بهینه سازی استخراج اسید گلیسیریزیک از ریشه شیرین بیان به روش آب داغ تحت فشار در مقیاس پایلوت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

2 دانشیار، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

3 استادیار، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

4 مربی، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

چکیده

در این تحقیق، عصاره ریشه شیرین بیان به روش استخراج با آب داغ تحت فشار در مقیاس پایلوت، استخراج و میزان اسید گلیسیریزیک موجود در آن مورد مطالعه قرار گرفت و تاثیر پارامترهای مختلف از جمله دما و شدت جریان حلال در فشار ثابت بررسی گردید. برای آنالیز از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا بهره گرفته شد. هدف از این تحقیق بدست آوردن شرایط بهینه استخراج اسید گلیسیریزیک از ریشه شیرین بیان با روش استخراج با آب داغ تحت فشار و با بهره گیری از روش آماری سطح پاسخ (RSM) بود. بیش‌ترین بازده استخراج اسید گلیسیریزیک از شیرین بیان در فشار ثابت 15 بار، متوسط اندازه ذرات 1 میلی‌متر، در دمای 90 درجه سلسیوس و شدت جریان 300 میلی‌لیتر بر دقیقه بدست آمد. استخراج با حلال آب با شیوه معمول استخراج با سوکسله مقایسه گردید. نتایج نشان داد استخراج با آب داغ تحت فشار توانایی بیش‌تری را در استخراج اسید گلیسیریزیک (51/570میلی گرم برگرم نمونه خشک) در مقایسه با روش معمول سوکسله (28/760میلی گرم بر گرم نمونه خشک) داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimized Pressurized hot water extraction of glycyrrhizic acid from Licorice roots

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Shabkhiz 1
  • Mohammad Hasan Eikani 2
  • Fereshteh Golmohammad 3
  • Zeinolabedin Bashiri Sadr 4
1 M.Sc., Food science and Industry, Department of Agriculture, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Food science and Industry, Department of Chemical Technologies, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Chemistry, Department of Chemical Technologies, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran
4 Instructor, Chemistry, Department of Chemical Technologies, Iranian Research Organization for Science and Technology, Tehran, Iran Tehran
چکیده [English]

    In this study, Pressurized Hot Water Extraction (PHWE) method has been developed for extraction of glycyrrhizic acid (GA) for Licorice root. Response surface methodology (RSM) was applied to evaluate the extraction conditions of Licorice using PHWE. Influence of operating conditions such as water temperature and water flow rates were investigated at 1 mm mean particle size and 15 bar pressure in Pilot Scale. Separation and identification of the glycyrrhizic acid was carried out by HPLC method. The best operating conditions for the PHWE of  Licorice were determined to be at  90 °C temperature and flow rate of 300 mL/min for 90 min extraction time. The results showed that the amount of glycyrrhizic acid were higher in SWE method (51.570 mg/g) more than the other Soxhlet method (28.760 mg/g).

کلیدواژه‌ها [English]

  • extraction
  • Pressurized hot water extraction
  • Licorice extract
  • Glycyrrhizic acid
  • Response Surface Methodology (RSM)

 [1] عبداللهی گوار، آ.؛ گودرزنیا، ا. (1387) استخراج با آب فوق داغ و کاربرد آن در استخراج ترکیبات مفید از گیاهان. مجله مهندسی شیمی ایران، شماره 37، ص 63-47.

 [2] Kitagawa, I. (2002).  Licorice root A natural sweetener and an important ingredient in Chinese medicine. J. Pure Appl. Chem., 74 (7), 1189–1198.

 [3] Fenwick, G.R., Lutomski, J., Nieman, C. (1990). Liquorice, Glycyrrhiza glabra L. composition, usese and analysis. J. Food Chem., 38, 119–143.

 [4]  رضایی، م.؛ جایمند، ک. (1379) ترکیب‌های شیمیایی در گیاهان دارویی، جلد دوم، انتشارات موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، ص 25-18.

[5] Mukhopadhyay, M., Panja, P. (2008). A novel process for extraction of natural sweetener from licorice (Glycyrrhiza glabra) roots. J. Sep. Purif. Techno., 63, 539–545.

 [6] Hough, C.A.M. (1973). Developments in sweeteners-1, edited by Hough C.A.M ., parker, K.J., Vlitos, A.J, LTD London, pp 140-143.

 [7] خان احمدی، م.؛ نقدی بادی، ح.؛ آخوندزاده، ش.؛ خلیقی سیگارودی، ف.؛ مهرآفرین، ع.؛ شهریاری، س.؛ حاجی آقایی، ر. (1392) مروری بر گیاه شیرین بیان. فصلنامه گیاهان دارویی، شماره46، ص 12-1.

 [8] Wang, Q., Ma, Sh., Fu, B., Lee, F.S.C., Wang, X. (2004). Development of multi–stage countercurrent extraction technology for the extraction of glycyrrhizic acid (GA) from licorice (Glycyrrhizia uralensis Fisch). Biochem. Eng. J.,  21, 285–292.

 [9] Pan, X., Liu, H., Jia, G., Shu, Y.Y. (2000). Microwave-assisted extraction of glycyrrhizic acid from licorice root, Biochem. Eng. J., 5, 173–177.

 [10] Charpe, T.W., Rathod, V.K. (2012). Extraction of glycyrrhizic acid from licorice root using ultrasound: Process intensification studies. Chem. Eng. Process., 54, 37–41.

 [11] The British Pharmacopoeia. (2009). London: British Pharmacopoeial Commission, 2, pp: 1-3.

 [12] Sin, H.N., Yusof, S., Sheikh Abdul Hamid, N., Abd. Rahman, R. (2006). Optimization of hot water extraction for sapodilla juice using response surface methodology. J. Food Eng., 74, 352-357.

  [13] Goto, M., Sato, M., Hiroshe, T. (1993). Extraction of peppermint oil by supercritical carbon dioxide, J. Chem. Eng. JPN., 26, 474-481.

  [14] Eikani M.H., Golmohammad, F., Rowshanzamir, S., (2007). Subcritical Water extraction of essential oils from coriander seeds. J. Food Eng., 80, 735-740.

  [15] Cacace, J.E., Mazza, G. (2006). Pressurized low polarity water extraction of lignans from whole flaxseed. J. Food Eng., 77, 1087-1095.