Ultrasəslə darçının turbo ekstraksiyası

Darçının ənənəvi ekstraksiyası çox vaxt aparır və nisbətən səmərəsizdir. Ultrasəs ekstraksiyası ekstraksiya müddətini bir neçə saata endirən və eyni zamanda darçın efir yağının çıxımını artıran sadə, lakin yüksək səmərəli proses intensivləşdirmə üsuludur.

Ultrasəslə təkmilləşdirilmiş darçın ekstraksiyası

Darçın efir yağının ənənəvi ekstraksiyası darçın qabığının və yarpaqlarının buxar distilləsi ilə həyata keçirilir. Ənənəvi buxar distilləsi çox yavaşdır və çox vaxt aparır. Darçın yağının hədəflənən çıxımı nə qədər yüksəkdirsə, buxar distilləsi bir o qədər uzun çəkir; bu o deməkdir ki, bir qazan darçın yarpağının buxar distilləsi 12 saata qədər, darçın qabığının buxar distilləsi isə 24 saatdan çox çəkə bilər. Ultrasəs ekstraksiyası darçın qabığının və yarpaqlarının hüceyrə strukturlarını parçalayır və bununla darçın yağının sürətlə və tam şəkildə ayrılmasını təmin edir. Ultrasəs ekstraksiyası buxar distilləsini əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirərək emal müddətini tam bir gündən bir neçə saata endirir və eyni zamanda darçın efir yağının çıxımını artırır.
Ultrasəs ekstraksiyası sinnamaldehid, linalool, evgenol və darçın turşusu da daxil olmaqla darçının aromatik birləşmələrinin tam spektrini ayırır. Yüksək keyfiyyətli efir yağı birləşmələrinin tam spektrini ehtiva edən ekstraktın əldə edilməsi ultrasəslə çıxarılan darçın yağlarının üstün keyfiyyətinin səbəbidir. Xüsusilə əsas üzvi birləşmə olan sinnamaldehid darçına onun səciyyəvi dadını və qoxusunu verir. Ultrasəslə emal qeyri-termik emal olduğundan efir yağı birləşmələrinin termik parçalanmasının qarşısı alınır. Buna görə də ultrasəs ekstraksiyası ən yüksək keyfiyyət standartlarına cavab verən, intensiv aromalı efir yağları istehsal edir.
Ultrasəs ekstraksiyası darçın qabığına və yarpaqlarına tətbiq edilə bilər. Darçın yarpağı yağı qabıq yağı ilə müqayisədə daha güclü qoxuya malikdir. Darçın yarpaqlarında yüksək miqdarda evgenol var.

Ultrasəs ekstraksiyası niyə buxar distilləsindən üstündür

Buxar distilləsi ilə darçından efir yağları istehsal etmək üçün efir yağları əvvəlcə bitki matrisindən (yəni darçın yarpaqlarındakı və ya qabığındakı bitki hüceyrələrindən) ayrılmalıdır. Buxar distilləsində darçın bitki materialı qazanlarda 24 saata qədər qaynadılır. Təkcə istilik hüceyrə strukturlarını parçalamaqda və onların daxilində qalmış efir yağlarını ayırmaqda nisbətən səmərəsizdir. Ümumiyyətlə, qaynatma daxilidə qalmış efir yağlarını tam ayırmır və ekstraksiya edilmədikləri üçün çox miqdarda qalıq yağ itirilir. İstiliklə ekstraksiya prosesindən sonra buxar distilləsi həyata keçirilir. Bunun üçün bir-biri ilə qarışmayan iki mayenin (yəni efir yağı və suyun) qarışığı qaynadılır. Qarışıq onların ümumi buxar təzyiqi 760 mm Hg-yə bərabər olduqda qaynamağa başlayır. Beləliklə, su və efir yağı qarışığının qaynama temperaturu hər bir komponentin ayrılıqda qaynama temperaturundan aşağı olur. Ənənəvi hidrodistillənin əhəmiyyətli çatışmazlıqları var: uzun qaynatma və buxarla emal prosesi çox vaxt və enerji tələb edir.
Ultrasəs ekstraksiyası akustik kavitasiya vasitəsilə işləyir. Akustik kavitasiya yüksək güclü ultrasəs dalğaları mayeyə (məsələn, həlledicidə və ya suda bitki materialından ibarət suspenziyaya) ötürüldükdə baş verir. Ultrasəs dalğaları mayedə yayılaraq növbələşən yüksək təzyiq / aşağı təzyiq dövrləri yaradır. Aşağı təzyiq dövrlərində çox kiçik vakuum qabarcıqları (kavitasiya qabarcıqları adlandırılan qabarcıqlar) yaranır və bir neçə təzyiq dövrü ərzində böyüyür. Müəyyən ölçüyə çatdıqda, qabarcıqlar daha çox enerji uda bilməyəndə yüksək təzyiq dövründə şiddətlə içəriyə doğru çökür. Qabarcıqların bu cür çökməsi mikroturbulentliklər və sürəti 100m/s-ə qədər olan maye axınları da daxil olmaqla intensiv kavitasiya qüvvələri ilə xarakterizə olunur. Bu kavitasiya kəsmə təsirləri sonomexaniki təsirlər kimi də tanınır. Bioaktiv molekulların ultrasəs ekstraksiyası əsasən sonomexaniki təsirlər hesabına baş verir: çalxalanma və turbulentliklər hüceyrələri parçalayır və kütlə ötürülməsini gücləndirir. Bu o deməkdir ki, efir yağları, polifenollar, terpenlər və kannabinoidlər kimi bioaktiv molekullar bitki hüceyrəsi matrisindən həllediciyə ayrılır.
Ultrasəs ekstraksiyasının ənənəvi qaynatma və buxar distilləsi üsulu ilə müqayisədə üstünlüyü əhəmiyyətli dərəcədə daha qısa müddətdə efir yağlarının və digər üzvi birləşmələrin nisbətən daha çox ekstraksiya edilməsidir. Daha yüksək ekstraksiya çıxımı xammalın israfının qarşısını alır və ekstraksiyanı daha gəlirli edir. Ultrasəs ekstraksiyası ilə əldə edilən vaxt və enerji qənaəti əhəmiyyətlidir. Qeyri-termik üsul olan ultrasəs ekstraksiyası temperatura həssas birləşmələrin istilik nəticəsində parçalanmasının qarşısını alır.
Mülayim temperaturlar və qısa emal müddəti ultrasəs ekstraksiyasının əsas üstünlükləridir, çünki təbii ekstraktların termik parçalanmasının qarşısı alınır. Bu, ultrasəs ekstraksiyasını yüksək səmərəli edir və buna görə də ultrasəslə emal üstün keyfiyyətli efir yağları verir.

Darçının ultrasəs ekstraksiyasına dair tədqiqat nümunələri

Elmi tədqiqatlarda və sənayedə darçın yarpaqları və qabığı da daxil olmaqla bir çox bitki materialından yüksək keyfiyyətli efir yağlarının istehsalı üçün ultrasəs ekstraksiyası artıq tətbiq olunur.

Darçının ultrasəs hidrodistilləsi

Chen və həmkarları (2020) ultrasəslə gücləndirilmiş hidrodistilləni araşdırmış və ultrasəslə emalın distillə prosesini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdığı qənaətinə gəlmişlər. Ultrasəs buxar distilləsi kəskin şəkildə qısaldılmış ekstraksiya müddətində darçın yağının daha yüksək çıxımını təmin etmişdir. GC-MS analizindən istifadə edərək onlar ultrasəs dəstəkli hidrodistillənin ənənəvi hidrodistillə ilə müqayisədə əsas birləşmə olan trans-sinnamaldehidin yüksək miqdarını ehtiva edən daha qiymətli efir yağı verdiyini göstərmişlər. Skanedici elektron mikroqrafiya (SEM) darçın yağının ekstraksiyası üçün ultrasəslə emalın səmərəliliyini təsdiqləmişdir. Bundan əlavə, elektrik enerjisi sərfinin və CO2 emissiyasının təhlili ultrasəs dəstəkli hidrodistillə prosesinin daha qənaətli və ekoloji cəhətdən daha əlverişli yanaşma olduğunu göstərir. Buna görə də Chen və həmkarları ultrasəs dəstəkli hidrodistillənin darçın efir yağının ekstraksiyası üçün darçın yağlarının miqdarını və keyfiyyətini artıra bilən səmərəli və ekoloji texnologiya olduğu nəticəsinə gəlirlər.

Dərin evtektik həlledicilərdən istifadə etməklə darçının ultrasəs ekstraksiyası

Dərin evtektik həlledicilərdən istifadə edilən ultrasəs ekstraksiyasının darçın qabığından trans-sinnamaldehid və kumarinin yüksək çıxımla ekstraksiyası üçün üstün üsul olduğu göstərilmişdir.
Optimal şəraitdə bu üsul üzvi həlledicilərdən (96% etanol) istifadə edilən ənənəvi üsullarla (reflüks, Sokslet və maserasiya) əldə edilən miqdarlarla müqayisədə daha yüksək trans-sinnamaldehid və kumarin miqdarı vermişdir. Darçın qabığından (C. burmannii Blume) trans-sinnamaldehid (9,24 ± 0,01 mg/g) və kumarin (11,6 ± 0,11 mg/g) çıxarmaq üçün təbii dərin evtektik həlledicilərdən istifadə edilən ultrasəs ekstraksiyasının optimal şərtlərinin 40% su əlavə edilmiş xolin xlorid-limon turşusu (ChCl-CA) və 30 dəqiqəlik ekstraksiya müddəti olduğu müəyyən edilmişdir. Darçın qabığından alınan trans-sinnamaldehidin və kumarinin farmakoloji aktivliyini araşdırmaq üçün əlavə tədqiqatlar aparılmalıdır. (bax: Aryati və həmkarları 2020)

Skanedici elektron mikroskopiya ilə 1000x böyütmədə darçın qabığının səth təsviri; qurudulmuş toz (a); maserasiya ilə ekstraksiyadan sonra (b); reflüks ilə ekstraksiyadan sonra (c); Sokslet ekstraksiyasından sonra (d); NADES-UAE ChCl-CA istifadə edilən ekstraksiyadan sonra (e).
tədqiqat və şəkil: Aryati və həmkarları 2020

Yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraktorları

Ultrasəs ekstraksiyası yüksək keyfiyyətli efir yağlarının istehsalını asanlaşdıran və sürətləndirən etibarlı emal texnologiyasıdır. Hielscher Ultrasonics portfeli kompakt laboratoriya ultrasəs cihazlarından sənaye ekstraksiya sistemlərinə qədər bütün çeşidi əhatə edir. Bunun sayəsində biz Hielscher olaraq nəzərdə tutduğunuz emal gücü üçün sizə ən uyğun ultrasəs cihazını təklif edə bilərik. Uzunmüddətli təcrübəyə malik əməkdaşlarımız texniki mümkünlük sınaqlarından və prosesin optimallaşdırılmasından ultrasəs sisteminizin yekun istehsal miqyasında quraşdırılmasına qədər sizə kömək edəcəklər.
Ultrasəs ekstraktorlarımızın az yer tutması və müxtəlif quraşdırma imkanları onların hətta kiçik sahəli emal müəssisələrinə də uyğunlaşmasına imkan verir. Ultrasəs prosessorları bütün dünyada qida, əczaçılıq və qida əlavələri istehsalı müəssisələrində quraşdırılır.

Hielscher Ultrasonics – qabaqcıl ekstraksiya avadanlığı

Hielscher Ultrasonics məhsul portfeli kiçik miqyasdan böyük miqyasa qədər yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraktorlarının bütün çeşidini əhatə edir. Əlavə aksesuarlar ekstraksiya prosesiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihazı konfiqurasiyasının asanlıqla yığılmasına imkan verir. Optimal ultrasəs qurğusu nəzərdə tutulan emal gücündən, həcmdən, xammaldan, partiya və ya axın xəttində aparılan prosesdən və vaxt planından asılıdır.

Partiya üzrə və axın xəttində emal

Hielscher ultrasəs cihazları partiya üzrə emal və fasiləsiz axınlı emal üçün istifadə edilə bilər. Ultrasəslə partiya üzrə emal proses sınaqları, optimallaşdırma və kiçikdən orta miqyasa qədər istehsal üçün idealdır. Böyük həcmdə bitki materialının (məsələn, darçın yarpaqları və qabığının) emalı üçün axın xəttində emal daha sərfəli ola bilər. Partiya üzrə emal yalnız çox sadə qurğu tələb etsə də, daha çox vaxt və əmək tələb edir. Axın xəttində fasiləsiz ekstraksiya prosesi mürəkkəb qurğu – nasos, şlanqlar və ya borular və çənlərdən ibarət qurğu – tələb edir, lakin daha səmərəlidir, daha sürətlidir və əhəmiyyətli dərəcədə daha az əmək tələb edir. Hielscher Ultrasonics ekstraksiya həcminiz və proses məqsədləriniz üçün ən uyğun ekstraksiya qurğusuna malikdir.

Hər bir istehsal gücü üçün ultrasəs ekstraktorları

Hielscher Ultrasonics məhsul çeşidi kompakt laboratoriya ultrasəs cihazlarından masaüstü və pilot sistemlərə, oradan isə saatda yük maşınları dolusu materialı emal etmək gücünə malik tam sənaye ultrasəs prosessorlarına qədər ultrasəs prosessorlarının bütün spektrini əhatə edir. Tam məhsul çeşidi xammalınız, emal gücünüz və istehsal hədəfləriniz üçün sizə ən uyğun ultrasəs ekstraktorunu təklif etməyimizə imkan verir.
Ultrasəs masaüstü sistemləri texniki mümkünlük sınaqları və prosesin optimallaşdırılması üçün idealdır. Müəyyən edilmiş proses parametrlərinə əsaslanan xətti miqyaslandırma emal gücünü kiçik partiyalardan tam kommersiya istehsalına qədər artırmağı çox asanlaşdırır. Miqyasın böyüdülməsi ya daha güclü ultrasəs ekstraktoru quraşdırmaqla, ya da bir neçə ultrasəs cihazını paralel şəkildə klasterdə birləşdirməklə həyata keçirilə bilər. UIP16000 ilə Hielscher dünyanın ən güclü ultrasəs ekstraktorunu təklif edir.

Optimal nəticələr üçün dəqiq idarə olunan amplitudalar

Bütün Hielscher ultrasəs cihazları dəqiq idarə oluna bilir və bununla istehsalda etibarlı, davamlı işləyən avadanlıq rolunu oynayır. Amplituda darçından efir yağlarının ultrasəs ekstraksiyasının səmərəliliyinə və nəticəliliyinə təsir edən mühüm proses parametrlərindən biridir.
Hielscher Ultrasonics şirkətinin bütün prosessorları amplitudanın dəqiq tənzimlənməsinə imkan verir. Sonotrodlar və amplitudanı gücləndirən buynuzlar amplitudanı daha da geniş diapazonda dəyişməyə imkan verən aksesuarlardır. Hielscher şirkətinin sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitudalar təmin edə və yüksək tələbləri olan tətbiqlər üçün lazım olan ultrasəs intensivliyini verə bilir. 200µm-ə qədər amplitudalarla 24/7 rejimində fasiləsiz işləmək asanlıqla mümkündür.
Amplitudanın dəqiq tənzimlənməsi və ağıllı proqram təminatı vasitəsilə ultrasəs prosesinin parametrlərinin daimi monitorinqi darçın yarpaqlarını və qabığını ən effektiv ultrasəs şəraitində emal etmək imkanı verir. Ən yaxşı ekstraksiya nəticələri üçün optimal ultrasəs emalı!
Hielscher ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş yükü altında və çətin şəraitdə 24/7 işləməyə imkan verir. Bu, Hielscher şirkətinin ultrasəs avadanlığını ekstraksiya tələblərinizi qarşılayan etibarlı iş alətinə çevirir.

Asan, risksiz sınaqlar

Ultrasəs prosesləri tam xətti şəkildə miqyaslandırıla bilər. Bu o deməkdir ki, laboratoriya və ya masaüstü ultrasəs cihazı ilə əldə etdiyiniz hər bir nəticə tam eyni proses parametrlərindən istifadə etməklə miqyaslandırılaraq tam eyni nəticəni verə bilər. Bu, ultrasəslə emalı risksiz texniki mümkünlük sınaqları, prosesin optimallaşdırılması və sonradan kommersiya istehsalına tətbiq edilməsi üçün ideal edir. Ultrasəslə emalın darçın ekstraktı istehsalınızı necə artıra biləcəyini öyrənmək üçün bizimlə əlaqə saxlayın.

Ən yüksək keyfiyyət – Almaniyada layihələndirilir və istehsal olunur

Ailəyə məxsus və ailə tərəfindən idarə olunan müəssisə olaraq Hielscher ultrasəs prosessorları üçün ən yüksək keyfiyyət standartlarına üstünlük verir. Bütün ultrasəs cihazları Almaniyada, Berlin yaxınlığındakı Teltow şəhərində yerləşən baş qərargahımızda layihələndirilir, istehsal olunur və hərtərəfli sınaqdan keçirilir. Hielscher ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi və etibarlılığı onu istehsalınızda davamlı işləyən etibarlı avadanlığa çevirir. Tam yük altında və çətin şəraitdə 24/7 işləmək Hielscher şirkətinin yüksək məhsuldarlıqlı qarışdırıcılarının təbii xüsusiyyətidir.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir: