استخراج التبغ بالموجات فوق الصوتية
استخراج التبغ التقليدي هو عملية بطيئة وتستغرق وقتا طويلا ، والتي تنطوي على استخدام المذيبات السامة في درجات حرارة عالية ، مما يجعل العملية خطرة. يمكن تشغيل استخراج قلويدات بمساعدة الموجات فوق الصوتية من التبغ باستخدام الماء أو المذيبات الخفيفة في عملية سريعة لبضع دقائق. يتم إطلاق قلويدات مستخرجة بالموجات فوق الصوتية مثل النيكوتين من التبغ في إجراء سريع وعالي الكفاءة ، والذي يعطي غلات عالية من مستخلص الطيف الكامل (يحتوي على النيكوتين ، النورنيكوتين ، حمض الكلوروجينيك ، حمض 5-كافويلكينيك ، روتين ، حمض الكافيين والسكوبوليتين ، سولانيسول إلخ).
استخراج التبغ بالموجات فوق الصوتية
الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية هو طريقة استخراج سريعة وفعالة ومريحة ، والتي تعتمد على تطبيق الموجات فوق الصوتية للطاقة. تولد الموجات فوق الصوتية المكثفة حركة دقيقة سريعة وتجويف صوتي في الأنظمة الصلبة السائلة (مثل المواد النباتية في المذيبات ، مثل أوراق التبغ في الإيثانول) ، مما يؤدي إلى زيادة نقل الكتلة بالإضافة إلى عملية استخراج متسارعة. بالمقارنة مع تقنيات الاستخراج المتقدمة الأخرى مثل استخراج السوائل فوق الحرجة واستخراج زوج الأيونات ، فإن الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية أكثر اقتصادا وصداقة للبيئة وأكثر أمانا وأسهل في الاستخدام. لذلك ، فإن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية الاستخراج المفضلة لإطلاق المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات.
ينتج عن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية مستخلص واسع الطيف ، يحتوي على النيكوتين ، وهو القلويد الأساسي الذي يحتوي على 94-98٪ من إجمالي محتوى القلويد في التبغ ، بالإضافة إلى قلويدات نورنيكوتين ، أناباسين ، أناتابين ، كوتينين وميوسمين.
اقرأ المزيد عن استخراج قلويد من المواد النباتية باستخدام الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار!
سونياتور UP400St (400 واط) لاستخراج قلويدات مثل النيكوتينين والنورنيكوتين وحمض الكلوروجينيك وما إلى ذلك من أوراق التبغ.
مستخلصات التبغ كاملة الطيف مع Sonication
يمكن عزل قلويدات مثل النيكوتين والنورنيكوتين وحمض الكلوروجينيك والفينولات والسولانسول وغيرها من المركبات النشطة بيولوجيا بسرعة وكفاءة وأمان باستخدام الاستخراج بالموجات فوق الصوتية. يتضمن استخراج التبغ التقليدي استخدام المذيبات السامة مثل الهيبتان في درجات حرارة عالية ، مما يحول عملية الاستخراج إلى إجراء خطير. تستغرق عملية الاستخراج التقليدية بأكملها حوالي 24 ساعة وبالتالي فهي تستغرق وقتا طويلا للغاية.
يمكن إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية كاستخراج بالماء البارد أو باستخدام مذيبات خفيفة مثل الإيثانول أو خليط الإيثانول والماء في درجة حرارة الغرفة أو درجات حرارة مرتفعة قليلا. يستغرق صوتنة بضع دقائق ، مما يحول الاستخراج إلى إجراء سريع. علاوة على ذلك ، باستخدام الماء أو المذيبات الخفيفة ، تكون العملية آمنة ومريحة تماما.
تحتوي مستخلصات الطيف الكامل المنتجة بالموجات فوق الصوتية على النيكوتين القلوي الأولي بالإضافة إلى قلويدات ثانوية أو ثانوية مثل أناباسين أو 3- (2-بيبيريدينيل) بيريدين أو أناتابين أو 3- (2-1،2،3،6-رباعي هيدروبيريديل) بيريدين ، كوتينين أو 1-ميثيل-5- (3-بيريديل) -2-بيروليدينون) ، 2،3'-ديبيريديل أو إيزونيكوتين ، N-فورميل نورنيكوتين أو 2- (3-بيريديل) بيروليدين كاربالدهيد ، ميوسمين أو 3- (1-بيرولين-2-يل) بيريدين ، نورنيكوتين أو 3- (بيروليدين -2-يل) بيريدين ، وبيتا نيكوتيرين أو 3- (1-ميثيل بيرول-2-يل) بيريدين.
يختلف محتوى هذه القلويدات اعتمادا على أنواع التبغ ومنتجات التبغ. في حين أن النيكوتين هو القلويد الأساسي بنسبة 94-98٪ من إجمالي محتوى القلويدات ، فإن النورنيكوتين والأناتابين هما قلويدات ثانوية أكثر وفرة ، ويمثل كل منهما حوالي 2٪ إلى 6٪ من إجمالي محتوى قلويد التبغ.
- عائد أعلى
- جودة عالية
- استخراج سريع
- عملية خفيفة وغير حرارية
- الماء أو المذيبات
- بسيط & عملية آمنة
اختر من بين مجموعة واسعة من المذيبات
باستخدام الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، يمكنك الاختيار من بين المذيبات المختلفة ، بما في ذلك الماء أو الكحول أو الإيثانول أو الميثانول أو مخاليط الإيثانول والماء أو المذيبات القوية مثل الهيبتان أو الهكسان. وقد تم بالفعل اختبار جميع المذيبات المسماة سابقا بنجاح وثبت أنها فعالة في عزل المركبات النشطة بيولوجيا مثل قلويدات ، تيربينويدات ، فينولات وسولانيسول من مواد نبات التبغ. يمكن استخدام Sonication في استخراج الماء البارد الخالي من المذيبات (على سبيل المثال لإعداد المستخلصات العضوية) أو يمكن دمجه مع مذيب من اختيارك.
معرفة المزيد عن المذيبات لاستخراج بالموجات فوق الصوتية من النباتات!
تعرف على المزيد حول استخراج الهكسان المكثف بالموجات فوق الصوتية!
استخراج النيكوتين بالموجات فوق الصوتية من أوراق التبغ باستخدام جهاز الصوتيات UP200Ht
مستخلصات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء
معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher هي أداة استخراج شائعة لعزل المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات. توريد مستخلصات بالموجات فوق الصوتية لجميع موازين العملية، Hielscher قادرة على التوصية لكم نظام الموجات فوق الصوتية الأنسب لاحتياجاتك. بدءا من الحجم الصغير والقوي في نفس الوقت أنظمة المختبرات للتحليل واختبار الجدوى، تقدم Hielscher مجموعة كاملة من الموجات فوق الصوتية مختبر ومصنع تجريبي تصل إلى الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل المفاعلات. تقدم عرض النطاق الكامل للمعالجات بالموجات فوق الصوتية، Hielscher لديه الإعداد المثالي لعملية استخراج الخاص بك. اعتمادا على حجم العملية والهدف ، يمكن إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية في وضع الدفعات أو التدفق المستمر. الملحقات المتشعبة مثل sonotrodes ، قرون معززة ، خلايا التدفق والمفاعلات تسمح لتجهيز المعالج بالموجات فوق الصوتية لتحقيق أهداف العملية بشكل مثالي.
يمكن التحكم بدقة في معالجات الموجات فوق الصوتية Hielscher ويتم تسجيل بيانات العملية تلقائيا على بطاقة SD المتكاملة لأنظمة الموجات فوق الصوتية الرقمية لدينا. يضمن التحكم الموثوق في معلمات العملية جودة منتج عالية باستمرار. يسمح التسجيل التلقائي للبيانات لمعلمات العملية بتوحيد العملية بسهولة وتحقيق ممارسات التصنيع الجيدة (GMP).
متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة. عملية سهلة وآمنة فضلا عن صيانة منخفضة تجعل أنظمة الموجات فوق الصوتية Hielscher حصان العمل موثوق بها في الإنتاج الخاص بك.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 0.5 إلى 1.5 مل | ن.أ. | VialTweeter |
| 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 | UIP4000 |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا الآن للحصول على مزيد من المعلومات! سيسعد موظفونا المدربون جيدا بمناقشة عملية الاستخراج معك!
اتصل بنا! / اسألنا!
معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة من المختبر إلى النطاق التجريبي والصناعي.
UIP2000hdT، بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء 2kW
الأدب / المراجع
- Esclapez, M.D.; García-Pérez, J.V.; Mulet, A.; Cárcel, J.A. (2011): Ultrasound-Assisted Extraction of Natural Products. Food Engineering Reviews, Volume 3, 2011. 108–120.
- Vinatoru, M. (2001): An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry 8(3):303-13.
- Chen, P.X.; Qian, N.; Burton, H.R.; Moldoveanu, S.C. (2005): Analysis of Minor Alkaloids in Tobacco: A Collaborative Study. Contributions to Tobacco Research, Vol. 21, No.7, 2005.
- Yuegang Zuo, Liliang Zhang, Jingping Wu, Johnathan W. Fritz, Suzanne Medeiros, Christopher Rego (2004): Ultrasonic extraction and capillary gas chromatography determination of nicotine in pharmaceutical formulations. Analytica Chimica Acta, Volume 526, Issue 1, 2004. 35-39.
حقائق تستحق المعرفة
لماذا استخراج بالموجات فوق الصوتية فعالة جدا؟
Ultrasonically-assisted extraction (UAE) يعتمد على اقتران الموجات فوق الصوتية شديدة الكثافة (الموجات الصوتية) بسائل أو ملاط. تخلق الموجات الصوتية دورات متناوبة للضغط العالي / الضغط المنخفض ، مما يؤدي إلى ظاهرة التجويف الصوتي. تتميز ظاهرة التجويف بالموجات فوق الصوتية أو الصوتية بظروف شديدة محصورة محليا ذات ضغوط ودرجات حرارة وقوى قص عالية جدا. على مقربة من فقاعات التجويف المتفجرة ، يمكن قياس درجات حرارة تصل إلى 5000 كلفن ، وضغوط 1000 جو ، ومعدل تبريد تسخين أعلى من 1010 كلفن / ثانية ونفاثات سائلة بسرعة تصل إلى 280 م / ث ، والتي تظهر كقوة قص عالية جدا واضطرابات في منطقة التجويف. مزيج من هذه العوامل (الضغط والحرارة والقص والاضطراب) يعطل الخلايا (التحلل) ويكثف نقل الكتلة أثناء عملية الاستخراج. وبالتالي ، يتم تعزيز استخراج المواد الصلبة السائلة للمكونات النباتية من الخلايا النباتية. يتم تطبيق تقنية الاستخراج بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع لاستخراج ناجح وفعال من مركبات الفلافونويد ، السكريات ، قلويدات ، فيتوستيرول ، بوليفينول ، وأصباغ من النباتات.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا النباتية: يظهر القسم المستعرض المجهري (TS) آلية الإجراءات أثناء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا (التكبير 2000x) [المصدر: Vilkhu et al. 2011]
تبغ
تعرف النباتات المختلفة في جنس Nicotiana وعائلة Solanaceae (الباذنجان) باسم نباتات التبغ. إلى جانب كونه المصطلح الشائع الاستخدام للنبات ، يصف التبغ أيضا المنتجات المحضرة من الأوراق المعالجة لنبات التبغ. في حين أن Nicotiana tabacum هو الاستخدام الرئيسي للمحاصيل لإنتاج التبغ والنيكوتين ، هناك أكثر من 70 نوعا نباتيا من التبغ. N. tabacum هو النوع السائد المستخدم في منتجات التبغ ، ومع ذلك يمكن العثور على البديل الأكثر قوة N. rustica في جميع أنحاء العالم ويستخدم لإنتاج المبيدات الحشرية. بمقارنة المائة من النيكوتين ، تحتوي أوراق N. rustica على نسبة نيكوتين تصل إلى 9٪ ، بينما تحتوي أوراق N. tabacum على حوالي 1 إلى 3٪.
يحتوي التبغ على قلويد المنشط النيكوتين وكذلك قلويدات الحرملة. تستخدم أوراق التبغ المجففة والمعالجة بشكل أساسي للتدخين في السجائر والسيجار والغليون والشيشة وكذلك السجائر الإلكترونية والسيجار الإلكتروني والغليون الإلكتروني والمبخرات. بدلا من ذلك ، يمكن استهلاكها مثل السعوط ومضغ التبغ وغمس التبغ والتبغ الرطب.
تحتوي عائلة نباتات التبغ على أنواع (فرعية) مختلفة ، والتي تظهر ملامح قلوية ونكهة مختلفة.
التبغ الشرقي (Nicotiana tabacum L.) هو نوع من التبغ يزرع بشكل رئيسي في تركيا واليونان والمناطق المجاورة ، والذي يستخدم للإنتاج التجاري للسجائر والسيجار وتبغ المضغ. له نكهة مميزة قوية ، وهو منخفض نسبيا في النيكوتين وعالي في تقليل السكريات والأحماض وزيت النكهة المتطايرة ، مما يعطي منتجات التبغ رائحة قوية.
هناك 67 نوعا طبيعيا من التبغ معروفا. أدناه يتم سرد الأنواع الأكثر شيوعا:
- نيكوتيانا أكيوميناتا (جراهام) هوك. – تبغ ماني فلاور
- نيكوتيانا أفريكانا ميركسم.
- نيكوتيانا ألاتا لينك & أوتو - التبغ المجنح ، تبغ الياسمين ، الطنباكو (الفارسية)
- نيكوتيانا أتينواتا توري السابق س. واتسون - ذئب التبغ
- نيكوتيانا بينثاميانا دومين
- نيكوتيانا كليفلاندي أ. جراي
- نيكوتيانا جلوكا جراهام - تبغ شجرة ، تبغ شجرة برازيلي ، شجيرة تبغ ، شجرة خردل
- نيكوتيانا جلوتينوسا ل.
- نيكوتيانا لانغسدورف وينم.
- نيكوتيانا لونجيفلورا كاف.
- نيكوتيانا أوكسيدنتاليس H.-M. ويلر
- نيكوتيانا أوبتوسيفوليا م. مارتنز & جالوتي - التبغ الصحراوي ، لكمة ، “تاباكويلو”
- نيكوتيانا أوتوفورا جريسب.
- نيكوتيانا بلومباجينيفوليا فيف.
- نيكوتيانا كوادريفالفيس بورش
- نيكوتيانا روستيكا L. - تبغ الأزتك ، ماباتشو
- نيكوتيانا سوافيولنس ليم. – التبغ الأسترالي
- نيكوتيانا سيلفستريس سبيج. & يأتي - تبغ أمريكا الجنوبية ، تبغ الغابات
- Nicotiana tabacum L. - التبغ التجاري المزروع لإنتاج السجائر والسيجار وتبغ المضغ ، إلخ.
- نيكوتيانا تومينتوسيفورميس جودسب.
الأنواع الثلاثة أدناه هجينة من صنع الإنسان:
- نيكوتيانا × ديديبتا ن. ديبني × ن. تاباكوم
- نيكوتيانا × ديغلوتا ن. غلوتينوسا × ن. تاباكوم
- نيكوتيانا × سانديرا هورت السابق واتس. ن. ألاتا × ن. نسيان
أنواع التبغ
تؤدي عملية المعالجة والشيخوخة اللاحقة لأوراق التبغ إلى أكسدة بطيئة وتدهور الكاروتينات الموجودة في أوراق التبغ. بسبب الأكسدة ، يتم تصنيع بعض المركبات في أوراق التبغ ، مما ينتج عنه قش حلو أو شاي أو زيت ورد أو نكهات عطرية فاكهية ، مما يساهم في “نعومه” من الدخان. يتم تحويل النشويات إلى سكريات ، والتي بعد ذلك بروتينات جليكات ، وتتأكسد إلى منتجات نهائية متقدمة للجلوكوز (AGEs). هذه عملية كراميل تعطي الدخان نكهته أيضا.
تؤثر طريقة تحضير ومعالجة التبغ على خصائص رائحته النهائية. يمكن تحقيق المعالجة عن طريق الهواء والنار والمداخن والمعالجة بالشمس. على سبيل المثال ، يحتوي التبغ المعالج بالمداخن (على سبيل المثال من فرنسا) على مستويات منخفضة فقط من قلويدات ، في حين أن تبغ بيرلي المعالج بالهواء (على سبيل المثال مصدره غواتيمالا) معروف بمحتواه العالي من قلويدات.