بهينه‌سازي پارامترهاي موثر در استخراج اسانس از بذر (Heracleum persicum Desf. Ex Fischer) با استفاده از روش سطح پاسخ

Optimization of Effective Parameters in Essential Oil Extraction of Heracleum persicum Desf. Ex Fischer Seed Using Response Surface Methodology

امروزه استفاده از اسانس­هاي گياهي در صنايع غذا و دارو در حال افزايش است. لذا مطالعه حاضر، با هدف بهينه­سازي فاكتورهاي موثر در به حداكثر رساندن عملكرد اسانس و تعيين تركيبات اسانس در شرايط بهينه صورت گرفت. اثر پارامترهاي: مقادير مختلف گياه (X1)، زمان اسانس­گيري (X2) و اندازه ذرات بذرها با مش (X3)، در سه سطح (1، 0، 1-) به‌عنوان متغير مستقل، براي بهينه­سازي درصد اسانس به عنوان متغير وابسته با استفاده از روش سطح پاسخ بررسي شد. پس از جمع‌آوري بذرهاي گياه گلپر از منطقه­ آينالو (آذربايجان شرقي) در مرداد ماه 1394، اسانس به روش تقطير با آب توسط دستگاه كلونجر استخراج شد و شناسايي تركيبات اسانس با استفاده از دستگاه GC-MS صورت گرفت. نتايج تجزيه ANOVA و اشتباه آزمايشي براي مدل RSM نشان داد كه مدل پيش­بيني شده براي درصد اسانس به‌طور معني­داري دقيق است (P<0.01). بيشترين درصد اسانس (33/5) در محدوده 30 گرم ماده گياهي، به مدت 2ساعت اسانس­گيري و يك دقيقه آسياب بذرها به‌دست آمد. در آناليز با كروماتوگرافي گازي 28 تركيب در اسانس بذر گلپر شناسايي شد كه تركيبات عمده ­آن شامل هگزيل بوتيرات (27/43 درصد) و ان-اكتيل استات (78/15 درصد) بودند. با توجه به اينكه در بخش صنعت استخراج اسانس فرايندي زمان­بر و مستلزم صرف انرژي و در نتيجه هزينه زيادي مي­باشد، لذا نتايج حاصل از اين پژوهش پس از تاييد در مقياس صنعتي، مي­تواند در صنايع مربوطه مورد استفاده قرار گيرد.

In the recent years use of plant essential oils (EOs) in the food and medicine industry is increasing. So, the aim of this study was to optimize effective factors for maximizing essential oil yield and evaluation of its composition under the optimal conditions. The effect of different parameters including different amounts of plant (X1), extraction time of essential oils (X2) and particle size of seeds obtained with mesh (X3) on three levels (1, 0, 1-) as independent variable to optimize essential oil percentage as dependent variables were evaluated using response surface methodology. The seeds of Heracleum persicum Desf. Ex Fischer were collected from Ayalono area (East Azerbaijan) in August 2015. The essential oil was extracted by Clevenger apparatus and were identified by GC/MS. ANOVA analysis results and experimental error for the RSM model were showed that the predicted model for the essential oil percentage was significantly accurate (P <0.01). The highest percentage of essential oil (5.33) was obtained in 30 g of plant material for 2 hours of extraction and 1 minute of grinding of seeds. In gas chromatographic analysis, 28 compounds were identified in essential oil of plant seed, the major components of which included hexyl butyrate (43.27%) and n- acetoacetate (15.78%). Since extraction of essential oils on industry scale is a time and energy consuming process, so the results of this study may be used in the industrial scale after further studies.