pdf,1500KB - Tehnološko-metalurški fakultet - Univerzitet u Beogradu

НАСТАВНО НАУЧНО ВЕЋЕ, 17.03.2011. 1334.2. Odbranjen magistarski rad - M72:4.2.1. Ekstrakcija etarskih ulja natkritičnim ugljenik(IV) oksidom iz korena odoljena (Valerianaofficinalis) i ploda šargarepe(Daucus carota) – matematičko modelovanje na nivou sekrecionihstruktura, Tehnološko-metalurški fakultet, Beograd, 2006Analiza publikovanih radovaNaučna aktivnost dr Marka Stamenića posvećena je ispitivanju procesa natkritične ekstrakcije(NKE) iz sirovina biljnog porekla, sa akcentom na matematičkom modelovanju procesa NKE.NKE je postupak ekstrakcije fluidom koji se nalazi u natkritičnom stanju, što znači na temperaturiiznad svoje kritične temperature i pritisku iznad svog kritičnog pritiska. Osnovna prednost NKE uodnosu na standardne vidove separacije je u tome što se ona izvodi na umerenim temperaturama,te se može primeniti za izdvajanje slabo isparljivih i termički nestabilnih jedinjenja. Takođe,primena natkritičnih fluida omogućava laku separaciju rastvorka od rastvarača, kao i relativnojednostavnu selektivnu ekstrakciju, jer se promenom njihove gustine mogu regulisati prinos isastav ekstrakta koji se dobija. Najčešće primenjivan fluid u procesima NKE je natkritičniugljenik(IV)-oksid (NK CO 2 ).Polazna tačka u naučnom radu dr Marka Stamenića bilo je formulisanje matematičkog modelana nivou sekrecionih struktura za opis procesa NKE etarskih ulja iz biljnog materijala. Za razlikuod do tada postojećih matematičkih modela, prisutnih u stručnoj literaturi, matematički model nanivou sekrecionih struktura uzima u obzir lokaciju etarskog ulja unutar čestica biljnog materijala,tj. sekecionu strukturu biljnog materijala koja je odlika biljne familije. Na ovaj način napravljen jeznačajan pomak u razumevanju fenomena do kojih dolazi prilikom procesa NKE etarskih ulja izbiljnog materijala, uzevši u obzir da su po prvi put informacije o fiziologiji biljnog materijalaznačajan činilac postavke matematičkog modela. Prvi rezultati ovih istraživanja objavljeni su zaproces NKE iz glandularnih trihoma biljaka familije Lamiaceae (rad 2.1.8.), a zatim i za procesNKE iz sekretornih ćelija, šupljina i cevčica (radovi 2.1.5, 2.1.6 i 2.1.7.). U navedenim radovimapredstavljeno je kvalitativno i kvantitativno poboljšanje u rezultatima primene matematičkogmodela na nivou sekrecione strukture, u odnosu na druge, u stručnoj literaturi prisutne,matematičke modele. U radu 2.1.3. je, na osnovu novih saznanja o fizionomiji biljnog materijala ifenomenologiji procesa NKE, predstavljen novi, generalni matematički model na nivousekrecionih struktura, na osnovu koga je moguće izvršiti klasifikaciju biljnog materijala u odnosuna fenomene, tj. preovlađujuće mehanizme prenosa mase, do kojih dolazi prilikom procesa NKE.U ovoj oblasti dr Marko Stamenić je radio i odbranio i svoju magistarsku tezu (rad 4.2.1.).Nova saznanja o fenomenologiji procesa NKE omogućila su i istraživanja mogućnostioptimizacije procesa NKE. U radovima 2.1.8. i 2.3.1. predstavljen je nov način odvijanja procesaNKE etarskih ulja iz biljaka familije Lamiaceae pomoću koga se postižu značajne uštede upotrošnji energije i natkritičnog fluida. Ovi rezultati podstakli su nova istraživanja u oblasti uticajaNK CO 2 na strukturu biljnog materijala na visokim pritiscima, kao i ispitivanja mogućnostioptimizacije procesa NKE ne samo etarskih ulja, već i totalnih ekstrakata, u širem opsegu pritiska itemperature. Rezultati ovih istraživanja (radovi 2.1.2. i 4.1.1.) nedvosmisleno su ukazali napostojanje uticaja NK CO 2 na biljni materijal. Kroz ovaj uticaj opisana je i mogućnost optimizacijeprocesa NKE, tj. detaljno je opisan postupak izvođenja procesa NKE, od pripreme biljne sirovinedo dobijanja ekstrakta, u zavisnosti od samog biljnog materijala, odnosno dela biljke koji sekoristi. Takođe, rezultati ovih istraživanja fenomenološki su objasnili i pojave do kojih dolazi naindustrijskom nivou kada je u pitanju proces NKE, kao što je očvršćavanje ekstrakcione pogačeprilikom NKE iz granulata hmelja. Ovo je dovelo i do međunarodne saradnje sa HamburgUniversity of Technology, Nemačka i Fertilizers Research Institute, Poljska. Primenom