Qoz-fındıq yağlarının və lipidlərinin ultrasəslə ekstraksiyası
Qoz-fındıq yağları və lipidləri: tərkibi və əhəmiyyəti
Qoz-fındıq qidalanma, əczaçılıq və sənaye baxımından əhəmiyyətli maraq doğuran doymamış yağ turşuları və bioaktiv lipidlərlə zəngindir. Lipid profili növdən asılı olaraq dəyişir, lakin adətən triqliseridlər, sərbəst yağ turşuları, fosfolipidlər və fitosterollar, tokoferollar (E vitamini birləşmələri) kimi az miqdarda olan komponentləri ehtiva edir. Qoz-fındıq yağlarında geniş yayılmış yağ turşularına olein turşusu (C18:1), linol turşusu (C18:2), palmitin turşusu (C16:0) və alfa-linolen turşusu (C18:3) daxildir.
Qoz-fındıqdan alınan yağlar və lipidlər aşağıdakılar üçün istifadə olunur:
- Yüksək oksidləşmə sabitliyinə və qida dəyərinə malik, soyuq presləmə ilə alınan yeyinti yağları
- Əczaçılıq köməkçi maddələri və lipofil təsiredici maddələr üçün daşıyıcılar
- Yumşaldıcı, antioksidant və dərinin vəziyyətini yaxşılaşdıran xüsusiyyətlərinə görə kosmetik formulalar
- Əvəzolunmaz yağ turşuları və bitki sterolları ilə zəngin qida əlavələri
Bu həssas birləşmələrin, xüsusilə badam, fındıq, qoz və makadamiya kimi termolabil matrislərdə qorunması üçün səmərəli ekstraksiya həlledici əhəmiyyət daşıyır.
Həlledici ilə ultrasəs ekstraksiyasının prinsipləri
Yağların və lipidlərin ekstraksiyası həlledicinin diffuziyasına və matrisin parçalanmasına əsaslanır. Soxhlet ekstraksiyası və ya mexaniki presləmə kimi ənənəvi üsullar çox vaxt və enerji tələb edir. Ultrasəslə emal akustik kavitasiyadan istifadə etməklə mexaniki üstünlük yaradır. Yüksək tezlikli səs dalğaları həlledicidən keçərkən sürətlə genişlənən və çökən mikroskopik qabarcıqlar yaradır. Bu proses güclü kəsilmə qüvvələri, mikroşırnaqlar və lokal yüksək təzyiqlər əmələ gətirir.
Qoz-fındıq yağının ekstraksiyası zamanı kavitasiya bitki hüceyrələrinin divarlarını parçalayaraq hüceyrədaxili lipidləri ətrafdakı həllediciyə buraxır. Nəticədə termik üsullarla müqayisədə ekstraksiya daha sürətli olur, çıxım yüksəlir və doymamış lipidlər daha yaxşı qorunur. Həmçinin kavitasiya təkcə həll olan birləşmələri həll etmək deyil, həll olmayan birləşmələri də dispersləşdirmək qabiliyyətinə malikdir.
Qoz-fındıq yağlarının və lipidlərinin ultrasəslə ekstraksiyası
Təcrübə qurğusu
Bu nümayiş üçün Hielscher UIP1000hdT ultrasəs prosessoru aşağıdakı şəraitdə istifadə olunub:
- Ultrasəs gücü: 1000 Watts
- Amplituda: 100% (Cascatrode-da pikdən-pikə 35µm qiymətinə ekvivalentdir)
- Sonotrod: 40mm Cascatrode (CS4d40L2)
- Həlledici: 500mL 70% etanol (v/v)
- Nümunə: 200g əzilmiş qarışıq qoz-fındıq
- Reaksiya qabı: 800mL borosilikat şüşə stəkan
- Şərait: açıq qab, ətraf mühit təzyiqi, ətraf mühit temperaturu
UIP1000hdT partiya rejimində işlədilib. Etanol aşağı toksikliyinə, amfifil həlledici xüsusiyyətlərinə və qida, eləcə də əczaçılıq məqsədləri üçün istifadəyə uyğunluğuna görə seçilib. Ultrasəslə emal zamanı ekstraksiya olunan lipidlərin və yağların dispersləşməsi nəticəsində həlledici bir neçə saniyə ərzində südəbənzər görünüş alıb.
UIP1000hdT, 1000 Watts ultrasəs cihazından istifadə edən ultrasəs ekstraksiyası qurğusu
Vakuum filtrasiyası
Ultrasəslə emaldan sonra qarışıqda həm maye ekstrakt, həm də qalıq bərk maddələr olur. Bərk və maye fazaların ayrılması vakuum altında Büchner qıfı və kağız və ya membran filtr vasitəsilə həyata keçirilir.
Doymamış lipidlərin oksidləşməsinə səbəb ola bilən hava və işığın uzunmüddətli təsirindən qaçmaq üçün aşağı təzyiq altında filtrasiya üstün tutulur. Aşağıdakıların təmin olunduğuna əmin olun:
- Tıxanmanın qarşısını almaq üçün qoz-fındıq hissəcikləri kifayət qədər kiçikdir, lakin həddindən artıq xırda deyil.
- Vakuumun saxlanması üçün qıf kolbaya düzgün və hermetik şəkildə birləşdirilib.
- Etanolun buxarlanmasını minimuma endirmək üçün filtrasiya gecikdirilmədən aparılır
Alınan filtrat lipidlərdə zəngin, asılı bərk hissəciklərdən azad və həlledicinin bərpasına hazır etanol məhluludur.
Ultrasəslə ekstraksiyadan sonra Büchner qıfı ilə vakuum filtrasiyası
Ekstraktın UV-Vis spektroskopiyası
Həlledici uzaqlaşdırılmadan əvvəl ultrabənövşəyi və görünən işıq (UV-Vis) spektroskopiyası etanol ekstraktının cari vəziyyəti haqqında informativ analitik təsəvvür yaradır. Bu üsul qoz-fındıqdan ekstraksiya olunan təbii xromoforların, o cümlədən çoxdoymamış yağ turşularının, tokoferolların, fenol törəmələrinin və yağda həll olan digər biomolekulların mövcudluğunu aşkar edir. Skanlama 200nm ilə 400nm arasında aparılır; bu diapazon konyuqə olunmuş sistemlərin və aromatik funksional qrupların π→π* və n→π* keçidləri üçün ən münasib diapazondur.
70% etanolda durulaşdırılmış ekstraktla doldurulmuş 1cm kvars küvetdən istifadə edilərək standart UV-Vis spektrofotometri ilə absorbsiya spektrləri qeydə alınır. Ekstraktın rəngi adətən açıq sarıdan kəhrəba rənginədək dəyişir və qoz-fındığın növündən, eləcə də ekstraksiya şəraitindən asılı olaraq ultrabənövşəyi sahədə bir neçə absorbsiya piki göstərə bilər.
Ultrabənövşəyi və görünən işıq (UV-Vis): ultrasəslə ekstraksiyanın ənənəvi ekstraksiya ilə müqayisəsi
Bu UV-Vis profili təkrar əldə edilə bilir və qoz-fındıqdan etanol əsaslı ekstraksiyalar üçün xarakterikdir. Ayrı-ayrı birləşmələrə spesifik olmasa da, piklərin forması və intensivliyi ekstraksiyanın ardıcıllığını izləmək, həlledicinin effektivliyini qiymətləndirmək və hədəf molekulların mövcudluğunu ilkin yoxlamaq üçün istifadə oluna bilər. Tərkibin əlavə təhlili diod matrisi ilə deteksiyalı HPLC (HPLC-DAD) və ya etanol uzaqlaşdırıldıqdan sonra GC-MS vasitəsilə aparıla bilər.
Həlledicinin uzaqlaşdırılması üçün rotasiyalı buxarlandırma
Son mərhələdə qoz-fındıq yağı konsentratını ayırmaq üçün etanol buxarlandırılır. Rotasiyalı buxarlandırma bu məqsəd üçün idealdır, çünki uçucu həllediciləri aşağı təzyiq və mülayim temperatur şəraitində uzaqlaşdırır və bununla da istiliyə həssas birləşmələri qoruyur.
Büchi rotasiyalı buxarlandırıcısı
Buxarlandırma parametrləri
Bu prosesdə:
- Rotasiyalı buxarlandırıcı vannanın temperaturu 60°C (140°F) olduqda işlədilir.
- Vakuum səviyyəsi ətraf mühit təzyiqindən 700mbar aşağı təyin edilir; bu, 313mbar mütləq təzyiqə ekvivalentdir.
- Nümunə 1L yumrudibli kolbada təxminən 100rpm sürətlə fırladılır.
- Etanol buxarlarını kondensasiya etmək üçün soyuducu spiralın temperaturu 5–10°C (41–50°F) səviyyəsində saxlanılır
Bu qurğu etanolun (313mbar təzyiqdə qaynama temperaturu ~60°C-yə enir) ekstraktı həddindən artıq qızdırmadan səmərəli buxarlanmasına imkan verir. Qəbuledici kolba distillə olunmuş etanolu toplayır və bu etanol təkrar istifadə edilə bilər. Su vannasını istilik baxımından izolyasiya etmək və uzunmüddətli iş zamanı su itkisini azaltmaq üçün vannaya üzən polipropilen kürəciklər əlavə edilə bilər.
Buxarlandırmanın sonuna yaxın yağ şüşəyə yapışmağa başlaya bilər. Prosesi tam qurumadan bir qədər əvvəl dayandırmaq axıcılığı qoruya və həddindən artıq qızmanın qarşısını ala bilər. Son qurutma mərhələsi azot mühitində və ya vakuum sobasında aparıla bilər.
Sürətli, miqyaslandırıla bilən və təkrar əldə edilə bilən nəticələr verən ekstraksiya üsulu
Hielscher UIP1000hdT ilə ultrasəslə ekstraksiya qoz-fındıqdan yağların və lipidlərin ayrılması üçün sürətli, miqyaslandırıla bilən və təkrar əldə edilə bilən nəticələr verən üsul təqdim edir. Düzgün filtrasiya və rotasiyalı buxarlandırma üsulları ilə birləşdirildikdə bu üsul qidalanma, əczaçılıq və ya kosmetika tətbiqlərində istifadəyə uyğun yüksək keyfiyyətli qoz-fındıq yağı ekstraktları verir.
Davamlı qarışdırılan partiyada ultrasəslə ekstraksiya
Ultrasəslə ekstraksiyadan istifadə etmək üçün birbaşa bizimlə əlaqə saxlayın. Materialın növünə, həlledici sisteminə və sonrakı tətbiqə əsasən hər bir mərhələni optimallaşdırmaqda sizə məmnuniyyətlə kömək edəcəyik