heal.abstract |
Τα βερίκοκα (Prunus armeniaca) γνωστά και ως αρμένικα δαμάσκηνα προέρχονται από οπωροφόρα δέντρα και αποτελούν φυτική ύλη πλούσια σε θρεπτικές ουσίες για τον οργανισμό. Κατά τη διάρκεια της καρποφορίας των οπωροφόρων δένδρων απαιτείται αραίωμα ανθέων και καρπών για την αποφυγή της υπερκαρποφορίας και την παραγωγή καρπών ανώτερης ποιότητας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεγάλη μερίδα άγουρων βερικόκων να απορρίπτονται και να μένουν ανεκμετάλλευτα.
Οι Φυσικοί Βαθέως Ευτηκτικοί Διαλύτες (Natural Deep Eutectic Solvents - NaDES) είναι μείγματα δύο ή περισσότερων στερεών ή υγρών συστατικών φυσικής προέλευσης, τα οποία σε ορισμένη αναλογία είναι υγρά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος λόγω των διαμοριακών δεσμών υδρογόνου που σχηματίζονται μεταξύ των συστατικών τους. Είναι διαλύτες βιοσυμβατοί και βιοαποικοδομήσιμοι, μη εύφλεκτοι, φθηνοί και με αμελητέα τοξικότητα, ενώ παρασκευάζονται με μεθόδους οικονομικές και φιλικές προς το περιβάλλον. Τα χαρακτηριστικά τους αυτά τους καθιστούν «πράσινους» διαλύτες. Έχουν την ικανότητα να διαλυτοποιούν μια πληθώρα ενώσεων και χρησιμοποιούνται σε πολυάριθμες εφαρμογές. Στις διεργασίες εκχύλισης, τα NaDES τείνουν να αντικαταστήσουν με επιτυχία τους παραδοσιακούς οργανικούς διαλύτες, αυξάνοντας τη βιωσιμότητα των διεργασιών και σταθεροποιώντας ή προστατεύοντας τα παραλαμβανόμενα εκχυλίσματα.
Η εκχύλιση με χρήση υπερήχων ως πράσινη τεχνική υψηλής ενέργειας (Ultrasound-Assisted Extraction, UAE) είναι μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος παραλαβής ουσιών φυσικής προέλευσης, που χαρακτηρίζεται από υψηλή αποτελεσματικότητα, εκλεκτικότητα, αναπαραγωγιμότητα, μικρούς χρόνους εκχύλισης και ελάχιστο αντίκτυπο στο περιβάλλον.
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη σε εργαστηριακή κλίμακα μίας πράσινης διεργασίας εκχύλισης, με πρώτη ύλη τα άγουρα βερίκοκα, χρήση ενός φυσικού βαθέως ευτηκτικού διαλύτη ως εκχυλιστικό μέσο και τεχνική εκχύλισης με υπερήχους. Τα εκχυλίσματα αξιολογήθηκαν με βάση το ολικό φορτίο φλαβονοειδών (Total Flavonoid Content, TFC) χρησιμοποιώντας τη χρωματομετρική μέθοδο χλωριούχου αργιλίου, το ολικό φαινολικό φορτίο (Total Phenolic Content, TPC) με τη μέθοδο Folin-Ciocalteu και στα δείγματα με τα υψηλότερα αποτελέσματα, επιπλέον, μελετήθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH. Ως βαθέως ευτηκτικός διαλύτης χρησιμοποιήθηκε NaDES βεταϊνη-γαλακτικό οξύ και στην εκχύλιση με υπερήχους μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας, της αναλογίας στερεού προς διαλύτη, του ποσοστού νερού στο δείγμα και του χρόνου παραμονής στο λουτρό υπερήχων. Η διεργασία βελτιστοποιήθηκε μέσω πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiment, DoE) τύπου Taguchi και στατιστικής ανάλυσης των αποτελεσμάτων και προέκυψε ότι οι σημαντικότεροι παράγοντες είναι η θερμοκρασία και η αναλογία στερεού προς διαλύτη. Η διεργασία εφαρμόσθηκε σε άγουρα φρούτα διαφορετικών περιόδων συλλογής και στα διαφορετικά τμήματα του καρπού. Η περιεκτικότητα ολικών φαινολικών και ολικών φλαβονοειδών αυξάνονται αυξανομένης της παραμονής του φρούτου στο δένδρο και από τη μελέτη κατανομής στα διάφορα τμήματα του φρούτου παρατηρείται συσσώρευση των ενώσεων στον πυρήνα του καρπού. Τα εκχυλίσματα παρουσίασαν υψηλή αντιοξειδωτική ικανότητα καθώς και παρεμπόδιση της δράσης του ενζύμου της τυροσινάσης. Από τα αποτελέσματα της μελέτης προκύπτει ότι τα άγουρα φρούτα που απορρίπτονται μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές σε καλλυντικά είτε τρόφιμα προσδίδοντας προστιθέμενη αξία στο τελικό προϊόν. |
el |