کتاب استانداردسازی و فرآوری اسانس ­های گیاهی

گردآورندگان:

دکتر محمّدتقی عبادی، دکتر محمّد فخرالاسلام

(اعضای هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس)

سرور برکت، علی نیک‌خواه، مهدی اکبری، مهسا صمدی‌فر، منا کاملان زرگر زرین، آرش کاظم ­پور، مریم سلیمانی­ مقدم، الهام رضایت، فاطمه پارسایی‌فرد، کریم فرمان­پور، حانیه احدی، سیما قاهری

(دانشجویان شرکت‌کننده در طرح شهید احمدی روشن، بنیاد ملی نخبگان)

جهت مشاهده بخش هایی از کتاب، بر روی گزینه دانلود کلیک نمایید.

.

ناشر: انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی
سال و نوبت چاپ: ۱۴۰۲- اول
شابک: ۹-۶۵-۶۶۳۳-۶۲۲-۹۷۸
قیمت: ۱۵۰٫۰۰۰ تومان
شمارگان: ۱۰۰۰ نسخه

آدرس: روبروی دانشگاه تهران، بین خ ۱۲ فروردین و خ فخر رازی، پاساژ ظروفچی، طبقه سوم، واحد ۱۱٫ تلفن: ۶۶۹۶۳۱۲۶ – ۶۶۹۶۸۰۵۳ تلفن همراه: ۰۹۱۲۷۳۷۰۶۳۱ – ۰۹۱۹۶۳۵۷۷۱۵

.

مقدمه گردآورندگان
اسانس‌ها که روغن‌های فرّار نیز نامیده می‌شوند، بر اساس تعریف سازمان جهانی استاندارد (ایزو)، فراورده‌هایی هستند که از تقطیر بخش‌های مختلف گیاهان (میوه، گل، شکوفه، برگ، ساقه، چوب و ریشه) و یا به کمک سایر روش‌های نوین (استخراج با سیال فوق بحرانی، فراصوت، ماکروویو، اُهمیک و…) تولید می‌شوند. علاوه بر اسانس‌های طبیعی که به عنوان متابولیت‌های ثانویه در گیاهان دارویی و معطّر ساخته می‌شوند، اسانس‌های غیرطبیعی تحت عنوان شبه طبیعی یا مصنوعی (از طریق سنتز با مواد شیمیایی مشابه اسانس طبیعی) نیز وجود دارند. در دهه‌های گذشته، اسانس‌های مصنوعی به دلیل صرفه اقتصادی، در دسترس بودن، تولید انبوه و یکنواختی کیفیت در صنایع مختلف استفاده شدند. اما امروزه با توجه به حساسیت‌زایی و سرطان‌زایی برخی از ترکیبات آن‌ها و اثرات نامطلوب بر سلامت انسان و محیط‌زیست، ممنوعیت استفاده از آن‌ها در بسیاری از مواد غذایی و لزوم توسعه مصرف ترکیبات طبیعی، به‌کارگیری اسانس‌های طبیعی بار دیگر مورد توجه قرار گرفته است.
اسانس‌های گیاهی به عنوان یکی از پُر استفاده ترین فرآورده‌های حاصل از گیاهان دارویی و معطّر در صنایع مختلف کاربرد دارند ولی همواره عدم ثبات کیفیت آن‌ها در اثر تغییر در مواد اولیه (مواد گیاهی تازه یا خشک) سبب می‌گردد که کاربرد آن‌ها در صنعت با محدودیت‌ها و مشکلاتی همراه باشد. تاکنون راهکار مناسبی جهت تأمین مواد گیاهی باکیفیت یکنواخت در حجم بالا جهت حل این مشکل در جهان معرفی نشده است و تمام تلاش‌های تولیدکنندگان گیاهان دارویی در خصوص تهیه بذر اصلاح‌شده، عملیات کشت تا برداشت علمی و… نتوانسته است نتیجه موردنظر را حاصل نماید. لذا، اسانس حاصل از این مواد گیاهی همواره غیر همگن بوده و تغییر شرایط اقلیمی و مدیریت تولید در مزارع گیاهان دارویی و معطّر سبب تأثیرات شگرف بر کیفیت اسانس‌ها می‌شود.
فرآوری اسانس‌ها با هدف رسیدن به یک محصول یکنواخت و مطابق با استانداردهای جهانی نظیر ایزو و یا نیاز خاص مشتری را اصطلاحاً “استانداردسازی اسانس¬ها” می‌نامند. این فرآوری شامل عملیات‌ مختلفی در راستای غنی کردن اسانس از یک یا چند ترکیب خاص یا حذف ترکیبات مزاحم است. با استفاده از استانداردسازی می‌توان مشکل عدم یکنواختی اسانس‌های طبیعی که یکی از چالش‌های اصلی در صنعت اسانس است را برطرف کرد. زیرا اسانس‌های طبیعی تولید شده از یک گونه گیاهی، با توجه به شرایط محیطی و زراعی، کیفیت متفاوتی دارند. استانداردسازی شامل تعیین ویژگی‌های اصلی، پارامترهای ثابت و مقادیر کمی و کیفی مشخص، برای اطمینان از کنترل کیفیت و دستیابی به اثربخشی، ایمنی و تکرارپذیری تعریف می‌شود. ازآنجایی‌که مجموعه گسترده¬ای از ترکیبات شیمیایی در گیاهان وجود دارد، می‌توان تعدادی از آن‌ها را به عنوان شاخص استانداردسازی در نظر گرفت. در این حالت، درصد یک یا چند ترکیب خاص افزایش و یا کاهش می‌یابد و این امر موجب افزایش کیفیت و تأمین اسانس با خصوصیات مدنظر صنایع مصرف‌کننده، تقویت بازار داخلی، افزایش صادرات و ورود به عرصه جهانی می‌شود. علاوه بر این، استاندارد کردن منجر به تولید اسانس با ویژگی‌های تکرارپذیر از گونه‌های مختلف کشت شده در شرایط اقلیمی متفاوت می‌شود.
از روش‌های مختلفی برای جداسازی و یا تغلیظ ترکیبات هدف، جهت استانداردسازی استفاده می‌شود. روش‌های تقطیر جزء‌به‌جزء و رکتیفیکاسیون (تقطیر مجدد اسانس در شرایط خلأ) متداول‌ترین روش‌ها جهت کاربرد در مقیاس صنعتی می¬باشند. همچنین در این کتاب مطالبی در خصوص سایر روش¬های استانداردسازی نظیر کاربرد پلیمرهای جاذب و استخراج با سیالات فوق بحرانی گردآوری شده است و در ادامه، مروری بر روش‌های درون‌پوشانی اسانس‌های طبیعی صورت پذیرفته است که با هدف افزایش اثربخشی و پایداری اسانس‌ها می‌باشند و می¬توانند جهت مخاطبین گرامی مفید واقع شوند.
گردآورندگان بر خود لازم می‌دانند تا از مساعدت‌های خانم دکتر فرزانه عرب پور رق آبادی (عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس) و آقای دکتر مرتضی حسین پور (عضو هیات علمی پژوهشگاه نیرو) به عنوان ویراستاران علمی کتاب کمال تشکر و قدردانی را به عمل آورند. با توجه به اینکه هیچ اثر علمی خالی از ایراد و اشتباه نیست، گردآورندگان کتاب مشتاقانه پذیرای نظرات خوانندگان محترم می‌باشند تا در چاپ‌های بعدی، اشکالات احتمالی مورد بازبینی و اصلاح قرار گیرد.

.

فهرست

فصل اول: آشنایی با عملیات صنعتی استانداردسازی اسانس های گیاهی
مقدمه
شیمی اسانس‌ها
روش‌های استخراج اسانس
تقلبات در اسانس‌های طبیعی
لزوم توجه به استانداردسازی اسانس ها
لیست استانداردهای ایزو موجود برای اسانس های گیاهی
معرفی روش های استانداردسازی اسانس ها
تقطیر جزءبه‌جزء، راهکار صنعتی استانداردسازی اسانس ها
تفاوت ستون های سینی دار و پُر شده
ستون های ناپیوسته و پیوسته
انواع رفلاکس
انواع سینی های تقطیر
نحوه راه‌اندازی برج تقطیر
فصل دوم: کاربرد پلیمرهای جاذب در جداسازی و خالص‌سازی ترکیبات طبیعی
روش‌های جداسازی و خالص‌سازی با استفاده از پلیمرهای جاذب
جداسازی بر اساس فرآیندهای جذب سطحی
اولترا فیلتراسیون و نانو فیلتراسیون
تراوش تبخیری و تقطیر غشایی
انواع پلیمرهای مورد استفاده در ساخت غشاهای پلیمری
معرفی شرکت‌های فعال در زمینه تولید رزین‌های تجاری
معرفی شرکت‌های فعال در زمینه تولید غشاهای پلیمری
فصل سوم: استخراج با سیال فوق بحرانی
روش‌های متداول استخراج مواد مؤثره گیاهان و مقایسه با روش SFE
استخراج با SFE
دستگاهوری SFE
پارامترهای مؤثر در استخراج با SFE
اثر دما و فشار
اثر سرعت جریان حلال
اثر حلال اصلاحگر
زمان‌های استاتیک و دینامیک در SFE
کاربرد سیال فوق بحرانی در استخراج مواد مؤثره گیاهان دارویی مختلف
فصل چهارم: مروری بر روش‌های درون‌پوشانی برخی از مهم‌ترین اسانس‌های گیاهی
مواد مورد استفاده برای درون‌پوشانی
روش‌های درون‌پوشانی
– روش‌های شیمیایی
– فرایندهای مکانیکی
درون‌پوشانی اسانس‌ها
– زیره سبز
– رازیانه
– ترخون
– مورد
– رزماری
– گشنیز
– نعناع فلفلی
– اکالیپتوس
– علف لیمو
روش‌های میکروسکوپی جهت بررسی سیستم‌های درون‌پوشانی

.

طرح شهید احمدی روشن، حول مسئله‌های کاربردی در قالب هسته‌های نخبگانی دانشجویی (بین ۵ تا ۱۵ نفر) شکل می‌گیرد و در طول دوره ۹ ماهه و با محوریت یک استاد راهبر بر روی آن مسئله کار می‌شود. تدوین این کتاب یکی از دستاوردهای هسته پژوهشی شماره ۵۲۱۲۹۱ با عنوان تولید و فرآوری اسانس نعناع دشتی جهت صنایع لبنیات کشور می¬باشد که با حمایت مادی و معنوی پنجمین دوره طرح شهید احمدی روشن بنیاد ملی نخبگان انجام پذیرفت. لذا نگارندگان بر خود لازم می‌دانند که نهایت تشکر و قدردانی خود را از بنیاد ملی نخبگان اعلام نمایند.