استخلاص القراص – صبغات عالية الفعالية بالموجات فوق الصوتية
القراص (Urtica dioica) نبات غني بالمركبات النشطة حيويًا، مثل البوليفينولات ومضادات الأكسدة والكاروتينات والتربينويدات، التي تُستخدم بوصفها مواد صيدلانية وعلاجية ومغذيات علاجية. ويُعد جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية أداة عالية الكفاءة ومعتمدة في الصناعة لإنتاج مستخلصات القراص ذات الجودة الفائقة.
فوائد مستخلصات القراص المنتجة بالموجات فوق الصوتية
تحتوي أوراق القراص وأزهاره وسيقانه على مجموعة واسعة من المركبات النشطة حيويًا، التي تُستخدم لتأثيراتها الطبية والعلاجية. ونظرًا إلى أن الحصول على التأثيرات المطلوبة يستلزم غالبًا تناول كميات كبيرة من نبات القراص، فإن مستخلصات القراص توفر طريقة أكثر عملية وملاءمة للمستهلك لتناول هذه المركبات. وتُعد مستخلصات القراص، على سبيل المثال في صورة مركزات أو صبغات، خيارًا فعالًا لتناول الطيف الكامل من المركبات الكيميائية النباتية في صورة عالية الفعالية.
الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية لطيفة وعالية الكفاءة لإنتاج مستخلصات القراص، مثل المستخلصات الكحولية أو المائية. وتوفر هذه المستخلصات المنتجة بالموجات فوق الصوتية تأثيرًا أقوى وأكثر تركيزًا بدرجة ملحوظة مقارنة بالمستحضرات التقليدية، مثل المركبات المستخلصة منفردة أو مستخلصات النقع أو مشروبات الشاي.
مسبار الموجات فوق الصوتية 2000hdT: تُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية طريقة عالية الكفاءة ولطيفة لاستخلاص المركبات الكيميائية النباتية من القراص اللاسع الطازج في الماء البارد
مذيبات استخلاص القراص بالموجات فوق الصوتية
للاستخلاص الفعال للمركبات النشطة حيويًا من أوراق القراص الطازجة أو المجففة، تُستخدم غالبًا مذيبات لطيفة وغير سامة، مثل الماء أو الإيثانول المائي أو الإيثانول. وبحسب المعالجة اللاحقة، مثل تركيز المستخلص بالتبخير الدوار أو التقطير، قد يكون الإيثانول أو الإيثانول المائي ذو النسبة الأعلى من الإيثانول خيارًا مفضلًا بسبب انخفاض إنثالبي تبخر الكحول.
دراسات حالة: استخلاص القراص بالموجات فوق الصوتية مثبت علميًا
درس Šic Žlabur وآخرون (2022) تأثيرات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بوصفه تقنية استخلاص خضراء. ولأن الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية يتميز بكفاءة عالية في استخلاص المركبات الكيميائية النباتية، ووقت معالجة أقصر، وبصمة بيئية أقل بكثير، فإنه يُعد حلًا مناسبًا ومستدامًا. ولتحديد تأثير طريقة الاستخلاص، قورنت الطريقة التقليدية وطريقة الموجات فوق الصوتية، باستخدام نظامين مختلفين من معدات الموجات فوق الصوتية، إلى جانب الوقت وتركيز الإيثانول، فيما يتعلق باستخلاص المستقلبات المتخصصة من مسحوق أوراق القراص. وأسهم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية باستخدام نظام مسبار، يُسمى جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار أو مجانسًا غاطسًا بالموجات فوق الصوتية، إسهامًا ملحوظًا في زيادة مردود حمض الأسكوربيك والمركبات البوليفينولية والقدرة المضادة للأكسدة لمستخلصات القراص مقارنة بالاستخلاص التقليدي. كذلك، تطلب نظام مسبار الموجات فوق الصوتية وقتًا أقل بكثير لعزل المستقلبات المتخصصة الفردية مقارنة بالاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في حمام الموجات فوق الصوتية. ولذلك، خلصت الدراسة البحثية إلى أن الاستخلاص باستخدام مسبار الموجات فوق الصوتية أكثر كفاءة بكثير في الحصول على مردود أعلى من المستقلبات المتخصصة من مسحوق القراص خلال وقت أقصر، بمتوسط مدة عملية قدره 5–10 min، مقارنة بكل من حمام الموجات فوق الصوتية والاستخلاص التقليدي بالمذيب من الطور الصلب إلى الطور السائل.
انقر هنا لمعرفة المزيد عن مزايا أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار مقارنة بحمامات الموجات فوق الصوتية (أحواض التنظيف)!
من خلال مقارنة منحنيات الفرق بين استخلاص القراص بالموجات فوق الصوتية واستخلاصه بالتحريك، يُظهر هذا القياس فعالية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية من أوراق القراص الطازجة.
درس Florez وآخرون (2022) تأثير المعالجة بالموجات فوق الصوتية في استخلاص القراص، وقارنوا النتائج بتقنيات استخلاص بديلة. وفيما يتعلق بالمحتوى الفينولي الكلي (TPC) وقيم اقتناص الجذور الحرة لـ ABTS•+ (2,2-azino- bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfonic acid)، كان الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية الطريقة الأكثر كفاءة. وتحققت أفضل مردودات الاستخلاص باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع الماء بوصفه مذيبًا، إذ بلغت القيم 21.9 mg من مكافئ حمض الغاليك/g من القراص المجفف للمحتوى الفينولي الكلي TPC، و71.8% لـ %ABTS•+، و86.6% لـ %DPPH• DPPH• (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). ويثبت هذا العمل أن المستخلص المائي لأوراق القراص الناتج بتقنية الموجات فوق الصوتية مصدر مهم لمضادات الأكسدة الطبيعية، ويمكن اعتباره بديلًا محتملًا لمضادات الأكسدة الاصطناعية.ويصف Florez وآخرون (2022) مزايا الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مقارنة بطرق الاستخلاص البديلة على النحو التالي: “تستغرق الإجراءات التقليدية، مثل استخلاص سوكسليت والاستخلاص بالارتجاع والاستخلاص بالنقع، وقتًا طويلًا، وتستهلك كميات كبيرة من المذيب، وقد تتسبب في تحلل المواد الكيميائية الحساسة للحرارة بسبب درجات الحرارة المرتفعة المستخدمة. وفي السنوات الأخيرة، بدأ استخدام تقنيات أخرى، مثل الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية. وتتيح هذه العملية اختراقًا أكبر للمذيب داخل المواد المراد استخلاصها، مما يحسن انتقال الكتلة بفضل تأثيرات الجريان المجهري. ولذلك، تُعد هذه التقنية عملية استخلاص فعالة تتمتع بمزايا مثل تقليل الوقت وزيادة المردود أو انخفاض درجة الحرارة. وغالبًا ما تحسن جودة المستخلص.”
اعثر على أفضل جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية لعملية الاستخلاص لديك
كيف تختار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المثالي لعملية الاستخلاص النباتي لديك، مثل إنتاج مستخلصات عالية الفعالية من أوراق القراص؟ يتطلب استخلاص المركبات الكيميائية النباتية من النباتات، مثل القراص اللاسع، الدقة والكفاءة. ويُعد اختيار جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المناسب من نوع المسبار أمرًا حاسمًا لتحقيق أفضل مردودات الاستخلاص، سواء على النطاق المخبري الصغير أو في العمليات الصناعية واسعة النطاق.
سيساعدك موظفونا المدربون جيدًا وذوو الخبرة الطويلة في اختيار أنسب جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، بما يتيح لك استخلاص المركبات الكيميائية النباتية من النباتات، مثل القراص اللاسع، بكفاءة وبنتائج قابلة للتكرار. وتجعل ميزات مثل التحكم في السعة ومراقبة العملية وسهولة التشغيل والسلامة أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher معدات الاستخلاص المفضلة لدى الباحثين والمتخصصين في الصناعة. وتتيح لك أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher الحصول على نتائج استخلاص محسّنة بكفاءة وجودة متميزتين. استفد من كامل إمكانات الموارد النباتية، مع ضمان موثوقية التشغيل وجودة المنتج باستخدام قوة الموجات فوق الصوتية!
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- الموثوقية والمتانة
- تحكم دقيق وقابل للضبط في العملية
- المعالجة على دفعات وضمن خط الإنتاج
- لأي حجم
- برمجيات ذكية
- ميزات ذكية، مثل قابلية البرمجة وتسجيل البيانات والتحكم عن بُعد
- سهولة التشغيل وأمانه
- متطلبات صيانة منخفضة
- CIP (التنظيف في الموقع)
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UP400St يستخلص البوليفينولات من القراص اللاسع بعملية استخلاص بالماء البارد.
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة مصنوعة في ألمانيا
تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لدينا بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات التي تفرض متطلبات صعبة.
Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا بأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE وتلبي متطلبات UL وCSA وRoHs.
يوفر الجدول أدناه مؤشرًا على القدرة التقريبية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 0.5 إلى 1.5mL | n.a. | VialTweeter | 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 إلى 150L | 3 إلى 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أعلى | مجموعة من UIP16000 |
تواصل معنا! / اسألنا!
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المخبري والتجريبي والصناعي.
المصادر العلمية / المراجع
- Kruk, Valentina; Jurković,Marijana; Repajić, Maja; Žutić, Ivanka; Zorić, Zoran; Dragović-Uzelac, Verica (2019): The Influence Of Ultrasound Assisted Extraction On The Isolation Of Bioactive Compounds From Nettle Leaves. ICAPP – 1st International Conference for Advanced Production and Processing; 2019.
- Kurek, Mia; Repajic, Maja; Ščetar, Mario; Radošević, Lea; Pedisić, Sandra; Pelaić, Zdenka; Levaj, Branka; Galić, Kata (2022): Physical, Chemical and Sensory Characterization of Deep-Fried Fresh-Cut Potatoes Coated with Hydrocolloid/Herbal Extracts. Food Technology and Biotechnology, Vol. 60, No. 4, 2022.
- Flórez, M.; Cazón, P.; Vázquez, M. (2022): Antioxidant Extracts of Nettle (Urtica dioica) Leaves: Evaluation of Extraction Techniques and Solvents. Molecules 2022, 27, 6015.
- Šic Žlabur J., Radman S., Opacic N.., Rašic A., Dujmovic M., Brncic M., Barba F.J., Castagnini J.M., Voca S. (2022): Application of Ultrasound as Clean Technology for Extraction of Specialized Metabolites From Stinging Nettle (Urtica dioica L.). Frontiers in Nutrition 2022.
حقائق جديرة بالمعرفة
ما المركبات الكيميائية النباتية النشطة الموجودة في القراص؟
من المنظور الطبي والدوائي والتغذوي، تُعد أوراق القراص اللاسع غنية بالمركبات النشطة حيويًا والمستقلبات المعززة للصحة. كذلك، تُستخدم المستخلصات المشتقة من القراص في التركيبات التجميلية بفضل خصائصها المضادة للأكسدة والمهدئة والمضادة للميكروبات.
تحتوي أوراق القراص اللاسع على العديد من الجزيئات النشطة حيويًا، المصنفة ضمن فئات مختلفة. وتشمل هذه الجزيئات التربينويدات الموجودة في الزيت العطري، وديولات التربين، وغلوكوزيدات ديولات التربين، وα-توكوفيرول (وبصورة رئيسية الكارفاكرول)، بالإضافة إلى مركبات صبغية مثل الكلوروفيلات والكاروتينويدات، بما فيها β-كاروتين والفيولاكسانثين والزانثوفيلات والزياكسانثين واللوتيوكسانثين وإيبوكسيد اللوتين، والمركبات البوليفينولية التي تتكون أساسًا من فلافونويدات مثل الكايمبفيرول والكيرسيتين، والأحماض الأمينية الأساسية، والفيتامينات التي تشمل فيتامين C وK ومجموعة فيتامينات B، والتانينات، والمعادن التي تتكون أساسًا من الكالسيوم والحديد والسيلينيوم والزنك والمغنيسيوم والفوسفور والبوتاسيوم والصوديوم. ومن الجدير بالذكر أن Urtica dioica هو النوع النباتي الوحيد المعروف باحتوائه على إنزيم كولين أسيتيل ترانسفيراز، وهو إنزيم ضروري لتخليق الأسيتيل كولين.
ما مستخلصات القراص وكيف تُنتَج؟
على الرغم من الفوائد الغذائية التي توفرها أوراق القراص، فإن وجود الشعيرات اللاسعة التي تُحدث إحساسًا بالحرق يعيق تناولها. ولذلك، غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية ضرورية قبل تناولها، إلا أن ذلك يؤدي إلى فقدان العديد من الخصائص الغذائية. ومن ثم، هناك طلب على مستحضرات بديلة من القراص تحتفظ بجميع الخصائص الغذائية. وهنا تبرز تقنية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، التي تتيح تحرير الطيف الكامل من المواد النشطة حيويًا الموجودة في أوراق القراص بلطف. ويوفر الاستخلاص بالماء البارد باستخدام الموجات فوق الصوتية كفاءة متميزة مع تطبيق ظروف معالجة لطيفة. وهذا يجعل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار الأداة المثالية لتحضير صبغات القراص وكذلك المستخلصات الكحولية. وقد ثبتت الكفاءة والفعالية الاستثنائيتان للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في إنتاج مستخلصات عالية الفعالية والتركيز من نباتات طبية محددة.
ما تركيبات الصبغات الشائعة المحضرة بالاستخلاص بالموجات فوق الصوتية؟
يُستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع لتحضير الصبغات، نظرًا إلى كفاءته في تفكيك جدران الخلايا النباتية وتعزيز تحرير المركبات النشطة حيويًا. وتشمل الصبغات الشائعة المنتجة بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية ما يلي:
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية بأحجام تتراوح من الحجم المخبري إلى الحجم الصناعي.