عنوان :
بهبود استخراج كيتوزان حاصل از بيومس قارچ موكور اينديكوس با استفاده از اسيد لاكتيك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
دوازده، 59ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
اكرم زماني، كيخسرو كريمي
توصيفگر ها :
كيتوزان قارچي , ويسكوزيته كيتوزان , اولتراسونيك , فسفات زدايي
تاريخ نمايه سازي :
94/2/28
استاد داور :
حميد زيلويي، محمدهادي جزيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/27
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
1 چكيده كيتين و كيتوزان پليمرهاي طبيعي متشكل از مونومرهاي گلوكزآمين و نرمال استيل گلوكزآمين هستند كيتروزان فررم داسرتيله كيترين است و از حذف بخشي از گروههاي استيل مونومرهاي ساختاري كيتين به دست ميآيد به دليل برخي خواص ماننرد حالليرت كيتروزان در محلول اسيدهاي رقيق مقبوليت اين ماده نسبت به كيتين بيشتر است كيتين به وفور در پوسته بدن سخت پوستان يافت مريشرود و طري يرك مرحله استيل زدايي به كيتوزان تبديل ميشود مرحله استيل زدايي به طور طبيعي در ديواره سلولي قارچهاي زيگومايست نيز انجام ميشود اخيرا تالشهاي بسياري در جهت توليد كيتوزان از ديواره سلولي اين خانواده از قرارچهرا صرورت گرفتره اسرت در ايرن پرژوهش از قرارچ موكور اينديكوس استفاده شد كه ديواره سلولي آن حاوي مقادير مطلوبي از كيتوزان است آخرين روش ارائه شده براي استخراج كيتوزان فرآيندي دومرحلهاي با به كارگيري اسيد سرولفوريك و اسريد الكتيرك اسرت كره بره ترتيرب وظيفره حرذف فسرفات از ديرواره سرلولي و جداسازي كيتوزان را بر عهده دارند در اين تحقيق ابتدا اثر غلظتهاي 531 1 51 1 1 1 و 3 1 موالر اسيد سولفوريك در فسفات زدايري از ديواره سلولي مورد بررسي قرار گرفت به طور همزمان تأثير پيش فرآوري با اولتراسونيك بر ميزان حذف فسفات نيز بررسي شد ديواره سلولي قارچ 5 41 درصد وزن خشك قارچ را تشكيل ميداد ميزان فسفات ديواره سلولي 6541 1 گرم بر گرم ديواره سلولي بود بيشرترين بازده حذف فسفات 18 درصد و طي پيش فرآوري با اسيد سولفوريك 3 1 موالر و 5 3 دقيقه اولتراسرونيك بدسرت آمرد در ايرن شررايط مقدار گلوكزآمين و ان استيل گلوكزآمين موجود در ديواره سلولي باقيمانده به ترتيب 844 1 و 411 1 گررم برر گررم ديرواره سرلولي برود بيشترين مقدار گلوكزآمين پس از پيش فرآوري با اسيد سولفوريك 51 1 موالر 165 1 گرم بر گرم ديواره سلولي بود كره نشران مريدهرد اسيد سولفوريك 51 1 موالر تواناترين اسيد در حفظ گلوكزآمين ديواره سلولي است در ادامه تأثير دما بر ميزان كيتوزان استخراج شرده و ويسكوزيته آن نيز بررسي شد به دليل پايين بودن بازده استخراج كيتوزان قارچي و از طرفي نياز به مقادير زيراد كيتروزان برراي بررسري اثرر پارامترها از كيتوزان ميگويي به عنوان مرجع استفاده شد استخراج كيتوزان با اسيد الكتيك در دماهاي صفر درجه سرانتي گرراد محريط و 14 درجه سانتي گراد براي كيتوزان ميگويي به كار گرفته شد و ويسكوزيته محصول اندازهگيري شد نتايج بيانگر ايرن بودنرد كره كمتررين مقدار كاهش ويسكوزيته 11 درصد است و طي فرآيند استخراج در دماي صفر درجه سانتيگراد رخ ميدهد در اين دما حدود 21 درصرد كيتوزان حل شده بازيابي شد مقدار كاهش ويسكوزيته در دماي محيط و 14 درجه سانتي گرراد بره ترتيرب 13 درصرد و 25 درصرد برراي كيتوزان ميگويي با وزن مولكولي كم و 31 درصد و 72 درصد براي كيتوزان با وزن مولكولي متوسط بود با توجه بره كراهش نراچيز جررم مولكولي در دماي صفر درجه سانتي گراد براي كيتوزان مرجع فرآيند مشابه بر روي كيتوزان قارچي انجام شد نتايج حاصل از آزمايشرات نشان داد كه در دماي صفر درجه سانتي گراد كيتوزان قابل توجهي از ديواره سلولي قارچ استخراج نميشود ايرن مشركل برا افرزودن يرك مرحله اولتراسونيك حين استخراج با اسيد الكتيك قابل رفع است در ادامه مراحل پيش فرآوري با اسيد سرولفوريك رقيرق و اسرتخراج برا اسيد الكتيك همزمان با فرآيند اولتراسونيك روي ديواره سلولي انجام شد در اين مرحله اثر زمان اولتراسونيك بر مقدار كيتوزان استخراج شده از قارچ نيز مورد بررسي قرار گرفت ديواره سلولي عاري از فسفات براي زمانهاي 2 5 51 12 و 16 دقيقه در حمام اولتراسرونيك برا دماي صفر درجه سانتي گراد قرار داده شد بيشترين بازده استخراج كيتوزان از ديواره سلولي قارچ موكور اينديكوس 7 8 درصد در دمراي صفر درجه سانتيگراد و پس از اولتراسونيك به مدت 51 دقيقه به دست آمد واژگان كليدي كيتوزان قارچي موكور اينديكوس ويسكوزيته كيتوزان اولتراسونيك فسفات زدايي
چكيده انگليسي :
61 Improvement of chitosan extraction from Mucor indicus biomass with lactic acid Sahar Moghaddasi s moghaddasi68@yahoo com Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language Farsi Supervisors Akram Zamani zamani akram@cc iut ac ir Keikhosro Karimi karimi@cc iut ac ir Abstract Chitin and chitosan are natural polymers consist of N acetyl glucoseamine and glucosaminemonomers Chitosan the deacetylated derivative of chitin is more prefered compared with chitinbecause of superior properties like solubility in acidic solutions Shellfish wastes are the mostcommon source for producing chitin An expensive deacetylation step is needed to produce chitosanfrom chitin which is isolated from shellfish wastes Deacetylation process occurs naturally in the cellwall of some fungi thus the cell wall of zygomycetes is becoming an alternative source of chitosan Mucor indicus was chosen for the experiments The most recent method suggested for chitosanextraction involves two step of sulfuric acid and lactic acid treatments in which phosphate removaland chitosan dissolution occurs respectively In this study effects of different concentrations ofsulfuric acid 0 025 0 05 0 1 0 2 M on phosphate removal of cell wall were investigated Also effects of ultrasonication in the pretreatment stage was investigated The yield of cell wall wasmeasured to be 0 145 grams per gram of dried biomass The amount of phosphate in the cell wall wasmeasured to be 0 0456 grams per gram of cell wall The maximum amount of phosphate removal wasmeasured to be 81 achieved by pretreatment with 0 2M sulfuric acid solution and 2 5 minultrasonication In this case glucoseamine and N acetyl glucoseamin content of remaining cell wallwas 0 448 and 0 104 grams per gram of cell wall respectively Results showed that 0 05M sulfuricacid solution has the best performance in phosphate removal toghether with preservation of chitosanin the cell wall In this case amount of glucoseamine in the remaining cell wall was measured to be0 561 grams per gram of cell wall Effects of 3 temperatures 0 20 and 40 C on the yield of chitosanextraction and viscosity of the product was also investigated Results showed that conducting theextraction at 0 C results in 10 decrease in the intrinsic viscosity of the product By the suggestedprocess the yield of 93 for shrimp chitosan was obtained Decrease in the viscosity of extractedchitosan at 20 C and 40 C was 21 and 53 for low molecular weight chitosan and 12 and 37 for medium molecular weight chitosan respectively Using extraction at 0 C chitosan in the cell wallbecame insoluble in lactic acid solutions however using ultrasonication step recovered its solubility Finally chitosan was extracted from the cell wall materials by pretreatment with 0 05M sulfuric acidand then treatment by lactic acid at 0 C and effect of ultrasonication time was investigated Ultrasonication was done for 3 5 15 30 and 60 min on phosphate free cell wall at 0 C Using theproposed method the maximum yield of chitosan from the cell wall of Mucor indicus was 8 7 achieved by 15 min ultrasonication Keywords Fungal chitosan Mucor indicus chitosan viscosity phosphate removal ultrasonication
استاد راهنما :
اكرم زماني، كيخسرو كريمي
استاد داور :
حميد زيلويي، محمدهادي جزيني
