highlights Soxhlet extraction of ru

highlights
Soxhlet extraction of rubber seed to yield vegetable oil.
Optimization of the process parameters using response surface methodology (RSM).
Compositional analysis of extracted oil using 1
H NMR and FTIR.
Characterization of oil to measure its suitability for biodiesel synthesis.
article info
Article history:
Received 7 November 2014
Received in revised form 13 February 2015
Accepted 17 February 2015
Available online 26 February 2015
Keywords:
Rubber seed
Solvent extraction
RSO
RSM
Optimization
abstract
Rubber seed comprises of 40–48% shell and 52–60% kernel by weight of seed was subjected for oil extraction
study. The effects of process parameters such as extraction time (3–12 h), kernel size range (0.5–
3 mm), ratio of kernel to solvent (0.03–0.09 g/ml), and variety of solvents (polar and non-polar) on
Soxhlet extraction process were studied. Design of experiment (DOE) schemes was considered to prepare
an experimental matrix using central composite design (CCD) approach. Response surface methodology
(RSM) was applied to optimize the process parameters to achieve maximum oil yield. The maximum oil
recovery, 49.36 wt% was obtained during the experiment conducted with hexane as solvent, 0.08 g/ml
solute to solvent ratio, average kernel size of 1 mm and 8 h extraction time. Physico-chemical properties
of oil obtained from the rubber seed were estimated to measure its suitability for biodiesel production.
Proton nuclear magnetic resonance (1
H NMR) spectra of the obtained rubber seed oil (RSO) revealed
13.17% linolenic, 39.86% linoleic, 27.06% oleic and 19.91% saturated fatty acid in its composition. These
compositional data were qualitatively confirmed with Fourier transform infrared (FT-IR), thermal gravimetric
(TG) and differential scanning calorimeter (DSC) analyses of extracted oil samples.
2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
Energy demand is steadily increasing along with the growth of
population and industrialization [1,2]. Currently the world is facing
energy crisis due to the excessive demand of the fossil fuels and their
limited availability [3–5]. Environmental concerns are also related
to excessive usage of fossil derived fuels [6,7]. Production of biofuels
from biomass is one way of substituting of non-renewable energy
sources as well as reduction of emission of greenhouse gases.
Biofuels are produced from source such as corn, soybean, flaxseed,
rapeseed, sugarcane, palm oil, sugar beet, raw sewage, food scraps,
animal fats, and rubber seed [8]. Biodiesel is a mixture of fatty acid
alkyl esters obtained from trans-esterification (ester exchange) of
feedstock esters [9]. Various raw materials are available for
biodiesel production such as oil seed (vegetable oil), animal fats,
algae and waste such as waste cooking oil, and greases [10]. The
use of edible raw materials for biodiesel production has recently
been of great concern on food versus fuel dispute and sustainability
[11]. According to report published in 2012 [12], India is importing
10.3 million tons of vegetable oil to cater its need for edible purposes
and thus it cannot affords providing edible oil for non-edible applications.
Non-edible oils for example rubber seeds, soapnut, cassava,
sal, mahua, neem, karanja, kusum, jatropha, etc. have great role and
contribution for production of biodiesel [1]. Some of the non-edible
oil sources are listed in Table 1.
Rubber tree (Hevea Brasiliensis) belongs to the family of euphorbiaceous
[10]. It is originated from South America (Amazon) and
cultivated as an industrial crop since its introduction to
Southeast Asia in 1876 [21]. The rubber trees growth is most rapid
at altitudes below 200 m with temperatures about 27 or 28 C.
Natural rubber tree producer in the world are Thailand (35%),
http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2015.02.058
0016-2361/ 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
⇑ Corresponding author. Tel.: [phone]; fax: [phone].
E-mail address: [e-mail] (P. Tiwari).
Fuel 150 (2015) 636–644
Contents lists available at ScienceDirect
Fuel
journal homepage: www.elsevier.com/locate/fuel
Indonesia (23%), Malaysia (12%), India (9%), and China (7%). Rubber
seed provides 40% to 60% of kernel by weight [22]. Mechanical and
chemical (solvent) extraction techniques are commonly used for
extracting the oil from seeds kernel. In chemical extraction technique
via Soxhlet extractor, the parameters such as extraction
time, amount of solute to solvent ratio, particle size, drying time,
extraction temperature, and solvent type affect the oil yield [2].
Design of experiment technique is useful to prepare an experimental
matrix within the range of process parameters to optimize process
conditions [23].
Sayyar et al. [3] obtained optimum oil yield from jatropha seed
using hexane solvent at 8 h extraction time and 0.16 ratio of solute
to solvent. They reported that optimum oil yield varies (46–47.3%)
with particle size studied, 0.5–0.75 mm. Kostic et al. [24] reported
that optimization of hemp seed oil extraction using RSM and arti-
ficial neural network-genetic algorithm (ANN-GA) technique. In
this study, they consider the effect solvent to seed ratio (3:1, 6.5:
1 and 10:1 ml/g), extraction temperature (20, 45 and 70 C) and
extraction time (5, 10 and 15 min.) on oil yield of hemp seed for
RSM technique whereas 8 time levels were considered for ANN
model fitting. The optimum extraction condition obtained from
both techniques RSM and ANN-GA were similar. They found that
optimum oil yield of 29.56% under extraction condition: solvent
to seed ratio (10:1) and extraction time (10 min.) at near boiling
temperature of solvent hexane. Similar observations were reported
by Bokhari et al. [2] for RSO extraction. They performed RSM analysis
on RSO extraction processe and obtained optimal oil yield
(33.56%) with hexane as solvent at 0.027 ratio of solute to solvent
(g/ml) and 4.5 h extraction time. RSM was also applied for oil
extraction process from neem seed using hexane solvent [25].
The optimal oil yield 37.2% was reported at 6 h extraction time,
0.12 ratio of solute to solvent and particle size 0.4–0.7 mm.
In this study, non-edible RSO (seed collected from Assam, India)
was extracted using Soxhlet-solvent extraction technique. The
parameters such as extraction time, kernel to solvent ratio, particle
size and types of solvent were considered to optimize oil recovery
experimentally. The effect of particle size and solvent type were
screened experimentally and, in further study, the process parameters
such as extraction time and kernel to solvent ratio were
optimized by DOE using of RSM. In general the RSM studies based
on three (or more) parameters are useful to understand the
interaction of parameters on desired response. However, the
effects of two process parameters on response were also reported
for other systems [26,27]. Mathematical model for extraction of
oil were developed to describe the effects and relationship
between the process parameter. Collected oil samples were characterized
for physico-chemical values, thermal properties and its fatty
acid composition to measure its suitability for biodiesel
production.
2. Materials and methods
2.1. Materials
Rubber seeds were collected from Assam, India. The rubber
seeds were de-shelled manually and kernels were collected. The
average weights of a rubber seed and a kernel were observed to
be 2.90 g and 1.73 g respectively. Kernels were dried for 12 h at
50 C before oil extraction and, 3.25% (average) weight loss was
observed. Further, the dried kernels were grinded to increase the
contact surface area during extraction.
2.2. Methods and apparatus
The oil from seed was extracted using Soxhlet apparatus
according to AOAC standard method [28]. Ibemesi, Attah [29]
reported that the maximum oil yield from rubber seed can be
achieved near the boiling point of the solvent used. Thus, in this
study all the extraction experiments were carried out near the boiling
point of the respective solvents used. Extraction time was
counted when the first drop of extracting solvent recycled back
into the thimble. The oil was concentrated in a rotary evaporator
under vacuum by removing the solvent. The residual oil was cooled
and weighed. The oil yield was calculated using following
expression,
Yieldð%Þ ¼ mass of extracted oil
mass of kernel before exrtraction of oil 100 ð1Þ
All the experiments were duplicated and average values are
used for the analysis.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไฮไลท์ สกัด Soxhlet เมล็ดยางให้ผลผลิตน้ำมันพืช เพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์กระบวนการโดยใช้วิธีการพื้นผิวตอบสนอง (RSM) วิเคราะห์ compositional น้ำมันแยก 1H NMR และ FTIR คุณสมบัติของน้ำมันเพื่อวัดความเหมาะสมของการสังเคราะห์ไบโอดีเซลข้อมูลบทความบทความประวัติ:ได้รับ 7 2014 พฤศจิกายนรับแบบฟอร์มที่ปรับปรุง 13 2015 กุมภาพันธ์ยอมรับ 17 2015 กุมภาพันธ์มีออนไลน์ 26 2015 กุมภาพันธ์คำสำคัญ:เมล็ดยางแยกตัวทำละลายRSORSMปรับให้เหมาะสมบทคัดย่อยางเมล็ดประกอบด้วยเปลือก 40-48% และเคอร์เนล 52-60% โดยน้ำหนักของเมล็ดอยู่ภายใต้สำหรับสกัดน้ำมันศึกษา ผลของพารามิเตอร์ในกระบวนการเช่นเวลาสกัด (h 3-12), เคอร์เนลขนาดช่วง (0.5 –มม. 3), อัตราส่วนของเคอร์เนลกับตัวทำละลาย (0.03 – 0.09 g/ml), และหลากหลายหรือสารทำละลาย (ขั้ว และไม่มีขั้ว) บนมีศึกษากระบวนการสกัด Soxhlet ออกแบบแผนการทดลอง (ป้องกัน) ถือเป็นการเตรียมความพร้อมเมตริกซ์ทดลองที่ใช้วิธีการออกแบบคอมโพสิตเซ็นทรัล (CCD) วิธีการพื้นผิวตอบสนอง(RSM) ใช้ปรับพารามิเตอร์กระบวนการเพื่อให้ได้ผลผลิตน้ำมันสูงสุด น้ำมันสูงสุดกู้คืน 49.36 wt %ได้รับในระหว่างการทดลองดำเนินการ ด้วยเฮกเซนเป็นตัวทำละลาย 0.08 ตามลำดับ g/mlตัวอัตราส่วนตัวทำละลาย ขนาดเมล็ดเฉลี่ยเวลาสกัด 1 มม.และ 8 h สมบัติทางเคมีและฟิสิกส์น้ำมันที่ได้จากยางที่ เมล็ดถูกประเมินวัดความเหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซลการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์โปรตอน (1แรมสเป็คตรา H NMR) ของยางที่ได้รับเมล็ดน้ำมัน (RSO) เปิดเผยlinolenic 13.17%, linoleic 39.86%, 27.06% โอเลอิค และ 19.91% อิ่มตัวกรดไขมันในองค์ประกอบของภาพ เหล่านี้ข้อมูล compositional ถูกยืนยัน ด้วยการแปลงฟูรีเยช่วงอินฟราเรด (FT-IR), ความร้อนที่ต้อง qualitatively(TG) และแตกต่างกันวิเคราะห์แคลอรีมิเตอร์ (DSC) ของการสแกนสกัดน้ำมันตัวอย่าง 2015 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมด1. บทนำอย่างต่อเนื่องมีการเพิ่มความต้องการพลังงานพร้อมกับการเติบโตของประชากรและทวีความรุนแรงมาก [1, 2] ขณะนี้โลกจะหันวิกฤตพลังงานเนื่องจากความต้องการมากเกินไปของเชื้อเพลิงฟอสซิล และการจำกัดพร้อม [3-5] อนุรักษ์สิ่งแวดล้อมยังเกี่ยวข้องการใช้งานมากเกินไปของซากดึกดำบรรพ์มาเชื้อ [6,7] ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลเป็นวิธีหนึ่งของการแทนที่ของพลังงานทดแทนไม่แหล่งที่มาตลอดจนลดการปล่อยก๊าซของก๊าซเรือนกระจกเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากแหล่งเช่นข้าวโพด ถั่วเหลือง เมล็ด แฟลกซ์เมล็ดต้นเรพ อ้อย ปาล์มน้ำมัน นทาน น้ำดิบ เศษอาหารไขมันสัตว์ และเมล็ดยาง [8] ไบโอดีเซลมีส่วนผสมของกรดไขมันalkyl esters รับจากทรานส์-esterification (แลกเปลี่ยนเอส) ของวัตถุดิบ esters [9] วัตถุดิบต่าง ๆ มีผลิตไบโอดีเซลเช่นน้ำมันจากเมล็ด (น้ำมันพืช), ไขมันสัตว์สาหร่ายและขยะเช่นขยะอาหารน้ำมัน และจาระบี [10] ที่ใช้กินดิบสำหรับผลิตไบโอดีเซลได้ล่าสุดแล้วความกังวลมากในอาหารเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงข้อโต้แย้งและความยั่งยืน[11] การนำเข้ารายงานที่เผยแพร่ในปี 2012 [12], อินเดีย10.3 ล้านตันน้ำมันพืชเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับวัตถุประสงค์ในการกินและดังนั้น จึงไม่สามารถแล้วให้กินน้ำมันสำหรับการใช้งาน-กินไม่กินตัวขับเคลื่อนเช่นเมล็ดยาง soapnut มัน สำปะหลังแซล mahua สะเดา karanja, kusum สบู่ดำ ฯลฯ มีบทบาทมาก และส่วนสำหรับการผลิตไบโอดีเซล [1] บางไม่ใช่-กินแหล่งน้ำมันอยู่ในตารางที่ 1ต้นยาง (ยางพารา) เป็นสมาชิกของ euphorbiaceous[10] มีต้นกำเนิดมาจากอเมริกาใต้ (Amazon) และcultivated เป็นพืชอุตสาหกรรมนับตั้งแต่การแนะนำเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ใน 1876 [21] ต้นยางเจริญเติบโตได้อย่างรวดเร็วที่สุดที่ระดับความสูงต่ำกว่า 200 เมตรมีอุณหภูมิประมาณ 27 หรือ 28 เซลเซียสผู้ผลิตยางธรรมชาติต้นไม้ในโลกประเทศไทย (35%),http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2015.02.0580016-2361 / 2015 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมดผู้⇑ Corresponding โทรศัพท์: + 91 361 258 2263 โทรสาร: + 91 361 258 2291ที่อยู่อีเมล์: [e-mail] (P. Tiwari)น้ำมัน 150 (2015) 636-644เนื้อหารายการ ScienceDirectน้ำมันเชื้อเพลิงหน้าแรกของสมุดรายวัน: www.elsevier.com/locate/fuelอินโดนีเซีย (23%), มาเลเซีย (12%), อินเดีย (9%), และจีน (7%) ยางเมล็ดให้ 40% ถึง 60% ของเคอร์เนล โดยน้ำหนัก [22] เครื่องจักรกล และโดยทั่วไปใช้เทคนิคการแยกสารเคมี (ตัวทำละลาย) สำหรับแยกน้ำมันจากเมล็ดเมล็ด ในเทคนิคการแยกสารเคมีผ่าน Soxhlet extractor พารามิเตอร์เช่นสกัดเวลา ปริมาณของตัวถูกละลายต่อตัวทำละลาย ขนาดอนุภาค เวลา การทำแห้งแยกอุณหภูมิ และชนิดของตัวทำละลายมีผลต่อผลผลิตน้ำมัน [2]ออกแบบการทดลองเทคนิคที่มีประโยชน์ในการเตรียมการทดลองเมตริกซ์ของพารามิเตอร์ในกระบวนการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเงื่อนไข [23]Sayyar et al. [3] ได้รับผลตอบแทนสูงสุดน้ำมันจากเมล็ดสบู่ดำใช้อัตรา 0.16 ของตัวถูกละลายและตัวทำละลายเฮกเซนในเวลาแยก 8 hกับตัวทำละลาย พวกเขารายงานว่า ผลผลิตน้ำมันสูงสุดแตกต่างกันไป (46-47.3%)ด้วยอนุภาค ขนาดศึกษา 0.5 – 0.75 มม. Kostic et al. [24] รายงานการเพิ่มประสิทธิภาพของการสกัดน้ำมันเมล็ดป่านใช้ RSM และอา-ficial ประสาทพันธุกรรมเครือข่ายอัลกอริทึม (แอน-GA) เทคนิคการ ในการศึกษานี้ พวกเขาพิจารณาตัวทำละลายมีผลให้อัตราส่วนเมล็ดพันธุ์ (3:1, 6.5:1 และ 10:1 ml/g), สกัดอุณหภูมิ (20, 45 และ 70 C) และเวลาสกัด (5, 10 และ 15 นาที) บนผลผลิตน้ำมันของเมล็ดป่านสำหรับRSM เทคนิคในขณะที่ระดับเวลา 8 ได้ถือสำหรับแอนรูปแบบเหมาะสม เงื่อนไขสกัดที่เหมาะสมที่ได้รับจากทั้งสองเทคนิค RSM และแอน-GA ได้คล้ายกัน พวกเขาพบว่าผลผลิตน้ำมันสูงสุด 29.56% ภายใต้เงื่อนไขสกัด: ตัวทำละลายอัตราส่วนเมล็ด (10:1) และ (10 นาที) เวลาแยกที่ใกล้เดือดอุณหภูมิของตัวทำละลายเฮกเซน มีรายงานข้อสังเกตเหมือนกันโดย Bokhari et al. [2] สำหรับ RSO สกัด พวกเขาดำเนินการวิเคราะห์ RSMprocesse สกัด RSO และผลผลิตน้ำมันสูงสุดที่ได้รับ(33.56%) ด้วยเฮกเซนเป็นตัวทำละลายที่ 0.027 อัตราส่วนของตัวถูกละลายกับตัวทำละลาย(g/ml) และเวลาแยก 4.5 h RSM ยังใช้น้ำมันกระบวนการสกัดจากเมล็ดสะเดาโดยใช้ตัวทำละลายเฮกเซน [25]น้ำมันที่เหมาะสมผลผลิต 37.2% รายงานเวลาสกัด 6 hอัตรา 0.12 ของตัวถูกละลายกับตัวทำละลายและอนุภาคขนาด 0.4-0.7 mmในการศึกษานี้ ไม่ใช่กิน RSO (เมล็ดจากอินเดีย รัฐอัสสัม)ถูกสกัดโดยใช้เทคนิคการสกัด Soxhlet ตัวทำละลาย ที่พารามิเตอร์เช่นเวลาสกัด เมล็ดอัตราส่วนตัวทำละลาย อนุภาคขนาดและชนิดของตัวทำละลายได้ถือปรับน้ำมันกู้คืนexperimentally ผลของขนาดอนุภาคและชนิดของตัวทำละลายได้ฉาย experimentally และ ศึกษาต่อ พารามิเตอร์กระบวนการเช่นเวลาสกัดและเมล็ดอัตราส่วนตัวทำละลายเพิ่มประสิทธิภาพ ด้วยการป้องกันการใช้ RSM โดยทั่วไป โดยศึกษา RSMพารามิเตอร์ที่สาม (หรือมากกว่า) มีประโยชน์เพื่อทำความเข้าใจในโต้ตอบพารามิเตอร์ในการตอบสนองที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม การยังมีรายงานผลของสองพารามิเตอร์กระบวนการตอบสนองสำหรับระบบที่อื่น [26,27] แบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับสกัดน้ำมันถูกพัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายผลกระทบและความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์กระบวนการ น้ำมันที่เก็บรวบรวมตัวอย่างถูกลักษณะสำหรับค่าดิออร์ คุณสมบัติของความร้อน และไขมันขององค์ประกอบกรดวัดความเหมาะสมของไบโอดีเซลการผลิต2. วัสดุและวิธีการ2.1. MaterialsRubber seeds were collected from Assam, India. The rubberseeds were de-shelled manually and kernels were collected. Theaverage weights of a rubber seed and a kernel were observed tobe 2.90 g and 1.73 g respectively. Kernels were dried for 12 h at50 C before oil extraction and, 3.25% (average) weight loss wasobserved. Further, the dried kernels were grinded to increase thecontact surface area during extraction.2.2. Methods and apparatusThe oil from seed was extracted using Soxhlet apparatusaccording to AOAC standard method [28]. Ibemesi, Attah [29]reported that the maximum oil yield from rubber seed can beachieved near the boiling point of the solvent used. Thus, in thisstudy all the extraction experiments were carried out near the boilingpoint of the respective solvents used. Extraction time wascounted when the first drop of extracting solvent recycled backinto the thimble. The oil was concentrated in a rotary evaporatorunder vacuum by removing the solvent. The residual oil was cooledand weighed. The oil yield was calculated using followingexpression,Yieldð%Þ ¼ mass of extracted oilmass of kernel before exrtraction of oil 100 ð1ÞAll the experiments were duplicated and average values areused for the analysis.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไฮไลท์การสกัดวิธีการสกัดแบบของเมล็ดยางให้ผลผลิตน้ำมันพืช. การเพิ่มประสิทธิภาพของพารามิเตอร์กระบวนการโดยใช้วิธีพื้นผิวตอบสนอง (RSM). การวิเคราะห์ Compositional ของน้ำมันที่สกัดโดยใช้ 1 H NMR และ FTIR. ลักษณะของน้ำมันในการวัดความเหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์ไบโอดีเซล. ข้อมูลบทความบทความประวัติความเป็นมา: ได้รับ 7 พฤศจิกายน 2014 ที่ได้รับการแก้ไขในรูปแบบ 13 กุมภาพันธ์ 2015 ได้รับการยอมรับ 17 กุมภาพันธ์ 2015 พร้อมให้บริการออนไลน์ 26 กุมภาพันธ์ 2015 คำสำคัญ: เมล็ดยางตัวทำละลายสกัดRSO RSM เพิ่มประสิทธิภาพนามธรรมเมล็ดยางประกอบด้วยเปลือก40-48% และ 52-60% เคอร์เนลโดยน้ำหนักของ เมล็ดพันธุ์ที่ถูกยัดเยียดในการสกัดน้ำมันศึกษา ผลของพารามิเตอร์กระบวนการเช่นเวลาสกัด (3-12 ชั่วโมง) ช่วงขนาดเคอร์เนล (0.5- 3 มิลลิเมตร) อัตราส่วนของเคอร์เนลตัวทำละลาย (0.03-0.09 g / ml) และความหลากหลายของตัวทำละลาย (ขั้วโลกและไม่มีขั้ว ) ในวิธีการสกัดแบบกระบวนการสกัดศึกษา การออกแบบการทดลอง (DOE) รูปแบบการได้รับการพิจารณาเพื่อเตรียมความพร้อมเมทริกซ์การทดลองใช้การออกแบบคอมโพสิตกลาง(CCD) วิธีการ วิธีพื้นผิวตอบสนอง(RSM) ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการเพื่อให้บรรลุผลผลิตน้ำมันสูงสุด น้ำมันสูงสุดกู้คืน 49.36% โดยน้ำหนักที่ได้รับในระหว่างการทดลองดำเนินการกับเฮกเซนเป็นตัวทำละลายที่ 0.08 g / ml ตัวละลายต่อตัวทำละลายขนาดเคอร์เนลเฉลี่ยของ 1 มิลลิเมตรและ 8 ชั่วโมงเวลาการสกัด คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของน้ำมันที่ได้จากเมล็ดยางพาราประมาณในการวัดความเหมาะสมของการผลิตไบโอดีเซล. โปรตอนนิวเคลียร์ด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (1 H NMR) สเปกตรัมของยางที่ได้รับเมล็ดพันธุ์น้ำมัน (RSO) เปิดเผยว่า13.17% linolenic, 39.86% ไลโนเลอิก 27.06 โอเลอิก% และ 19.91% กรดไขมันอิ่มตัวในองค์ประกอบของมัน เหล่านี้ข้อมูล compositional ได้รับการยืนยันในเชิงคุณภาพกับฟูเรียร์อินฟาเรด (FT-IR), ความร้อน gravimetric (TG) และค่าการสแกนความร้อน (DSC) การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมันที่สกัด. 2015 เอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์. 1 บทนำความต้องการพลังงานเพิ่มมากขึ้นเรื่อยพร้อมกับการเจริญเติบโตของประชากรและการพัฒนาอุตสาหกรรม[1,2] ปัจจุบันโลกกำลังเผชิญวิกฤตพลังงานเนื่องจากความต้องการที่มากเกินไปของเชื้อเพลิงฟอสซิลและพวกเขามีจำนวนจำกัด [5/3] ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องนอกจากนี้ยังมีการใช้งานที่มากเกินไปของเชื้อเพลิงฟอสซิลมา [6,7] การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวลเป็นวิธีหนึ่งในการทดแทนพลังงานที่ไม่หมุนเวียนแหล่งที่มาเช่นเดียวกับการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก. เชื้อเพลิงชีวภาพผลิตจากแหล่งที่มาเช่นข้าวโพดถั่วเหลือง flaxseed, เรพซีดอ้อยน้ำมันปาล์มน้ำตาลหัวผักกาดดิบ น้ำเสียเศษอาหาร, ไขมันสัตว์และยางพาราเมล็ด [8] ไบโอดีเซลเป็นส่วนผสมของกรดไขมันเอสเทอคิลที่ได้รับจาก esterification ทรานส์ (แลกเปลี่ยนเอสเตอร์) ของเอสเทอวัตถุดิบ[9] วัตถุดิบต่างๆที่มีอยู่สำหรับการผลิตไบโอดีเซลเช่นน้ำมันเมล็ด (น้ำมันพืช) ไขมันสัตว์สาหร่ายและของเสียเช่นน้ำมันปรุงอาหารของเสียและจาระบี[10] ใช้วัตถุดิบที่กินได้สำหรับการผลิตไบโอดีเซลเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับความกังวลมากเกี่ยวกับอาหารเมื่อเทียบกับข้อพิพาทน้ำมันเชื้อเพลิงและการพัฒนาอย่างยั่งยืน[11] ตามรายงานที่ตีพิมพ์ในปี 2012 [12], อินเดียนำเข้า10,300,000 ตันของน้ำมันพืชเพื่อตอบสนองความต้องการของตนเพื่อวัตถุประสงค์ในการกินจึงไม่สามารถกำบังให้กินน้ำมันสำหรับการใช้งานที่ไม่ได้กิน. น้ำมันไม่กินเช่นเมล็ดยาง soapnut มันสำปะหลังพะยอม, Mahua, สะเดา Karanja, kusum, สบู่ดำ ฯลฯ มีบทบาทที่ดีและการมีส่วนร่วมในการผลิตไบโอดีเซล[1] บางส่วนของที่ไม่กินแหล่งน้ำมันมีการระบุไว้ในตารางที่ 1 ต้นไม้ยาง (ยางพารา) เป็นของครอบครัวของ euphorbiaceous [10] มันเป็นเรื่องที่มาจากอเมริกาใต้ (Amazon) และปลูกเป็นพืชอุตสาหกรรมตั้งแต่การแนะนำของการเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ในปี1876 [21] การเจริญเติบโตของต้นยางเป็นส่วนใหญ่อย่างรวดเร็วที่ระดับความสูงต่ำกว่า 200 เมตรที่มีอุณหภูมิประมาณ 27 องศาเซลเซียสหรือ 28 ยางผลิตต้นไม้ธรรมชาติในโลกที่มีประเทศไทย (35%) http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel 2015.02.058 0016-2361 / 2015 เอลส์ จำกัด สงวนลิขสิทธิ์. ⇑ผู้รับผิดชอบ Tel .: [phone]; แฟ็กซ์: 91 361 258 2291. อีเมล์:. [e-mail] (พีทิวา) น้ำมันเชื้อเพลิง 150 (2015) 636-644 รายการเนื้อหาที่มีอยู่ใน ScienceDirect เชื้อเพลิงวารสารหน้าแรก: www.elsevier.com / หา / เชื้อเพลิงอินโดนีเซีย(23%) มาเลเซีย (12%) อินเดีย (9%) และจีน (7%) ยางเมล็ดพันธุ์ให้ 40% ถึง 60% ของเมล็ดโดยน้ำหนัก [22] วิศวกรรมและเคมี (ตัวทำละลาย) เทคนิคการสกัดเป็นที่นิยมใช้สำหรับการสกัดน้ำมันจากเมล็ดเมล็ด ในเทคนิคการสกัดสารเคมีผ่านทางระบายวิธีการสกัดแบบพารามิเตอร์เช่นการสกัดเวลาปริมาณของตัวถูกละลายตัวทำละลายอัตราส่วนขนาดอนุภาคเวลาการอบแห้งอุณหภูมิสกัดและประเภทตัวทำละลายส่งผลกระทบต่อผลผลิตน้ำมัน[2]. การออกแบบของเทคนิคการทดลองเป็นประโยชน์ในการเตรียมความพร้อม ทดลองเมทริกซ์อยู่ในช่วงของพารามิเตอร์กระบวนการที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการเงื่อนไข[23]. Sayyar et al, [3] ที่ได้รับผลตอบแทนที่เหมาะสมน้ำมันจากเมล็ดสบู่ดำโดยใช้ตัวทำละลายเฮกเซนที่8 ชั่วโมงเวลา 0.16 สกัดและอัตราส่วนของตัวถูกละลายตัวทำละลาย พวกเขารายงานว่าผลผลิตน้ำมันที่เหมาะสมแตกต่างกันไป (46-47.3%) ที่มีขนาดอนุภาคศึกษา 0.5-0.75 มิลลิเมตร Kostic et al, [24] รายงานการเพิ่มประสิทธิภาพของการสกัดน้ำมันเมล็ดป่านใช้RSM และ arti- ที่ficial ขั้นตอนวิธีพันธุกรรมเครือข่ายประสาทเทียม (ANN-GA) เทคนิค ในการศึกษาครั้งนี้จะพิจารณาผลกระทบที่เป็นตัวทำละลายเมล็ดอัตราส่วน (3: 1, 6.5: 1 และ 10: 1 มล. / g) อุณหภูมิสกัด (20 45 และ 70 C) และเวลาการสกัด(5, 10 และ 15 นาที ) ที่มีต่อผลผลิตน้ำมันเมล็ดป่านสำหรับเทคนิคRSM ขณะที่ 8 ระดับเวลาที่ได้รับการพิจารณาสำหรับ ANN รูปแบบที่เหมาะสม สภาพที่เหมาะสมในการสกัดที่ได้จากทั้งสองเทคนิค RSM และ ANN-GA มีความคล้ายคลึงกัน พวกเขาพบว่าผลผลิตน้ำมันที่เหมาะสม 29.56% ภายใต้เงื่อนไขการสกัด: ตัวทำละลายเมล็ดอัตราส่วน(10: 1) และการสกัดเวลา (10 นาที.) ที่เดือดอยู่ใกล้กับอุณหภูมิของตัวทำละลายเฮกเซน ข้อสังเกตที่คล้ายกันได้รับรายงานจาก Bokhari et al, [2] สำหรับการสกัด RSO พวกเขาดำเนินการวิเคราะห์ RSM ในการสกัด RSO processe และได้รับผลตอบแทนที่ดีที่สุดน้ำมัน(33.56%) ที่มีตัวทำละลายเฮกเซน ณ 0.027 อัตราส่วนของตัวถูกละลายตัวทำละลาย(g / ml) และ 4.5 ชั่วโมงเวลาการสกัด RSM ยังถูกนำมาใช้สำหรับน้ำมันกระบวนการสกัดจากเมล็ดสะเดาโดยใช้ตัวทำละลายเฮกเซน[25]. ผลผลิตน้ำมันที่ดีที่สุด 37.2% ได้รับการรายงานในเวลา 6 ชั่วโมงสกัด0.12 อัตราส่วนของตัวถูกละลายตัวทำละลายและอนุภาคขนาด 0.4-0.7 มม. ในการศึกษานี้ ที่ไม่ได้กิน RSO (เมล็ดที่เก็บได้จากอัสสัมอินเดีย) ถูกสกัดโดยใช้เทคนิคการสกัดด้วยตัวทำละลายวิธีการสกัดแบบ- พารามิเตอร์เช่นเวลาการสกัดเมล็ดต่อตัวทำละลายอนุภาคขนาดและชนิดของตัวทำละลายได้รับการพิจารณาที่จะเพิ่มประสิทธิภาพการกู้คืนน้ำมันทดลอง ผลของขนาดอนุภาคและตัวทำละลายชนิดได้รับการคัดกรองการทดลองและในการศึกษาต่อพารามิเตอร์กระบวนการเช่นเวลาการสกัดและการเคอร์เนลตัวทำละลายอัตราส่วนที่ถูกเพิ่มประสิทธิภาพโดยใช้DOE ของ RSM โดยทั่วไป RSM ศึกษาตามสาม(หรือมากกว่า) พารามิเตอร์ที่มีประโยชน์ที่จะเข้าใจการทำงานร่วมกันของพารามิเตอร์ในการตอบสนองที่ต้องการ อย่างไรก็ตามผลกระทบของสองตัวแปรกระบวนการในการตอบสนองยังได้รับรายงานสำหรับระบบอื่นๆ [26,27] แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการสกัดน้ำมันได้รับการพัฒนาเพื่ออธิบายถึงผลกระทบและความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์กระบวนการ ตัวอย่างน้ำมันที่เก็บรวบรวมมีลักษณะค่าทางกายภาพและทางเคมีสมบัติทางความร้อนและไขมันขององค์ประกอบของกรดในการวัดความเหมาะสมของการผลิตไบโอดีเซลการผลิต. 2 วัสดุและวิธีการ2.1 วัสดุเมล็ดยางที่ถูกเก็บรวบรวมจากรัฐอัสสัมของอินเดีย ยางเมล็ดถูกยกเลิกการปอกเปลือกเมล็ดด้วยตนเองและได้ถูกเก็บรวบรวม น้ำหนักเฉลี่ยของเมล็ดยางและเคอร์เนลถูกตั้งข้อสังเกตจะเป็น 2.90 กรัมและ 1.73 กรัมตามลำดับ เมล็ดแห้งเป็นเวลา 12 ชั่วโมงที่50 องศาเซลเซียสก่อนที่จะสกัดน้ำมันและ 3.25% (เฉลี่ย) การสูญเสียน้ำหนักได้รับการตั้งข้อสังเกต นอกจากนี้เมล็ดแห้งบดเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างการสกัด. 2.2 วิธีการและอุปกรณ์น้ำมันจากเมล็ดถูกสกัดโดยใช้เครื่องมือวิธีการสกัดแบบตามวิธีการมาตรฐานAOAC [28] Ibemesi, Attah [29] รายงานว่าผลผลิตน้ำมันสูงสุดจากเมล็ดยางสามารถประสบความสำเร็จอยู่ใกล้จุดเดือดของตัวทำละลายที่ใช้ ดังนั้นในการศึกษาทุกการทดลองสกัดได้ดำเนินการใกล้เดือดจุดของตัวทำละลายที่ใช้นั้น เวลาที่สกัดได้นับเมื่อลดลงครั้งแรกในการสกัดด้วยตัวทำละลายรีไซเคิลกลับเข้าไปในปลอก น้ำมันที่ได้รับการเข้มข้นในเครื่องระเหยแบบหมุนภายใต้สุญญากาศโดยการเอาตัวทำละลาย น้ำมันที่เหลือได้รับการระบายความร้อนและชั่งน้ำหนัก ผลผลิตน้ำมันที่คำนวณได้ดังต่อไปนี้โดยใช้การแสดงออกYieldð% Þ¼มวลของน้ำมันที่สกัดมวลของเมล็ดก่อน exrtraction น้ำมัน 100 ð1Þการทดลองทั้งหมดถูกทำซ้ำและค่าเฉลี่ยจะถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไฮไลท์
1 การสกัดเมล็ดยางพารา เพื่อผลิตน้ำมันพืช .
เพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตโดยใช้วิธีการพื้นผิวตอบสนอง ( RSM )
การวิเคราะห์ส่วนประกอบของน้ำมันที่สกัดได้โดยใช้ NMR 1
H และ FTIR .
คุณสมบัติของน้ำมันเพื่อวัดความเหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์ไบโอดีเซล .

บทความข้อมูลประวัติบทความ :
7 พฤศจิกายน 2014 ได้รับ
รับแก้ไข 13 กุมภาพันธ์ 2015
แบบฟอร์มรับ 17 กุมภาพันธ์ 2015
ออนไลน์ 26 กุมภาพันธ์ 2015
คำสำคัญ :

ตัวทำละลายการสกัดเมล็ดยาง



RSM RSO เพิ่มประสิทธิภาพบทคัดย่อ
เมล็ดยางประกอบด้วย 40 - 48 % เปลือกและ 52 – 60 % โดยน้ำหนักของเมล็ดเมล็ดภายใต้การศึกษาการสกัด
น้ํามัน ผลของพารามิเตอร์ของกระบวนการ เช่น เวลาในการสกัด ( 3 – 12 ชั่วโมง ) , ช่วงขนาดเมล็ด ( 0.5 )
3 มม. ) อัตราส่วนของตัวทำละลาย ( 0.03 ) 0.09 กรัม / มิลลิลิตรและความหลากหลายของตัวทำละลาย ( มีขั้วและไม่มีขั้ว )
1 กระบวนการสกัดเพื่อ การออกแบบการทดลอง ( DOE ) รูปแบบก็ถือว่าเตรียมตัว
เป็นเมทริกซ์ทดลองใช้การออกแบบคอมโพสิตกลาง ( CCD ) วิธีการ Response Surface Methodology
( RSM ) มาประยุกต์ใช้ในการปรับพารามิเตอร์ของกระบวนการเพื่อให้ได้ผลผลิตน้ำมันสูงสุด น้ำมันสูงสุด
การกู้คืน , 4936 เปอร์เซ็นต์ ในการทดลองได้ศึกษาด้วยเฮกเซนเป็นตัวทำละลาย , 0.08 กรัม / มล.
ตัวถูกละลายตัวทำละลายอัตราส่วนขนาดเมล็ดเฉลี่ย 1 มิลลิเมตร และ 8 เวลาการสกัด H . สมบัติทางเคมี physico
ของน้ำมันที่ได้จากเมล็ดยางประมาณวัดความเหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซล .
โปรตอนนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ ( 1
H NMR สเปกตรัม ) นำน้ำมันเมล็ดยางพารา ( RSO ) เปิดเผย
13หนึ่ง 39.86 17% , linoleic คิดเป็น 27.06 % และ % , โอลิ 19.91 % กรดไขมันไม่อิ่มตัวในองค์ประกอบของมัน เหล่านี้
ส่วนประกอบข้อมูลคุณภาพยืนยันกับฟูเรียร์ Infrared ( FT-IR )
ด้วยความร้อน ( TG ) และ differential Scanning Calorimeter ( DSC ) การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมันสกัด .
2015 นอกจากนี้ จำกัด .
1 บทนำ
ความต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องพร้อมกับการขยายตัวของประชากรและอุตสาหกรรม
[ 1 , 2 ] ปัจจุบันโลกกำลังเผชิญกับวิกฤตพลังงาน
เนื่องจากความต้องการที่มากเกินไปของเชื้อเพลิงฟอสซิลและ
จำกัดห้องพัก [ 3 – 5 ] ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการใช้มากเกินไปของฟอสซิล
ได้มาเชื้อเพลิง [ 6 , 7 ] การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
จากชีวมวลเป็นวิธีหนึ่งของการแสวงหาแหล่งพลังงานของ
หมุนเวียน รวมทั้งการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากแหล่งที่มา เช่น ข้าวโพด , ถั่วเหลือง , flaxseed ,
rapeseed อ้อย น้ำมันปาล์ม น้ำตาลดิบ ขยะเศษอาหาร ไขมันสัตว์ ,
, [ 8 ] และเมล็ดยาง . ไบโอดีเซลเป็นส่วนผสมของกรดไขมัน
อัลคิลเอสเทอร์ที่ได้จากทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ( เอสเทอร์ตรา )
วัตถุดิบเอสเทอร์ [ 9 ] วัตถุดิบที่ใช้ได้สำหรับ
การผลิตไบโอดีเซล เช่น เมล็ดพืชน้ำมัน ( น้ำมันพืช ไขมันสัตว์ เช่น กากของเสีย
สาหร่าย และน้ำมันปรุงอาหาร และจาระบี [ 10 ]
ใช้พืชวัตถุดิบสำหรับการผลิตไบโอดีเซลเพิ่ง
ได้รับความกังวลมากเกี่ยวกับอาหารและเชื้อเพลิงและความยั่งยืน
ข้อพิพาท[ 11 ] ตามรายงานที่ตีพิมพ์ในปี 2012 [ 12 ] อินเดียนำเข้า
10.3 ล้านตันของน้ำมันเพื่อรองรับความต้องการบริโภคเพื่อวัตถุประสงค์
และดังนั้นจึงไม่สามารถกินน้ํามันสําหรับการใช้งานแล้วให้กิน นอน ไม่ ตัวอย่างเช่นยาง
น้ํามันเมล็ด soapnut , มันสำปะหลัง ,
แซลมา ว , , karanja กุสุม , สะเดา , ซู ฯลฯ มีบทบาทมากและ
บริจาคสำหรับการผลิตไบโอดีเซล [ 1 ]บางคนไม่กิน
น้ำมันแหล่งมีการระบุไว้ในตารางที่ 1 .
ต้นไม้ยางพารา เป็นของครอบครัวของ euphorbiaceous
[ 10 ] มันมีต้นกำเนิดจากอเมริกาใต้ ( Amazon ) และปลูกเป็นพืชอุตสาหกรรม


เอเชียตะวันออกเฉียงใต้นับตั้งแต่เปิดในปี 1876 [ 21 ] ยางพาราเติบโตเร็วที่สุดที่ระดับความสูง 200 เมตร
ด้านล่างที่มีอุณหภูมิประมาณ 27 หรือ 28 C .
ยางต้นไม้ผู้ผลิตในโลกคือประเทศไทย ( 35% ) ,
http : / / DX ดอย . org / 10.1016 / j.fuel . 2015.02.058
0016-2361 / 2015 นอกจากนี้ จำกัด .
⇑ที่สอดคล้องกันของผู้เขียน โทร . 91 361 258 2263 ; โทรสาร : 91 361 258 ท .
e - mail address : [e-mail] ( หน้าทิวา ) .
เชื้อเพลิง 150 ( 2015 ) 636 – 644
เนื้อหารายการที่มีอยู่ในเชื้อเพลิง

บริการวารสารหน้าแรก : www.elsevier .