مطالعه و بهینه‌سازی فرآیند استخراج مواد رنگزای گیاه اسپرک به کمک امواج فرا‌صوت



نشریه: سال دوازدهم- شماره دوم- تابستان 1397 - مقاله 4   صفحات :  115 تا 124



کد مقاله:
JCST-23-10-2017-1769

مولفین:
فاطمه آئینه چی: دانشگاه هنر اسلامی تبریز - دانشکده فرش
مسعود باقرزاده کثیری: دانشگاه هنر اسلامی تبریز - دانشکده هنرهای کاربردی
کمال‌الدین قرنجیگ: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزاي آلي، قطب علمي رنگ


چکیده مقاله:

مواد رنگزای موجود در گیاه اسپرک با استفاده از انرژی فراصوت استخراج و سپس تبدیل به پودر و عصاره تغلیظ شده گردید. عوامل موثر بر بازده استخراج با استفاده از طراحی آزمایش به روش رویه پاسخ بهینه‌سازی شد و تاثیر متغیرهای دما، زمان، توان فراصوت و pH حمام با استفاده از طرح مرکب مرکزی (CCD) مورد بررسی قرار گرفت. میزان 0.1 گرم پودر گیاه اسپرک درml 100 آب مقطر استخراج شده و دمای °C30، زمان40 دقیقه، توان فراصوت 73% و 11pH= به عنوان شرایط بهینه معین گردید که در این شرایط، بازده استخراج برابر با 87.14 % بود. ماده رنگزای استخراج شده از گیاه نیز توسط دستگاه GC-MS مورد شناسایی قرار گرفت. علاوه برآن، مقایسه نتایج استخراج به کمک حلال و روش فراصوت نشان داد که نه تنها استفاده از فراصوت موجب افزایش بازده استخراج ‌مي‌‌گردد بلکه به‌كارگیری این فناوری سبب کاهش زمان استخراج نیز می‌شود.


Article's English abstract:

In this study, weld plant dyes were extracted by ultrasonic waves assisted extraction (UAE) method and then, transformed to the concentrated extracts and powder. The efficiency of the extraction process was optimized with employment of a central composite design (CCD), and the optimum conditions of the influential variables, including temperature, time, power of ultrasound, and the bath pH were investigated with response surface methodology (RSM). In this way, an amount of 0.1 g of weld plant powder was extracted in 100 ml of distilled water as the solvent. The optimized amount of variables was found to be of 30 °C, 40 min, 73% of ultrasonic power and pH= 11 of the dyeing bath, where the extraction efficiency was of 87.14%. Then, the extract was analyzed by GC-MS analytical method and 3, 7-dioxo-6, 6, 10-trimethyl-8,10-undecadien-4-yl was identified as the coloring agent of the plant. Also, comparison of using methanol, as the solvent, in conventional extraction method and in UAE method revealed that the use of ultrasound significantly increases the extraction efficiency. Moreover, this technology needs for shorter time in comparison to that of the conventional method.


کلید واژگان:
استخراج با فراصوت، اسپرک، بهینه‌سازی، پودر رنگزا، رویه پاسخ.

English Keywords:
Ultrasonic extraction, Weld, Optimization, Dye powder, RSM.

منابع:
7. ل. مهرپرور، س. صفاپور، م. صادقي كياخاني، ك. قرنجيگ. بهبود رنگ‌پذیری خامه پشمی مصرفی در فرش دستباف با مشتق زیست‌سازگار کیتوسان: مطالعه خواص رنگرزی و ثبات رنگی با ماده رنگزای طبیعی اسپرک. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1395)10، 96-89. 17. س. اسحاق‌لو گلوگاهي، س. صفاپور، م. صادقي كياخاني، س.ه. سيدسعادتي. بهينه‌سازي فرآیند استخراج فراصوت رنگزاي طبیعی ميوه وليك. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1394)9، 320-313. 25. ج. مهرعلي‌پور، ع. ر. دياري، ه. رضايي وحيديان، م. ر. سمرقندي، ف. عزيزي.بهینه‌سازی فرآیند الکتروپراکسون با بهره‌گیری از مدل آماری رویه پاسخ در رنگبری ماده رنگزای اسید نارنجی 7 از پساب ساختگی. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1395)10، 258-247.

English References:
1. W. Ingamells, Colour for textiles. Society of Dyers and Colourists. 1993, 2-5. 2. K. Samanta, A. Konar, Dyeing of textiles with natural dyes. Department of Jute and Fiber Technology. 2011, 30-54. 3. M. Montazer, M. Vaysian, M. A. Haydari, Naturalism in dyeing protein fiber. National Center of Iran Carpet. 2009, 73-75. 4. M. B. Kasiri, S. Safapour, Exploring and exploiting plants extracts as the natural dyes/antimicrobials in textiles processing. Prog. Color Colorants Coat. 8(2015), 87-114. 5. S. Afshar, Dyeing with natural dyes, PNUP Publishers of Tehran. 2006, 3-8. 6. A. Cerrato, D. Santis, D. M. Moresi, Production of Luteolin extracts from Reseda Luteola and assessment of their dyeing properties. J. Sci. Food Agric. 82(2002), 1189-1199. 8. M. Sohizade, Finishing and dyeing of textile products, Islamic Azad University of Tehran. M.Sc. Thesis, 2005, 144-145. 9. E. S. B. Ferreira, A. N. Hulme, H. Mcnab, A. Quye, The natural constituents of historical textile dyes. R. Soc. Chem. 33(2004), 329-336. 10. C. Moiterio, H. Gasper, A. T. Rodrigues, J. F. Lopes, V. Carnide, HPLC quantification on dye flavonoids in reseda luteola. Dyes Pigm. 57(2003), 267–272. 11. K. Gharangig, Identify and presentation of best the best way in the extract of madder dye to dyeing wool carpet with an emphasis on Alizarin and Purpurin. National Center of Iran Carpet. 2011, 1-4. 12. W. Ahmad, R. Rahim, M. Ahmad, K. Abdul, I. Muhammad, M. I. Misnon, The application of gluta aptera wood (rengas) as natural dye on silk and cotton fabrics. Universal J. Environ. Res. Technol. 1(2011), 545-551. 13. M. Dabiri, S. Salimi, A. Ghassempour, A. Rassouli, M. Talebi, Optimization of microwave-assisted extraction for alizarin and purpurin in rubiaceae plants and its comparison with conventional extraction methods. J. Sep. Sci. 28(2005), 387-396. 14. K. Sinha, P. D. Saha, S. Datta, Extraction of natural dye from petals of flame of forest (Butea Monosperma) flower: process optimization using response surface methodology (RSM). Dyes Pigm. 94(2012), 212-216. 15. M. E. Borges, R. L. Tejera, L. Diaz, P. Esparza, E. Ibanez, Natural dyes extraction from cochineal (Dactylopius Coccus): New extraction methods. Food Chem. 132(2012), 1855-1860. 16. S. Sujata, A. S. M .Raja, Natural Dyes: Sources, chemistry, application and sustainability issues. Text. Sci. Clothing Technol. (2014), 50-57. 18. T. J. Mason, J. P. Lorimer, Sonochemistry: theory, applications and uses of ultrasound in chemistry. Wiley- Interscience, 1989, 26-68. 19. A. Aleboyeh, N. Daneshvar, M. B. Kasiri, Optimization of C.I. Acid Red 14 azo dye removal by electrocoagulation batch process with response surface methodology. Chem. Eng. Process. 47(2007), 827-832. 20. M. Hayati, Fiber dyeing with natural dyes, ITVHE publishing, Tehran, 2005. 21. C. A. D. Gonzalez, D. J. C. Curzons, V. L. Cunningham, Expanding GSK’s solvent selection guide-application of life cycle assessment to enhance solvent selections. Clean Technol. Environ. 7)2004(, 42. 22. M. P. Delgado-Torre, F. C.Ferreiro-Vera, P. Priego-Capote, M. D. Perez-Juan, L. D J. Castro, Comparison of accelerated methods for the extraction of phenolic compounds from different vine-shoot cultivars. J. Agric. Food Chem. 60)2012), 3051. 23. D. Cristea, I. Bareau, G. Vilarem, Identification and quantitative HPLC analysis of the main flavonoids present in weld (Reseda luteola L.). Dyes Pigm. 57(2003), 267-272. 24. A. R. Khataee, G.Dehghan, E. Ebadi, Pourhassan, Central composite design optimization of biological dye removal in presence of macroalgae chara sp. Clean-Soil, Air, Water. 38(2010), 750-757. 26. K. S. Suslick, R. E. Cline, D. A. Hammerton, Sonochemical hot spot. J. Amer. Chem. Soc. 108)1986(, 5641. 27. K. S. Suslick, Y. Didenko, M. M. Fang. Acoustic cavitation and its chemical consequences. Phil. Trans. R. Soc. A, 357(1999(, 357-355.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 648
تعداد دریافت فایل مقاله : 8

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:649

کاربران حاضر:47