تعيين عوامل موثر بر بازده استخراج روغن با حلال از دانه هاي گلرنگ وحشي با استفاده از طرح فاكتوريل جزئي

Determining the significant factors affecting solvent oil extraction from wild safflower seeds using fractional factorial design

گلرنگ وحشي مقاوم در برابر آب و هواي خشك است كه از دانه آن مي‌توان براي توليد روغن خوراكي يا مصارف صنعتي استفاده كرد. هدف از اين پژوهش بررسي عوامل موثر بر استخراج روغن از دانه گلرنگ وحشي با استفاده از حلال است. با استفاده از طرح كاملاً تصادفي در قالب آزمايش‌هاي فاكتوريل جزيي، اثر پنج عامل شامل دما (50 و70 درجه سانتي‌گراد)، زمان (4 و 6 ساعت)، حجم حلال (200 و 300 ميلي-ليتر)، وزن نمونه (20 و30 گرم) و اندازه ذرات (0/1 و 5/1 ميلي‌متر) در استخراج روغن گلرنگ وحشي با روش سوكسله مورد بررسي قرار گرفت. پس از تعيين عوامل موثر اصلي، با استفاده از روش سطح پاسخ و طرح مركب مركزي اين عوامل بهينه‌سازي شدند. آزمايش‌هاي انجام شده با استفاده از آزمون فاكتوريل جزيي نشان داد كه مدت زمان استخراج (01/0=α)، اندازه ذرات (01/0=α) و حجم حلال (05/0=α) اثر معني‌داري بر بازده استخراج روغن داشتند. نتايج آزمايش‌هاي انجام شده براي طرح مركب مركزي نشان داد كه اندازه ذرات (01/0=α)، مدت زمان استخراج (01/0=α)، حجم حلال (05/0=α) و اثر متقابل زمان و حجم حلال (01/0=α) بر بازده استخراج روغن معني‌دار بود. از ميان 5 عامل اصلي بررسي شده، مدت زمان استخراج و اندازه ذرات در سطح آماري 1% و حجم حلال در سطح آماري 5% بر بازده استخراج روغن تاثير معني‌داري داشتند. مقادير بهينه عوامل اصلي شامل زمان استخراج، حجم حلال و اندازه ذرات به ترتيب 6 ساعت 40 دقيقه، 334 ميلي‌ليتر و 1/1 ميلي‌متر شد. بيشينه بازدهي استخراج روغن در شرايط بهينه 6/36 % به‌دست آمد.

Wild safflower is a plant resistant to dry climate and the seeds are used for producing edible or industrial oils. The objective of this research was to investigate the factors affecting solvent oil extraction from wild safflower seeds. The effect of 5 factors including solvent temperature (50 and 70°C), time of extraction (4 and 6 h), volume of solvent (200 and 300 ml), mass of the seeds (20 and 30 g) and size of the ground seeds (1.0 and 1.5 mm) on extracting oil by Soxhlet extractor was investigated using fractional factorial experiments based on completely randomized design (α=0.01 and α=0.05). After determining the significant factors, the value of the factors were optimized using response surface methodology based on the central composite design method. The experiments performed by fractional factorial experiments showed that extraction time (α=0.01), size of seed particles (α=0.01) and solvent volume (α=0.05) had meaningful effects on the oil extraction yield. The experiment performed based on central composite design indicated that particle size (α=0.01), extraction time (α=0.01), volume of solvent (α=0.05), and the interaction of time and solvent volume (α=0.01) had significant impact on the oil extraction yield. From the 5 investigated factors, time of extraction and the size of ground seeds (α=0.01) and the volume of solvent (α=0.05) had significant effects on the oil extraction yield. The optimized values for extraction time, volume of solvent and the size of the ground seeds were 6:40 h, 335 ml and 1.1 mm, respectively. The maximum oil extraction yield at the optimum conditions was 36.6%