حمید رجبی - دانشکده صنایع غذایی، گروه مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی گرگان، ایران
سید مهدی جعفری - گروه مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
جواد فیضی - گروه شیمی مواد غذایی، موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران
محمد قربانی - گروه شیمی مواد غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
سید احمد مهاجری - گروه فارماکودینامی و سم شناسی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

مطالعات سینتیکی و ایزوترم استخراج کروسین زعفران با استفاده از نانوکامپوزیت ۳بعدی اکسیدگرافن اصلاح شده با کیتوزانسابقه و هدف: استخراج و خالص سازی ترکیب مسئول رنگ زعفران، کروسین، یکی از چالش های اصلی در زمینه فرآوری آن می باشد. ترکیبات گرافنی به واسطه خصوصیات بی نظیرشان در مرکز توجه محققان در رشته های مختلف قرار گرفته اند. اکسیدگرافن (GO) بواسطه ویژگی هایی همچون ساختار مسطح، مساحت سطحی بالا، تنوع گروه های عملکردی اکسیژن دار در سطح و سهولت و ارزان بودن تولید آن از گرافیت یک جاذب عالی برای جداسازی ترکیبات از محیط می باشد لذا در این پژوهش، استخراج و خالص سازی کروسین زعفران با استفاده از نانوساختار ۳بعدی GO اصلاح شده با بیوپلیمر کیتوزان مورد ارزیابی قرار گرفت.مواد و روش ها: سنتز اکسیدگرافن با روش هامرز بهبودیافته انجام شده و سپس با کیتوزان اصلاح گردید. نانوساختار ۳بعدی با روش خشک کردن انجمادی تولید گردید. آزمایشات برای تعیین شرایط بهینه فرآیند با کروسین خالص انجام شد. مقدار ۱۵میلی لیتر از محلول کروسین با غلظت های مختلف (۲۵، ۵۰، ۱۰۰ و۲۰۰ میلی گرم بر لیتر) با ۱۵میلی گرم از نانوساختار مخلوط شده و در شرایط کنترل شده دما (۲۹۸، ۳۰۸ و ۳۱۸ کلوین)، سرعت همزدن (rpm ۱۰۰، ۲۰۰ و ۳۰۰) و pH (۵، ۷ و ۱۰) قرار داده شد. در بازه های زمانی مشخص، جذب محلول کروسین در طول موج ۴۴۰ نانومتر اندازه گیری شد. مطالعات سینتیکی، ایزوترم و ترمودینامیک جذب کروسین انجام شد. به منظور بررسی توانایی نانوساختار در خالص سازی کروسین، از عصاره زعفران استفاده شد. برای حذف ترکیبات مزاحم، کلاله خشک زعفران طی دو مرحله تیمار شده و سپس عصاره گیری با استفاده از آب مقطر انجام شد. عصاره حاصل از واشویش نانوساختار به دستگاه HPLC تزریق شد. یافته ها: بهترین شرایط محیط برای جداسازی کروسین به صورت سرعت همزدن rpm=۳۰۰، دمای K ۳۱۸، غلظت mg/l ۱۰۰ و pH طبیعی محلول کروسین بود. جذب کروسین از مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم فروندلیچ پیروی کرده و واکنش ازنوع جذب فیزیکی گرماگیر بود. نتایج HPLC نشان داد خلوص کروسین جداسازی شده بالا بوده و بسیار نزدیک به نمونه استاندارد می باشد.نتیجه گیری: آزمون های دستگاهی شکل گیری نانوساختار را تائید کردند. تاثیر متغیرهای فرآیند شامل pH، دما، سرعت همزدن و غلظت عصاره کروسین بر راندمان فرآیند جداسازی ارزیابی شده و بهترین شرایط فرآیند مشخص گردید. فرآیند جذب کروسین روی نانوساختار از مدل شبه مرتبه دوم پیروی کرده و جذب از نوع فیزیکی بود. نتایج این تحقیق نشان داد نانوساختار سنتزشده می تواند به خوبی در فرآیند خالص سازی ترکیبات ارزشمند بکار برده شود.واژه های کلیدی: زعفران، کروسین، خالص سازی، نانوساختار اکسید گرافن/کیتوزان، ایزوترم.

زعفران, کروسین, خالص سازی, نانوساختار اکسید گرافن/کیتوزان, ایزوترم