فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعات سینتیکی و ایزوترم استخراج کروسین زعفران با استفاده از نانوکامپوزیت 3بعدی اکسیدگرافن اصلاح شده با کیتوزانسابقه و هدف: استخراج و خالص‌سازی ترکیب مسئول رنگ زعفران، کروسین، یکی از چالش‌های اصلی در زمینه فرآوری آن می‌باشد. ترکیبات گرافنی به واسطه خصوصیات بی نظیرشان در مرکز توجه محققان در رشته‌های مختلف قرار گرفته‌اند. اکسیدگرافن (GO) بواسطه ویژگی‌هایی همچون ساختار مسطح، مساحت سطحی بالا، تنوع گروه‌های عملکردی اکسیژن‌دار در سطح و سهولت و ارزان بودن تولید آن از گرافیت یک جاذب عالی برای جداسازی ترکیبات از محیط می‌باشد لذا در این پژوهش، استخراج و خالص‌سازی کروسین زعفران با استفاده از نانوساختار 3بعدی GO اصلاح شده با بیوپلیمر کیتوزان مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: سنتز اکسیدگرافن با روش هامرز بهبودیافته انجام شده و سپس با کیتوزان اصلاح گردید. نانوساختار 3بعدی با روش خشک کردن انجمادی تولید گردید. آزمایشات برای تعیین شرایط بهینه فرآیند با کروسین خالص انجام شد. مقدار 15میلی‌لیتر از محلول کروسین با غلظت‌های مختلف (25، 50، 100 و200 میلی‌گرم بر لیتر) با 15میلی گرم از نانوساختار مخلوط شده و در شرایط کنترل شده دما (298، 308 و 318 کلوین)، سرعت همزدن (rpm 100، 200 و 300) و pH (5، 7 و 10) قرار داده ‌شد. در بازه‌های زمانی مشخص، جذب محلول کروسین در طول موج 440 نانومتر اندازه‌گیری ‌شد. مطالعات سینتیکی، ایزوترم و ترمودینامیک جذب کروسین انجام شد. به منظور بررسی توانایی نانوساختار در خالص‌سازی کروسین، از عصاره زعفران استفاده شد. برای حذف ترکیبات مزاحم، کلاله خشک زعفران طی دو مرحله تیمار شده و سپس عصاره‌گیری با استفاده از آب مقطر انجام شد. عصاره حاصل از واشویش نانوساختار به دستگاه HPLC تزریق شد. یافته ها: بهترین شرایط محیط برای جداسازی کروسین به صورت سرعت همزدن rpm=300، دمای K 318، غلظت mg/l 100 و pH طبیعی محلول کروسین بود. جذب کروسین از مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم فروندلیچ پیروی کرده و واکنش ازنوع جذب فیزیکی گرماگیر بود. نتایج HPLC نشان داد خلوص کروسین جداسازی شده بالا بوده و بسیار نزدیک به نمونه استاندارد می باشد.نتیجه گیری: آزمون‌های دستگاهی شکل‌گیری نانوساختار را تائید کردند. تاثیر متغیرهای فرآیند شامل pH، دما، سرعت همزدن و غلظت عصاره کروسین بر راندمان فرآیند جداسازی ارزیابی شده و بهترین شرایط فرآیند مشخص گردید. فرآیند جذب کروسین روی نانوساختار از مدل شبه مرتبه دوم پیروی کرده و جذب از نوع فیزیکی بود. نتایج این تحقیق نشان داد نانوساختار سنتزشده می‌تواند به خوبی در فرآیند خالص سازی ترکیبات ارزشمند بکار برده شود.واژه‌های کلیدی: زعفران، کروسین، خالص‌سازی، نانوساختار اکسید گرافن/کیتوزان، ایزوترم.