تاثیر اندازه ذره و قطر ریشه بر استخراج اسید گلیسیریزیک از شیرین بیان با استفاده از التراسونیک: طراحی تجربی فاکتوریل و روش مدلسازی سطح پاسخ

در این پژوهش تاثیر اندازه ذره و قطر ریشه شیرین بیان بر میزان استخراج اسید گلیسیریزیک با استفاده از التراسونیک بررسی شد. از روش طراحی تجربی فاکتوریل کامل و روش سطح پاسخ برای تعیین سطوح پارامترها و مدل کردن پاسخ استفاده شد. متغیرهای مستقل شامل اندازه ذره ریشه شیرین بیان در سه سطح (120 ≤، 120-60، 60- 35 مش) و قطر ریشه شیرین بیان در سه سطح (cm 3 ≤، 3 –2، 2 -1) بود. میزان عصاره کلی و بازدهی اسید گلیسیریزیک به‌عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد که قطر ریشه شیرین بیان تاثیر معنی‌داری بر بازدهی اسید گلیسیریزیک داشت، در حالی که تاثیر معنی‌داری بر اندازه ذره مشاهده نشد. بر اساس نتایج مدلسازی فرایند استخراج، شرایط بهینه حداکثرسازی میزان عصاره کلی از ریشه شیرین بیان شامل اندازه ذره،  μm125≥ (mesh 120 ≤) و قطر ریشه شیرین بیان، 3.28 سانتی‌متر حاصل شد که منجر به استخراج عصاره کلی از ریشه شیرین بیان به میزان 68.16 درصد وزنی گردید. شرایط بهینه بازدهی اسید گلیسیریزیک از ریشه شیرین بیان شامل اندازه ذره، μm 125≥ (mesh 120 ≤) و قطر ریشه شیرین بیان، 2.72 سانتی‌متر بود که منجر به استخراج اسید گلیسیریزیک از ریشه شیرین بیان به میزان 6.02 درصد وزنی گردید. همچنین مقایسه بین استخراج اسید گلیسیریزیک از شیرین بیان در حمام التراسونیک و با پراب التراسونیک نشان داد که میزان استخراج اسید گلیسیریزیک توسط پراب التراسونیک و در حمام التراسونیک مشابه و برابر با 5.5 درصد وزنی بود. به‌طور کلی از نتایج این پژوهش می‌توان ادعا کرد که روش سطح پاسخ یک روش مطمئن برای بهینه‌سازی شرایط فرایندی استخراج اسید گلیسیریزیک از ریشه شیرین بیان با استفاده از التراسونیک است.

particle size and root diameter effects on the extraction of glycyrrhizic acid from licorice using ultrasonic: full factorial experimental design and response surface methodology

introduction: licorice is one of the most important medicinal plants in the world. this plant has been used in the world for more than 2000 years and is applied in various industries including pharmaceutical, food and tobacco industries. iran is one of the best regions in the world in terms of medicinal plants. the roots of the licorice plant are widely used in the food and pharmaceutical industries. these roots are strong natural sweeteners, about 50-170 times sweeter than sucrose. the value of this plant is related to its chemical components. glycyrrhizin is the most abundant component of this plant and is present in licorice in the form of potassium or calcium salt of glycyrrhizic acid and is considered as an indicator of licorice quality. in recent years, novel extraction methods with different energy sources have been proposed for improving extraction efficiency.