الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية – متعدد الاستخدامات وقابل للاستخدام مع أي مادة نباتية
هل يمكنني استخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المزود بمسبار لاستخلاص القنب والسيلوسيبين؟ الإجابة هي: نعم! يمكنك استخدام جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع العديد من المواد الخام المختلفة لإنتاج مستخلصات عالية الجودة. تكمن ميزة تقنية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في توافقها مع أي مادة خام نباتية وأي مذيب تقريبًا. ولذلك، يحقق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية مردودًا مرتفعًا خلال أزمنة معالجة قصيرة للجزيئات القطبية وغير القطبية على حد سواء.
استخلاص الجزيئات القطبية وغير القطبية بالموجات فوق الصوتية
تتحدد درجة قابلية استخلاص المركبات النشطة حيويًا بعوامل مختلفة، مثل البنى الخلوية المحيطة أو قطبية الجزيء المستهدف.
«الشبيه يذيب الشبيه»
يمكن عمومًا التمييز بين فئتين مختلفتين من حيث الذوبانية على المستوى الجزيئي: القطبية وغير القطبية.
للجزيئات القطبية أطراف مشحونة بشحنات موجبة + وسالبة –. أما الجزيئات غير القطبية فتكاد تكون عديمة الشحنة (شحنة صفرية)، أو تكون شحنتها متوازنة. وتتوزع المذيبات ضمن هذه الفئات، فقد تكون، مثلًا، شديدة القطبية أو متوسطة القطبية أو منخفضة القطبية أو غير قطبية.
وكما تشير عبارة «الشبيه يذيب الشبيه»، تذوب الجزيئات بأفضل صورة في مذيب له القطبية نفسها.
تذيب المذيبات القطبية المركبات القطبية. وتذيب المذيبات غير القطبية المركبات غير القطبية. ويجب اختيار مذيب مناسب ذي قدرة إذابة عالية وفقًا لقطبية المركب النباتي.
جهاز استخلاص بالموجات فوق الصوتية UP400St (400watts) لإنتاج مستخلصات نباتية عالية الجودة، مثل مستخلصات القنب الصناعي والماريجوانا والفطر والأعشاب.
الليبيدات والدهون جزيئات غير قطبية. ومن هذه الجزيئات غير القطبية المركبات الكيميائية النباتية، مثل القنبيات الرئيسية (CBD، THC)، والتربينات، والتوكوفيرولات، والكلوروفيل A، والكاروتينات. أما «الجزيئات المائية»، مثل السيلوسيبين والأنثوسيانينات ومعظم القلويدات والكلوروفيل B وفيتامين C وفيتامينات B، فهي أنواع من الجزيئات القطبية.
وهذا يعني أنه ينبغي اختيار مذيبات مختلفة لاستخلاص القنب والسيلوسيبين، لأن جزيئات القنبيات غير قطبية، بينما جزيئات السيلوسيبين قطبية. وبناءً على ذلك، فإن قطبية المذيب مهمة. تذوب الجزيئات القطبية، مثل المركب الكيميائي النباتي السيلوسيبين، بأفضل صورة في المذيبات القطبية. ومن أبرز المذيبات القطبية، مثلًا، الماء أو الميثانول. أما الجزيئات غير القطبية فتذوب بأفضل صورة في المذيبات غير القطبية، مثل الهكسان أو التولوين.
استخلاص أي مركب كيميائي نباتي بالموجات فوق الصوتية باختيار المذيب المثالي
تتمثل ميزة جهاز الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في توافقه مع أي نوع من المذيبات تقريبًا. يمكنك استخدام نظام استخلاص بالموجات فوق الصوتية مع المذيبات القطبية وغير القطبية.
غالبًا ما تستفيد بعض المواد الخام، مثل الفطر الحيوي، من عملية استخلاص على مرحلتين، يُجرى فيها الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بالتتابع باستخدام مذيب قطبي ومذيب غير قطبي. ويحرر هذا الاستخلاص على مرحلتين كلا النوعين من الجزيئات، القطبية وغير القطبية.
الماء مذيب قطبي؛ وتشمل المذيبات القطبية الأخرى الأسيتون والأسيتونتريل وثنائي ميثيل فورماميد (DMF) وثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) والأيزوبروبانول والميثانول.
ملاحظة: على الرغم من أن الماء يُعد مذيبًا من الناحية التقنية، فإن الاستخلاص باستخدام الماء غالبًا ما يُسمى في المصطلحات العامة استخلاصًا خاليًا من المذيبات.
يُصنف الإيثانول والأسيتون وثنائي كلورو الميثان وغيرها ضمن المذيبات متوسطة القطبية، بينما يُصنف n-هكسان والإيثر والكلوروفورم والتولوين وغيرها ضمن المذيبات غير القطبية.
الإيثانول – المذيب متعدد الاستخدامات للاستخلاص النباتي
الإيثانول، وهو مذيب يُستخدم على نطاق واسع للاستخلاص النباتي، مذيب متوسط القطبية. وهذا يعني أن الإيثانول يمتلك خصائص استخلاص قطبية وغير قطبية. وتجعل قدرته على استخلاص المركبات القطبية وغير القطبية منه مذيبًا مثاليًا للمستخلصات واسعة الطيف، التي تُنتج غالبًا من مواد نباتية مثل القنب الصناعي والقنب والأعشاب الأخرى، حيث تُستخلص مجموعة متنوعة من المركبات الكيميائية النباتية للحصول على ما يُسمى تأثير التآزر. ويصف تأثير التآزر التأثير المشترك لمركبات مختلفة نشطة حيويًا، والذي يؤدي إلى آثار معززة للصحة أكثر وضوحًا بدرجة كبيرة. فعلى سبيل المثال، يحتوي مستخلص القنب الصناعي واسع الطيف على قنبيات متنوعة، مثل الكانابيديول (CBD) والكانابيجيرول (CBG) والكانابينول (CBN) والكانابيكرومين (CBC)، إضافة إلى التربينات والتربينويدات والقلويدات وغيرها من المركبات الكيميائية النباتية، التي تعمل معًا وتعزز الآثار المفيدة للمستخلص بصورة شاملة.
سهولة الانتقال بين المواد النباتية
الانتقال بين دفعات المواد الخام النباتية المختلفة بسيط وسريع.
للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية على دفعات، ما عليك سوى تحضير المعلق المكون من مادة نباتية (مجففة) منقوعة، مثل القنب الصناعي في الإيثانول. أدخل مسبار الموجات فوق الصوتية (المعروف أيضًا باسم سونوترود) في الوعاء، وأجرِ المعالجة بالموجات فوق الصوتية للمدة المحددة. وبعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية، أخرج المسبار من الدفعة. تنظيف جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية بسيط ولا يستغرق سوى دقيقة: امسح السونوترود لإزالة الجسيمات النباتية، ثم استخدم خاصية CIP (التنظيف في المكان) في الجهاز. أدخل السونوترود في كأس يحتوي على الماء، وشغّل الوحدة واترك الجهاز يعمل لمدة 20–30 sec. وبهذه الطريقة، ينظف مسبار الموجات فوق الصوتية نفسه.
أنت الآن مستعد لمعالجة الدفعة التالية لاستخلاص مادة نباتية أخرى، مثل السيلوسيبين في الماء.
وبالمثل، تُنظف أنظمة الموجات فوق الصوتية المركبة ضمن خط المعالجة والمجهزة بخلية التدفق بواسطة آلية CIP. وغالبًا ما يكفي إمداد خلية التدفق بالماء أثناء تشغيل الموجات فوق الصوتية للتنظيف. ويمكنك بالطبع إضافة كمية صغيرة من مواد التنظيف (مثلًا، لتسهيل إزالة الزيوت).
يمكن استخدام أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية على نحو شامل مع أي نوع من المركبات النشطة حيويًا ومع المذيب المناسب لها من حيث القطبية.
MultiSonoReactor بقدرة 4x 4kW لإنتاج المستخلصات النباتية على نطاق واسع (إنتاج كمي).
- مردود أعلى
- جودة عالية
- دون تحلل حراري
- استخلاص سريع
- تشغيل بسيط وآمن
- استخلاص صديق للبيئة
جهاز استخلاص بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT (2000 watts) لإنتاج مستخلصات عضوية طبيعية بالكامل من القنب والأعشاب والفطر وغيرها.
اعثر على أفضل جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية عالي الأداء لأغراض الاستخلاص لديك
أجهزة الاستخلاص من Hielscher Ultrasonics راسخة في مجال الاستخلاص النباتي. ويجد منتجو المستخلصات – من المصنّعين الصغار للمستخلصات المتخصصة إلى المنتجين الكميين على نطاق واسع – ضمن مجموعة معدات Hielscher الواسعة جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المثالي لطاقتهم الإنتاجية. تتوفر تجهيزات المعالجة على دفعات وكذلك المعالجة المستمرة ضمن خط الإنتاج بسهولة، ويمكن تركيبها بسرعة، كما أن تشغيلها آمن وبديهي.
أعلى جودة – مصممة ومصنعة في ألمانيا
صُممت المكونات المادية المتطورة والبرمجيات الذكية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher لضمان نتائج موثوقة للاستخلاص بالموجات فوق الصوتية من المواد الخام النباتية لديك، مع نتائج قابلة للتكرار وتشغيل آمن وسهل الاستخدام. وقد صُممت أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية من Hielscher للعمل على مدار 24/7، وتتميز بمتانة عالية ومتطلبات صيانة منخفضة، مما يجعلها حلًا موثوقًا ومريحًا لمنتجي المستخلصات النباتية.
تُستخدم أجهزة الاستخلاص من Hielscher Ultrasonics في جميع أنحاء العالم لإنتاج مستخلصات نباتية عالية الجودة. وقد ثبتت قدرة أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher على إنتاج مستخلصات عالية الجودة، لذا يستخدمها صغار منتجي المستخلصات المتخصصة، وتُستخدم بصورة أساسية في الإنتاج الصناعي للمستخلصات والمكملات الغذائية الموزعة تجاريًا على نطاق واسع. وبفضل متانتها وانخفاض احتياجاتها للصيانة، يمكن تركيب معالجات الموجات فوق الصوتية من Hielscher وتشغيلها ومراقبتها بسهولة.
التسجيل التلقائي للبيانات
للوفاء بمعايير إنتاج المكملات الغذائية والمستحضرات العلاجية، يجب مراقبة عمليات الإنتاج وتسجيلها بالتفصيل. تتميز أجهزة الموجات فوق الصوتية الرقمية من Hielscher Ultrasonics بالتسجيل التلقائي للبيانات. وبفضل هذه الخاصية الذكية، تُحفظ تلقائيًا جميع معلمات العملية المهمة، مثل الطاقة فوق الصوتية (الطاقة الكلية والصافية) ودرجة الحرارة والضغط والوقت، على بطاقة SD مدمجة بمجرد تشغيل الجهاز. وتُعد مراقبة العملية وتسجيل البيانات أمرين مهمين للتوحيد المستمر للعملية وجودة المنتج. ومن خلال الوصول إلى بيانات العملية المسجلة تلقائيًا، يمكنك مراجعة عمليات المعالجة بالموجات فوق الصوتية السابقة وتقييم نتائجها.
ومن الخصائص الأخرى السهلة الاستخدام التحكم عن بُعد عبر المتصفح في أنظمتنا الرقمية للموجات فوق الصوتية. ويتيح لك التحكم عن بُعد عبر المتصفح بدء تشغيل معالج الموجات فوق الصوتية وإيقافه وضبطه ومراقبته عن بُعد من أي مكان.
هل ترغب في معرفة المزيد عن مزايا الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية؟ اتصل بنا الآن لمناقشة عملية تصنيع المستخلصات النباتية لديك! سيسعد موظفونا ذوو الخبرة الواسعة بتزويدك بمزيد من المعلومات عن الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية وأنظمتنا للموجات فوق الصوتية والأسعار!
لماذا يُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية أفضل طريقة؟
الكفاءة
- مردود أعلى
- عملية استخلاص سريعة – خلال دقائق
- مستخلصات عالية الجودة – استخلاص لطيف وغير حراري
- مذيبات صديقة للبيئة (الماء والإيثانول والغليسرين والزيوت النباتية وNADES وغيرها)
البساطة
- التوصيل والتشغيل – الإعداد والتشغيل خلال دقائق
- معدل معالجة مرتفع – لإنتاج المستخلصات على نطاق واسع
- التشغيل على دفعات أو التشغيل المستمر ضمن خط المعالجة
- سهولة التركيب وبدء التشغيل
- قابلية الحمل / النقل – وحدات محمولة أو مثبتة على عجلات
- توسيع النطاق بصورة خطية – أضف نظام موجات فوق صوتية آخر على التوازي لزيادة الطاقة الإنتاجية
- المراقبة والتحكم عن بُعد – عبر الحاسوب الشخصي أو الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي
- لا تتطلب العملية إشرافًا – اضبط وشغّل
- أداء عالٍ – مصمم للإنتاج المستمر على مدار 24/7
- متانة واحتياجات صيانة منخفضة
- جودة عالية – مصمم ومصنع في ألمانيا
- تحميل وتفريغ سريعان بين الدفعات
- سهولة التنظيف
السلامة
- تشغيل بسيط وآمن
- استخلاص خالٍ من المذيبات أو باستخدام المذيبات (الماء والإيثانول والزيوت النباتية والغليسرين وغيرها)
- دون ضغوط ودرجات حرارة مرتفعة
- تتوفر أنظمة مقاومة للانفجار معتمدة وفق ATEX
- سهولة التحكم (أيضًا عبر التحكم عن بُعد)
- الطحالب
- الأنثوسيانينات
- الأرتيميسينين
- الأستراغالوس
- Baggibuti
- القرع المر
- القنب
- الفلفل الحار
- القرفة
- قشور الحمضيات
- الكاكاو
- القهوة
- Cucurmin
- الكافا كافا
- عدس الماء
- ثمار البيلسان
- الثوم
- الزنجبيل
- الشاي الأخضر
- حشيشة الدينار
- الكراتوم
- الأعشاب الطبية
- فاكهة الراهب
- الفطر
- أوراق الزيتون
- الرمان
- الكيرسيتين
- الكويلايا
- الزعفران
- الستيفيا
- التبغ
- الفانيليا
وغيرها الكثير!
يعطيك الجدول أدناه مؤشرًا على سعة المعالجة التقريبية لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 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 |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتطبيقات الخلط والتشتيت والاستحلاب والاستخلاص على النطاق المخبري والتجريبي والصناعي.
الأدبيات / المراجع
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk (2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
المذيبات وقطبيتها
يسرد الجدول أدناه المذيبات الأكثر شيوعًا مرتبة من الأقل إلى الأعلى قطبية.
| Solvent | formula | boiling point (degC) | melting point (degC) | density (g/mL) |
solubility in H2O (g/100g) | relative polarity |
| cyclohexane | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
| pentane | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
| hexane | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
| heptane | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
| carbon tetrachloride | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
| carbon disulfide | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
| p-xylene | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
| toluene | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
| benzene | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
| ether | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
| methyl t-butyl ether (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
| diethylamine | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
| dioxane | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
| N,N-dimethylaniline | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
| chlorobenzene | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
| anisole | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
| tetrahydrofuran (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
| ethyl acetate | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
| ethyl benzoate | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
| dimethoxyethane (glyme) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
| diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
| methyl acetate | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
| chloroform | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
| 3-pentanone | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
| 1,1-dichloroethane | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
| di-n-butyl phthalate | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
| cyclohexanone | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
| pyridine | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
| dimethylphthalate | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
| methylene chloride | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
| 2-pentanone | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
| 2-butanone | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
| 1,2-dichloroethane | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
| benzonitrile | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
| acetone | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
| dimethylformamide (DMF) | C3H7NO | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
| t-butyl alcohol | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
| aniline | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
| dimethylsulfoxide (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
| acetonitrile | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
| 3-pentanol | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
| 2-pentanol | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
| 2-butanol | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
| cyclohexanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
| 1-octanol | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
| 2-propanol | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
| 1-heptanol | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
| i-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
| 1-hexanol | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
| 1-pentanol | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
| acetyl acetone | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
| ethyl acetoacetate | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
| 1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
| benzyl alcohol | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
| 1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
| acetic acid | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
| 2-aminoethanol | C2H7NO | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
| ethanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
| diethylene glycol | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
| methanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
| ethylene glycol | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
| glycerin | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
| water, heavy | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
| water | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |
تصنع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء بأحجام تتراوح من الحجم المخبري إلى الحجم الصناعي.