تفوق الموجات فوق الصوتية طرق الاستخراج الأخرى حسب السرعة
الإجراء السريع للاستخراج بالموجات فوق الصوتية وما ينتج عن ذلك من توفير الوقت في إنتاج المستخلص هي واحدة من العديد من المزايا لاستخراج بالموجات فوق الصوتية من المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات. تمت مقارنة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية علميا بتقنيات الاستخراج البديلة مثل استخراج CO2 فوق الحرج ، النقع ، الارتجاع الحراري ، Soxhlet ، أو استخراج الميكروويف ونتائج الأبحاث تثبت الميزة الكبيرة للموجات فوق الصوتية فيما يتعلق بسرعة الاستخراج والعائد.
الموجات فوق الصوتية كإجراء استخراج سريع
استخراج بالموجات فوق الصوتية من المركبات النشطة بيولوجيا ومن المعروف جيدا لغلة عالية، ومقتطفات عالية الجودة، واستخراج قصير، وانخفاض استهلاك الطاقة والقدرة على العمل مع المذيبات خفيفة جدا. كل هذه العوامل تساهم في الكفاءة الشاملة غير العادية لاستخراج بالموجات فوق الصوتية من المكونات النشطة بيولوجيا من المواد النباتية.
أدناه يمكنك العثور على مجموعة مختارة من تقارير البحث العلمي ، والتي استخراج بالموجات فوق الصوتية (أيضا استخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية / UAE) مع تقنيات استخراج أخرى مثل النقع ، Soxhlet ، الارتجاع الحراري ، ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج2، واستخراج الميكروويف.
الموجات فوق الصوتية UP400St لاستخراج النباتات بسرعة عالية في وضع الدفعة
| تطبيق الاستخراج | وقت الاستخراج بالموجات فوق الصوتية | وقت طريقة الاستخراج البديلة | معلومات إضافية | مصدر |
|---|---|---|---|---|
| استخراج الأنثوسيانين من التوت الآس | 5 دقائق | 15 دقيقة ميكروويف |
الموجات فوق الصوتية UP200S | غونزاليس وآخرون، 2019 |
| استخراج أوراق بولدو | 5-30 دقيقة | 15-90 دقيقة الماكرر |
الموجات فوق الصوتية UIP1000hdT "يمكننا أن نرى أنه من 5 إلى 30 دقيقة من الصوتنة ، فإن العائد يعادل عائد النقع التقليدي في 15 إلى 90 دقيقة: UAE يتطلب ثلث الوقت لاستخراج المواد القابلة للذوبان من الأوراق في النقع التقليدي". |
Petigny et al., 2013 |
| استخراج الفينولات الكلية والفلافونويد من المريمية | 11 دقيقة | 30 دقيقة استخراج تقليدي مع شاكر حمام مائي عند 60 درجة مئوية |
بالموجات فوق الصوتية UP100H، UP400S |
دنت وآخرون، 2015 |
| استخراج أوراق الزيتون البوليفينول | 21 دقيقة | 60 دقيقة استخراج الارتجاع الحراري التقليدي |
الموجات فوق الصوتية UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| استخراج الفينولات النشطة بيولوجيا من أوراق مالفا سيلفستريس | 49 دقيقة 48 درجة مئوية عند 110 وات |
5 ساعات استخراج السرير المهيج عند 150 دورة في الدقيقة |
الموجات فوق الصوتية UP200S كشف تحليل HPLC أن تركيز الفينولات النشطة بيولوجيا زاد بشكل ملحوظ (p≺0.05) تحت المستوى الأمثل UAE شروط. |
Bimakr et al., 2017 |
| استخراج الدهون من بذور البطيخ الشتوي (بنينكاسا هيسبيدا) | ∼ 36 دقيقة | استخراج ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج جنبا إلى جنب مع تقنية تأرجح الضغط (SCE-PST) (∼ 50 دقيقة)، CO فوق الحرج2 (∼ 97 دقيقة)، واستخراج سوكسليت التقليدي (∼ 360 دقيقة) | مقارنة ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (sCO)2)، والاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UAE)، واستخراج ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج جنبا إلى جنب مع تقنية تأرجح الضغط (SCE-PST) ويظهر استخراج سوكسليت أن دولة الإمارات العربية المتحدة هي تقنية الاستخراج الأكثر كفاءة وسرعة. | Bimakr et al. (2015) |
مقارنة ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (sCO)2)، والاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (UAE)، واستخراج ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج جنبا إلى جنب مع تقنية تأرجح الضغط (SCE-PST) واستخراج سوكسليت يظهر أن UAE هي تقنية الاستخراج الأكثر كفاءة وسرعة.
- كفاءة استخراج عالية
- غلة استخراج متفوقة
- عملية سريعة
- درجات حرارة منخفضة
- مناسبة لاستخراج مركبات حرارية
- متوافق مع أي مذيب
- استهلاك منخفض للطاقة
- تقنية الاستخراج الأخضر
- عملية سهلة وآمنة
- انخفاض تكاليف الاستثمار والتشغيل
- عملية على مدار الساعة في إطار الخدمة الشاقة
مستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء للعزل السريع للمركبات
تمكن معدات الموجات فوق الصوتية الحديثة من Hielscher من استخراج سريع للجزيئات الحيوية عالية الجودة من النباتات. يسمح التحكم الكامل في معلمات العملية مثل السعة ودرجة الحرارة والضغط ومدخلات الطاقة بظروف الاستخراج الأكثر كفاءة والأخف وزنا التي تنتج مستخلصات غير تالفة ونشطة بيولوجيا للغاية. يمكن تحسين معلمات الاستخراج بالموجات فوق الصوتية مثل حجم جسيمات المواد الخام ، ونوع المذيب ، ونسبة المواد الصلبة إلى المذيبات ، ووقت الاستخراج للحصول على أعلى كفاءة وأفضل النتائج الإجمالية. نظرا لأن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو طريقة استخراج غير حرارية ، يمكن تجنب التدهور الحراري للمكونات النشطة بيولوجيا مما يؤدي إلى جودة استخراج فائقة.
بشكل عام ، فإن مزايا مثل الإنتاجية العالية ، ووقت الاستخراج القصير ، ودرجة حرارة الاستخراج المنخفضة ، ومتطلبات المذيبات المنخفضة تجعل الصوتنة طريقة الاستخراج المفضلة.
تفوق الموجات فوق الصوتية الميكروويف في استخراج الأنثوسيانين من التوت الآس. صوتنة أسرع بثلاث مرات من استخراج الميكروويف.
تظهر المقارنة بين الموجات فوق الصوتية والتقليدية مع شاكر الحمام المائي انخفاضا كبيرا في وقت الاستخراج لإجمالي الفينولات والفلافونويد من المريمية عند استخدام الاستخراج بالموجات فوق الصوتية. يتطلب الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ثلث وقت الاستخراج فقط باستخدام شاكر حمام مائي.
استخراج بالموجات فوق الصوتية: أنشئت في المختبر والصناعة
يتم تطبيق استخراج بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع لاستخراج أي نوع من المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات والفطريات والطحالب والبكتيريا وخلايا الثدييات. تم تأسيس استخراج بالموجات فوق الصوتية باعتبارها بسيطة وفعالة من حيث التكلفة وذات كفاءة عالية تتفوق على تقنيات الاستخراج التقليدية الأخرى من خلال غلة استخراج أعلى ومدة معالجة أقصر.
مع المختبر، مقاعد البدلاء وأنظمة الموجات فوق الصوتية الصناعية بالكامل متاحة بسهولة، استخراج بالموجات فوق الصوتية هو في الوقت الحاضر تكنولوجيا راسخة وموثوق بها. يتم تثبيت مستخلصات الموجات فوق الصوتية HIELSCHER في جميع أنحاء العالم في مرافق المعالجة الصناعية لإنتاج المركبات النشطة بيولوجيا من الدرجة الغذائية والدوائية.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:
| دفعة حجم | معدل المد و الجزر | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500ML | 10 إلى 200ML / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000ML | 20 إلى 400ML / دقيقة | Uf200 ः ر، UP400St |
| 00.1 إلى 20L | 00.2 إلى 4L / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L / دقيقة | UIP4000hdT |
| زمالة المدمنين المجهولين | 10 إلى 100L / دقيقة | UIP16000 |
| زمالة المدمنين المجهولين | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية لخلط التطبيقات، تشتت، استحلاب واستخراج على المختبر، والطيارية ومقياس الصناعية.
الأدب / المراجع
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
حقائق تستحق العلم
مبدأ العمل من استخراج بالموجات فوق الصوتية
استخراج بالموجات فوق الصوتية هي طريقة تستخدم على نطاق واسع لعزل وفصل المكونات النشطة بيولوجيا من المواد النباتية. نظرا لأن الصوتنة متوافقة مع أي نوع من المذيبات ، يمكن تصميم إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية على النحو الأمثل فيما يتعلق بالمركبات النشطة بيولوجيا (أي المركبات المستهدفة) ، وقطبيتها ، وقابليتها للذوبان ، وحساسية الحرارة وغيرها من العوامل. تكييف عملية الصوتنة على وجه التحديد مع مركب معين أو مركبات مختلفة ، يمكن اختيار الإعداد الأكثر مثالية من أجل الحصول على مستخلص بجودة عالية بشكل غير عادي.
الموجات فوق الصوتية المقترنة بسائل أو ملاط يخلق اهتزازات مكثفة وتجويف صوتي. يتم تحديد التجويف الصوتي الملقب بالموجات فوق الصوتية من خلال تفاضلات الضغط العالي للغاية التي تحدث محليا ، وقوى القص والطائرات السائلة. هذه القوى تكسر جدران الخلايا ، وتعطل الخلايا النباتية وتكثف النقل الجماعي بين داخل الخلية والمذيبات. وبالتالي ، يتم إطلاق المكونات النشطة بيولوجيا بكفاءة في المذيب المحيط ، حيث يمكن عزل الجزيئات المستهدفة وتنقيتها بسهولة (على سبيل المثال ، عن طريق تبخر الدوار أو التقطير بالبخار أو HPLC).
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]
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.