Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Optimization of supercritical carbon dioxide extraction of essential oil from Amomum krevanh Pierre

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากกระวานด้วยคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤติยิ่งยวด

Year (A.D.)

2007

Document Type

Thesis

First Advisor

Artiwan Shotipruk

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2007.1494

Abstract

Supercritical carbon dioxide extraction of essential oil from Amomum krevanh Pierre was studied. The influence of particle sizes of the raw materials on essential oil yields was studied for the particle size range between 180 and 800 [micro]m and the maximum essential oil yield was obtained with the particle size of 250-355 [micro]m. Furthermore, the experimental design and response surface methodology was employed in order to investigate the effects of operating condition and to predict the optimal condition for supercritical carbon dioxide. The factors investigated for essential oil were operating temperature in range of 33-67 [degree Celcius], the operating pressure in range of 91-259 bar, and the extraction time in range of 20-70 min. The results showed that the main effect of operating pressure and the interaction effect between operating temperature and extraction time were significant factors for the essential oil yields. From the response surface model of the experimental data, an optimal condition for essential oil content was found to be at the temperature of 64 [degree celcius], the pressure of 277 bar, and the extraction time of 84 minutes. At this condition, the amount of essential oil yield extracted was 11.90 mg/g dry amomum. The yield obtained by SC-CO[subscript 2] extraction was higher than the amount obtained by organic solvent extraction which was 9.74 mg/g dry amomum. The major compounds obtained by SC-CO[subscript 2] were 1,8-cineole (71.65%), [beta]-pinene (8.64%), and limonene (4.77%) which were similar to that obtained by organic solvent extraction whose compositions was 1,8-cineole (70.86%), β-pinene (7.91%), and limonene (4.30%).

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากกระวานด้วยคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤติยิ่งยวด โดยได้ศึกษาอิทธิพลของขนาดอนุภาคที่นำมาใช้ในการสกัดในช่วงระหว่าง 180-800 ไมโครเมตร พบว่าขนาดอนุภาคมีผลต่อปริมาณสารสกัดน้ำมันหอมระเหย โดยขนาดอนุภาคในช่วง 250-355 ไมโครเมตร ทำให้ได้ปริมาณสารสกัดน้ำมันหอมระเหยมากที่สุด นอกจากนี้งานวิจัยนี้ยังใช้การออกแบบการทดลองและพื้นผิวผลตอบเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะที่ใช้ในการปฏิบัติการและพยากรณ์สภาวะที่เหมาะสมที่สุดต่อการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากกระวานด้วยคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤติยิ่งยวด ซึ่งปัจจัยต่างๆที่ใช้ในการปฏิบัติการ ได้แก่ อุณหภูมิที่ใช้ปฏิบัติการในช่วง 33-67 องศาเซลเซียส ความดันที่ใช้ปฏิบัติการในช่วง 91-259 บาร์ และเวลาที่ใช้ในการสกัดในช่วง 20-70 นาที ซึ่งผลการศึกษาพบว่าผลหลักของความดันที่ใช้ปฏิบัติการ และอันตรกิริยาระหว่างอุณหภูมิที่ใช้ปฏิบัติการกับเวลาที่ใช้ในการสกัด มีผลอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการสกัดน้ำมันหอมระเหย จากแบบจำลองพื้นผิวผลตอบพบว่าสภาวะการสกัดที่เหมาะสมสำหรับการสกัดน้ำมันหอมระเหยในการทดลองนี้ คือ ที่อุณหภูมิ 64 องศาเซลเซียส ความดัน 277 บาร์ และเวลาในการสกัด 84 นาที ซึ่งที่สภาวะนี้จะได้ปริมาณสารสกัดน้ำมันหอมระเหยมีค่าเท่ากับ 11.90 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักกระวานแห้ง 1 กรัม นอกจากนี้ยังได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพการสกัดน้ำมันหอมระเหยกับวิธีการสกัดด้วยตัวทำละลาย พบว่าการสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤตยิ่งยวดทำให้ได้ปริมาณสารสกัดมากกว่าการสกัดด้วยตัวทำละลาย โดยการสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยตัวทำละลายจะได้ปริมาณสารสกัดน้ำมันหอมระเหยมีค่าเท่ากับ 9.74 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักกระวานแห้ง 1 กรัม แต่คุณภาพของสารที่สกัดได้จากทั้งสองวิธีมีค่าใกล้เคียงกันคือ สารที่ได้จากการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากกระวานด้วยคาร์บอนไดออกไซด์วิกฤติยิ่งยวดประกอบด้วย 1,8-cineole 71.65% beta-pinene 8.64% และ limonene 4.77% ส่วนสารที่ได้จากการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากกระวานด้วยตัวทำละลายประกอบด้วย 1,8-cineole 70.86% beta-pinene 7.91% และ limonene 4.30%

Link to Full Text

Share

COinS