Βελτιστοποίηση εκχύλισης φαινολικών ενώσεων από φλοιό ροδιού και ενσωμάτωση παραγώμενων εκχυλισμάτων σε μεμβράνες χιτοζάνης
Creators: name: Κυριακίδου, Αικατερίνη Νικολάου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Βαθέως εύτηκτοι διαλύτες
Φλοιός ροδιού
Μεμβράνες χιτοζάνης
Deep eutectic solvents
Pomegranate peel
Chitosan films

description: Στην παρούσα εργασία δημιουργήθηκε ένας βαθέως εύτηκτος διαλύτης (DES) από συνδυασμό του άλατος χλωριούχου χολίνης και γλυκερόλης. Ο διαλύτης αυτός χρησιμοποιήθηκε για τη βελτιστοποίηση της εκχύλισης κονιορτοποιημένου φλοιού ροδιού. Η εκχύλιση έλαβε χώρα σε υδατόλουτρο και η βελτιστοποίηση της εκχύλισης έγινε με έναν κεντρικό σύνθετο πειραματικό σχεδιασμό. Οι ανεξάρτητες μεταβλητές ήταν ο χρόνος εκχύλισης (t), ο λόγος υγρού προς στερεό (RL/s) και η συγκέντρωση νερού στο διαλύτη (CW). H εκτίμηση έγινε μετρώντας δύο παραμέτρους: την απόδοση σε ολικές φαινολικές ουσίες (ΥΤΡ) και την απόδοση σε ολικά φλαβονοειδή (YTF). Έπειτα, ένα από τα εκχυλίσματα ενσωματώθηκε ως πλαστικοποιητής σε μεμβράνες χιτοζάνης. Συνολικά, δημιουργήθηκαν πέντε συνταγές, στις οποίες η ποσότητα του πλαστικοποιητή υπολογίστηκε ως ποσοστό (%) επί των ολικών στερεών της προκύπτουσας μεμβράνης. Ως δείγματα ελέγχου δημιουργήθηκαν μεμβράνες από 100% χιτοζάνη και καθόλου πλαστικοποιητή. Οι πλαστικοποιημένες μεμβράνες περιείχαν α) 75% χιτοζάνη και 25% DES εκχύλισμα φλοιού ροδιού, β) 50% χιτοζάνη και 50% DES εκχύλισμα φλοιού ροδιού, γ) 75% χιτοζάνη και 25% DES διαλύτη και δ) 50% χιτοζάνη και 50% DES διαλύτη. Οι μεμβράνες υποβλήθηκαν σε δοκιμή εφελκυσμού σε αναλυτή υφής και σε προσδιορισμό των χρωματικών τους παραμέτρων, ενώ μελετήθηκαν και οι ισόθερμες προσρόφησής τους. Mεμβράνες με περισσότερο πλαστικοποιητή προσρόφησαν μεγαλύτερη ποσότητα νερού, όπως ήταν αναμενόμενο. Ωστόσο, σε μεμβράνες με ίδια επίπεδα πλαστικοποιητή, φάνηκε ότι η προσθήκη εκχυλίσματος φλοιού ροδιού μειώνει την ικανότητα προσρόφησης νερού. Σε χαμηλές σχετικές υγρασίες μεμβράνες με 100%ch, 25DES και 50DES παρουσίασαν υψηλές τιμές σmax και χαμηλές Ε% προδίδοντας την υαλώδη κατάσταση του υλικού. Στις ενδιάμεσες υγρασίες αντιστροφή των τιμών σmax και Ε% υπέδειξε τη μετάπτωση στην ελαστοπλαστική κατάσταση. Επίσης, η αύξηση του πλαστικοποιητή από 25 σε 50% απέδωσε τιμές που δείχνουν την πλαστικοποίηση του υλικού σε χαμηλότερες υγρασίες από αυτές που εξετάστηκαν σε αυτή τη διατριβή. Στο χρώμα, οι τιμές ΔΕ* των μεμβρανών 100ch, 25DES0 και 50DES0 παρουσίασαν στατιστικά σημαντική διαφορά μόνο με τις τιμές ΔΕ* των μεμβρανών 25DES και 50DES
description: In this work a deep eutectic solvent (DES) was created by mixing a salt, which was choline chloride with glycerol. This solvent was used for the optimization of the extraction from powdered pomegranate husk. The extraction took place in a water bath and the process was optimized by implementing a central composite experimental design. The independent parameters were the extraction time (t), the liguid to solid ratio (RL/s) and the water concentration (CW) into the solvent. The assessment of the extraction model was based on two responses, the total polyphenol yield (ΥΤΡ) and the total flavonoid yield (YTF). Afterwards, one of the extracts emerged, integrated as plasticizer in membranes made from chitosan. In total, five different recipes were created, in which the amount of plasticizer was calculated as percentage (%) of the total solids of the membrane created. Membranes made 100% by chitosan and no plasticizer were used as control specimens. The plasticized membranes were created as i) 75% chitosan and 25% DES pomegranate husk extract, ii) 50% chitosan and 50% DES pomegranate husk extract, iii) 75% chitosan and 25% DES solvent and iv) 50% chitosan and 50% DES solvent. The specimens of every recipe were submitted in tensile test in a Texture Analyzer. Also, their water sorption isotherms were studied and their color parameters were determined. Membranes with higher amount of plasticizer absorbed a larger amount of water, as expected. However, in films with the same level of plasticizer, it was found that the addition of pomegranate husk extract reduced the water adsorption capacity. Membranes 100ch, 25DES and 50DES at low relative humidity showed high σmax and low E% values, giving the glassy state of the material. At intermediate humidity the inversion of σmax and E% values indicated the transition to the elastoplastic state. Also, increasing the plasticizer from 25 to 50%, yielded values that indicate the material's plasticization at lower humidity levels than those considered in this thesis. In color, the ΔE* values of the 100ch, 25DES0 and 50DES0 membranes showed a statistically significant difference only with the ΔE* values of the 25DES and 50DES membranes