استفاده از حلال سبز اتکتیک عمیق برای استخراج کیتین از ضایعات سخت پوستان
First Statement of Responsibility
الناز علیوندی خوش سیرت
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۲
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۹۳ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
شیمی کاربردی
Date of degree
۱۴۰۲/۰۲/۲۴
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
تقاضا برای مصرف غذاهای دریایی منجر به افزایش تولید این گونه از مواد غذایی و انباشت محصولات جانبی شده است که این امر بعداً منجر به مسائل مختلف زیستمحیطی میگردد. اسکلت بیرونی حیوانات دریایی و پوسته حشرات عمدتاً از کیتین تشکیل شده است که در کنار محصول استیل زدایی شده آن (کیتوسان) نقش خود را در زیستپزشکی، صنایع غذایی، آرایشی، تصفیه فاضلاب و صنایع بستهبندی مواد اثبات کرده است. براین اساس، در این پایاننامه از حلالهای اتکتیک عمیق بهعنوان یک حلال سبز و مؤثر برای استخراج کیتین از پوسته¬¬های میگو استفاده شده است. برای این منظور چهار حلال اتکتیک عمیق مختلف با استفاده از کولین کلرید بهعنوان گیرنده پیوند هیدروژنی و چهار اسید آلی (اسید استیک، اسید سیتریک، اسید اگزالیک و اسید لاکتیک) بهعنوان دهنده پیوند هیدروژنی سنتز و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج استخراج نشان داد که کولین کلرید/اسید سیتریک حلال اتکتیک عمیق مناسب تری برای استخراج کیتین از پوستههای میگو است. شرایط بهینه آزمایشگاهی استخراج کیتین (دور همزن، زمان و دما) و استخراج کیتین به کمک مایکروویو (نسبت حلال اتکتیک عمیق بر پایه اسید سیتریک به پودر میگو، فرکانس و زمان) به کمک روش طراحی آزمایش تعیین گردید. طبق پیشبینی نرمافزار مقادیر بهینه دما ℃ 35/75، زمان 81/135 ثانیه و rpm 44/396 بود که اين امر منجر به راندمان استخراج 04/54 درصد گردید. علاوه بر این شرایط بهینه برای استخراج کیتن به کمک مایکروویو عبارتنداز نسبت حلال اتکتیک عمیق بر پایه اسید سیتریک به پودر پوسته میگو 12 درصد، فرکانس 600 هرتز و 92/39 ثانیه که در این شرایط راندمان استخراج 42/54 درصد بود. در مرحله بعد بررسی¬های آزمایشگاهی انجام شد که به شرح زیر بودند: 1) استخراج کیتین از پوستههای میگو بدون پیش تیمار 2) استخراج کیتین از پوستههای میگو تیمار شده در محلول قلیایی 3) استخراج کیتین از پوستههای میگو تیمار شده در حلال اتکتیک عمیق 4) استخراج کیتین از پوستههای میگو تیمار شده در حلال اتکتیک عمیق تحت تابش امواج مایکروویو. طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) و پراش سنج اشعه ایکس (XRD) در هر مرحله برای مشخصه یابی کیتین استخراجشده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که بالاترین مقدار پروتئین زدایی (50/68) و کانی زدایی (68/48) برای پوستههای میگو تیمار شده در حلال اتکتیک عمیق تحت تابش امواج مایکروویو به دست می¬آید. نتایج حاصل از این کار می¬تواند برای طراحی روش¬های کاراتر و مؤثرتر تهیه کیتین مورد استفاده قرار گیرد.
Text of Note
Abstract. The demand for seafood consumption has led to an increase in the production of this type of food and the accumulation of by-products, which later leads to various environmental issues. The exoskeletons of marine animals and insect shells are mainly composed of chitin, which has proven its role in biomedicine, food, cosmetics, wastewater treatment, and packaging industries. Accordingly, in this thesis, deep eutectic solvents (DES) have been used as a green and effective solvent to extract chitin from shrimp shells. For this purpose, four different DES were synthesized using choline chloride as hydrogen bond acceptor (HBA) and four organic acids (acetic acid, citric acid, oxalic acid, and lactic acid) as hydrogen bond donors and investigated. The extraction results showed that choline chloride/citric acid DES is more suitable for extracting chitin from shrimp shells. The optimal laboratory conditions for chitin extraction (stirring speed, time, and temperature) and microwave-assisted chitin extraction (citric acid to shrimp powder ratio, frequency, and time) were determined using the Design of Experiment (DOE) method. According to the prediction of the software, the optimal temperature values were 73.35 ℃, 135.81 s, and 396.44 rpm, which led to an extraction efficiency of %46.30. In addition, the optimal conditions for microwave-assisted chitin extraction are citric acid to shrimp shell powder ratio of % 12, frequency of 600 Hz, and 39.92 s, in which the extraction efficiency is 43.38%. In the next step, laboratory investigations were carried out, which were as follows: 1) Extraction of chitin from shrimp shells without pretreatment, 2) Extraction of chitin from shrimp shells treated in alkaline solution, 3) Extraction of chitin from shrimp shells treated in DES, 4) Extraction of chitin from shrimp shells treated in DES under microwave radiation. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) were used in each step to characterize the extracted chitin. The results showed that the highest deproteinization (68.50) and demineralization (48.60) were obtained for shrimp shells treated in DES under microwave radiation. The results of this work can be used to design more efficient and effective methods of preparing chitin.ف
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Use of Green Deep Eutectic Solvent to Extract Chitin from Crustacean Lesions