Verðmætasköpun úr lúpínufræjum: Einangrun undir þrýstingi

Abstract

Í þessu verkefni var leitast við að finna verðmætar afurðir úr fræjum Lupinus nootkatensis (Alaska lúpínunnar). Ýmsar rannsóknir með tilliti til verðmætasköpunar hafa verið gerðar á hinum fjölmörgu lúpínutegundum skyldum L. nootkatensis. Þessar rannsóknir gefa góð fyrirheit um að svipaðir eiginleikar séu í L. nootkatensis. Leitast var við að einangra hreina olíu úr fræjunum með Soxhlet undir þrýstingi, þar sem þessi aðferð er líklegri til að skila hærri nýtni á lífskilvirkum efnum. Koltvísýringur var notaður sem leysir við að aðskilja olíuna úr fræjunum. Unnið var með fastan þrýsting og hitastig, en tímalengd á einangrunarferlinu var breytileg. Einnig var unnið með tvo mismunandi grófleika á fræjunum þar sem nýtnin var skoðuð. Leitast var við að nota umhverfisvæna aðferð til að vinna olíu úr fræjunum með tilliti til matvæla-, lyfja- og snyrtivöruframleiðslu. Einnig var athugað hvort alkalóíðar kæmu til með að skila sér yfir í fræolíuna. L. nootkatensis var fyrst kynnt til sögunnar á Íslandi árið 1945 með því að vinna á landeyðingu af sökum náttúrulegra afla. Í kjölfarið dreifði L. nootkatensis sér um Ísland og er af mörgum talin vera illgresi og ágeng tegund, þar sem hún tekur algjörlega yfir þau landssvæði þar sem að hún nær að skjóta rótum. Aðgengi að hráefni skipti miklu máli fyrir verkefnið með tilliti til hugsanlegrar magnframleiðslu. Notast var við sérsmíðað tæki sem notar hefðbundið Soxhlet, sem vinnur undir þrýstingi.Það fengust mjög skírar niðurstöður úr verkefninu með tilliti til olíu einangrunar og mælingar á alkalóíðum sem að voru tveir þýðingarmestu þættirnir. Mælanlegt magn af olíu fékkst með þessari einangrunar aðferð ásamt því mældust alkalóíðar í olíunni eftir einangrun. Einnig voru hámarks heimtur skoðaðar með tilliti til rúmáls og tíma lengdar einangrunar. Fræ mulin með rúmmálinu 200-400 µm gáfu um helmings betri heimtur en fræ mulin í 1000 µm. Þegar hámarks heimtur voru skoðaðar með tilliti til tímalengdar þá komu 360 mín best út af þeim þrem tímalengdum sem voru mældar

In this project, efforts were made to find valuable products from the seeds of Lupinus nootkatensis (Alaskan lupine). Various studies regarding value creation have been conducted on the numerous related species of L. nootkatensis, which show promising signs that similar properties may be present in L. nootkatensis. The aim of this project was to isolate pure oil from the seeds using a Soxhlet apparatus under pressure, as this method was deemed more likely to yield higher efficiency in bioactive substances. Carbon dioxide was used as a solvent in separating the oil from the seeds. The process was carried out at constant pressure and temperature, but the duration of the isolation process was varied. Work was also done with two different coarseness levels of the seeds to examine efficiency. An environmentally friendly method was sought to process products from the seeds for use in food, pharmaceuticals, and cosmetics production. It was also investigated whether alkaloids may be transferred into the seed oil. L. nootkatensis was first introduced in Iceland in 1945 in order to combat soil erosion due to natural forces. Since then, L. nootkatensis has spread throughout Iceland and is considered by many to be a weed and an invasive species, as it completely takes over the areas where it manages to take root. Access to raw materials was very important for the project with regard to potential large-scale production. A custom-built device using traditional Soxhlet, which operates under pressure, was utilized.The results from the project regarding oil extraction and measurements of alkaloids were very clear, with oil yield and alkaloid measurements being the two most significant factors. Measurable amounts of oil were obtained with this extraction method, along with measurements of alkaloids in the oil post-extraction. Additionally, maximum yields were examined in terms of volume and duration of extraction. Seeds with a volume of 200-400 µm yielded about half better than seeds with a volume of 1000 µm. When maximum yields were examined in terms of duration, 360 minutes yielded the best results out of the three durations measured.