بهينه سازي شرايط استخراج رنگ طبيعي كلروفيل از يونجه و بررسي ويژگي هاي كمي و كيفي آن در مقايسه با منابع گياهي مختلف

Optimizing the extraction condition of chlorophyll from Alfalfa and investigating its qualitative and quantitative properties in comparison to different plant resources

كلروفيل يكي از مهمترين رنگدانه هاي طبيعي است كه كاربرد فراواني در صنعت غذا دارد. دو عامل مهمي كه براي توليد كلروفيل ضروري است شامل استفاده از گياهان حاوي مقدار زياد كلروفيل و روش استخراج كارآمد مي باشد. لذا در اين تحقيق، ابتدا حلال و غلظت مناسب آن جهت استخراج كلروفيل از يونجه تعيين شد. سپس از طرح مركب مركزي با شش تكرار در نقطه مركزي براي بهينه‌سازي اثر نسبت حلال به ماده جامد (5-10 ml/g)، دما (30-70 درجه سانتيگراد) و زمان (30-90 دقيقه) بر بازده كلروفيل كل و شاخص سبزي استفاده شد. نتايج حاكي از آن بود كه اتانول 90% بهترين حلال براي استخراج مقدار بيشينه كلروفيل (295 ميلي گرم به ازاي 100 گرم ماده خشك) بود. همچنين مدل درجه دوم براي بازده كلروفيل كل معني دار بود و ضريب تببين (R2) محاسبه شده براي آن 989/0 بود. نسبت حلال به ماده جامد مهمترين عامل معني دار و اثرگذار بر بازده كلروفيل بود و زمان استخراج، تاثير معني داري بر بازده نداشت. راندمان بيشينه تحت شرايط دماي°C 2/53، زمان 83/34 دقيقه و نسبت حلال به ماده جامد 99/9 (ml/g) پيش بيني شد و تحت اين شرايط ميزان كلروفيل كل پيش بيني شده 318 (ميلي گرم به ازاي 100 گرم ماده خشك) محاسبه شد. درنهايت، بازده استخراج كلروفيل از ضايعات چمن، برگ درخت توت، شاتوت و چغندرقند در شرايط بهينه اندازه‌گيري شد و بيشترين بازده از برگ درخت شاتوت (692 ميلي گرم به ازاي 100 گرم ماده خشك) بدست آمد و ضايعات چمن و برگ چغندرقند (به ترتيب 435 و 362 ميلي گرم به ازاي 100 گرم ماده خشك) در مرتبه‌هاي بعدي قرار گرفتند.

Chlorophyll is one of the most important natural colorants with many applications in food industry. Two important parameters in the production of chlorophyll are including appropriate resource and method of extraction. Therefore, in this research, at first type of solvent and its concentration during extraction of chlorophyll from alfalfa were determined. Then, Central Composite Design with 6 repeats at the central point was employed to optimize the effect of solvent to solid ratio, temperature and time on the total chlorophyll and a* value. The results indicated that ethanol 90% was the best solvent to extract the maximum yield of chlorophyll (295 mg/100 g d.m.). Moreover, a quadratic model with R2=0.989 was significant. The solvent to solid ratio was the most important parameter and time of extraction had not any significant effect on the yield. The maximum yield (318.5 mg/100 g d.m.) was obtained under temperature of 53.2 °C, time of 34.83 min and solvent to solid ratio 9.99 (ml/g). Finally, the yields of chlorophyll extraction from berry, mulberry, sugar beet leaves and grass were determined and the maximum yield was related to mulberry leaves (692 mg/100 g d.m.) and then, grass and sugar beet had 435 and 362 mg TCC/100 g d.m., respectively.