Üzüm və şərab istehsalının əlavə məhsullarından aktiv birləşmələrin ultrasəslə ekstraksiyası
Üzüm (Vitis vinifera), üzüm tənəyi və şərab istehsalının əlavə məhsulları polifenollar və digər bioaktiv maddələrlə zəngindir; bunlar dərman və qida əlavələrinin istehsalı üçün qiymətli birləşmələrdir. Ultrasəslə ekstraksiya üzüm və üzüm tənəyindən əldə edilən birləşmələrin (məsələn, üzüm cecəsi, toxumlar, yarpaqlar, saplaqlar, şərab çöküntüsü) sadə və yüksək səmərəli şəkildə ayrılmasına imkan verir. Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya sürətli və etibarlıdır; daha yüksək çıxım, daha yumşaq ekstraksiya şəraiti, daha qısa ekstraksiya müddəti və daha aşağı xərc baxımından digər ekstraksiya üsullarını üstələyir.
Üzüm və üzüm tənəyindən fitokimyəvi birləşmələrin ultrasəslə ekstraksiyası
Üzüm bağlarından və şərab istehsalı prosesindən əldə edilən əlavə məhsullara üzüm ləti, cecə (qabıqlar və toxumlar), şərab çöküntüsü, üzüm yarpaqları, saplaqlar və zoğlar daxildir. Bunlar 30−40% w/w-yə qədər bərk maddə təşkil edir və əsasən istifadə edilmədən tullantı kimi atılır. Bu üzüm və şərab istehsalı əlavə məhsullarının polifenollar və digər bioaktiv birləşmələrlə zənginliyini aşkar edən sənaye qiymətli ekstraktların istehsalı üçün bu bitki mənşəli materiallardan getdikcə daha çox istifadə edir. Üzümdə və üzüm tənəyində (Vitis vinifera) olan resveratrol, antosianidinlər, proantosianidin, quercitin və digər maddələr artıq dərman və qida əlavələri kimi geniş şəkildə istehlak olunur. Sağlamlığı dəstəkləyən birləşmələrin mənbəyi kimi Vitis vinifera əlavə məhsullarından alınan ekstraktlar əczaçılıq və qida sənayesində istifadə olunur və eyni zamanda davamlı kənd təsərrüfatını dəstəkləyir. Ultrasəslə ekstraksiya üzümdən və üzümün əlavə məhsullarından bioaktiv birləşmələrin ayrılmasını asanlaşdırır. Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya əczaçılıq və qida birləşmələri üçün uzun müddətdir tətbiq olunan ekstraksiya texnikasıdır. Qısa ekstraksiya proseduru ərzində çox yüksək ekstrakt çıxımı təmin edir və istənilən həlledici ilə işləyir (məsələn, su, etanol, izopropanol, heksan və s.).
Sənaye qurğusu: UIP4000hdT ultrasəs ekstraktoru – bitki ekstraktlarının istehsalı üçün.
- Yüksək ekstraksiya çıxımı
- Yüksək keyfiyyətli ekstrakt
- Sürətli proses
- Qeyri-termik emal
- İstənilən həlledici ilə uyğunluq
- Təhlükəsiz və asan istismar
- Enerjiyə qənaət
Üzüm toxumlarından polifenolların ultrasəslə ekstraksiyası
Üzüm toxumları proantosianidinlərlə zəngindir və buna görə də dərman və qida əlavələri üçün proantosianidin ekstraktlarının istehsalında əla mənbədir. Thilakarathna və Rupasinghe (2022) nəzarət olunan yüksək temperaturlarda ultrasəs emalının üstün səmərəliliyini nümayiş etdirə bilmişlər; bu, daha yüksək proantosianidin çıxımı və əhəmiyyətli dərəcədə daha qısa ekstraksiya müddəti ilə nəticələnmişdir (ultrasəs 53 min., ənənəvi həlledici ilə ekstraksiya isə 150 h!).
İstilik və ultrasəs emalının tətbiqi ekstraksiya müddətini (ultrasəs emalı müddəti 53 min) və sulu etanola tələbatı (10,14:1 v:w) əhəmiyyətli dərəcədə azaltmış, eyni zamanda PAC çıxımını nəzərəçarpacaq dərəcədə artırmışdır (16,1 mg CE/g FW ilə müqayisədə proqnozlaşdırılan 26,6 mg CE/g FW). Son optimal şərait 47% etanol, 10:1 s:s nisbəti (v:w), 53 min ultrasəs emalı müddəti və 60◦C ekstraksiya temperaturu olmuşdur.
Sonifikasiya ilə üzüm yarpağı ekstraktının səmərəli istehsalı
Adi üzüm tənəyinin (Vitis vinifera) yarpaqları reseveratrol, antosianidinlər, kversetin, izokversetin və bir çox digər bioaktiv birləşmələrlə zəngindir; bu birləşmələr dərman və sağlamlıq məqsədləri üçün çox vaxt ekstrakt şəklində qəbul edilir.
Ultrasəslə ekstraksiyanın üzüm yarpaqlarından tam spektrli ekstraktın yüksək çıxımını təmin etdiyi göstərilmişdir və bu, ekstraksiya prosesini çox səmərəli edir. Sulu etanolun üzüm tənəyi ekstraktları üçün üstünlük verilən həlledici olduğu göstərilmişdir, çünki o, hədəf molekulları həll etmək üçün əla qabiliyyətə malikdir və toksikliyi yoxdur. Ultrasəsdən istifadə edilən ekstraksiya prosesi cəmi bir neçə dəqiqə çəkir və həm partiyalarla, həm də fasiləsiz axın rejimində aparıla bilər.
Məsələn, üzüm yarpaqlarından ultrasəslə ekstraksiya edilmiş resveratrol mezoməsaməli karbon sütunundan istifadə etməklə təmizlənə bilər; bu, resveratrolun təmizliyini 2,1-dən 20,6%-ə yüksəldir. (bax: Sun et al., 2018)
UIP4000hdT ultrasəs cihazının quraşdırılması – yüksək axın sürətləri ilə sənaye miqyasında şərab emalı üçün.
Üzüm saplaqlarından stilbenoidlərin ultrasəslə ekstraksiyası
Piñeiro və b. (2013) tərəfindən hazırlanmış ultrasəslə ekstraksiya protokolu əsasən üzüm zoğlarında və üzüm saplaqlarında olan trans-resveratrol, ε-viniferin, piseatannol və vitisin B kimi stilbenlərin yüksək əldəetmə dərəcəsini təmin edir.
Üzüm saplaqlarından stilbenoidlərin ultrasəslə ekstraksiyasına dair tədqiqatın qrafik xülasəsi.
(Tədqiqat və şəkil: Piñeiro və b., 2013)
UP200S ultrasəs cihazı (200W, 24kHz) ilə üzüm saplaqlarında olan əsas stilbenoidlər 15 min ərzində ekstraksiya edilə bilər; ekstraksiya temperaturu kimi 75°C və ekstraksiya həlledicisi kimi 80% etanol istifadə olunur və üzvi həlledici ilə təmizləmə mərhələsinə ehtiyac yoxdur. Optimallaşdırılmış üsul 22 üzüm saplağı nümunəsində stilbenoid miqdarının sadə və effektiv təhlilinə imkan vermişdir.
Müxtəlif parametrlər tətbiq edilməklə UP200S vasitəsilə ultrasəslə ekstraksiyada orta əldəetmə dərəcəsinə (sahə 10.000−1) əsas təsirlərin qrafiki: piseatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferin (c) və vitisin-B (d).
(Tədqiqat və qrafiklər: Piñeiro və b., 2013)
Stilbenoidlərlə zənginləşdirilmiş istinad ekstraktına uyğun HPLC-DAD xromatoqramı.
(Tədqiqat və qrafiklər: Piñeiro və b., 2013)
UP400St ultrasəs ekstraktoru – üzüm və üzüm tənəyindən (məsələn, üzüm cecəsi, toxumlar, yarpaqlar, saplaqlar, şərab çöküntüsü) ekstraktların hazırlanması üçün.
Üzüm və üzüm tənəyindən ekstraksiya üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs prosessorları
Hansı bitki materialından və ya həlledicidən istifadə olunmasından asılı olmayaraq, Hielscher Ultrasonics ekstraktorları bitki ekstraksiyası sahəsində geniş tətbiq olunur. Ekstrakt istehsalçıları – həm eksklüziv butik ekstrakt istehsalçıları, həm də genişmiqyaslı kütləvi istehsalçılar – Hielscher şirkətinin geniş avadanlıq çeşidində öz istehsal tələblərinə uyğun ideal ultrasəs ekstraksiya avadanlığını tapırlar. Həm partiyalarla emal, həm də fasiləsiz axın xəttində emal üçün qurğular hazır şəkildə mövcuddur və elə həmin gün göndərilə bilər.
Hielscher ultrasəs cihazları ilə yüksək səmərəli ekstraksiya
Hielscher ultrasəs ekstraktorları bitki hüceyrələrini səmərəli şəkildə parçalayır, həlledicinin nüfuz etməsi üçün bitki materialının səth sahəsini artırır və kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırır; bu da fitokimyəvi birləşmələrin (ikincili metabolitlərin) sürətli və tam ayrılması ilə nəticələnir. İstifadə rahatlığı nəzərə alınaraq hazırlanmış Hielscher ekstraktorları tez quraşdırılır və təhlükəsiz, intuitiv şəkildə idarə oluna bilər.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında təsəvvür yaradır:
| Partiyanın həcmi | Axın sürəti | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | Cihazlar qrupu: UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizə sual verin!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma, dispersiya, emulsiyalaşdırma və ekstraksiya tətbiqləri üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Ceferino Carrera, Ana Ruiz-Rodríguez, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2015): Ultrasound-assisted extraction of amino acids from grapes. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 22, 2015. 499-505.
- Piñeiro, Z.; Guerrero, R. F.; Fernández-Marin, M. I.; Cantos-Villar, Emma; Palma, M. (2013): Ultrasound-Assisted Extraction of Stilbenoids from Grape Stems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(51), 2013. 12549–12556.
- M. Palma; C.G. Barroso (2002): Ultrasound-assisted extraction and determination of tartaric and malic acids from grapes and winemaking by-products. Analytica Chimica Acta, 458(1), 2002. 119–130.
- Thilakarathna, W.P.D.W.; Rupasinghe, H.P.V. (2022): Optimization of the Extraction of Proanthocyanidins from Grape Seeds Using Ultrasonication-Assisted Aqueous Ethanol and Evaluation of Anti-Steatosis Activity In Vitro. Molecules 27, 1363.
Piseatannol (a), trans-resveratrol (b), izorapontigenin (c), ε-viniferin (d) və vitisin-B (e) maddələrinin kimyəvi strukturları.
(Tədqiqat və qrafiklər: Piñeiro və b., 2013)
Bilməyə dəyər faktlar
Ultrasəslə ekstraksiyanın iş prinsipi
Yüksək güclü, aşağı tezlikli ultrasəs maye mühitdə rəqslər və akustik kavitasiya yaradır; bu da intensiv turbulent axınlara, qarışdırmaya, hüceyrələrin parçalanmasına və yüksək kütlə ötürülməsinə səbəb olur. Bu ultrasəs təsirləri hüceyrə divarları və vezikullar kimi hüceyrə strukturlarını parçalamaq məqsədilə bitki materiallarına tətbiq edilir. Yüksək kütlə ötürülməsi sayəsində fitokimyəvi birləşmələr (polifenollar, flavanollar, antioksidantlar və s.) kimi hüceyrədaxili birləşmələr ətrafdakı həllediciyə ayrılır. Ultrasəs emalının bu intensivliyi ultrasəslə ekstraksiyanı təbii məhsul komponentlərinin istehsalı üçün üstün ayırma üsuluna çevirir. Ultrasəslə ekstraksiya onilliklərdir qida və əczaçılıq istehsalında istifadə olunan, geniş tətbiq edilən ekstraksiya texnikasıdır.
Güclü ultrasəs dalğaları bitkilərin hüceyrə strukturunu parçalayır, bioaktiv birləşmələri ayırır və bitki materialı ilə həlledici (məsələn, etanol) arasında kütlə ötürülməsini gücləndirir.
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorlarını geniş ölçü diapazonunda istehsal edir: laboratoriya ölçüsündən başlayaraq sənaye ölçüsünədək.