Τζήμα, Σουλτάνα

dc.contributor.author	Τζήμα, Σουλτάνα	el
dc.date.accessioned	2020-11-27T10:41:30Z
dc.date.available	2020-11-27T10:41:30Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52073
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19771
dc.rights	Default License
dc.subject	Μικροφύκη	el
dc.subject	Υπερκρίσιμη εκχύλιση	el
dc.subject	Υπερκρίσιμο διοξείδιο του ανθρακα	el
dc.subject	Μέτρηση αντιοξειδωτικής δράσης	el
dc.subject	Μέθοδος folin-ciocalteu	el
dc.subject	Chlorella vulgaris	en
dc.subject	Supercritical fluid extraction	en
dc.subject	Microalgae	en
dc.subject	Antioxidant activity	en
dc.subject	Folin-ciocalteu method	en
dc.title	Εφαρμογή της υπερκρίσιμης εκχύλισης για την ανάκτηση συστατικών υψηλής προστιθέμενης αξίας από καλλιέργειες μικροφυκών	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Θερμοδυναμικής και Φαινομένων Μεταφοράς	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-21
heal.abstract	Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αφορά στην ανάκτηση ουσιών από μικροφύκη με χρήση της Υπερκρίσιμης Εκχύλισης. Είναι ένα πεδίο έρευνας με αυξανόμενο ενδιαφέρον, αφενός, χάρη στη χρήση πράσινων διαλυτών και τεχνικών για την παραλαβή των εκχυλισμάτων, και αφετέρου, γιατί απευθύνεται σε πρώτες ύλες με πολλές δυνατότητες καλλιέργειας και με πολλές ουσίες για ανάκτηση, με εύρος που καλύπτει εφαρμογές από τα βιοκαύσιμα έως τις φαρμακοβιομηχανίες. Η Υπερκρίσιμη Εκχύλιση με διοξείδιο του Άνθρακα πλεονεκτεί έναντι των συμβατικών μεθόδων εκχύλισης σε τέτοιου είδους εφαρμογές, μιας και έχει τη δυνατότητα να ανακτήσει αποτελεσματικά ουσίες σε χαμηλές θερμοκρασίες, οπότε εκχυλίσματα τα οποία είναι θερμοευαίσθητα δεν υπόκεινται σε αλλοιώσεις. Επιπλέον, το CO2 εφόσον σε συνθήκες περιβάλλοντος απαντάται σε αέρια μορφή, η απομάκρυνσή του από τα εκχυλίσματα γίνεται με μία απλή εκτόνωση, χωρίς να χρειάζεται περεταίρω διαχωρισμός. Κατά τη διερεύνηση του θέματος έγινε ανασκόπηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας που σχετίζεται με αξιοποίηση αλγών με Υπερκρίσιμη Εκχύλιση και συγκεκριμένα των συνθηκών κάτω από τις οποίες έχουν ανακτηθεί ουσίες από το μικροφύκος Chlorella vulgaris και τα αντίστοιχα αποτελέσματά τους. Η Chlorella αποτελεί μία άλγη με πολλές εφαρμογές και μία πρώτη ύλη σχετικά ευέλικτη, καθώς μπορεί να καλλιεργηθεί κάτω από πολλές διαφορετικές συνθήκες που θα καταλήξουν σε διαφορετικές συγκεντρώσεις ουσιών για ανάκτηση στο κύτταρο. Επομένως, δύναται να τροποποιηθεί η καλλιέργεια με τρόπο τέτοιο, ώστε να μεγιστοποιηθούν οι ποσότητες προς εκχύλιση. Ακόμα, πραγματοποιήθηκαν πειραματικές εκχυλίσεις στο Εργαστήριο Θερμοδυναμικής και Φαινομένων Μεταφοράς, στη συσκευή Υπερκρίσιμης Εκχύλισης για τη μικροάλγη Chlorella vulgaris, κάτω από διαφορετικές συνθήκες πίεσης (110, 180 και 250 bar), θερμοκρασίας (40oC, 50oC και 60oC), παροχής CO2 (1, 2 και 3 kg/h) και προκατεργασίας. Μελετήθηκε η επίδραση αυτών των παραμέτρων στην απόδοση της εκχύλισης. Η μέγιστη ανάκτηση εκχυλίσματος (2,48%) σημειώθηκε για πίεση 250 bar, θερμοκρασία 60oC και παροχή 2 kg/h CO2. Η προκατεργασία της Chlorella vulgaris που εφαρμόστηκε πριν την Υπερκρίσιμη Εκχύλιση, ήταν η επιβολή υψηλής πίεσης (μεγαλύτερη από 250 bar) στα κύτταρα και έπειτα, η ακαριαία εκτόνωσή τους με σκοπό την διάρρηξη του κυτταρικού τοιχώματος. Η επίδραση της προκατεργασίας εξετάστηκε και έγιναν προσπάθειες απεικόνισης των αλλοιώσεων του κυτταρικού τοιχώματος χρησιμοποιώντας οπτικό μικροσκόπιο, αλλά η διάρρηξη των κυττάρων δεν ήταν ικανοποιητική. Επιπλέον, εκτελέστηκε μέτρηση της αντιοξειδωτικής δράσης των εκχυλισμάτων με τη μέθοδο ελεύθερων ριζών DPPH και μέτρηση ολικού φαινολικού περιεχομένου με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu. Τα βέλτιστα αποτελέσματα παρατηρήθηκαν για υψηλή θερμοκρασία (60oC) και πίεση 110 και 250 bar. Τέλος, πραγματοποιήθηκε συμβατική εκχύλιση Soxhlet με αιθανόλη, η οποία αν και έδωσε σημαντικά μεγαλύτερη απόδοση (15%κ.β.), το εκχύλισμα της εμφάνισε μικρότερη αντιοξειδωτική δράση σε σχέση με τα καλύτερα εκχυλίσματα της υπερκρίσιμης εκχύλισης.	el
heal.sponsor	μέσω προγράμματος	el
heal.advisorName	Μαγουλάς, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μαγουλάς, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Βουτσάς, Επαμεινώνδας	el
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ). Εργαστήριο Θερμοδυναμικής και Φαινομένων Μεταφοράς	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	89 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false