الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات اليوتكتية العميقة
تُعد المذيبات اليوتكتية العميقة (DES) والمذيبات اليوتكتية العميقة الطبيعية (NADES) وسائط استخلاص قوية وقابلة للتعديل وصديقة للبيئة، وتُستخدم في المستخلصات النباتية والمواد الغذائية والمكملات الغذائية ومستحضرات التجميل والمكونات الصيدلانية. تعمل أجهزة الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار من Hielscher على تكثيف عملية الاستخلاص باستخدام المذيبات اليوتكتية العميقة (DES) من خلال تسريع نقل الكتلة، وتفتيت هياكل الخلايا النباتية، وتحسين تغلغل المذيب – حتى عند العمل مع أنظمة المذيبات اللزجة مثل المذيبات اليوتكتية العميقة الطبيعية (NADES) القائمة على الجلسرين.
سواء كنت تقوم بفحص تركيبات المذيبات في المختبر، أو تعمل على تحسين معايير الاستخلاص لمركب كيميائي نباتي معين، أو تنتقل إلى مرحلة الإنتاج المستمر المدمج في خط الإنتاج، فإن أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية من Hielscher توفر تحكماً قابلاً للتكرار في السعة، وتشغيلًا قويًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، ومعالجة قابلة للتوسع من الملليلترات إلى معدلات التدفق الصناعية.
لماذا يختار منتجو المستخلصات شركة Hielscher لاستخراج DES
- كفاءة استخلاص أعلى للبوليفينول، والفلافونويد، والقنب، والتربينات، والأنثوسيانين، والمركبات النشطة بيولوجيًا الأخرى
- استخلاص أسرع مقارنةً بالطرق التقليدية للتخمير واستخلاص المذيبات في الخزانات المُحَرَّكة
- متوافق مع أنظمة DES وNADES والجلسرين والماء والإيثانول والمذيبات المختلطة
- المعالجة الفعالة للمذيبات عالية اللزوجة باستخدام الموجات فوق الصوتية ذات السعة العالية
- أنظمة التشغيل الدفعي، وإعادة التدوير، والتدفق المستمر
- التحكم الدقيق في السعة، والطاقة المدخلة، ودرجة الحرارة، ومدة العملية
- سهولة التوسع من مرحلة اختبار الجدوى إلى مرحلة الإنتاج التجريبي والإنتاج الصناعي الكامل
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.
لماذا يُحسّن المعالجة بالموجات فوق الصوتية استخلاص DES وNADES
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.
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.
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.
استخلاص الأنثوسيانين بالموجات فوق الصوتية باستخدام DES
الأنثوسيانين هي أصباغ طبيعية ومضادات أكسدة قيّمة توجد في الجزر الأسود والتوت والعنب والذرة الأرجوانية ومواد نباتية أخرى. وتُعد المذيبات اليوتكتية العميقة مناسبة تمامًا لاستخلاص الأنثوسيانين، حيث يمكن تعديل شبكة الروابط الهيدروجينية فيها لتتوافق مع متطلبات القطبية والاستقرار الخاصة بهذه المركبات اللونية. عند دمجها مع الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، يصبح استخلاص DES أكثر كفاءة بشكل ملحوظ: حيث يؤدي التجويف بالموجات فوق الصوتية إلى تفتيت هياكل الخلايا النباتية، وتحسين تغلغل المذيب، وتسريع إطلاق الأنثوسيانين في وسط الاستخلاص. تظهر دراسة أجريت على أنثوسيانين الجزر الأسود باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية UP400St أن المذيبات اليوتكتية العميقة القائمة على كلوريد الكولين، خاصةً عند دمجها مع الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية، يمكن أن توفر بديلاً مستداماً وفعالاً للاستخلاص التقليدي باستخدام الإيثانول أو الميثانول المحمض. (انظر Türker et al., 2021)
استخلاص البوليفينول بالموجات فوق الصوتية باستخدام DES
تُعد البوليفينولات، بما في ذلك الفلافونويدات والأحماض الفينولية والمركبات المضادة للأكسدة ذات الصلة، جزيئات مستهدفة مهمة في عمليات الاستخلاص النباتية والغذائية والمغذية والتجميلية. تعتبر المذيبات اليوتكتية العميقة القائمة على الجلسرين جذابة بشكل خاص لاستخلاص البوليفينول لأن قطبيتها وقدرتها على تكوين الروابط الهيدروجينية تدعمان إذابة المركبات الفينولية. تعمل الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار على تكثيف العملية بشكل أكبر عن طريق زيادة نقل الكتلة، وتقليل وقت الاستخلاص وتحسين التلامس بين المذيبات اليوتكتية العميقة والمصفوفة النباتية.
استخدمت دراسة بحثية مركبًا من الجلسرين وخلات الأمونيوم (DES) مع الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية في ظل معايير مُحسَّنة مثل درجة الحرارة وتركيز المركب وسعة الموجات فوق الصوتية. وأظهرت النتائج أن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام DES سمح باستخلاص فعال لمجموع الفينولات والفلافونويدات والنشاط المضاد للأكسدة من ثمار شجرة الكينابيري، مما يثبت إمكانات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام DES كطريقة استخلاص صديقة للبيئة للمعالجة النباتية الصناعية. (انظر Jamshed et al., 2022)
- 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 اليوتكتية العميقة (DES) هي خليط يتكون من مادة واحدة على الأقل من مقبلة الروابط الهيدروجينية (HBA) ومادة واحدة على الأقل من مانحة الروابط الهيدروجينية (HBD)، بما في ذلك الأحماض الكربوكسيلية ومركبات متجددة أخرى. وفقًا لـ Cai وآخرون (2019)، “تعد التفاعلات القوية للروابط الهيدروجينية بين HBA و HBD العامل الأهم في تكوين DESs.” [Cai 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 |
جهاز الموجات الصوتية الصناعية UIP4000hdT مع خلايا تدفق للاستخراج المتواصل أثناء التشغيل
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
أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لاستخراج DES في المختبرات والمشاريع التجريبية والصناعية
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.
| حجم الاستخراج | جهاز سونيكاتور موصى به |
|---|---|
| تطوير الطرق، R&د، الفحص | UP100H (100 واط), UP200Ht (200 واط), UP400St (400 واط) |
| دفعات من مادة DES/NADES اللزجة | UIP500hdT (500 واط), UIP1000hdT (1000 واط) |
| الإنتاج التجريبي | UIP1000hdT أو UIP2000hdT (2000 واط) |
| الاستخراج الصناعي المستمر | UIP4000hdT (4000 واط), UIP6000hdT (6000 واط), UIP16000hdT (16 كيلو واط) أو مجموعات |
اتصل بنا! / اسألنا!
الاستفادة من استخراج بالموجات فوق الصوتية واستخدام صوتي Hielscher لاستخراج النباتية مع كفاءة لا مثيل لها والاستدامة!
الاستفادة من استخراج بالموجات فوق الصوتية واستخدام صوتي Hielscher لاستخراج النباتية مع كفاءة لا مثيل لها والاستدامة!
الجلسرين (الجلسرين) قادر على الحفاظ على سلامة المركبات النشطة بيولوجيا ، جنبا إلى جنب مع طبيعته غير السامة والقابلة للتحلل ، مما يجعله مذيب جذاب للصناعات الدوائية ومستحضرات التجميل والأغذية. جنبا إلى جنب مع ظروف استخراج خفيفة من الموجات فوق الصوتية ، مقتطفات الجلسرين بالموجات فوق الصوتية تظهر نوعية ممتازة والتوافر البيولوجي. تضمن عملية الصوتنة أعلى كفاءة تؤدي إلى غلات عالية وتقليل وقت الاستخراج وانخفاض تكاليف المعالجة! استخدام المذيب من اختيارك، وتحقيق غلة استخراج ممتازة وجودة استخراج متفوقة مع صوتيات Hielscher!
الأسئلة الشائعة حول الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات اليوتكتية العميقة
ما هو الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات اليوتكتية العميقة؟
يجمع الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات اليوتكتية العميقة بين المعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار وأنظمة المذيبات DES أو NADES. حيث يقوم المسبار فوق الصوتي بإدخال موجات صوتية عالية الكثافة إلى الملاط المكون من النبات والمذيب. ويؤدي التكهف الناتج عن ذلك إلى تفتيت هياكل الخلايا النباتية، وتحسين تغلغل المذيب، وتسريع انتقال المركبات النشطة بيولوجيًا إلى المذيب اليوتكتي العميق.
لماذا يُستخدم الموجات فوق الصوتية في استخراج DES وNADES؟
تساعد الموجات فوق الصوتية على تحسين عملية الاستخلاص باستخدام تقنيتي DES وNADES من خلال زيادة انتقال الكتلة، وتقليل وقت الاستخلاص، ومساعدة المذيب على الوصول إلى المركبات داخل الخلايا بشكل أكثر فعالية. ويعد هذا مفيدًا بشكل خاص للمواد النباتية التي تكون فيها المركبات المستهدفة محصورة داخل خلايا النبات أو أليافه أو هياكله الراتنجية.
ما هي المركبات التي يمكن استخلاصها باستخدام DES وNADES عن طريق المعالجة بالموجات فوق الصوتية؟
يمكن استخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام تقنيتي DES وNADES في العديد من المركبات النشطة بيولوجيًا، بما في ذلك البوليفينول، والفلافونويد، والأنثوسيانين، والتربينات، والقنب، والقلويدات، ومضادات الأكسدة، والأصباغ، والمركبات العطرية، والمركبات الكيميائية النباتية الأخرى. وينبغي اختيار تركيبة المذيب وفقًا لقطبية المركب المستهدف واستقراره وقابليته للذوبان.
هل المذيبات اليوتكتية العميقة متوافقة مع أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية من Hielscher؟
نعم. تعد أجهزة الاستخلاص الصوتي من نوع المسبار من Hielscher مناسبة للاستخلاص باستخدام المذيبات اليوتكتية العميقة، والمذيبات اليوتكتية العميقة الطبيعية، وأنظمة المذيبات القائمة على الجلسرين، والماء، والإيثانول، والعديد من وسائط الاستخلاص الأخرى. بالنسبة لأنظمة DES أو NADES اللزجة، فإن جهاز الموجات فوق الصوتية القوي ذو المسبار مفيد بشكل خاص لأنه يوفر خلطًا مكثفًا وتجويفًا ونقل كتلة مباشرة في السائل.
هل يمكن لعملية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام مادة DES معالجة المذيبات عالية اللزوجة؟
نعم. تتميز العديد من تركيبات DES وNADES بلزوجة أعلى مقارنة بالمذيبات التقليدية. وتعد معالجات الموجات فوق الصوتية من Hielscher مناسبة تمامًا لوسائط الاستخلاص اللزجة، حيث يقوم السونوترويد بتوجيه الموجات فوق الصوتية عالية السعة مباشرةً إلى خليط المذيب والمادة. أما بالنسبة للأحجام الكبيرة أو المعالجة المستمرة، فيمكن لمفاعلات التدفق المباشر تحسين عملية الخلط والتحكم في الحرارة وتوحيد العملية.
هل يعتبر استخلاص مادة DES بالموجات فوق الصوتية مناسبًا لإنتاج الأغذية والمكملات الغذائية ومستحضرات التجميل؟
نعم. غالبًا ما يتم اختيار DES وNADES في التطبيقات التي تتطلب انخفاضًا في التقلب، وتقليل مخاطر المذيبات، وأداء استخلاص قابل للتعديل. واعتمادًا على مكونات المذيب المختارة والمتطلبات التنظيمية، يمكن استخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام DES في مكونات الأغذية، والمستخلصات الغذائية، والمكونات النشطة في مستحضرات التجميل، والمركزات النباتية، والمستخلصات المخصصة للأغراض البحثية.
هل يمكن توسيع نطاق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات المائة؟
نعم. يتميز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بقدرة عالية على التوسع، حيث يمكن نقل نفس معلمات العملية – مثل السعة، ومدخلات الطاقة، ووقت البقاء، ودرجة الحرارة، ونسبة المادة الصلبة إلى السائلة – من التجارب المعملية إلى الإنتاج التجريبي والصناعي. توفر شركة Hielscher أجهزة استخلاص بالموجات فوق الصوتية للعينات المعملية الصغيرة، والتحسين على طاولة العمل، والدفعات التجريبية، والاستخلاص الصناعي المستمر بالتدفق.
هل ينبغي عليّ استخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية على دفعات أم بشكل متواصل في عمليات DES؟
غالبًا ما يُعد الاستخلاص الدفعي الخيار الأمثل للاختبارات المعملية وفحص التركيبات وحجم الإنتاج الصغير. أما الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية المدمج في خط الإنتاج، فيُفضل عادةً في الإنتاج التجريبي والصناعي لأنه يوفر وقت بقاء مُحكَم، وقابلية تكرار محسّنة، وتبريدًا أسهل، وإنتاجية مستمرة. ويعتمد الإعداد الأمثل على اللزوجة، والمواد النباتية، ونسبة المذيب، والمركب المستهدف، والقدرة الإنتاجية.
كيف أختار جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية المناسب لاستخلاص مادة DES؟
يعتمد اختيار جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية المناسب على حجم العينة، وحجم الدفعة، ومعدل التدفق، ولزوجة المذيب، والمركب المستهدف، ودرجة حرارة الاستخلاص، والهدف الإنتاجي. تعد الوحدات المختبرية الصغيرة مناسبة لتطوير الطرق، بينما تُستخدم أجهزة الموجات فوق الصوتية الصناعية من سلسلة UIP لاستخراج DES على نطاق تجريبي ونطاق الإنتاج. يمكن لشركة Hielscher أن توصي بتكوين يعتمد على المواد الخام ونظام المذيبات والإنتاجية المطلوبة.
ما هي معلمات العملية المهمة في عملية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات؟
وتشمل المعلمات المهمة السعة فوق الصوتية، ومدخلات الطاقة، ووقت الاستخلاص، ودرجة الحرارة، وتركيبة DES أو NADES، ومحتوى الماء، ونسبة المادة الصلبة إلى السائلة، وحجم الجسيمات، واللزوجة، ومعدل التدفق. وينبغي تحسين هذه المعلمات لكل مادة نباتية ومركب مستهدف لتحقيق عائد مرتفع وجودة جيدة للمستخلص وإنتاج قابل للتكرار.
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 Jamshed, 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.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.