در این تحقیق پایداری آنتوسیانین ها، خالص سازی جزئی و مطالعه انتقال جرم آ نها در ستون استخراج آکنده مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. آنتوسیانین ها رنگدانه های محلول در آب و علت رنگ قرمز و بنفش و نارنجی گیاهان هستند که دارای خاصیت آنتی اکسیدانی می باشند. عوامل مختلفی بر میزان پایداری آنتوسیانین ها تأثیر می گذارد که در این تحقیق اثر عامل دما بر پایداری آنها بررسی شده است. برای این منظور دماهای 26، 35، 45، 50، 60، 70 و 96 درجه سانتیگراد استفاده شد. سنیتیک تخریب آنتوسیانین های موجود در میوه آلبالو، زمان نیمه عمر و انرژی فعالسازی، در دماهای 50، 70 و 96 درجه سانتیگراد بدست آمده است. مشاهده شد که سنیتیک تخریب آنتوسیانین های موجود در آلبالو، از درجه یک می باشد و وابستگی ثابت سرعت سنیتیک به دما از رابطه آرنیوس پیروی می کند. همچنین خالص سازی جزئی آنتوسیانین ها از طریق جذب سطحی با استفاده از ستون رزین xad-7 انجام شد. در ادامه این تحقیق برای مطالعه انتقال جرم در ستون آکنده، از حلقه های راشیگ شیشه ای به عنوان آکنه و از دو فاز پلی اتیلن گلیکول و مالتودکسترین به عنوان سیستم دو فاز آبی در ستون آکنده استفاده شد. سیستم دو فاز آبی نسبت به سیستم آبی-آلی، اثرات تخریبی بسیار ناچیزی بر مولکول های بیولوژیک داشته و محیط مناسبی برای آنها می باشد. تأثیر عواملی چون سرعت جریان فاز پراکنده و خواص فیزیکی مایعات به کار رفته در سیستم استخراج مایع-مایع دو فاز آبی، بر موجودی جزئی فاز پراکنده و ضریب انتقال جرم مطالعه گردید. بر اساس نتایج بدست آمده مشاهده شد که با افزایش سرعت جریان فاز پراکنده، مقدار موجودی جزئی فاز پراکنده و ضریب انتقال جرم افزایش می یابد، درحالیکه افزایش ویسکوزیته فازها اثر معکوس برمقادیر ماندگی و ضریب انتقال جرم دارد.

از سه دهه گذشته تا کنون تکنیک های زیادی برای جداسازی آزمایشگاهی مواد بیولوژیکی مورد استفاده قرار گرفته است که یکی از این تکنیک ها, استخراج به وسیله سیستم دو فاز آبی می باشد. سیستم دو فاز آبی به خاطر مزایایی که نسبت به سیستم استخراج با حلال دارد, امروزه یکی از سیستم های مهم جداسازی مواد می باشد. در این پروژه استخراج آنتوسیانین, که یکی از ترکیبات موجود در میوه های قرمز رنگ بوده و دارای خاصیت ضد سرطان, ضد فساد و ضد باکتری بالایی بوده به وسیله سیستم دو فاز آبی مورد بررسی قرار گرفته است. آنتوسیانین ها تحت تاثیر عواملی چون دما, نور, اکسیژن و ... تخریب می شوند و سینتیک تخریب دمایی آنها مورد آزمایش قرار گرفت و مدل تخریبی درجه اول برای آن پیشنهاد می شود. با استفاده از معادله آرنیوس انرژی اکتیواسیون آنها محاسبه گردید. توسط رزین آمبرلیت آنتوسیانین مورد خالص سازی واقع شد, نشان داد این میزان آنتوسیانین (به ازاء 16 گرم پودر ناخالص, 004/0 گرم پودر خالص بدست آمده) قابل استفاده در ستون پاششی نیست. استخراج آنتوسیانین ها به وسیله سیستم دو فاز آبی مورد بررسی قرار گرفت, ابتدا به تعین فاز آبی مناسب پرداخته شد. آزمایشات نشان داد که دو فاز آبی پلیمر – نمک برای این استخراج مناسب نمی باشد. به همین علت از سیستم پلیمر – پلیمر استفاده گردید. در نهایت برای انجام عملیات استخراج, ستون پاششی مورد استفاده قرار گرفت و به بررسی پارامترهایی چون سرعت فاز پراکنده و همچنین تاثیر ترکیب درصد فازها بر ضریب انتقال جرم و ماندگی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سرعت, ضریب انتقال جرم و ماندگی افزایش یافته و با افزایش ترکیب درصد فازها هر دو کاهش می یابند.

در این پژوهش نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا و عامل دارشده آ‏ن‏ها، با اندازه روزنه‏های متفاوت، تهیه شده و به عنوان سامانه‏ای برای رسانش پاداکساینده‏های طبیعی همانند گالیک‏اسید به کار رفت. ویژگی‏های ساختاری نانوذرات پیش و پس از بارگذاری پاداکساینده ها با استفاده از دستگاه‏های میکروسکوپ‏های الکترونی عبوری و روبشی، طیف‏سنجی فروسرخ‏ تبدیل فوریه، ایزوترم جذب نیتروژن، وزن‏سنجی‏گرمایی، زتا‏پتانسیل و پراش اشعه ایکس تعیین شد. رهایش پاداکساینده از نانوذرات بارگذاری‏شده در سیال‏های شبیه سازی شده معده، روده کوچک، روده بزرگ، مسیر خوراکی و فعالیت پاداکسایشی آن بررسی شد. اثر سمیت نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا، عامل دار و بارگذاری‏شده آن ها با گالیک‏اسید با استفاده از آزمون‏های mtt، فلوسایتومتری و میکروسکوپ فلوئورسانس بررسی و ورود نانوذرات به درون سلول‏های caco-2با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری تأیید شد. زمان اختلاط مسیتیلن افزوده شده، در مقدار معین، عامل موثری در افزایش اندازه روزنه است. طی 2 و 5 ساعت اختلاط مسیتیلن، نانوذراتی با قطر روزنه، به ترتیب، 2/44 و 3/44 نانومتر به دست آمد که میزان بارگذاری گالیک اسید در آن‏ها، به ترتیب، 0/64% و 1%، با بازدهی بارگذاری، به ترتیب، 1/28% و 2%، بود و میزان بارگذاری در نانوذرات عامل‏دارشده آن‏ها، به ترتیب، 11/4% و 12%، با بازدهی بارگذاری، به ترتیب، 19% و 20% محاسبه شد. با افزایش اندازه روزنه، سرعت رهایش گالیک‏اسید از نانوذرات بارگذاری‏شده در سیال‏های شبیه سازی شده افزایش یافت. سرعت رهایش گالیک‏اسید و ال-آسکوربیک‏اسید از نانوذرات بدون عامل در سیال مشابه معده کندتر از سیال‏های مشابه روده کوچک، روده بزرگ و بدن بود. سرعت رهایش گالیک‏اسید از نانوذرات عامل دارشده در سیال‏های مشابه روده و بدن کندتر از سیال مشابه معده بود. فعالیت پاداکسایشی گالیک‏اسید رهاشده در محیط‏های شبیه‏سازی‏شده حفظ شده بود. نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا و عامل‏دارشده آن‏ها، به ترتیب، تا غلظت 500 و 20 میکروگرم بر میلی‏لیتر روی سلول‏های caco-2 تأثیر سمی نداشتند. نانوذرات بارگذاری‏شده با گالیک‏اسید قابلیت حیات سلول‏های caco-2 را کاهش دادند. سامانه منتخب حمل پاداکساینده در این پژوهش قادر به حفظ گالیک اسید و خاصیت پاداکسایندگی آن بود. شواهد نمایانگر آن بود که نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا، عامل دارشده و بارگذاری شده آن‏ها زیست سازگار و زیست دسترس‏پذیر هستند و در هسته، هستک، میان یاخته، و آبدانک دیده شدند.

همانطور که میدانید، سالانه هزاران تن پوست پسته در کشور تولید می گردد که پوست پسته تولیدی محیط مناسبی برای رشد قارچ آسپرژیلوس فلاووس میباشد، قارچ نامبرده تولید کننده سم آفلاتوکسین است که اسپور قارچ و سم تولیدی به پسته صادراتی سرایت کرده و سبب افزایش میزان سم مزبور می گردد، که این خود یکی از دلایل عمده برگشت پسته صادراتی کشور می باشد. با توجه به مسائل ذکر شده، باید به طریقی مناسب و اقتصادی پوست پسته را از محیط خارج کرد که یکی از بهترین روشها، تولید خوراک دام یا کمپوست از پوست پسته می باشد. در این پایان نامه به بررسی خط تولید نیمه صنعتی خوراک دام از پوست پسته و برآورد اقتصادی طرح مزبور پرداخته شده است . روش بکار برده شده در این طرح، برای تولید خوراک دام از ضایعات پوست پسته، سیستم کشت جامد است و قارچ مورد استفاده، قارچ پلوروتوس ساجور-کاجور می باشد. ابتدا در محیط پوست پسته تاثیر منابع نیتروژن (نیترات آمونیوم-سولفات -آمونیوم-اوره)، فسفر و کربنات کلسیم بر رشد قارچ و همچنین میزان بذر لازم مورد مطالعه قرار گرفت ، سپس میزان اکسیژن مورد نیاز جهت تولید خوراک دام از پوست پسته (اکسیژن استوکیومتری و اکسیژن مورد نیاز برای تنظیم حرارن و رطوبت ) محاسبه گردید و در نهایت به بررسی اقتصاد طرح پرداخته شده است .

با توجه به نیاز روز افزون کشور به اسید سیتریک و میزان واردات بالای این اسید تحقیقات زیادی در مورد تولید اسید سیتریک با استفاده از ماده خام اولیه ملارس و قارچ آسپرژیلوس نایجر انجام شده است و اکنون نیز تحقیقاتی در مورد جداسازی و خالص سازی اسید تولید شده به روش تخمیر در حال انجام است . روش کلاسیک استخراج اسید سیتریک به روش آهک زنی اسیدزنی معروف است که در طی آن با اضافه کردن آهک به محیط تخمیری سیترات کلسیم تشکیل می شود که رسوب حاصله در مرحله اسیدزنی با اضافه کردن اسید سولفوریک بیش از مقدار استوکیومتری تجزیه شده و سیترات آزاد می گردد و مزمان با آن رسوب سولفات کلسیم تشکیل می شود. یونهای سولفاتی که وارد واکنش تشکیل رسوب نشده اند باید از محیط خارج شوند. در این تحقیق برای جداکردن یونای سولفات از تعویض کننده آنیونی ضعیف amberlite ira-93 استفاده شده است . منحنی های جذب همدما و منحنی های عبور ناگهانی برای شرایط عملیاتی مختلف (تغییر دما، ارتفاع، سرعت ، قطر بستر و غلظت خوراک) رسم شده است و ضریب انتقال جرم در فاز مایع و در فاز جامد محاسبه شده است و ضریب انتقال جرم کلی برای هر یک از تغییرات ذکر شده محاسبه شده است . مقایسه ای بین آزمایشات انجام شده بر روی محلول ساختگی (حاوی اسید ستیرکی و اسید سولفوریک) با محلول واقعی بدست آمده از تخمیر انجام شده است . برای این مقایسه لازم بود آزمایشاتی نیز در مرحله اسیدزنی انجام شود که غلظت اسد سولفوریک مصرفی، درصد خشک وزن رسوب و دما در این مرحله بدست آمده است . محلول بدست آمده از مرحله اسیدزنی پس از رنگبری به عنوان خوراک بستر رزینی مورد استفاده قرار گرفته است . نتایج بدست آمده نشان می دهد که در مرحله اسیدزنی برای افزای بازده، باید اسید سولفوریک 98 درصد به سوسپانسیون 50 درصد وزنی سیترات کلسیم در دمای 80 درجه سانتی گراد اضافه گردد. در مرحله جذب روی بستر دمای بهینه 40 درجه سانتی گراد برای جذب حداقل سیترات و حداکثر سولفات بدست آمده است . همچنین برای کاهش جذب سیترات باید غلظت اسید سیتریک در خوراک ورودی در حدود 240 gl باشد. محاسبه ضرایب انتقال جرم در بستر نشان می دهد که ضریب انتقال جرم با افزایش ارتفاع و غلظت خوراک کاهش و با افزایش سرعت جریان ورودی، افزایش می یابد.