Διερεύνηση συνθηκών εκχύλισης φαινολικών ενώσεων από παραπροϊόντα Vitis vinifera L., χρησιμοποιώντας πράσινους διαλύτες
Loading...
Date
2025-07-11
Authors
Μούρτζη, Δέσποινα Δανάη
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Οι φαινολικές ενώσεις αποτελούν ενώσεις αυξανόμενου ερευνητικού ενδιαφέροντος, λόγω των αντιοξειδωτικών, αντιφλεγμονωδών και αντικαρκινικών ιδιοτήτων που παρουσιάζουν. Οι ενώσεις αυτές εντοπίζονται σε τμήματα φυτών και είναι αποτέλεσμα λειτουργιών άμυνας, προστασίας και αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον αυτών. Η ανάκτησή τους μπορεί να πραγματοποιηθεί με πρώτη ύλη αγροτικά παραπροϊόντα, ενισχύοντας τη βιωσιμότητα και την πλήρη εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, και μειώνοντας παράλληλα, το κόστος της πρώτης ύλης. Μία εξαιρετική πηγή φαινολικών ενώσεων είναι τα στέμφυλα Vitis vinifera L.
Για την παραλαβή των ενώσεων αυτών έχει εξελιχθεί πλήθος μεθόδων εκχύλισης τόσο συμβατικών όσο και εξειδικευμένων, ωστόσο οι βέλτιστη μέθοδος εκχύλισης και συνθήκες διαφέρουν σε σχέση με την εκάστοτε πρώτη ύλη και χρήζουν διερεύνησης. Στόχος, λοιπόν είναι η δοκιμή και ανάδειξη αποτελεσματικών μεθόδων, καθώς και διαλυτών εκχύλισης που είναι συμφέροντες οικονομικά και περιβαλλοντικά για την παραλαβή εκχυλισμάτων πλούσιων σε φαινολικό περιεχόμενο, μη τοξικών προς τον άνθρωπο και κατάλληλων για κατανάλωση ή εξωτερική εφαρμογή.
Για τις εκχυλίσεις της παρούσας διπλωματικής εργασίας εφαρμόστηκαν η συμβατική μέθοδος της μηχανικής αναδεύσεως με παράλληλη θέρμανση, καθώς και η εξειδικευμένη μέθοδος χρήσης λουτρού υπερήχων πάλι υπό θέρμανση, με στόχο την ανάδειξη της πιο αποδοτικής μεθόδου στην ανάκτηση ολικού φαινολικού περιεχομένου από στέμφυλα Vitis vinifera L., που βρίσκονταν υπό τη μορφή παραπροϊόντων της διαδικασίας οινοποίησης. Εφαρμόστηκε θερμοκρασία 50 ᵒC, χρόνοι εκχύλισης 30 min, καθώς και λόγος διαλύτη προς στερεά πρώτη ύλη 20/1 ml/g DW. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν την μέθοδο εφαρμογής υπερήχων ως πιο αποδοτική, ακόμα και σε μικρούς χρόνους (10 min), με διαφορά της τάξεως του 0.1 g GAE/ 100g DW σε σχέση με τα αντίστοιχα πειράματα μηχανικής αναδεύσεως.
Οι εκχυλίσεις πραγματοποιήθηκαν με χρήση πράσινων διαλυτών, οι οποίοι μειώνουν τον περι-βαλλοντικό αντίκτυπο και είναι πιο φιλικά προς τον άνθρωπο από τους συμβατικούς διαλύτες εκχύλισης. Τα διαλύματα εκχύλισης ήταν υδραλκοολικής φύσεως ,περιεκτικότητας 50 % v/v και 70 % v/v σε αλκοόλη, με μερικά από αυτά να περιλαμβάνουν μικρές ποσότητες υδροχλωρικού (HCl) ή κιτρι-κού (CA) οξέος, της τάξης του 0.1 % v/v διάλυμα 1M και 0.1 % w/v αντιστοίχως.
Ως πιο αποδοτικές συνθήκες αναδείχθηκαν η εφαρμογή υπερήχων και ο διαλύτης σύστασης 50 % EtOH, 1 % w/v CA, με απόδοση σε φαινολικό περιεχόμενο 1.54 g GAE/ 100g DW. Για την προαναφερθείσα μέθοδο εκχύλισης και διαλύτη, σχεδιάστηκε, έπειτα, σειρά πειραμάτων με τη μέθοδο Box Behnken Design (BBD) 15 σημείων, υπό την μεθοδολογία επιφανείας απόκρισης (RSM). Συγκεκριμένα, εξετάστηκαν σε τρία επίπεδα (-1, 0, 1) οι παράμετροι του χρόνου εκχυλίσεως t=(10, 30, 50)min, θερμοκρασίας T=(35, 50, 65)ᵒC και λόγου διαλύτη προς στερεά πρώτη ύλη solvent/solid=(10/1, 20/1, 30/1) ml/g DW. Πραγματοποιήθηκε επεξεργασία των αποτελεσμάτων με ανάλυση διασποράς και ως βέλτιστες συνθήκες εκχύλισης αναδείχθηκαν οι (t, T, solvent/solid)=(50 min, 65 ᵒC, 26.33 ml/g DW) και ως μέγιστο φαινολικό περιεχόμενο TPC = 2.44 g GAE/ 100g DW.
Οι βέλτιστες τιμές των παραμέτρων χρόνου και θερμοκρασίας εκχύλισης βρίσκονταν στα άκρα των μελετώμενων διαστημάτων και χρήζουν επιπλέον διερεύνησης σε κάποια μελλοντική προσέγγιση. Η εργασία αυτή συνεισέφερε σε μία προκαταρκτική μελέτη πάνω στην ανάκτηση φαινολικών ενώσεων από παραπροϊόντα Vitis vinifera L., με πράσινους διαλύτες και έθεσε τις βάσεις για περαιτέρω εξέλιξη της έρευνας.
Description
Keywords
Φαινολικές ενώσεις, Στέμφυλα, Πράσινοι διαλύτες, Ποικιλία μερλό, Εκχύλιση, Μηχανική ανάδευση, Υπέρηχοι, Υδροαλκοολικός διαλύτης, Υδροχλωρικό οξύ, Κιτρικό οξύ, Αγροτικά παραπροϊόντα