تحقیق در موردتعیین حد بحرانی پتاسیم برای محصول گندم

اختصاصی از نیک فایل تحقیق در موردتعیین حد بحرانی پتاسیم برای محصول گندم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:11

 فهرست مطالب

چکیده:

مقدمه :

منابع:

مقدمه :

یکی از مهمترین راه ها برای حفظ و همچنین بهبود حاصلخیزی خاک ، مصرف متعادل و متوازن کود های شیمیایی است . متاسفانه آمار مصرف کودهای شیمیایی در سال های گذشته حکایت از مصرف ناچیز کود پتاسیم در مقابل کودهای فسفاته و ازته دارد . این در حالی است که مقدار جذب پتاسیم به وسیله ریشه گیاه از جذب هر عنصر کانی دیگری به غیر از نیتروژن بیشتر و در بعضی موارد برابر و یا حتی بیشتر از ازت است . عدم تعادل در مصرف کودهای شیمیایی ، باعث افزایش تدریجی میزان فسفر خاکها در مقابل کاهش شدید و حتی تهی شدن خاک های بعضی مناطق از ذخیره پتاسیم شده که در نهایت ، ایجاد اختلال در تغذیه گیاه و کاهش کمی و کیفی محصولات کشاورزی را در پی داشته و مهمتر اینکه در دراز مدت خصوصیات خاک را دستخوش تغییرات نامطلوب خواهد کرد .                              

امیر مکری معتقد است: "مصرف نامتعادل کودها موجب بر هم خوردن تعادل عناصر غذایی در خاک های زراعی می شود و این مسئله در مورد پتاسیم محسوس تر و تغییرات در توازن این عنصر برای اغلب سال ها منفی بوده است .                                                                

برا اساس آمار "فاوو"، تفاوت میان جذب پتاسیم در خاک از طریق کود و خروج آن از خاک از طریق محصول برداشت شده ، در کشور ما دائم در حال افزایش بوده ، به گونه ای که تعادل پتاسیم از 267هزار تن در فاصله سال های 79 تا 81 به 438 هزار تن در سال های بین 89 تا 91 رسیده است .                                                                                                                                                                        

نتایج مطالعاتی که طی چند سال اخیر در تعدادی از استان های گشور انجام شده ، نشان داده است که مقدار پتاسیم قابل جذب اغلب خاک ها با سرعت بیشتری رو به کاهش بوده توازن پتاسیم در بسیاری از مزارع گندم منفی است .                                                                

جانجک و کاخنباخ اظهار می دارند ؛ گیاهان پتاسیم محلول را که با پتاسیم قابل تعویض در رابطه تعادلی است جذب می نمایند ، هر قدر استفاده گیاه از پتاسیم محلول زیاد تر باشد به همان نسبت مقدار پتاسیم آزاد شده از بین لایه ها در صورت موجود بودن بیشتر است .  

بنابر مطالعات کلاسن و باربر" شدت جذب مواد غذائی بستگی زیادی به تراکم پتاسیم و یا فسفات در مجاورت ریشه دارد .                                  

دانلودمقاله وضعیت اکسیژن مصرفی و ضربان قلب در شرایط بحرانی انکوباسیون

اختصاصی از نیک فایل دانلودمقاله وضعیت اکسیژن مصرفی و ضربان قلب در شرایط بحرانی انکوباسیون دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این نوشتار خلاصه ای از پایان نامه کارشناسی ارشد Jessie w.Brown برای دریافت مدرک فوق لیسانس بیولوژی در دانشگاه تگزاس شمالی در دسامبر 2004 زیر نظر Warren Burggren بوده است .
فصل اول – بررسی فیزیولوژی دستگاه تنفسی در طیور
در طول تکامل جنینی در طیور تخمگذار ، سه عامل اصلی برای تبادل گازها وجود دارد (Whittow،2000) :
1. غشای کهر ریوآلانتوئیک (CAM) : (chorioallantonic membrane)
2. ریه ها (Lungs) 3. ناحیه عروقی (Area Vascoulosa)
جنین موجود در تخم مرغ برای تبادل گاز با محیط اطراف خود ارتباطی نداشته و تنها ارتباط زمانی است که ریه ها فعال می شود (Ar و همکاران 1980 ، ویتاوو 2000) . روالوف در سال 1960 بیان نمود که ناحیه عروقی در طول انکوباسیون در روزهای 3 تا 5 که در اطراف زرده قرار می گیرند به عنوان فن عمل می کند . همچنین در روز دوم انکوباسیون آغاز تشکیل سیستم گردش خون می باشد .
در روز 6 انکوباسیون ، سیستم تنفسی جنین از ناحیه عروقی به کوریو آلانتوئیس منتقل می شود . سرعت رشد کوریو آلانتوئیس منتقل می شود . سرعت رشد کوریو آلانتوئیس زیاد بوده به طوریکه در روز 12 تمام محتویات تخم مرغ را در بر گرفته و محتویات تخم مرغ وارد آن می شود (رومانوف، 1960) . نقش کوریو آلانتوئیس در تبادل گاز تقریبا تا انتهای انکوباسیون ادامه دارد . زمانی که جنین به غشای انکوباسیون و سپس غشای داخلی نوک می زند (نوک زدن داخلی = نوک زدن به کیسه ها =I.P )
آن گاه غشای کوریو آلانتوئیس شروع به تجزیه نموده و نقش آن کاهش مییابد (ویتاوو 2000 ، تازاوا و همکاران 2002) . پس از آن جوجه ها به پوسته نوک زده و با استفاده از ریه های خود از هوای خود تنفس می کنند (نوک زدن خارجی = E.P). با نوک زدن به پوسته خارجی هوا وارد ریه ها شده و جنین آماده خروج از تخم مرغ می شود (تازاوا تاکنا ، 1985) .
متابولیسم جنین جوجه ها همانند سایر موجودات شامل یکسری واکنش های شیمیایی می باشد . میزان واکنش شیمیایی با افزایش درجه حرارت زیاد شده در نتیجه فعالیت متابولیکی یک حیوان با درجه حرارت بدن آن مرتبط می باشد (Randall و همکاران 2002) .
میزان متابولیسم ، در واقع می زان انرژی متابولیسم در هر واحد زمانی بوده که با روشهای مختلفی می توان آن را تعیین نمود . ر روش اول که آن تعیین کالری متری (Calorimetry) به طور مستقیم و از راه اندازه گیری میزان حرارت تولیدی به دست می آید . در روش دوم که کالری متری غیر مستقیم نام دارد متابولیسم را از راه اندازه گیری میزان گازهای تبادل شده در طول تنفس حیوان به دست می آید (راندال ، 2002)
یکی از روشهای غیر مستقیم در برآورد متابولیسم اتسفاده از رسپیرومتری (Respirometry) است که در آن میزان اکسیژن مصرفی (Mo2) و یا دی اکسید کربن تولیدی (Mco2) اندازه گیری می شود .
Randall و همکاران در سال 2002 گزارش نمود که در اکسیداسیون هوازی ، مقدار حرارتی تولیدی به صورت مستقیم با مقدار اکسیژن مصرفی مرتبط می باشد .
در جنین های در حال رشد در طول 2 هفته اول انوباسیون با افزایش سرعت رشد میزان اکسیژن مصرفی (MO2) در تخم مرغها به صورت منظم افزایش می یابد (آکرمن ، رهن 1981، ویتاور 2000) .
مصرف اکسیژن افزایش یافته و asymptotic شده و سپس به مرحله ثابتی قبل از تنفس ریئی ( در حدود 17 روزگی) رسیده و افزایش مجدد زمانی است که نوک زده به کیسه هوا آغاز شود . (آکرمن 1981 ، ویتاوو 2000) (به تصویر 1 مراجعه شود) .
تصویر 1- الگوی تکاملی جنین و مصرف اکسیژن و سطح تبادل گازها در جوجه ها در این تصویر کوک زدن به کیسه هوا (I.P) نوک زدن به پوسته بیرونی (E.P) و هچ (H) نشان داده شده است . سایه کم رنگ ناحیه ای است که در آن اکسیژن مصرفی از طریق انتشار از ناحیه عروقی / کوریوآلانتوئیس بوده و ناحیه ای که رنگ تیره تری دارد ناحیه ای است که اکسیژن توسط ریه ها مصرف می شود (ویتاوا ، تازاوا 2000) .

در تمام پرندگان ، تبادل گاز در جنین ها قبل از نوک زدن به کیسه هوا (IP) و نوک زدن به پوسته خارجی (E.P) انتقال بین محیط و مویرگهای خونی از طریق انتشار صورت می گیرد .
ضربان قلب (Heart rate) و میزان یا سرعت متابولیسم (Metabolic rate) در تمام حیوانات همبستگی زیادی دارند . (میزان متابولیسم عبارتست از سرعت تولید حرارت در بدن بر حسب کالری بوده و توسط روش کالیمتری مستقیم یا غیر مستقیم اندازه گیری می شود – فرهنگ دامپروی – دکتر محمود هاشمی) . به طوریکه هر تغییری در سرعت متابولیسم منجر به تغییر در ضربان قلب می شود (پیر سون و همکاران ،1999) . ضربان قلب می تواند یک شاخص برای تعیین سرعت متابولیسم استفاده شود که این رابطه بر اساس معادل زیر محاسبه می شود (باتلو و همکاران ، 2002)
Vo2=fh*vs(cao2-cvo2)
- VO2: اکسیژن مصرفی – fh : ضربان قلب
- Vs : حجم ضربه قلبی (cardiac Stroke Volume)
- Cao2 : مقدار اکسیژن در خون سرخرگی (شریانی = Arterial)
- Cvo2 : مقدار اکسیژن در خون مخلوط سیاهرگی (Mixed Vennous blood)
در تحقیق باتلر و همکارانش در سال 2002 مشخص گردید که یک ارتباط خطی بین ضربان قلب و اکسیژن مصرفی در بافت هایی که در آن اکسیژن وارد یا خارج شده (Vs) وجود دارد این ارتباط ممکن است ثابت یا متغییر باشد .
فیزیولوژی دستگاه گردش خون یا قلبی عروقی (Cardio Vascular)
در اوایل انکوباسیون ، قلب جنین خون را از یک ساختار لوله ای به 4 قسمت منتقل می کند . قلب جنین جوجه از نظر موفولوژیکی تقریباً در روز 4-5 انکوباسیون کامل می شود (Balinsky ، 1970) .
پس از گذشت 30 ساعت از ابتدای انکوباسیون ، قلب جنین شروع به تپش (Beat) نموده و ضربان قلب افزایش یافته به طوریکه به 280 ضربه در دقیقه در روزهای 16-18 می رسد .
به دنبال آن یک کاهش در ضربان قلب تا قبل از نوک زدن به غشای کوریرآلانتوئیک (CAM = Chorioallantoic membrane) و نوک زدن به پوسته مشاهده می گردد (تازاوا و همکاران ، 2000) .

تصویر 2-1 : اندازه گیری ضربان قلب در اواخر دوره انکوباسیون جنین ها با روش الکتروکاردیوگرافی

نوک زدن در ابتدا به قسمت داخلی (کیسه هوا = I.P) و سپس به پوسته خارجی (E.P) صورت می گیرد . در تحقیقی که توسط Cain و همکاران در سال 1967 و Akiyama و همکاران در سال 1999 صورت گرفت نشان داد که در طول نیمه دوم انکوباسیون تغییراتی که ضربان قلب رخ داده و آن همانا کاهش ضربان قلب است .
الگوی رشد بدنی جنین ها از الگوی ضربان جنین ها متفاوت است . رشد بدنی جنین ها از روز نخست تا روز 18 انکوباسیون (مراحل آخر) به صورت افزایشی منظم یا هندسی (geometrically) است در حالیکه پس از آن سرعت رشد کند می گردد . الگوی ضربان قلب به صورت مستقیم ارتباطی با افزایش وزن بدن ندارد (تازاوا و همکاران 2000 ، آکیاما و همکاران 1999) . سرعت متابولیسم در موجودات و ارتباط آن با وزن بدن از یک الگوی Allometric پیروی کرده و این الگو بیشتر از الگوی Isometric می باشد .
اندازه گیری ضربان قلب برای تعیین عملکرد قلبی – عروقی و کارکرد دستگاه عصبی خودکار ( ANS) در پستانداران صورت می گیرد (دستگاه عصبی خودکار یا اتونومیک اعمال غیر ارادی را به صورت خودکار کنترل کرده و این شامل دو قسمت متضاد یعنی دستگاه عصبی سمپاتیک و پارا سمپاتیک می باشد) .
رشد و تکامل قلب و سیستم دهلیزی – بطنی (Atrioentrcular) در جوجه ها به صورت موازی (Parallel) و برای بسیاری از گونه های پستانداران مشابه می باشد (باتلر و جرلینگ ، 1987) .
جنین پرندگان به عنوان یک مدل بسیار مناسب برای اندازه گیری ضربان قلب و به دنبال آن ریتم ضربان قلب می باشد که برای این ادعا دلایلی وجود دارد :
1. دلیل اول جنین جوجه به صورت مستقل و بدون وابستگی به مادر در داخل تخم مرغ رشد کرده و این نقش فیزیولوژیکی به صورت مستقیم تحت تاثیر مادران قرار نمی گیرند . الگوی ضربان قلب در جنین ها تحت تاثیر فعالیت قلب جنین بوده و شرایط مادری بر روی کاکرد قلب جنین ها تاثیری ندارد (Moriya و همکاران در سال 2000) .
2. دلیل دوم ، پوسته تخم مرغ به صورت مناسبی می تواند برای اندازه گیری ضربان قلب اشتفاده شد . ضمن آنکه تبادل گازها از طریق غشای کوریوآلانتوئیک نیز صورت می گیرد . روشهای اندازه گیری ضربان قلب متعدد می باشد که شامل :
الف- Invasively : در این روش با استفاده از سوند یا میله (Catheterization) در داخل سرخرگ آلانتوئیک اندازه گیری فشار واقعی خون صورت می گیرد . (آکی یاما ، 1999) .
ب – Semi-Invasively : در این روش با وارد کردن الکترودها به داخل پوسته از طریق electerocardiogram و impedence صورت می گیرد . Impedence به صورت کلی برای اندازه گیری ضربان قلب جنین در تخم مرغهای کوچک یا جنین های جوان استفاده می شود (تازاوا ، 1999) .
ج- Non-Invasively : ballistocardiogram و Acousto Cardiogram از تکنیک هایی بوده که ضربان قلب جنین را از روی پوسته تخم مرغ اندازه گیری می کنند (Pirow و همکاران در سال 1994) . در این مدل با یک حفره کوچک روی پوسته یا لرزش روی پوسته اندازه گیری ها کار انجام می شود .
در این پژوهش از الکتروکاردیوگرام برای اندازه گیری ضربان قلب استفاده گردید .
ریتم های فیزیولوژیک در پرندگان (Physiological Rhythms)
در پستانداران ، ریتم های Cir Cadina را به وسیله SCN که در هیپوتالاموس قرار می گیرند اندازه گیری می شوند .
ریتم های Cir Cadina پیچیده بوده و تنظیم آن توسط سیستم های مختلفی صورت می گیرد که از آن جمله به چشم ، غره پینه آل و SCN (Supra chiasmatic nucleus) را نام برد .
(یوشیمورا و همکاران 2001) . تاثیرات متقابل این سیستم ها در منترل ریتم ها به صورت ساعت آندوژنوس یا سیستم تحریکی قلب (دستگاه تنظیم ضربان قلب Pace maker system) صورت می گیرد (اوکابایاشی و همکاران ، 2003) .
هورمون ملا تونین توسط غده پینه آل جوجه ها و توسط سلولهای گیرنده نوری رتینال (retinal photoreceptor cells) تولید می شود . در طیور ، ملا تونین مهمترین نقش را در اتصال ساعت داخلی به کارکرد فیزیولوژیکی دارد (نیچلمن و همکاران ، 1999) . این سیستم نقش مهمی در انتقال تغییرات محیطی در منطقه روشن به سیستم Cir Cadina دارد . (دیپرس-برومر و همکاران 1995) .
ملاتونین به صورت مستقیم در سازگاری گیرنده های نوری رتینال و ملانوفور های پوست برای تغییر در شدت نور محیط دخالت دارند (وینسک ، 1998) . (رتینال ، شکل آلدئیدی رتینول می باشد)
آزاد شد تولید و آزاد شدن این هورمون در بدن جنین ها به صورت ریتمیک بوده و میزان آن با پایان گرفتن روز و شروع شب افزایش می یابد (بینکلی ، 1981) . با شروع روز فعالیتهای نوراپی نفرین ،
2- آلفا آدر نوپستور غده پینه آل و ممانعت از آدینلات سیکلاز و به دنبال آن سنتز ملاتونین و CAMP صورت نمی گیرد . ترکیباتی همانند Forskolin (به علت افزایش کلسیم ) سبب افزایش CAMP شده و این مسأله سبب افزایش سریع سنتز ملاتونین می شود (لاموسووا و همکاران 1995) .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  36  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

به سمت یکپارچه‌سازی فاکتورهای بحرانی موفقیت، برای کاربری‌های ERP

اختصاصی از نیک فایل به سمت یکپارچه‌سازی فاکتورهای بحرانی موفقیت، برای کاربری‌های ERP دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

علی‌رغم مزایای حاصله از بکارگیری یک سیستم ERP موفقیت‌آمیز، شواهدی نیز دال بر ریسک‌های بالای شکست در پروژه‌های کاربری ERP وجود دارد. اغلب مدیران پروژه عمدتاً روی جوانب فنی و مالی پروژه تمرکز می‌کنند در حالیکه صرفنظر از موضوعات فنی، موضوعات غیرفنی می‌تواند مسأله‌ساز باشد. بنابراین یکی از موضوعات اصلی تحقیق در سیستم‌های ERP امروزی عبارت است از مطالعه موفقیت بکارگیری ERP.

برخی محققان نشان داده‌اند که تعریف موفقیت بکارگیری ERP و اندازه‌گیری آن به دیدگاه‌های افراد بستگی دارد. یک رهیافت نوعی مورد استفاده برای تعریف و اندازه‌گیری موفقیت بکارگیری ERP بهتر نموده و چگونگی بکارگیری عملی این فاکتورها را بیان دارد. بر آنیم تا یک مدل متفق و جامع از تحقیقات قبلی حاصل کنیم و یک مدل یکپارچه فاکتورهای موفقیت بحرانی در بکار گرفتن ERP بسازیم.

برای این منظوره از تئوری grounded به عنوان روش اصلی تحقیق استفاده می‌کنیم. ما تمام موضوعات مربوطه در نوشتار را جمع‌آوری کرده و آنها را کدگذاری نموده‌ایم.

برای افزایش اعتبار و اطمینان‌پذیری مطالعه، چندین مورد که در آنها ناسازگاریهائی به چشم می‌خورد دقیقاً کدگذاری و مطالعه مجدد شده‌اند. در این مطالعه از تئوری grounded در حالت کدگذاری باز استفاده شده است. بعد از مرحله کدگذاری، یک مدل اولیه یکپارچه بدست می‌آید که برای فاکتورهای بحرانی موفقیت در کاربردی‌های ERP مفید است. سپس این فاکتورهای بحرانی موفقیت را به صورت یک ماتریس با چهار جنبه نگاشته‌ایم: جوانب‌سازمانی، تکنولوژیکی، استراتژیک و تاکتیکی.

بررسی تاثیر تغییر جرم سازه بر میرایی بحرانی

اختصاصی از نیک فایل بررسی تاثیر تغییر جرم سازه بر میرایی بحرانی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسى ارتعاش سازه هایی که جرمى وابسته به زمان دارند، در مهندسى سازه پدیده اى نسبتاً جدید است. در این پژوهش، سازه اى یک درجه آزاد با جرمى متغیر را در نظر مى گیریم که از طرفى، در حال ارتعاش است و از سویى دیگر، اجزاى غیر سازه اى آن در حال ریزش هستند؛ بنا بر این فرضیات و با استفاده از پارامترها و شرایط جریان ریزشى ماسه، روابط حاکم بر جرم متغیر و آهنگ تغییر جرم مورد مطالعه قرار گرفته است. از آنجا که میرایى بحرانى تابع سختى و جرم سازه است، می توان نتیجه گرفت که جرم متغیر سازه، میرایى بحرانى را نیز تحت تأثیر خود قرار مى دهد؛ سر انجام، چگونگى تأثیر تغییرات جرم بر میرایى بحرانى سازه بررسى می شود.

سال انتشار: 1392

تعداد صفحات: 6

فرمت فایل: pdf

پایان نامه کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پایان نامه کاربرد استخراج با سیال فوق بحرانی در صنایع غذایی ، با فرمت ورد 86 صفحه

فهرست:

مقدمه

فصل اول

استخراج با سیال فوق بحرانی

1-1- تاریخچه

1-2- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی

1-3- طرح فرآیندهای سیستم استخراج با CO₂:

1-4 اصول و پایه فاز تعادلی و سیستم‌هایبحرانی:

1-5 چه شد؟

1-6 عوامل موثر بر استخراج با CO₂ فوق بحرانی

1-6-1 چگالی

1-6-2 اصلاحگرها[1]یا حلالهای کمکی[2]

1-6-3 ‌اندازه ذرات

1-6-4 سرعت

1-6-5 جمع آوری نمونه

فصل دوم

استخراج عصاره‌های عطری و طعمی‌با استفاده از CO₂ فوق بحرانی

2-1 روغن‌های اسانس طبیعی

2-2 عصاره گیری با CO₂ فوق بحرانی:

 

فصل سوم

استخراج عصاره میوه جات با scco₂

3-1: اهمیت استخراج:

3-3: استخراج‌ترکیبات طعم دهنده از میوه جات:

3-4: پایداری و کیفیت:

3-5: فرآیند استخراج با CO₂ :

3-6:‌ترپن گیری روغن مرکبات با CO₂ فوق بحرانی:

3-7: الکل گیری آب میوه جات توسط scco₂:

فصل چهارم

استخراج عصاره‌های ادویه جات با scco₂

4-1: اهمیت بازگیری:

4-2: تخم کرفس:

4-4: پاپریکا:

4-5: زنجبیل:

4-6: جوز هندی:

4-7: فلفل:

4-8: وانیلین:

4-9: هل:

4-10: رازیانه، زیره، گشنیز:

4-11: سیر:

4-12: دارچین:

فصل پنجم

عصاره گیاهان دارویی

5-1:‌ترکیبات ضدمیکروبی و آنتی اکسیدان:

5-2-‌ترکیبات ضدالتهاب:

5-3: آلکالوئیدهای ضدسرطان:

  5-4: پلی فنل‌های ضدسرطان:

5-5:‌ترکیبات دارویی عصاره چای:

5-6: عوامل تنظیم کننده چربی:

فصل ششم

استخراج آنتی اکسیدانهای طبیعی

6-1: طبقه بندی آنتی اکسیدانها:

6-2: استخراج توکوفرول‌ها

6-3: فلاونوئیدها

6-4: استخراج فلاونوئید با scco2 :

6-5- استخراج کاروتنوئیدها با scco2 :

فصل هفتم

استخراج لیپیدهای حیوانی و نباتی

          7-1- اهمیت بازگیری:

7-2- روشهای استخراج:

7-4- فراکسیون سازی PuFA از لیپیدهای حیوانی:

  7-5- تصفیه و بوبری روغن‌های نباتی:

-6- فراکسیون سازی گلیسریدها:

-7- بازیافت روغن از مواد حاوی روغن:

7-7-1: روغن آفتابگردان:

7-7-2: روغن جوانه ذرت:

-7-3: روغن تفاله پرسی زیتون

7-7-4: روغن هسته انگور:

7-7-5: روغن گیری از لسیتین با scco2 :

7-7-6: چربی گیری و کلسترول گیری از مواد غذایی

مقدمه:

استخراج با حلال یکی از قدیمی‌ترین روش‌های جداسازی بوده و بدون شک تاریخ استفاده از آن به قبل از میلاد برمی‌گردد. علم استخراج با حلال در طی مدت زمان طولانی، توسعه یافته است و بیشترین پیشرفت در مورد حلالها و سیالهای مورد استفاده در فرآیندهای استخراج بوده است. روش‌های استخراجی نظیر، سونیکیشن1، سوکسله2، استخراج با فاز جامد[1] و استخراج مایع-مایع[2] که مدتها پیش ابداع شده‌اند امروزه نیز به همان صورت قبلی جهت تهیه نمونه بکار می‌روند. بعلاوه، روش‌های استخراج با حلالهای مایع نظیر سوکسله دارای محدودیت‌های مختلفی همچون آلودگی محیط زیست بدلیل وجود حلالهای دورریز، بازگیری ناقص نمونه‌ها، وقت گیر بودن فرآیند، مصرف زیاد حلال و... هستند. بدین‌ترتیب، محققان به فکر ابداع روش جدید استخراجی افتادند که علاوه بر‌اینکه معایب فوق را نداشته باشد بلکه دارای مزایای چندی نیز باشند. یکی از‌این روش‌ها، استخراج با سیال فوق بحرانی3 (SFE) است که مزیت‌های بسیاری دارد که از مهمترین آنها می‌توانیم به کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد.

-1- تاریخچه

هوگارت1 و‌هانی2 در سال 1879 خواص بی نظیر سیال فوق بحرانی اتانول و تتراکلریدکربن را توضیح دادند. آنها دریافتند که حلالیت‌هالیدهای فلزی در‌این دو سیال خیلی بالاست. در سال 1906 بوخنر3 اعلام کرد که حلالیت مواد آلی غیرفرار در دی اکسید کربن فوق بحرانی ده برابر مقداری است که از مطالعات فشار بخار انتظار می‌رفت. در سال 1958 زهوز4 و همکارانش استخراج لانولین از پشمهای روغنی با CO2 فوق بحرانی را گزارش کردند. نقطه شروع استفاده از سیالهای فوق بحرانی در فرآیندهای صنعتی از کار زوسل5 در انیستیتوی ماکس پلانک در مطالعه زغال سنگ آغاز شد. امروزه‌این سیالها کاربرد فراوانی در اغلب صنایع پیدا کرده‌اند. با‌این حال استفاده از SFE به عنوان یک تکنیک تجزیه‌ای تا دهه 1980 به تأخیر افتاد. در سال 1976 استال6 و شیلز7 سیستم استخراجی میکرو را به همراه کروماتوگرافی لایه نازک به کار بردند. از‌این سال به بعد SFE در حد تجزیه‌ای رشد سریعی کرد به طوری که امروزه‌این سیستم به صورت پیوسته یا ناپیوسته با سیستم‌های کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و

کروماتوگرافی با سیال فوق بحرانی کاربرد وسیعی در آنالیز انواع نمونه‌ها پیدا کرده است بطوریکه در سالهای 1990-1992 بیش از یکصد مقاله در‌این زمینه ارائه شده است.

1-2- خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی

هر ماده‌ای را که در دما و فشاری بالاتر از دما و فشار بحرانی اش قرار گیرد، سیال فوق بحرانی گویند. شکل (1-1) نمودار فاز ساده‌ای است که نقطه بحرانی و ناحیه فوق بحرانی را نشان می‌دهد.

یک سیال فوق بحرانی خصوصیاتی مابین خصوصیات یک گاز و مایع را داراست. آنچه باعث شده تا سیال فوق بحرانی برای استخراج مورد استفاده و توجه قرار گیرد خصوصیات فیزیکی آن است. همانطوریکه در جدول (1-1) مشاهده می‌شود چگالی سیال فوق بحرانی تقریباً هزار برابر چگالی حالت گازی می‌باشد، بهمین دلیل قدرت حل کنندگی سیال فوق بحرانی بیشتر از گازها و مشابه مایعات است. از طرفی، سیال فوق بحرانی دارای نفوذپذیری زیادتر و ویسکوزیته کمتر نسبت به حلالهای مایع است، ‌این دو عامل انتقال جرم را کنترل می‌کنند و باعث می‌شود تا SFE خیلی سریع عمل کند.

1- دما و فشار فوق بحرانی پائینی داشته باشد.

2-از نظر سلامتی برای انسان خطرناک نباشد، یعنی آتشگیر و سمی‌نباشد.

3-از نظر شیمیایی بی اثر باشد و درجه خلوص آن بالا بوده و ارزان باشد

چرا CO2 به عنوان حلال عمومی در استخراج به روش سیال فوق بحرانی انتخاب شده است؟

بهترین حلال برای SFE در استخراج‌ترکیبات طبیعی(غذاها و داروها) CO2 است زیرا یک‌ترکیب خنثی، ارزان، در دسترس، بی بو، بی مزه، دوستدار طبیعت و حلال GRAS است. همچنین در ماده فرآیند SFE با CO2، حلال در ماده استخراج شده باقی نمی‌ماند زیرا که‌این ماده در شرایط طبیعی به صورت گاز می‌باشد. علاوه بر‌این، دمای بحرانی آن است که برای مواد حساس به حرارت شرایط‌ایده آلی را بوجود می‌آورد و به خاطر گرمای نهان پایین آن، انرژی کمی برای جداسازی آن از ماده استخراجی لازم است. نکته دیگر آنکه، انرژی مورد نیاز برای بدست آوردن حالت فوق بحرانی CO2اغلب کمتر از انرژی مورد نیاز برای تقطیر حلالهای آلی تجارتی است. در کل قابلیت استخراج‌ترکیبات با CO2فوق بحرانی بستگی به وجود گروه‌های عاملی ویژه در‌این‌ترکیبات، وزن ملکولی و قطبیت آنها دارد.

برای مثال هیدروکربن‌ها و دیگر‌ترکیبات آلی با قطبیت نسبتاً پائین مثل استرها، اترها، آلدئیدها، لاکتون‌ها، کتون‌ها و اپوکسیدها در CO2 فوق بحرانی با فشار کمتر (100-75بار) قابل استخراج هستند در حالیکه‌ترکیبات با قطبیت بالا نظیر آنهائیکه یک گروه کربوکسیلیک و سه گروه هیدروکسیل و یا بیشتر دارند به ندرت در آن محلول هستند.

برای استخراج دسته خاصی از محصولات از یک حلال کمکی کمک می‌گیرند که موجب افزایش قطبیت CO2 فوق بحرانی می‌گردد. اتانول، اتیل استات و آب بهترین حلالهای کمکی برای استخراج‌ترکیبات غذایی هستند. CO2تجارتی مورد نیاز برای فرآیند SFEرا تقریباً می‌توان از سیستم‌های محیط زیستی بدست‌آورد. بعنوان مثال می توان از محصول جانبی صنایع تخمیر یا صنعت کود حیوانی، در استخراج استفاده کرد. بنابراین، استفاده از‌این CO2میزان CO2موجود در جو را افزایش نخواهد داد.

1-3- طرح فرآیندهای سیستم استخراج با CO2 :

در شکل 1-2 و 1-3 شماتیک فرآیند استخراج CO2 فوق بحرانی نشان داده شده است که از مراحل اصلی زیر تشکیل شده است:

1-مرحله استخراج          2-مرحله انبساط           3-مرحله مشروط سازی حلال

همچنین 4جزء دیگر عبارتند از:

1- ظرف استخراج با فشار بالا     2-شیر کاهنده (Term) فشار    3-جداکننده کاهنده (Term)فشار        و 4- پمپ افزاینده فشار حلال بازیافت شده.

همچنین دیگر تجهیزات ضروری شامل: مبدلهای حرارتی، کندانسور، ظرف‌های ذخیره سازی، منبع تامین کننده حلال و خوراک می باشد. خوراک معمولاً به شکل خرد شده است که در ظرف استخراج گذاشته می‌شود و CO2با فشار 350-100بار به داخل ظرف ظرف استخراج تزریق می‌شود. عصاره حاوی CO2از طریق یک فشار شکننده فشار به

1-Sonication

2-Soxhlet

[1]- Solid-phase extraction

[2]- Liquid-Liquid

3-SuperCritical Fluid Extraction

1 -Hogarth

2-Hanny

3-Buchner

4-Zhuze

5-Zosel

6-Stahl

7-Shilz

1-Generally Recognized As a Safe