Εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από υπολείμματα καφέ:
Ανάπτυξη πράσινης διεργασίας με τεχνικές υψηλής ενέργειας.

Καρέττα, Ιωάννα; Karetta, Ioanna

dc.contributor.author	Καρέττα, Ιωάννα	el
dc.contributor.author	Karetta, Ioanna	en
dc.date.accessioned	2022-01-28T20:09:46Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54461
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22159
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπόλειμμα καφέ	el
dc.subject	Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες	el
dc.subject	Εκχύλιση Υποβοηθούμενη από Μικροκύματα	el
dc.subject	Πειραματικός Σχεδιασμός	el
dc.subject	Πράσινη Χημεία.	el
dc.subject	Spent Coffee Ground	en
dc.subject	Natural Deep Eutectic Solvents	en
dc.subject	Design of Experiment	en
dc.subject	Microwave Assisted Extraction	en
dc.subject	Green Chemistry.	en
dc.title	Εκχύλιση βιοδραστικών ενώσεων από υπολείμματα καφέ: Ανάπτυξη πράσινης διεργασίας με τεχνικές υψηλής ενέργειας.	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.classification	Χημεία	el
heal.dateAvailable	2023-01-27T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-07-08
heal.abstract	Ο καφές είναι μια πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται παγκοσμίως για την παρασκευή του ροφήματος καφέ. Τα τελευταία χρόνια η κατανάλωση καφέ έχει σημειώσει ραγδαία αύξηση, με την προτίμησή του για παρασκευή καφέ espresso να επιλέγεται σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από το παρελθόν. Το υπόλειμμα καφέ αποτελεί, συνεπώς, μια πρώτη ύλη που, τις περισσότερες φορές, οδηγείται σε χώρους υγειονομικής ταφής χωρίς περαιτέρω εκμετάλλευση. Πρόκειται για μια πρώτη ύλη, εύκολα διαθέσιμη και σε μεγάλες ποσότητες, που έχει αποδεδειγμένά ευργετικές ιδιότητες για τον ανθρώπινο οργανισμό, χάρη στα φαινολικά και φλαβονοειδή της. Οι Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες (Natural Deep Eutectic Solvents) είναι μίγματα που αποτελούνται από δύο ή περισσότερα συστατικά, υγρής ή στερεής κατάστασης, φυσικής προέλευσης. Χαρακτηρίζονται από διαμοριακούς δεσμούς υδρογόνου και είναι υγροί σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Επιπλέον, είναι διαλύτες μη πτητικοί, βιοδιασπώμενοι, χαμηλής τοξικότητας, βιώσιμοι και βιοσυμβατοί. Λόγω αυτών των ευνοϊκών τους χαρακτηριστικών χαρακτηρίζονται και ως πράσινοι διαλύτες. Συγχρόνως, οι επιθυμητές τους φυσικοχημικές ιδιότητες και η ευκολία παρασκευής τους τους καθιστούν προτιμητέους για ποικίλες διεργασίες, όπως η εκχύλιση. Η εκχύλιση υποβοηθούμενη από μικροκύματα (Microwave Assisted Extraction) είναι μία σύγχρονη πράσινη τεχνική υψηλής ενέργειας η οποία επιλέγεται συχνά για την εκχύλιση φυσικών πρώτων υλών και την παραλαβή βιοδραστικών ενώσεων. Διακρίνεται για τους μικρούς χρόνους εκχύλισης, την υψηλή αποτελεσματικότητα και το χαμηλό περιβαλλοντικό της αντίκτυπο. Ως διεργασία στηρίζεται στη διηλεκτρική θέρμανση, μια διεργασία στην οποία η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μικροκυμάτων θερμαίνει το διηλεκτρικό υλικό μέσω περιστροφές μοριακού διπόλου των πολικών συστατικών που βρίσκονται στη μήτρα. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη, σε εργαστηριακή κλίμακα, και η βελτιστοποίηση της εκχύλισης με μικροκύματα βιοδραστικών ενώσεων (όπως φαινολικών και φλαβονοειδών) με πρώτη ύλη τα υπολείμματα καφέ και με διαλύτη φυσικό βαθέως ευτηκτικό διαλύτη για την εκχύλιση και την αποθήκευση των βιοδραστικών ενώσεων. Συντέθηκαν επιτυχώς δύο φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες με τη μέθοδο της θέρμανσης και ανάδευσης. Πραγματοποιήθηκε συμβατική εκχύλιση με διαλύτη EtOH/H2O και εκχύλιση υποβοηθούμενη από μικροκύματα με διαλύτη EtOH/H2O, NaDES1(Βεταΐνη Γαλακτικό Οξύ,1:2)/H2O και NaDES2(Βεταΐνη Γλυκερόλη,1:3)/H2O, αντίστοιχα. Τα εκχυλίσματα κάθε μεθόδου εκχύλισης, αξιολογήθηκαν ως προς τη συγκέντρωση ολικών φαινολικών (Total Phenolic Content, TPC) και τη συγκέντρωση ολικών φλαβονοειδών (Total Flavonoid Content, TFC), με τη μέθοδο Folin Ciocalteu και με τη χρωματομετρική μέθοδο χλωριούχου αργιλίου, αντίστοιχα. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η επίδραση τεσσάρων παραμέτρων, της θερμοκρασίας, του χρόνου εκχύλισης, της αναλογίας στερεού/διαλύτη και της αναλογίας διαλύτη/νερού στη διεργασία μέσω πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiment, DOE) με το μοντέλο Taguchi. Ακολούθως, έγινε βελτιστοποίηση της διεργασίας μέσω πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiment, DΟE) με το μοντέλο Taguchi. Η εκχύλιση με μικροκύματα αποδείχθηκε πιο αποτελεσματική για την εκχύλιση φαινολικών και φλαβονοειδών από τη συμβατική εκχύλιση. Η θερμοκρασία και η αναλογία στερεού/διαλύτη αποδείχθηκαν οι πιο σημαντικοί παράγοντες της εκχύλισης με μικροκύματα. Τέλος, από τη μελέτη της βελτιστοποίησης της εκχύλισης με μικροκύματα επιλέχθηκε ως διαλύτης ο NaDES2(Βεταΐνη Γλυκερόλη,1:3)/H2O, σε αναλογία διαλύτη/νερού 50 % v/v, αναλογία στερεού/διαλύτη 1 % w/v, σε θερμοκρασία 90 οC και για χρόνο εκχύλισης 60 min.	el
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Μπέλτσιος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Μαμμά, Διομή	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	136
heal.fullTextAvailability	false