heal.abstract |
Τα στέμφυλα αποτελούν μια φυτική πρώτη ύλη που αξιοποιείται από την αρχαιότητα λόγω των ποικίλων
βιολογικών δράσεών της, όπως η αντιοξειδωτική και η αντιφλεγμονώδης, οι οποίες οφείλονται, κυρίως,
στην υψηλή περιεκτικότητα των στέμφυλων σε φαινολικές και φλαβονοειδείς ενώσεις. Τα τελευταία χρόνια
βρίσκουν εφαρμογή στη βιομηχανία φαρμάκων, τροφίμων και καλλυντικών για τη βελτίωση της
σταθερότητας των προϊόντων και λόγω των θρεπτικών ιδιοτήτων τους.
Οι Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες (Natural Deep Eutectic Solvents, NaDES) είναι μια κατηγορία
ευτηκτικών μειγμάτων, υγρών σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, αποτελούμενων από δύο (ή περισσότερα
συστατικά), έναν δότη δεσμών υδρογόνου (HBD) και έναν δέκτη δεσμών υδρογόνου (HBA), σε
κατάλληλες αναλογίες ούτως ώστε οι σχηματιζόμενοι διαμοριακοί δεσμοί υδρογόνου να μειώνουν
σημαντικά το σημείο τήξης των NaDES συγκριτικά με εκείνο των επιμέρους αρχικών συστατικών. Είναι
διαλύτες που αποτελούνται από φυσικά συστατικά, βιοαποικοδομήσιμοι, μη πτητικοί, χημικά και θερμικά
σταθεροί και διαθέτουν χαμηλή τοξικότητα, ιδιότητες που τους καθιστούν «πράσινους» διαλύτες.
Επιπλέον, μέσω του κατάλληλου συνδυασμού των πρώτων υλών τους, οι ιδιότητές τους μπορούν να
αποκτήσουν τις επιθυμητές τιμές (π.χ. πολικότητα, ιξώδες). Λόγω της υψηλής σταθεροποιητικής και
διαλυτοποιητικής ικανότητάς τους, τα NaDES έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς σε διαδικασίες εκχύλισης,
πετυχαίνοντας σε ορισμένες περιπτώσεις μεγαλύτερη απόδοση από τους συμβατικούς διαλύτες,
αυξάνοντας παράλληλα την βιωσιμότητα της διεργασίας.
Οι καλλυντικές κρέμες αποτελούν προϊόντα που αποσκοπούν στην περιποίηση και στην βελτίωση της
εμφάνισης και της υγείας του δέρματος. Οι ενυδατικές κρέμες, ειδικότερα, χρησιμοποιούνται ευρέως για
την προληπτική τους δράση και επειδή βοηθούν σε δερματολογικές θεραπείες.
Σκοπό της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η ανάπτυξη σε εργαστηριακή κλίμακα και η
βελτιστοποίηση της διεργασίας εκχύλισης στέμφυλων Ασύρτικου Σαντορίνης, με χρήση ενός φυσικού
βαθέως ευτηκτικού διαλύτη ως εκχυλιστικού και αποθηκευτικού μέσου για τις εκχυλισθείσες ενώσεις,
καθώς και η ενσωμάτωση του τελικού εκχυλίσματος σε καινοτόμο καλλυντικό σκεύασμα προστιθέμενης
αξίας. Πραγματοποιήθηκε αρχικά η σύνθεση τεσσάρων NaDES με τη μέθοδο θέρμανσης και ανάδευσης,
που αποτελούνται από βεταΐνη ως δέκτη δεσμών υδρογόνου και γλυκερόλη, γαλακτικό οξύ και
προπανοδιόλη-1,3 ως δότες, σε προκαθορισμένες μοριακές αναλογίες. Οι διαλύτες αυτοί αξιολογήθηκαν
πρώτα ως προς το pH τους και έπειτα ως προς την εκχυλιστική τους ικανότητα με πρώτη ύλη τα στέμφυλα,
με βάση το ολικό περιεχόμενο των εκχυλισμάτων σε φαινολικές ενώσεις (Total Phenolic Content, TPC)
και φλαβονοειδή (Total Flavonoid Content, TFC) με τις μεθόδους Folin-Ciocalteu και χλωριούχου αργιλίου
αντιστοίχως. Μετά από τις κατάλληλες δοκιμές, επιλέχθηκε ο πιο κατάλληλος διαλύτης από τους τέσσερις
για τη δεδομένη εφαρμογή, το NaDES Βεταΐνη:Προπανοδιόλη-1,3 σε μοριακή αναλογία 1:5. Το NaDES
αυτό, λοιπόν, αξιοποιήθηκε περαιτέρω κατά την εφαρμογή πειραματικού σχεδιασμού (Design of Expert,
DoE) τύπου Box-Behnken, για τη μελέτη της επίδρασης τριών παραμέτρων εκχύλισης στα TPC και TFC
των παραγόμενων εκχυλισμάτων (αποκρίσεις) και τελικά για τη βελτιστοποίηση της διεργασίας. Οι τρεις
αυτές παράμετροι (ανεξάρτητες μεταβλητές) ήταν η περιεκτικότητα του διαλύτη εκχύλισης σε NaDES, η
αναλογία στερεής πρώτης ύλης ανά διαλύτη και ο χρόνος εκχύλισης. Ως στατιστικά σημαντικότερος
παράγοντας για το μοντέλο κρίθηκε η%w/w περιεκτικότητα του εκχυλιστικού μέσου σε NaDES. Τέλος, το
εκχύλισμα που προέκυψε από το λογισμικό ως βέλτιστο (σε όρους μέγιστων TPC και TFC) ενσωματώθηκε
σε καλλυντική απαλυντική κρέμα από φυσικά συστατικά και μελετήθηκαν τα οργανοληπτικά
χαρακτηριστικά αυτής. Αποδείχθηκε ότι μετά από μηχανική και θερμική καταπόνηση, το σκεύασμα
διατηρεί την ομοιογένεια και τη σταθερότητά του. |
el |