استخراج آزمایشگاهی مانیتول از برگ درخت زیتون با دی اکسید کربن فوق بحرانی و آب زیر بحرانی

در حال حاضر، مانیتول برای مصرف در داخل کشور وارد می شود و تولید آن در خارج کشور با استفاده از سنتز شیمیایی و یا استخراج با حلال انجام می گیرد. هر دو روش تولید مانیتول دارای عیب هایی هستند که منجر به غیر اقتصادی و نامناسب بودن آن ها می شود. به همین دلیل، نیاز به تحقیق در خصوص یافتن روش موثرتر جهت تولید مانیتول می باشد. در این راستا استخراج مانیتول از برگ درخت زیتون در مقیاس آزمایشگاهی با سه روش استخراج با دی اکسیدکربن فوق بحرانی، استخراج با آب زیر بحرانی و استخراج با حلال آلی مورد بررسی قرار گرفت و اثر پارامترهایی نظیر دما، فشار، زمان، میزان اصلاحگر و اعداد بدون بعد رینولدز و عدد پکلت بر راندمان استخراج و ضریب توزیع مطالعه شد. نتایج آزمایشگاهی استخراج فوق بحرانی نشان می دهد که با افزایش فشار از 200 تا 350 بار راندمان استخراج افزایش یافته که دلیل عمده آن افزایش دانسیته ی دی اکسیدکربن فوق بحرانی در فشار های بالا می باشد. با کاهش دما از 80 تا 40 درجه سانتیگراد راندمان استخراج افزایش می یابد که دلیل آن هم افزایش دانسیته ی سیال با کم شدن دما است. به علاوه، با افزایش زمان اقامت از 10 تا 90 دقیقه راندمان استخراج افزایش یافته و از آن به بعد ثابت می شود. علت آن هم کم شدن نیروی محرکه انتقال جرم از90 دقیقه به بعد است. از اصلاحگر اتانول به میزان 0-20%(حجمی/حجمی) برای قطبی کردن دی اکسیدکربن فوق بحرانی استفاده شد، به طوریکه میزان 20% اتانول بالاترین بازده را داد. در ادامه ی کار مدل سازی ریاضی داده های آزمایشگاهی انجام گرفت و مدل ارائه شده به خوبی قادر به پیشگویی داده های آزمایشگاهی با محدوده ی خطای کم می باشد. نتایج آزمایشگاهی استخراج با آب زیر بحرانی نشان می دهد که تغییر شدت جریان حلال در محدوده ی 2/0-2 میلی لیتر بر دقیقه تأثیری بر راندمان استخراج ندارد. به علاوه، با افزایش دما در این روش از 60 تا 150 درجه سانتیگراد و افزایش فشار از 30 تا 110 بار، بازده ی استخراج بهینه در دمای 100 درجه ی سانتیگراد و فشار 50 بار می باشد. در ضمن، تغییر عدد رینولدز و عدد پکلت نیز همانند شدت جریان تأثیری بر بازده ی استخراج ندارد. در این روش نیز مدل سازی ریاضی فرایند انجام گرفت و نتایج نشان داد که مدل ریاضی به خوبی قادر به پیشگویی داده های آزمایشگاهی با محدوده ی خطای بسیار کم می باشد. روش استخراج با حلال آلی اتانول جهت مقایسه با دو روش دیگر انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که بالاترین بازده را بین سه روش، روش استخراج با آب زیر بحرانی و کمترین بازده را روش استخراج با دی اکسیدکربن فوق بحرانی داشت. گر چه روش استخراج فوق بحرانی بازده ی بالایی ندارد ولی ضریب توزیع آن از روش استخراج با حلال کمتر است که گویای مزیت اقتصادی مبنی بر مصرف کمتر سیال فوق بحرانی نسبت به استخراج با حلال آلی می باشد.