Ανάπτυξη και βελτιστοποίηση της διεργασίας εκχύλισης καρπών
άγριου τριαντάφυλλου (Rosa canina L.) με χρήση φυσικών βαθέως
ευτηκτικών διαλυτών

Μπον, Αδαμαντία; Bon, Adamantia

dc.contributor.author	Μπον, Αδαμαντία	el
dc.contributor.author	Bon, Adamantia	en
dc.date.accessioned	2022-11-16T08:47:38Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56141
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23839
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	Άγριο Τριαντάφυλλο	el
dc.subject	Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες	el
dc.subject	Εκχύλιση	el
dc.subject	Φαινολικές ενώσεις	el
dc.subject	Πειραματικός Σχεδιασμός Box-Behnken	el
dc.subject	Wild Rose	en
dc.subject	Natural Deep Eutectic Solvents	en
dc.subject	Extraction	en
dc.subject	Phenolic compounds	en
dc.subject	Box-Behnken Design	en
dc.title	Ανάπτυξη και βελτιστοποίηση της διεργασίας εκχύλισης καρπών άγριου τριαντάφυλλου (Rosa canina L.) με χρήση φυσικών βαθέως ευτηκτικών διαλυτών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πράσινη Χημεία και Μηχανική	el
heal.dateAvailable	2023-11-15T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-11
heal.abstract	Το άγριο τριαντάφυλλο είναι μια φυτική πρώτη ύλη που αξιοποιείται από την αρχαιότητα για τις αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές της, ενώ τα τελευταία χρόνια βρίσκει εφαρμογή στη βιομηχανία τροφίμων, αρωμάτων και καλλυντικών. Οι Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες (Natural Deep Eutectic Solvents, NaDES) είναι μείγματα δύο ή περισσότερων φυσικών συστατικών που αλληλεπιδρούν με δεσμούς υδρογόνου, με αποτέλεσμα το σημείο τήξης των NaDES να είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό των επιμέρους συστατικών. Έτσι, τα NaDES είναι υγρά σε θερμοκρασία δωματίου. Είναι διαλύτες φθηνοί, εύκολα βιοαποικοδομήσιμοι, χαμηλής τοξικότητας, μη πτητικοί, χημικά και θερμικά σταθεροί, χαρακτηριστικά που τα καθιστούν πράσινους διαλύτες. Τα NaDES έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς σε διαδικασίες εκχύλισης, λόγω της ικανότητάς τους να διαλυτοποιούν τις ενώσεις-στόχους, έχοντας σε ορισμένες περιπτώσεις μεγαλύτερη απόδοση από τους συμβατικούς διαλύτες, ενώ ταυτόχρονα δρουν σταθεροποιητικά και προστατευτικά για τα εκχυλίσματα που λαμβάνονται. Επιπλέον, μπορούν να αποκτήσουν τις επιθυμητές ιδιότητες (π.χ. πολικότητα, ιξώδες) μέσω του κατάλληλου συνδυασμού των συστατικών. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η ανάπτυξη σε εργαστηριακή κλίμακα και η βελτιστοποίηση της διεργασίας εκχύλισης καρπών άγριου τριαντάφυλλου (πιο συγκεκριμένα του υπανθίου) με χρήση ενός φυσικού βαθέως ευτηκτικού διαλύτη ως εκχυλιστικού και αποθηκευτικού μέσου για τις ενώσεις-στόχους. Πραγματοποιήθηκε η σύνθεση τριών NaDES με τη μέθοδο θέρμανσης και ανάδευσης, που αποτελούνται από βεταΐνη ως δέκτη δεσμών υδρογόνου, γαλακτικό οξύ και γλυκερόλη ως δότες, ενώ ως τρίτο συστατικό στο ένα NaDES χρησιμοποιείται το νερό. Τα εκχυλίσματα αξιολογήθηκαν σε κάθε περίπτωση με βάση το ολικό περιεχόμενο σε φαινολικές ενώσεις (Total Phenolic Content, TPC) με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu, το ολικό περιεχόμενο σε φλαβονοειδή (Total Flavonoid Content, TFC) με τη μέθοδο χλωριούχου αργιλίου και τέλος την αντιοξειδωτική τους ικανότητα με τη μέθοδο DPPH. Μετά από δοκιμές, επιλέχθηκε ο πιο κατάλληλος διαλύτης από τους τρεις, το NaDES Βεταΐνη:Γλυκερόλη:Νερό, για το οποίο διεξήχθησαν περαιτέρω πειράματα, για τη μελέτη των σημαντικότερων παραμέτρων εκχύλισης, με στόχο τη βελτιστοποίηση μέσω πειραματικού σχεδιασμού. Έγινε χαρακτηρισμός της δομής του NaDES αυτού με φασματοσκοπία υπερύθρου και προσδιορισμός της πολικότητάς του με χρήση του δείκτη Nile Red. Τέλος, η διεργασία βελτιστοποιήθηκε μέσω πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiment, DoE) τύπου Box-Behnken, έχοντας τρεις ανεξάρτητες μεταβλητές (χρόνος εκχύλισης, περιεκτικότητα του διαλύτη σε νερό και αναλογία πρώτης ύλη ανά διαλύτη) για τις αποκρίσεις που προαναφέρθηκαν. Ως σημαντικότερος παράγοντας κρίθηκε η αναλογία πρώτης ύλης προς διαλύτη.	el
heal.abstract	Wild rose is a plant raw material which has been used since antiquity for its antioxidant and anti-inflammatory properties, while in recent years it is applied in food, perfume and cosmetics industry. Natural Deep Eutectic Solvents (NaDES) are mixtures of two or more ingredients of natural origin, which interact through hydrogen bonds, resulting in the melting point of NaDES being much lower than those of each component. Thus, NaDES are liquid at room temperature. They are low-cost solvents, easily biodegradable, of negligible toxicity, non-volatile, chemically and thermally stable. These characteristics make them green solvents. NaDES have been used extensively in extraction processes due to their ability to solubilize target compounds, having in some cases higher efficiency than conventional solvents, while at the same time protect and stabilize the phytochemicals of the extracts. In addition, they can acquire the desired properties (e.g. polarity, viscosity) through the appropriate combination of components. The aim of this diploma thesis is the development optimization of a process for the extraction of wild rose fruits (specifically hypanthium) using a natural deep eutectic solvent as an extraction and storage medium for the target compounds. Three NaDES were synthesized by heating and stirring method, consisting of betaine as the hydrogen bond acceptor, lactic acid and glycerol as donors, and water as the third component in one of the NaDES. The extracts were assessed in each case based on their Total Phenolic Content (TPC) by Folin-Ciocalteu method, Total Flavonoid Content (TFC) by Aluminum Chloride method and their antioxidant activity by the DPPH method. After screening, the most suitable solvent was selected from the three above, specifically the NaDES Betaine: Glycerol: Water, which was used for further experiments, in order to study the most important extraction parameters, and to finally optimize the process by Design of Experiment. This NaDES was structurally characterized by infrared spectroscopy and its polarity was determined using the Nile Red dye. Finally, the process was optimized through Box-Behnken Design of Experiment (DoE), with three independent variables (extraction time, water content in extraction solvent and raw material to solvent ratio) for the aforementioned responses. The most significant factor was found to be the raw material to solvent ratio.	en
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Μαμμά, Διομή	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	155 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false