مذيبات سهلة الانصهار عميقة لاستخراج عالي الكفاءة
توفر المذيبات سهلة الانصهار العميقة (DESs) والمذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة (NADES) مزايا كمذيبات استخراج على العديد من المستويات ، وبالتالي فهي بديل واعد للمذيبات العضوية التقليدية. يعمل المذيبات الانصهارية العميقة بشكل ممتاز مع الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ويعطي عوائد عالية من المستخلصات عالية الجودة. معرفة المزيد عن استخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة.
كيف يحسن الموجات فوق الصوتية الاستخراج بالمذيبات سهلة الانصهار العميقة؟
يمكن أن يوفر الاستخراج من نوع المسبار بالموجات فوق الصوتية باستخدام مذيبات سهلة الانصهار العميقة والمذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العديد من المزايا لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا. واحدة من المزايا الرئيسية هي زيادة كفاءة استخراج المركبات الفينولية والمواد الكيميائية النباتية الأخرى من المصادر الطبيعية. تشتهر المذيبات سهلة الانصهار العميقة بكفاءة استخراج عالية ، والتي يمكن تعزيزها عن طريق الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية. نظرا لعدم سميتها ، فهي خيار مذيب رائع للمنتجات الصيدلانية والغذائية. هذا يجعل الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات سهلة الانصهار العميقة طريقة خضراء ومستدامة لاستعادة المركبات النشطة بيولوجيا. وقد ثبت علميا أن الاستخدام التآزري للموجات فوق الصوتية مع المذيبات سهلة الانصهار العميقة يؤدي إلى زيادة غلة المركبات النشطة بيولوجيا المختلفة. بشكل عام ، يوفر الاستخراج من نوع المسبار بالموجات فوق الصوتية باستخدام مذيبات سهلة الانصهار العميقة ومذيبات سهلة الانصهار العميقة الطبيعية نهجا أكثر كفاءة وصديقا للبيئة لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا.
استخراج بالموجات فوق الصوتية مع المذيبات الانصهارية العميقة (الطبيعية) هو وسيلة فعالة للغاية لمقتطفات نباتية متفوقة. تظهر الصورة المعالج بالموجات فوق الصوتية UP400St (400W) مع دفعة 8 لتر لاستخراج النباتات.
الجلسرين النباتي هو مذيب استخراج مثالي بسبب خصائصه غير السامة وغير المهيجة وقدرته على الحفاظ على استقرار وفعالية المركبات النشطة بيولوجيا الحساسة. كلاهما ، مخاليط الجلسرين النقي والجلسرين والماء ، مذيبات مفيدة لإنتاج مقتطفات للمكملات الغذائية والمغذيات ومستخلصات النكهة والمضافات الغذائية ومستحضرات التجميل.
- كفاءة عالية
- عملية سريعة
- غير سامة
- قابل للضبط تماما للنباتات المحددة
- ظروف معالجة معتدلة
- وضع الدفعات والتدفق
- سهل وآمن
- صديقة للبيئة / قابلة للتحلل
- قابل لإعادة التدوير
- غير قابل للاشتعال
- رخيصه
- يمكن الوصول إليها بسهولة
ما هي المذيبات الانصهارية العميقة (DES)؟
المذيبات سهلة الانصهار العميقة (DESs) هي مخاليط من مستقبل رابطة هيدروجينية واحد على الأقل (HBA) ومانح واحد للرابطة الهيدروجينية (HBD) ، بما في ذلك الأحماض الكربوكسيلية والمركبات المتجددة الأخرى. وفقا ل Cai et al. (2019) ، "إن تفاعل الترابط الهيدروجيني القوي بين HBA و HBD هو العامل الأكثر أهمية لتشكيل DESs." [كاي وآخرون 2019]
بالنسبة للمانحين للروابط الهيدروجينية ، غالبا ما تستخدم مركبات مثل السكريات والأحماض الأمينية والأحماض الكربوكسيلية (مثل حمض البنزويك وحمض الستريك وحمض السكسينيك) أو الأمينات (مثل اليوريا والبنزاميد). إن إمكانات التفاعل الكيميائي لمانحي الروابط الهيدروجينية هي العوامل الرئيسية التي تساهم في تكوين وكفاءة المذيبات سهلة الانصهار العميقة. أملاح هاليد مثل كلوريد الكولين أو كلوريد الزنك يمكن أيضا أن تستخدم جنبا إلى جنب مع الجهات المانحة الرابطة الهيدروجينية. تتشكل المذيبات سهلة الانصهار العميقة الأخرى القائمة على كلوريد الكولين مع حمض المالونيك, الفينول أو الجلسرين. نتيجة لتفاعلات الترابط الهيدروجيني القوية ، يتم تقليل نقطة انصهار المذيبات سهلة الانصهار العميقة بشكل كبير عند مقارنتها بمكوناتها الفردية. على عكس المذيبات التقليدية (مثل الإيثانول والميثانول والهكسان والبيوتان وما إلى ذلك) فإن المذيبات سهلة الانصهار العميقة غير متطايرة ، مما يعني أن ضغط البخار منخفض للغاية وبالتالي فهي بالكاد قابلة للاشتعال. سمية المذيبات سهلة الانصهار العميقة منخفضة ، وقابليتها للتحلل البيولوجي عالية ، والسلائف الضرورية غير مكلفة ومتاحة بسهولة وفيرة وكذلك متجددة.
تعتبر المذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة (NADES) أكثر صداقة للبيئة حيث يتم الحصول على جميع السلائف من مصادر طبيعية. توفر المذيبات سهلة الانصهار العميقة أيضا ملاءة قابلة للضبط بناء على كيمياء المذاب والأنواع المستخدمة لإنشاء مذيبات سهلة الانصهار العميقة. تظهر بعض المذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة لزوجة عالية وبالتالي فهي ليست مناسبة جدا لاستخراج الدفعات. ومع ذلك ، يمكن تطبيق المذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة ذات اللزوجة العالية بنجاح كمذيبات في استخراج التدفق بالموجات فوق الصوتية.
يوضح الجدول أدناه بعض التركيبات النموذجية للمذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة (NADES) لاستخراج المواد الكيميائية النباتية:
| تكوين ناديس | النسبة المولية |
|---|---|
| كلوريد الكولين:حمض اللاكتيك | 1:2 |
| كلوريد الكولين:حامض الستريك:ماء | 1:1:2 |
| كلوريد الكولين:حمض الماليك:ماء | 1:1:2 |
| كلوريد الكولين:حمض الطرطريك | 1:2 |
| كلوريد الكولين:الجلسرين | 1:2 |
| كلوريد الكولين:1,2-بروبانديول | 1:3 |
| كلوريد الكولين:السوربيتول | 1:1 |
| كلوريد الكولين:الجلوكوز:ماء | 2:1:1 |
| كلوريد الكولين:الفركتوز:ماء | 2:1:1 |
| كلوريد الكولين:اليوريا | 1:2 |
كيف يعمل الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات سهلة الانصهار العميقة؟
يعتمد الاستخراج بالموجات فوق الصوتية على التأثيرات الصوتية للموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ومنخفضة التردد. لتعزيز وتكثيف استخراج المركبات النباتية (أي المواد النشطة بيولوجيا) عن طريق الموجات فوق الصوتية ، تقترن الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة عبر مسبار بالموجات فوق الصوتية (وتسمى أيضا القرن بالموجات فوق الصوتية أو sonotrode) في الوسط السائل ، أي الملاط الذي يتكون في المواد الخام النباتية والمذيب سهل الانصهار العميق (الطبيعي). تنتقل الموجات فوق الصوتية عبر السائل وتخلق دورات متناوبة للضغط المنخفض / الضغط العالي. خلال دورات الضغط المنخفض ، يتم إنشاء فقاعات فراغ دقيقة (ما يسمى فقاعات التجويف) ، والتي تنمو على مدى عدة دورات ضغط. خلال دورات نمو الفقاعة هذه ، تدخل الغازات الذائبة في السائل إلى فقاعة الفراغ ، بحيث تتحول فقاعة الفراغ إلى فقاعات غاز متنامية. بعد النمو على مدى عدة دورات ، تصل فقاعات الفراغ إلى حجم معين لا يمكنها فيه امتصاص المزيد من الطاقة ، بحيث تنفجر بعنف خلال دورة الضغط العالي. يتميز انفجار الفقاعة بقوى تجويف شديدة ، بما في ذلك درجة حرارة وضغط مرتفعان للغاية يصل إلى 4000 كلفن و 1000 ضغط جوي ، على التوالي ؛ وكذلك فروق درجات الحرارة والضغط العالية المقابلة. هذه الاضطرابات المتولدة بالموجات فوق الصوتية وقوى القص تكسر الخلايا النباتية وتطلق المركبات النشطة بيولوجيا داخل الخلايا في المذيب سهل الانصهار العميق (الطبيعي). استخراج بالموجات فوق الصوتية يفتح بنية الخلية من النباتات ويكثف نقل الكتلة بين المواد النباتية والمذيبات. Sonication يعزز بالتالي فعالية المذيبات الطبيعية سهلة الانصهار العميقة. استخراج بالموجات فوق الصوتية مع المذيبات الانصهارية العميقة (الطبيعية) يؤدي إلى غلة عالية بشكل استثنائي في غضون وقت معالجة قصير جدا.
تعمل الموجات فوق الصوتية القوية على تعطيل بنية الخلايا النباتية ، وإطلاق المركبات النشطة بيولوجيا وتعزيز نقل الكتلة بين المادة النباتية والمذيب (على سبيل المثال ، المذيبات سهلة الانصهار العميقة).
يمنحك الجمع بين الاستخراج بالموجات فوق الصوتية والمذيبات الانصهارية العميقة (الطبيعية) الفرصة للجمع بين قوة تكثيف العملية للموجات فوق الصوتية مع تأثيرات الذوبان الرائعة وقابلية التصميم المتميزة للمذيبات سهلة الانصهار العميقة. بسبب الكفاءة الفائقة لاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، كما تستخدم الموجات فوق الصوتية بنجاح لاستخراج المياه.
اتصل بنا الآن لمعرفة المزيد عن تطبيق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية القوي باستخدام مذيبات سهلة الانصهار العميقة!
مستخرج بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT (2kW) لإنتاج المستخلصات النباتية
مستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لاستخدام المذيبات سهلة الانصهار العميقة
استخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية معالجة موثوقة ، والتي تسهل وتسرع إنتاج مقتطفات عالية الجودة من مختلف النباتات وكذلك أي مذيب. الاستخراج بالموجات فوق الصوتية متوافق للغاية مع المذيبات سهلة الانصهار العميقة (الطبيعية) ، والتي هي مواتية بسبب قوتها الممتازة للذوبان ، وقابلية التصميم للاستخراج ، والاستدامة ، والتحلل البيولوجي ، والود البيئي. إن الجمع بين تكثيف عملية الموجات فوق الصوتية للطاقة مع مزايا المذيبات الانصهارية العميقة (الطبيعية) يعطي هذه العملية تفوقا في التكنولوجيا على العديد من المستويات. تغطي محفظة Hielscher Ultrasonics مجموعة كاملة من الموجات فوق الصوتية مختبر المدمجة لأنظمة الاستخراج الصناعية. كلهم بالطبع مناسبون للاستخراج بمذيبات سهلة الانصهار العميقة.
سيساعدك موظفونا ذوو الخبرة الطويلة من اختبارات الجدوى وتحسين العملية إلى تركيب نظام الموجات فوق الصوتية الخاص بك على مستوى الإنتاج النهائي.
- عالية الكفاءة الطاقة الموجات فوق الصوتية
- موثوقية عالية
- سعات عالية جدا
- التشغيل في وضع الدفعات والتدفق
- نتائج قابلة للتكرار / قابلة للتكرار
- 24/7/365 عملية
- متانه
- البرامج الذكية
- جهاز التحكم عن بعد في المتصفح
- سهولة الاستخدام
- متطلبات صيانة منخفضة
- أمان
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الاستفادة من استخراج بالموجات فوق الصوتية واستخدام صوتي Hielscher لاستخراج النباتية مع كفاءة لا مثيل لها والاستدامة!
Hielscher Ultrasonics بتصنيع المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لخلط التطبيقات، والتشتت، والاستحلاب والاستخراج على المختبر، التجريبية والصناعية النطاق.
الأدب / المراجع
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
الموجات فوق الصوتية عالية الأداء! تغطي مجموعة منتجات Hielscher الطيف الكامل من الموجات فوق الصوتية للمختبر المدمجة على وحدات مقاعد البدلاء إلى أنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية الكاملة.