Χρήση υπερκρίσιμων ρευστών για την εκλεκτική εκχύλιση ουσιών χρήσιμων στη βιομηχανία τροφίμων από κατάλοιπα ελαιουργείων:
Creators: name: Σταυρούλιας, Στυλιανός Σ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Εκλεκτική εκχύλιση
Υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα
Ελαιοπυρήνας
Πυρηνέλαιο
Σκουαλένιο
Selective extraction
Supercritical carbon dioxide
Olive pomace
Polive pomace oil
Squalene

description: Τα κατάλοιπα των ελαιουργείων είναι πολύ χρήσιμα, το καθένα για διαφορετικούς λόγους. το γεγονός αυτό ισχύει για πλήθος φυτικών και ζωικών υλικών που η σύγχρονη πρακτική κατατάσσει ως κατάλοιπα και που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν, με αποτελέσματα καλύτερα από αυτά των ήδη υπαρχουσών ουσιών. πρωτοστατεί ίσως σε ενδιαφέρον η ανάπτυξη της παραγωγής καυσίμου από φυτικές ύλες, αλλά, επίσης παρουσιάζει ενδιαφέρον η αντικατάσταση χημικών από φυτικές ουσίες σε καλλυντικά και η αντικατάσταση χημικών από φυτικά εκχυλίσματα σε συντηρητικά τροφίμων. η κατεύθυνση έχει δοθεί και οδηγεί στη σταδιακή αλλαγή των επιβλαβών χημικών από τα πιο υγιεινά και φιλικά προς το περιβάλλον φυσικά προϊόντα. σε εναρμόνιση με αυτήν την κατεύθυνση, η παρούσα διατριβή προσπαθεί να βρει τον τρόπο να αντικατασταθεί η χρήση του επιβλαβούς και εύφλεκτου χημικού διαλύτη «εξάνιου» στην εκχύλιση του πυρηνελαίου από τον ελαιοπυρήνα. πέραν της περιβαλλοντικής επίπτωσης από τη χρήση αυτού του χημικού, όπως και την επίπτωση στην ασφάλεια και την υγεία των εργαζομένων στα εκχυλιστήρια, υπάρχει και το ενδεχόμενο να παραμείνουν κατάλοιπα του εξάνιου στο πυρηνέλαιο, που, όμως, θα χρησιμοποιηθεί μερικά για την παραγωγή βρώσιμου ελαιολάδου. ένας άλλος στόχος της διατριβής είναι η παραγωγή του σκουαλενίου από τον ελαιοπυρήνα. το σκουαλένιο είναι μια ουσία με ιδιαίτερες εφαρμογές στην τεχνολογία των καλλυντικών και την παραγωγή φαρμάκων, ενώ χρησιμοποιείται ήδη ως πρόσθετο σε τρόφιμα, καθώς έχει ευεργετικές επιδράσεις στην ανθρώπινη υγεία. η εκχύλισή του από φυτικές πρώτες ύλες, όπως ο ελαιοπυρήνας, θα βοηθήσει στην προστασία των καρχαριών, που σταδιακά κινδυνεύουν να γίνουν είδος υπό εξαφάνιση, το συκώτι των οποίων είναι η κύρια πηγή σκουαλενίου αυτή τη στιγμή. παράλληλα γίνεται η μελέτη του φαινομένου της υπερκρίσιμης εκχύλισης του ελαιοπυρήνα, παρακολουθούνται οι συνθήκες που το επηρεάζουν, ενώ καταγράφονται οι αλλαγές στα αποτελέσματα και εξηγούνται οι αιτίες για τις αλλαγές αυτές. γίνεται έλεγχος αυτών των εξηγήσεων και αποδεικνύεται η ορθότητά τους, σε συνδυασμό πάντα με τη βιβλιογραφία. εφαρμόζεται το υφιστάμενο μαθηματικό μοντέλο πρόβλεψης της υπερκρίσιμης εκχύλισης φυτικών ελαίων, παραμετροποιείται ειδικά για την περίπτωση του ελαιοπυρήνα και προσδιορίζονται οι συντελεστές σχεδίασής του. προσδιορίζονται με ακρίβεια οι κατάλληλες πειραματικές συνθήκες που οδηγούν στην εκχύλιση του σκουαλενίου σε δεκαπλάσιες συγκεντρώσεις από αυτές που απαντώνται στη βιβλιογραφία, ενώ παράλληλα παρουσιάζονται οι συνθήκες εκείνες που μπορούν να οδηγήσουν σε παραγωγή υπερκρίσιμου εκχυλίσματος σε ποσότητες ίδιες με αυτές του οργανικού εκχυλίσματος. γίνεται τέλος ο θεωρητικός σχεδιασμός και η κοστολόγηση μιας μονάδας υπερκρίσιμης παραγωγής πυρηνελαίου, όπου με οικονομικούς όρους διερευνάται η βιωσιμότητά της και η συγκρισιμότητά της με αντίστοιχες υπαρκτές μονάδες παραγωγής πυρηνελαίου με εκχύλιση οργανικού διαλύτη.
description: The ultimate goal of this thesis is the study of whether olive-mill wastes could possibly offer compounds that have industrial use and whether such compounds may be removed from the wastes with supercritical fluid extraction. the wastes of olive-mills are studied, specifically the solid state olive mill wastes. from the solid state wastes, the olive pomace is the compound of interest, since the olive tree leaves are much less in mass and have already been studied elsewhere. plenty of compounds can be found in the olive pomace, that can be used in the industry, with the main product being olive-pomace oil. olive-pomace oil can be traded as is, but also contains many compounds useful to the food and pharmaceutical sectors, mainly tocopherols, sterols, fatty acids and squalene. selective extraction of these compounds is achieved with supercritical carbon dioxide (SC-CO2) extraction. this extraction is shown to have certain advantages over the standard solvent extraction. with small changes in the extraction conditions it is possible to extract selectively different compounds from the pomace oil. It is also cleaner and more environmentally friendly as it avoids the use of organic chemicals and it provides a solution to the diminishing population of sharks, whose liver is the current source for squalene. it has been mentioned that supercritical fluids show densities that are similar to liquids, while keeping their viscosities in the same level as gases. the most common supercritical fluid is carbon dioxide, which can be found in abundance. co2 and its properties are studied in this thesis and the way they change over different extraction conditions is shown, with emphasis on their influence over its dissolving and diffusion capability. gas and liquid chromatography can be found herein, along with other techniques, used compounds and conditions. With the use of microscopy, the inside of pomace is presented and thus, the choice for mathematical modeling is explained. various experiments have been done, with emphasis on the applied science, while the theoretical part is formulated with the determination of the mass transfer coefficients necessary for the prediction of the extraction in large scale. optimization of the extraction is offered, with two goals in mind, one of oil mass production and another of a specific compound enrichment in the extract. it is proved that these two goals cannot be simultaneously achieved.