استفاده از سیستم استنتاج فازی-عصبی (انفیس) در مدلسازی استخراج ترکیبات فنولی از گیاه شاه اسپرم ( Tanacetum Balsamita ) با کمک امواج فراصوت
سهند غفورزاده
1
(
گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تیریز، ایران.
)
مهدی قره خانی
2
(
گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تیریز، ایران.
)
حمید بخش آبادی
3
(
گروه کشاورزی، مرکز آموزش عالی میناب، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران.
)
کلید واژه: استخراج ترکیبات آنتی اکسیدانی, فراصوت, شاه اسپرم, مدلسازی,
چکیده مقاله :
در این پژوهش مدلسازی استخراج ترکیبات فنولی از گیاه شاه اسپرم ( Tanacetum Balsamita ) با کمک امواج فراصوت و با استفاده از سامانه استنتاج فازي-عصبي تطبيقي (انفیس) بررسی شد. بدین منظور، مقدار فرکانس دستگاه فراصوت، نسبت نمونه به حلال و زمان فرایند بهعنوان ورودی و بازده استخراج عصاره، مقدار ترکیبات فنولی کل، توانايي به دام اندازي راديكال آزاد و ظرفیت آنتیاکسیدانی براساس احیاء آهن بهعنوان خروجی در نظر گرفته شد. سه تابع عضویت گوسی، مثلثی و ذوزنقهای با 2-2-2، 3-3-3 و 4-4-4 تابع عضویت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تابع مثلثی با 2-2-2 و 3-3-3 تابع عضویت به ترتیب برای متغیر خروجی بازده استخراج و ظرفیت آنتیاکسیدانی براساس احیاء آهن، تابع گوسی با 4-4-4 تابع عضویت برای متغیر ترکیبات فنولی کل و در نهایت تابع ذوزنقهای با 2-2-2 تابع عضویت برای توانايي به داماندازي راديكال آزاد بهعنوان مدل بهینه انتخاب گردید. از طرفی مشخص شد که استفاده از امواج فراصوت منجر به بهبود یا افزایش سایر پارامترها شد و با افزایش فرکانس امواج فراصوت در ابتدا میزان بازده استخراج، میزان ترکیبات فنولی، توانايي به دام اندازي راديكال آزاد (DPPH) و ظرفیت آنتیاکسیدانی براساس احیاء آهن افزایش و سپس کاهش یافت. با افزایش زمان و همچنین کاهش نسبت حلال به نمونه، میزان بازده استخراج، میزان ترکیبات فنولی و ظرفیت آنتیاکسیدانی براساس احیاء آهن افزایش یافت. در پایان میتوان بیان داشت که میزان ضرایب همبستگی بالای بین نتایج آزمایشگاهی و خروجیهای مدل بیانگر دقت قابل قبول و قابلیت استفاده از این مدلها در کنترل فرایند استخراج ترکیبات فنولی از گیاه شاه اسپرم با کمک امواج فراصوت بود.
چکیده انگلیسی :
This study investigated the modeling of phenolic compound extraction from the Tanacetum Balsamita plant using ultrasound waves and the fuzzy-neural inference system (ANFIS). Input variables included the frequency of the ultrasonic device, the sample to solvent ratio, and process time. Output variables included extraction efficiency, total phenolic compounds, free radical trapping ability, and antioxidant capacity based on iron reduction. Three types of membership functions (Gaussian, triangular, and trapezoidal) with varying numbers of membership functions were examined. Results indicated that the most optimal models were triangular functions with 2-2-2 and 3-3-3 membership functions for extraction efficiency and antioxidant capacity, Gaussian function with 4-4-4 membership function for total phenolic compounds, and trapezoidal function with 2-2-2 membership function for free radical trapping ability. Ultrasound was found to improve or increase various parameters, with higher ultrasound frequencies leading to increased extraction efficiency, phenolic compounds, free radical trapping ability, and antioxidant capacity before eventually decreasing. Additionally, increasing process time and decreasing solvent to sample ratio resulted in higher extraction efficiency, phenolic compounds, and antioxidant capacity. The high correlation coefficients between laboratory results and model outputs suggest the accuracy and potential use of these models in controlling the extraction process of phenolic compounds from the Tanacetum Balsamita plant using ultrasound waves.
