استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

نام کاروتنوئید از نام هویج مشتق (carota daucus )گرفته شده است زیرا اولین بار در سال ۱۸۳۱ ازاین گیاه استخراج گردید. کاروتنوئید ها عبارتند از رنگدانه های طبیعی محلول در چربی که به طور عمده در گیاهان و گلها و باکتریهای فتوسنتز کننده یافت می شوند آنها نقش مهمی را در فرآیند فتوسنتز ایفاد می نمایند عالوه بر آَن کاروتنوئیدها در برخی از باکتری های غیر فتوسنتز کننده مخمرها و کپکها نیز مشاهده می گردند دراین موجودات رنگدانه ها نقش حفاظتی را در برابر آسیبهای وارده توسط نور و اکسیژن ارائه می نمایند گرچه جانوران ناتوان از سنتز کاروتنوئید های تامین کننده رنگ روشن هستند ولی همانند آنتی اکسید آنها عمل نموده و قادرند منبعی برای فعالیت ویتامین A با شند. کاروتنوئیدها مسئول تغییر رنگهای زرد، نارنجی و قرمز دربرگها، گیاهان، میوه ها، گلها و رنگهای پرهای زینتی بسیاری از پرندگان ، حشرات، رنگ صورتی در فالمینگو و ماهی قزل آلا و سخت پوستانی نظیر خرچنگ دریایی می باشند. کاروتنوئیدها پیچیده ترین طبقه از رنگهای مواد غذایی طبیعی با حدود ۷۵۰ ساختار متفاوت در طبیعت هستند. کاروتنوئیدها بر اساس ساختمان شیمیایی خود معین و تعریف می شوند قسمت اعظم کاروتنوئیدها از زنجیره ۴ کربنه ترکیبات آلی مشتق می شوند که دارای پیوندهای مضاعف هستند و محور اصلی و ستون فقرات مولکول مطرح گردیده اند . زنجیر مذکور ممکن است به گروههای انتهایی حلقوی منتهی گردیده یا توسط گروههای حاوی اکسیژن . این هیدروکربنها همچون اگزانتوفیل ها شناسایی شوند بتاکاروتن که کارتنوئید اصلی در هویج است . رنگدانه ای آشناست در حالیکه لوتئین که رنگدانه اصلی گلبرگ گل همیشه بهار است. یک اگزانتوفیل مشترک است زندگی ما توسط رنگها قابل تغییر است. انواع رنگها از رنگ سبز علفها تا رنگهای قرمز و گلگون پائیزی جنگلهای اطراف ما را احاطه نموده اند بجز چند مورد استثنائی . موجودات زنده رنگهای مورد نیاز خود را از رنگدانه های طبیعی بدست می آورند عالوه بر خاصیت رنگ دهی. رنگدانه ها اعمال بیولوژیک متفاوت دیگری را نیز بعهده دارنددر میان متعارف ترین رنگدانه ها . کارتنوئیدها مهمترین رنگدانه طبیعی به حساب می آیند.

کاروتنوئیدها شامل دو دسته از ترکیبات هستند

۱ .هیدروکربن های غیر اشباع محلول در چربی که تحت عنوان کاروتن ها نامیده می شوند.
۲ .هیدروکربن های غیر اشباع محلول در چربی که به صورت اکسید شده درآمده اند و تحت عنوان گزانتوفیل ها نامیده می شوند.
عملکرد
بعضی از کاروتنوئید ها مخصوصا” بتا کاروتن نقش پیش ویتامین A را ایفا کرده و در بدن تبدیل به ویتامین A می شوند. ازآنجائیکه افزایش مصرف غذاهای غنی از کاروتنوئید ها با کاهش خطر ابتال به بعضی از بیماری های تخریبی همراه است چنین برمی آید که این مواد در بهبود عملکرد سیستم ایمنی نقش ویژه ای را ایفا می کنند. حتی این احتمال وجود دارد که کاروتنوئید ها به عنوان آنتی اکسیدان های ویژه نقش موثری در جلوگیری از ابتال به سرطان داشته باشند.

کاربرد کاروتنوئید از ضایعات میگو

کاروتنوئیدها به طور وسیعی در داروسازی، مکملهای غذایی به عنوان رنگزاها و آنتی اکسیدانها مورد استفاده قرار می گیرند از کاروتنوئیدها برای رنگین نمودن پنیر، نوشابه های پرتقالی و بستنی نیز استفاده می شود. مقاومت و پایداری این رنگ در نوشابه های حاوی اسید آسکوربیک قابل توجه می باشد.

کاربرد منابع استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

کاروتنوئیدها به طور وسیعی در طبیعت یافت می شود و متداولترین رنگهای طبیعی را تشکیل می دهند . رنگ هویج ،گوجه فرنگی، زردآلو ،آب پرتقال و خرچنگ دریایی مربوط به وجود کاروتنوئیدها می باشد. تاکنون بیش از ۱۰۰ نوع کاروتنوئید شناخته شده که فقط تعداد کمی از آنها به طور خالص جدا گردیده که از آنها برای رنگین کردن مواد خوراکی استفاده می شود و مهمترین آنها عبارتند از: بتا کاروتن، آپوکاروتنال ،کانتراگزانتین، بیکسین، گزانتوفیل. یکی از جنبه های کاروتنوئیدها عالوه بر ایجاد رنگ وجود پیش ساز ویتامین A در بعضی از آنها از جمله بتاکاروتن و آپوکاروتنال می باشد.

استخراج کاروتنوئیدها از ضایعات میگو

ضایعات میگو (سرو کاراپاس) ۵۵-۴۵ ٪ میگوی کامل را شامل می شود. بیشترین میزان ضایعات میگو در صنایع فرآوری میگو تولید می شود. ضایعات میگو یکی از منابع با ارزش طبیعی کاروتنوئید است بازیافت این ترکیبات با ارزش از ضایعات نه تنها فقط باعث بهبود اقتصادی کارخانه فرآوری میگو می شود بلکه آلودگی ناشی از ضایعات میگو را کاهش خواهد داد.توزیع کاروتانوئیدها در سخت پوستان به گونه ها و زیستگاهها بستگی داردضایعات میگو یکی از ارزانترین مواد خام برای استخراج یا بازیافت کاروتنوئید می باشد استاگزانتین بعنوان رنگدانه اصلی در سخت پوستانی مثل میگو و خرچنگ دریایی و البستر است بتا کاروتن و زگزانتین در این گونه ها کم است و زگزانتین رنگدانه مهم در خرچنگ آبهای تازه است. طبق گزارشات کاروتنوئیدها در سخت پوستان آبهای استوایی اندک است. سخت پوستان رنگدانه ها رو از طریق ۵ رژیم غذایی جذب می کنند کاروتنوئید استخراج شده یک جایگزین خوب برای کاروتنوئید سنتتیک خواهد بود.

طراحی آزمایش و متولوژی کاروتنوئید از ضایعات میگو

ضایعات میگو شامل سرو کاراپاس از کارخانجات فرآوری میگو جمع آوری شد و به آزمایشگاه تحت شرایط انجماد انتقال داده می شود.

روش کلاسیک استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

 ۵ گرم پوست میگو آرد شده + ۲۰۰ میلی لیتر از مخلوط حالل شامل اتر نفت و استون و آب به نسبت ۱۰:۷۵:۱۵ در ۵ درجه سیلیسوس به مدت ۲۴ ساعت (دور از نور)قرارداده
 فیلتر شدن
 جداسازی چربی در روتاری با کاهش فشار
 عصاره کاروتنوئیدهای بدست آمده با اتر نفت به حجم ۱۰۰ میلی متر رسانده و در طول موج ۴۶۸ با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود.
 محاسبه راندمان بر اساس وزن خشک

روش سوکسله استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

 ۵ گرم ماده خام داخل کارتریج ریخته و به استخراج کننده ۲۵۰ میلی لیتری انتقال داده شد و به مدت ۸ ساعت عصاره گیری با ۱۵۰ میلی لیتر حالل در دمای جوش انجام می شود
 استخراج کاروتنوئید با حلالهای ان-هگزان و مخلوط هگزان و ایزوپروپانول به نسبت ۵۰:۵۰ انجام شد.
 تغلیظ عصاره استخراج شده با روتاری
 عصاره کاروتنوئیدهای بدست آمده با اتر نفت به حجم ۱۰۰ میلی متر رسیانده و در طول موج ۴۶۸ با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود.
 محاسه راندمان بر اساس وزن خشک

روش غوطه وری استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

 ۲۵ گرم نمونه داخل ۱۰۰ میلی لیتر حالل آلی به مدت ۵ روز در دمای اتاق (دور از نور) و گذاشتن به مدت یک روز در تاریکی روی شیکر
 استخراج کاروتنوئید با حاللهای ان-هگزان و مخلوط هگزان و ایزوپروپانول به نسبت ۵۰:۵۰ انجام شد
 جداسازی مخلوط مواد خام و حالل و عصاره با استفاده از فیلتر سلولزی
 تغلیظ عصاره تحت خال به وسیله وکیوم
 عصاره کاروتنوئیدهای بدست آمده با اتر نفت به حجم ۱۰۰ میلی متر رسیانده و در طول موج ۴۶۸ با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود
 محاسبه راندمان بر اساس وزن خشک

روش اولتراسوند استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

 ریختن ۵ گرم نمونه داخل ۱۵۰ میلی اتانول
 گذاشتن محلول در دستگاه اولتراسوند(میزان اثربخشی ۷۰۰ کیلو هرتز) برای ۱۰ دقیقه
 جداسازی محلول از مواد خام با استفاده از سانتریوفوژ با دور ۲۰۰۰ به مدت ۲۰ دقیقه تحت خالء
 عصاره کاروتنوئیدهای بدست آمده با اتر نفت به حجم ۱۰۰ میلی متر رسانده و در طول موج ۴۶۸ با استفاده از اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود
 محاسبه راندمان بر اساس وزن خشک

خلاصه بررسی اقتصادی طرح استخراج کاروتنوئید از ضایعات میگو

ظرفیت تولید سالیانه : ۱۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۱۴۰۰۰ تومان
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۱۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۸۰۰ میلیون تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۲۰۰ میلیون تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۱ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: