HASIL DAN PEMBAHASAN
Coffee Oil
Hasil yang diperoleh untuk ekstraksi dilakukan pada kedua isotermal dan kondisi isobarik untuk
CO2 superkritis, CO2-isopropil alkohol dan CO2-ethanol ditunjukkan pada Gambar. 2a, b dan c, masing-masing.
Setiap titik eksperimental pada kurva ekstraksi merupakan nilai rata-rata dua independen
eksperimen dengan reproduktifitas dalam ± 6% untuk semua ekstraksi menggunakan CO2 superkritis, CO2-isopropil
alkohol dan CO2-etanol. Data menunjukkan bahwa jumlah minyak kopi diekstraksi menggunakan CO2-alkohol pelarut campuran lebih tinggi dari yang diperoleh dengan CO2at superkritis kondisi proses yang sama. Penambahan co-pelarut (5 wt.%) Dalam perumusan pelarut campuran menghasilkan pengurangan 60% pada waktu ekstraksi dan jumlah pelarut yang diperlukan untuk mencapai hasil ekstraksi minyak dari 70%. Hasil ekstraksi minyak dihitung membandingkan minyak yang diekstraksi dengan kandungan minyak total
biji tanah diperoleh bySohxlet ekstraksi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk mendapatkan minyak kopi
hasil ekstraksi dari 70%, 93% dan 99% berat ketika CO2 superkritis murni, CO2-isopropil alkohol
dan CO2-etanol yang digunakan sebagai pelarut, masing-masing, di 60ºC dan 35,2 MPa. Peningkatan hasil ekstraksi diperoleh dengan penambahan alkohol sebagai co-pelarut dapat dikaitkan dengan peningkatan kepadatan pelarut dan modifikasi di kedua pasukan interaksi antarmolekul fisik dan kimia dalam sistem (Ke et al., 1996). Studi eksperimen oleh Yonker dan Smith (1988) dan oleh Bulgarevich et al. (2002) menunjukkan bahwa penambahan co-solvent meningkatkan
kepadatan lokal di sekitar molekul zat terlarut meningkatkan interaksi fisik, yang jarak dekat
kekuatan. Tergantung pada molekul karakteristik itu mengarah pada pembentukan interaksi tertentu seperti ikatan hidrogen. Kombinasi peningkatan kepadatan dengan perkembangan fisik dan
interaksi kimia memiliki peran penting pada pembentukan kompleks solvasi dan akibatnya pada kelarutan. Peningkatan dalam proses ekstraksi minyak yang diperoleh dengan penambahan cosolvents adalah sesuai dengan hasil ekstraksi minyak lainnya dari bibit tanaman seperti dilansir Cocero dan Calvo (1996), Azevedo dan Mohamed (2001), antara lain. Pada suhu dan tekanan yang sama hasil yang lebih tinggi diperoleh pada saat etanol digunakan sebagai cosolvent bukan isopropil alkohol. Fraksi mol etanol dan isopropil alkohol dalam campuran adalah 0,048 dan 0,038, masing-masing, dan pada komposisi ini pelarut campuran menyajikan kira-kira densitas yang sama seperti dapat dilihat dari data kesetimbangan dilansir Pöhler dan Kiran (1997) dan Zuniga-Moreno et al. (2002). Hasil panen yang lebih tinggi sehingga dapat dikaitkan dengan kadar etanol molekul yang lebih tinggi dalam sistem. Efek sterik juga dapat negatif mempengaruhi efisiensi isopropil alkohol sebagai co-pelarut, karena posisi relatif dari kelompok hidroksil dalam molekul (Ting et al., 1993). Kemiringan kurva ekstraksi pada Gambar. 2 memberikan tingkat ekstraksi, dalam g diekstrak minyak / g pelarut. Pada awal ekstraksi, proses ini fase kesetimbangan dikontrol dan difusi minyak kopi dari permukaan benih ke superkritis fase massal cairan adalah resistensi perpindahan massa yang unik dipertimbangkan di sini. Bagian awal dari kurva ekstraksi pada Gambar. 2 menggambarkan tingkat ekstraksi karena pelarutan minyak yang tersedia permukaan dengan pelarut superkritis (Hedrick et al., 1992). Seperti yang diharapkan, meningkatkan tekanan pada suhu konstan, meningkatkan densitas pelarut dan dengan demikian menghasilkan rasio ekstraksi minyak kopi yang lebih tinggi. Pengaruh tekanan dan temperatur pada rasio ekstraksi minyak kopi atthis wilayah kelarutan dikendalikan ditunjukkan pada Gambar. 3. Dari kurva ini dapat dilihat bahwa rasio ekstraksi minyak kopi bervariasi 0,2-3,5 g / kg pelarut sebagai CO2density bervariasi 550-890 kg / m
3 (di 60ºC) untuk sistem CO2-triacylgliceride. Berdasarkan karakteristik zat terlarut dan molekul pelarut, satu-satunya kekuatan interaksi antarmolekul hadir dalam sistem adalah alam fisik (dispersi dan yang induksi). Ini adalah kekuatan jarak pendek dan meningkatkan intensitas mereka sebagai jarak dari molekul menurun, menyebabkan pembentukan kompleks solvasi tinggi (Morita dan Kajimoto, 1990). Pengaruh co-pelarut terhadap pasukan interaksi antarmolekul menjadi jelas ketika hasil pengaruh tekanan pada ekstraksi minyak kopi dengan campuran CO2-alkohol dibandingkan dengan mereka ketika CO2was murni digunakan. Kepadatan campuran 90/10% CO2-etanol di 50ºC dan tekanan mulai 10-57 MPa sedikit lebih tinggi dari kepadatan hanya CO2 pada suhu yang sama dan tekanan (Pohler dan Kiran, 1997). Jadi, pengurangan ekstraksi
rasio perbandingan CO2in dengan alkohol dan CO2-etanol campuran CO2-isopropil, pada saat yang sama
tekanan dan temperatur, seperti ditunjukkan pada Gambar. 3, dapat dikaitkan dengan kehadiran dipol induksi dan perubahan pada kekuatan interaksi dispersi. Terjadinya interaksi khusus antara oksigen dari gugus karboksil diesterifikasi dari molekul triacylglyceride dan kelompok hidroksil dari
alkohol juga akan meningkatkan tingkat ekstraksi. The co-pelarut berpengaruh pada campuran CO2 berkurang dengan meningkatnya tekanan akibat kejenuhan daerah dekat sekitar molekul zat terlarut dan selfassociation molekul co-pelarut (Bulgarevich et al, 2002;. Santos et al, 2004.). Data eksperimental ekstraksi minyak dari biji menunjukkan terjadinya perilaku retrograde, seperti dilansir Friedrich et al. (1982) dan Hadolin et al. (2001), dan juga Reverchon et al. (2000) untuk ekstraksi superkritis dari minyak biji hiprose menggunakan CO2 sebagai pelarut pada temperatur 40 dan 70 º C. Interval suhu yang kecil diselidiki dalam penelitian ini dengan hanya dua tingkat suhu menunjukkan
adanya perilaku retrograde saat menggunakan murni karbon dioksida superkritis dan pelarut CO2-ethanol- dicampur dengan pengaruh diabaikan pada tingkat ekstraksi minyak. Kafein Gambar. 4a, b dan c menyajikan kurva ekstraksi diperoleh untuk kafein. Hasil panen, dihitung sebagai g kafein / g pelarut, adalah 1,7%, 17% dan 2% ketika CO2 superkritis, CO2-etanol dan alkohol CO2-isopropil digunakan sebagai pelarut, masing-masing. Hasil ini lebih kecil dibanding yang dilaporkan oleh Peker et al. (1992) dan Kekurangan dan Seidlitz (1993) untuk ekstraksi kafein dari biji kopi dibasahi dan menggunakan superkritis CO2saturated dengan air. Nilai-nilai yield yang rendah dapat dikaitkan dengan fakta bahwa molekul kafein dalam biji kopi yang kompleks dengan asam chlorogenic (Horman dan Viani, 1972), dan ikatan hidrogen antara kafein dan molekul asam klorogenat harus rusak. Konsentrasi co-solvent rendah tidak bisa cukup untuk memecahkan kompleks dan melarutkan molekul kafein. Kopcak et al. (2004) diperoleh hasil sekitar satu urutan besarnya lebih tinggi jika konsentrasi etanol karbon dioksida meningkat dari 5 sampai 10% massa untuk ekstraksi kafein dari guarana (Paullinia cupana) benih. Pengaruh interaksi zat terlarut-matriks sebelumnya dilaporkan oleh Bjorklund et al. (1998) ketika penggalian clevidipine dari matriks yang berbeda. Seperti dibahas di atas, CO2has afinitas tinggi untuk spesies non polar (Taylor, 1996), yang merupakan kasus molekul trigliserida, dan penambahan modifier kutub dapat meningkatkan ekstraksi spesies kutub karena perubahan interaksi antarmolekul. Ini menjelaskan peningkatan hasil ekstraksi kafein menggunakan etanol dan isopropil alkohol sebagai pengubah. Hasil panen kafein rendah diperoleh selama ini bekerja sebagian dapat dikaitkan dengan resistensi tambahan untuk transfer massa. Kafein ditemukan homogen didistribusikan matriks sayuran dan bermigrasi dengan difusi ke permukaan (Brunner, 1994). Semakin rendah hasil ekstraksi kafein diamati ketika CO2-isopropil alkohol digunakan sebagai pelarut bukan etanol dapat dikaitkan dengan jumlah yang lebih rendah dari kelompok hidroksil yang tersedia untuk berinteraksi secara kimia (ikatan hidrogen) dengan alkaloid, dan juga hilangnya selektivitas sejak chlorogenic asam terdeteksi dalam ekstrak hanya ketika isopropil alkohol digunakan sebagai co-pelarut, seperti yang dibahas pada bagian berikutnya. Pengaruh tekanan dan temperatur pada rasio ekstraksi kafein awal ditunjukkan pada Gambar. 5. Ada peningkatan jumlah ekstraksi kafein dengan peningkatan tekanan ketika CO2and superkritis CO2 superkritis-etanol yang digunakan sebagai pelarut karena peningkatan kepadatan dan, dengan demikian, peningkatan kapasitas ekstraksi. Dengan superkritis CO2-isopropil alkohol, konsentrasi kafein dalam ekstrak awalnya sedikit meningkat dengan tekanan dan kemudian menurun meskipun terjadi peningkatan keseluruhan akumulasi massa diekstrak. Saldaña (1997) mempelajari ekstraksi kafein dari biji kopi dengan air jenuh CO2and superkritis mengamati bahwa total ekstraksi kafein menurun dengan peningkatan tekanan (kepadatan pelarut), meskipun peningkatan massa total diekstraksi. Perilaku ekstraksi ini dengan tekanan juga diamati oleh Dia et al. (2003) dan dikaitkan dengan kurangnya selektivitas pada ekstraksi squalene dari biji-bijian bayam menggunakan CO2as superkritis pelarut dalam tekanan kisaran 10 sampai 30 MPa dan suhu berkisar antara 40 sampai 70 º C. Data yang dilaporkan menunjukkan bahwa rasio ekstraksi meningkat dari 15 menjadi 20 MPa dan menurun dengan tekanan 25-30 MPa. klorogenik Asam percobaan Ekstraksi menggunakan murni CO2and CO2-etanol mengungkapkan bahwa asam chlorogenic hanya hadir sebagai jejak di ekstrak. Asam chlorogenic hanya terdeteksi dalam ekstrak ketika dicampur
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
