پديد آورنده :
رادفر، سينا
عنوان :
استخراج فوق‌بحراني ال-كارنيتين از قارچ صدفي با استفاده از كربن‌دي‌اكسيد فوق‌بحراني و متانول بهعنوان سيال كمكي؛ مدلسازي و بهينه‌سازي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
[پانزده]، ۱۷۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد قريشي
توصيفگر ها :
استخراج فوق‌بحراني , اصلاح‌گر , ال- كارنيتين , قارچ صدفي , كربن دياكسيد , متانول , روش سطح پاسخ , مدلسازي رياضي , معادلۀ حالت , الگوريتم ژنتيك , شبكۀ عصبي مصنوعي , سيستم استنتاج عصبي- فازي سازگار
استاد داور :
حميدرضا شاهوردي، محسن محمدي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/03
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
چكيده ال كارنيتين يك آمينواسيد طبيعي است كه اغلب براي كاهش وزن استفاده ميشود اين ماده نقشي حياتي در توليد انرژي توسط انتقال اسيدهاي چرب به درون سلولهاي ميتوكندري بازي ميكند ميتوكندري بهعنوان موتورهايي درون سلول عمل كرده و اين چربيها را سوزانده تا انرژي موردنياز بدن را تأمين نمايد عالوه بر مزيت عمدۀ تسهيل در كاهش وزن تحقيقات نشان داده است كه اين ماده داراي مزايايي در بهبود فعاليت مغز و جلوگيري از روند نزول فعاليت مغزي در بيماران مبتال به آلزايمر كاهش فشار خون بهبود التهاب و اختالالت قلبي و كاهش ابتال به ايست قلبي بهبود عملكرد بدن در ورزشهاي استقامتي كاهش عالئم و عوارض مرتبط با بيماري ديابت نوع 2 و بالغسازي و افزايش قدرت باروري اسپرم مي باشد بدن ميتواند ال كارنيتين را عمال از طريق آمينواسيدهاي ليزين و متيونين توليد نمايد عالوه بر اين كار فرد ميتواند ال كارنيتين موردنياز خود را از طريق منابع خارجي همچون محصوالت حيواني و گياهي و همچنين مكملها نيز دريافت نمايد از آنجايي كه امكان كمبود اين ماده در برخي افراد وجود دارد كه ميتواند ناشي از ژنتيك برخي داروها اسيد والپروئيك براي تشنج و يا اثرات ناشي از برخي روشهاي درماني همودياليز براي بيماري كليه باشد لذا همواره تأمين اين ماده از منابع خارجي مورد توجه بوده است با اين حال كه منابع حيواني حاوي مقادير قابل توجهي از ال كارنيتين مي باشند اما تحقيقات نشان داده شده است كه در بين منابع گياهي قارچ و به ويژه قارچ صدفي حاوي مقادير باال و قابل مقايسهاي از ال كارنيتين ميباشد استخراج فو بحراني به ويژه استخراج با كربن دياكسيد فو بحراني بهدليل دارا بودن مزيتهايي مانند آتشگير نبودن غيرسمي بودن خلوص باال قيمت پايين عدم وجود باقيماندۀ حالل انتخابپذيري باالتر سرعت باالتر و بازدهي باالتر در دهههاي اخير مورد توجه قرار گرفته است در اين تحقيق استخراج ال كارنيتين از قارچ صدفي با استفاده از كربن دياكسيد فو بحراني و به همراه سيال كمكي متانول در مقياس آزمايشگاهي انجام شده است و روش سطح پاسخ براي تحليل نتايج حاصل از استخراج استفاده شده است به همين منظور تأثير پارامترهايي مانند فشار 10 30 MPa دما 40 80 C نرخ جريان 0 5 2 5 ml min و زمان ديناميك 40 120 min روي ميزان بازيابي ال كارنيتين مورد بررسي قرار گرفت آناليز سطح پاسخ نشان داد كه دادههاي آزمايشگاهي به خوبي توسط يك مدل چندجملهاي مرتبۀ دوم برازش شدهاند بهطوري كه ضريب تعيين برابر 50 39 و ضريب تعيين تصحيحشده برابر 89 68 ميباشد عالوه بر اين مشخص شد كه ترمهاي خطي و مرتبۀ دوم تمامي پارامترها به همراه اثر متقابل بين دما و فشار تأثير بسيار مهمي روي ميزان بازيابي ال كارنيتين دارند همچنين بررسيها نشان داد كه مقادير بهينۀ پارامترهاي استخراج در محدودۀ آزمايش بهصورت دماي 40 C فشار 19 50 MPa نرخ جريان 2 14 ml min و زمان استخراج 120 min ميباشد كه تحت اين شرايط ميزان بازيابي ال كارنيتين برابر 82 55 پيشبيني شده است كه با 3 بار انجام آزمايش در اين نقاط بهينه ميزان خطاي نسبي در حدود 4 0 بهدست آمد عالوه بر اين در پژوهش حاضر فرآيند استخراج با استفاده از يك مدل رياضي مدلسازي شده است در مدل به كار رفته تأثير پراكندگي محوري در فاز سيال مقاومت انتقال جرم اليهاي و نفوذ حفرهاي در داخل ذرات در نظر گرفته شده است پارامترهاي مدل شامل ضريب نفوذ مؤثر ضريب انتقال جرم اليهاي پراكندگي محوري و ضريب توزيع ميباشند سه پارامتر اول از طريق روابط تجربي محاسبه شده و ضريب توزيع كه براي بيان حالت تعادل بين فاز جامد و سيال داخل حفرهها استفاده شده است از طريق روشهاي ترموديناميكي و الگوريتم ژنتيك محاسبه شده است به گونهاي كه خطاي ميانگين مطلق نسبي ميان نتايج مدل و دادههاي تجربي حداقل شود مقادير خطاي ميانگين مطلق نسبي حاصل از روش ترموديناميكي و ژنتيكي و ضريب تعيين مدل رياضي در اين پژوهش بهترتيب كمتر از 41 4 و 38 59 شده است كه بيانگر سازگاري و دقت مناسب اين مدل است در انتها نيز فرآيند توسط روشهاي مختلف هوش مصنوعي از جمله شبكۀ عصبي مصنوعي و سيستم استنتاج عصبي فازي سازگار مورد مدلسازي تجربي قرار گرفت بهطوري كه دقت اين مدلها براساس ضريب تعيين آنها به ترتيب برابر 97 89 و 62 49 شد كه بيانگر قويتر بودن مدلسازي تجربي با شبكۀ عصبي مصنوعي نسبت به ديگر روشهاي مدلسازي ميباشد كلمات كليدي استخراج فو بحراني اصالحگر ال كارنيتين قارچ صدفي كربن دياكسيد متانول روش سطح پاسخ مدلسازي رياضي معادلۀ حالت الگوريتم ژنتيك شبكۀ عصبي مصنوعي سيستم استنتاج عصبي فازي سازگار
چكيده انگليسي :
Supercritical Extraction of L Carnitine from Oyster Mushroom via Supercritical CO2 and Methanol as co Solvent Modeling and Optimization Sina Radfar s radfar@ce iut ac ir Date of Submission May 23 2018 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Prof Seyyed Mohammad Ghoreishi ghoreshi@cc iut ac irAbstractL carnitine is a natural amino acid that is often used to lose weight It plays a vital role in energyproduction by transferring fatty acids into mitochondrial cells The mitochondria act asintracellular motors and burn these fats to provide the energy needed by the body In addition tothe major advantage of facilitating weight loss research has shown that it has the benefits ofimproving brain activity and preventing the decline in brain activity in patients with Alzheimer sdisease lowering blood pressure improving inflammation and heart disease and reducing cardiacarrest improving body function in endurance exercises reducing symptoms and complicationsassociated with type 2 diabetes and maturation and increasing sperm fertility The body canproduce L carnitine virtually through the lysine and methionine amino acids In addition a personcan receive L carnitine from external sources such as animal and plant products as well assupplements Because some people may have a deficiency of this substance that can be caused bygenetics certain medications valproic acid for seizure or the effects of some therapies hemodialysis for kidney disease therefore the supply of this material has always been of interestfrom external sources However animal sources contain significant amounts of L carnitine butresearch has shown that among plant sources mushrooms and in particular oyster mushroomscontain high and comparable amounts of L carnitine Supercritical extraction in particularextraction with carbon dioxide has been considered in recent decades due to its advantages suchas non flammability non toxicity high purity low prices lack of solvent residue higherselectivity higher speed and higher yields In this study extraction of L carnitine from oystermushroom using supercritical carbon dioxide and methanol as co solvent was performed on alaboratory scale The response surface method was used to analyze the results of extraction Forthis purpose the effect of parameters such as pressure 10 30 MPa temperature 40 80 C flowrate 0 5 2 5 ml min and dynamic time 40 120 min on the rate Recovery of L carnitine was
استاد راهنما :
محمد قريشي
استاد داور :
حميدرضا شاهوردي، محسن محمدي
