Ultrasəslə emal sürət baxımından digər ekstraksiya üsullarını üstələyir
Ultrasəs ekstraksiyasının sürətlə aparılması və bunun nəticəsində ekstrakt istehsalında vaxta qənaət edilməsi bitkilərdən bioaktiv birləşmələrin ultrasəslə ekstraksiyasının çoxsaylı üstünlüklərindən biridir. Ultrasəs ekstraksiyası superkritik CO2 ekstraksiyası, maserasiya, qızdırılaraq əks soyuducu ilə ekstraksiya, Soxhlet və ya mikrodalğalı ekstraksiya kimi alternativ ekstraksiya üsulları ilə elmi şəkildə müqayisə edilmişdir və tədqiqat nəticələri ultrasəslə emalın ekstraksiya sürəti və çıxımı baxımından əhəmiyyətli üstünlüyünü sübut edir.
Sürətli ekstraksiya proseduru kimi ultrasəslə emal
Bioaktiv birləşmələrin ultrasəslə ekstraksiyası yüksək çıxımı, yüksək keyfiyyətli ekstraktları, qısa ekstraksiya müddəti, az enerji sərfiyyatı və çox yumşaq təsirli həlledicilərlə işləmək imkanı ilə yaxşı tanınır. Bütün bu amillər bitki materiallarından bioaktiv komponentlərin ultrasəslə ekstraksiyasının fövqəladə yüksək ümumi səmərəliliyinə töhfə verir.
Aşağıda elmi tədqiqat hesabatlarından seçmələr tapa bilərsiniz; bu hesabatlarda ultrasəs ekstraksiyası (həmçinin ultrasəsin köməyi ilə ekstraksiya / UAE) maserasiya, Soxhlet, qızdırılaraq əks soyuducu ilə ekstraksiya, superkritik CO2 və mikrodalğalı ekstraksiya kimi digər ekstraksiya üsulları ilə müqayisə edilmişdir.
Ultrasəs cihazı UP400St bitki materiallarının partiya rejimində yüksək sürətlə ekstraksiyası üçün
| Ekstraksiyanın tətbiq sahəsi | Ultrasəs ekstraksiyasının müddəti | Alternativ ekstraksiya üsulunun müddəti | Əlavə məlumat | Mənbə |
|---|---|---|---|---|
| Mərsin giləmeyvələrindən antosianinlərin ekstraksiyası | 5 min | 15 min mikrodalğalı ekstraksiya |
ultrasəs cihazı UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo yarpaqlarının ekstraksiyası | 5–30 min | 15–90 min maserasiya |
ultrasəs cihazı UIP1000hdT “Görürük ki, 5 ilə 30 min arasında ultrasəslə emalın çıxımı 15 ilə 90 min arasında ənənəvi maserasiyanın çıxımına bərabərdir: UAE yarpaqların həll olan materialını ekstraksiya etmək üçün ənənəvi maserasiyaya sərf olunan vaxtın üçdə birini tələb edir.” |
Petigny et al., 2013 |
| Adaçayından ümumi fenolların və flavonoidlərin ekstraksiyası | 11 min | 30 min 60ºC temperaturda su hamamı çalxalayıcısı ilə ənənəvi ekstraksiya |
ultrasəs ekstraktorları UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Zeytun yarpağı polifenollarının ekstraksiyası | 21 min | 60min qızdırılaraq əks soyuducu ilə ənənəvi ekstraksiya |
ultrasəs cihazı UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Malva sylvestris yarpaqlarından bioaktiv fenol birləşmələrinin ekstraksiyası | 49 min 48°C temperaturda, 110W gücündə |
5 h 150 rpm sürətində qarışdırılan layda ekstraksiya |
Ultrasəs cihazı UP200S HPLC təhlili bioaktiv fenol birləşmələrinin konsentrasiyasının əhəmiyyətli dərəcədə (p≺0,05) artmasının optimal UAE şəraitində baş verdiyini aşkar etdi. |
Bimakr et al., 2017 |
| Qış qovununun (Benincasa hispida) toxumundan lipidlərin ekstraksiyası | ∼36 min | Təzyiqin dəyişdirilməsi texnikası ilə birləşdirilmiş superkritik karbon dioksidlə ekstraksiya (SCE-PST) (∼50 min), superkritik CO2 (∼97 min) və ənənəvi Soxhlet ekstraksiyası (∼360 min) | Superkritik karbon dioksidlə ekstraksiyanın (sCO2), ultrasəsin köməyi ilə ekstraksiyanın (UAE), təzyiqin dəyişdirilməsi texnikası ilə birləşdirilmiş superkritik karbon dioksidlə ekstraksiyanın (SCE-PST) və Soxhlet ekstraksiyasının müqayisəsi göstərir ki, UAE ən səmərəli və sürətli ekstraksiya üsuludur. | Bimakr et al. (2015) |
Superkritik karbon dioksidlə ekstraksiyanın (sCO2), ultrasəsin köməyi ilə ekstraksiyanın (UAE), təzyiqin dəyişdirilməsi texnikası ilə birləşdirilmiş superkritik karbon dioksidlə ekstraksiyanın (SCE-PST) və Soxhlet ekstraksiyasının müqayisəsi göstərir ki, UAE ən səmərəli və sürətli ekstraksiya üsuludur.
- Yüksək ekstraksiya səmərəliliyi
- Üstün ekstraksiya çıxımı
- Sürətli proses
- Aşağı temperaturlar
- Termolabil birləşmələrin ekstraksiyası üçün uyğundur
- İstənilən həlledici ilə uyğundur
- Az enerji sərfiyyatı
- Ekoloji ekstraksiya üsulu
- Asan və təhlükəsiz istismar
- Aşağı investisiya və istismar xərcləri
- Ağır iş şəraitində 24/7 fəaliyyət
Birləşmələrin sürətli ayrılması üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraktorları
Hielscher şirkətinin ən müasir ultrasəs avadanlığı bitkilərdən yüksək keyfiyyətli biomolekulların sürətli ekstraksiyasını təmin edir. Amplituda, temperatur, təzyiq və verilən enerji kimi proses parametrlərinə tam nəzarət zədələnməmiş, yüksək bioaktivliyə malik ekstraktlar verən ən səmərəli və ən yumşaq ekstraksiya şəraitini təmin etməyə imkan yaradır. Xammalın hissəcik ölçüsü, həlledicinin növü, bərk maddənin həllediciyə nisbəti və ekstraksiya müddəti kimi ultrasəs ekstraksiyası parametrləri ən yüksək səmərəlilik və ən yaxşı ümumi nəticələr üçün optimallaşdırıla bilər. Ultrasəs ekstraksiyası qeyri-termik ekstraksiya üsulu olduğundan bioaktiv komponentlərin termik parçalanmasının qarşısını almaq mümkündür və bu, ekstraktın üstün keyfiyyətini təmin edir.
Ümumilikdə, yüksək çıxım, qısa ekstraksiya müddəti, aşağı ekstraksiya temperaturu və həllediciyə tələbatın azalması kimi üstünlüklər ultrasəslə emalı üstünlük verilən ekstraksiya üsuluna çevirir.
Mərsin giləmeyvələrindən antosianinlərin ekstraksiyasında ultrasəslə emal mikrodalğalı ekstraksiyanı üstələyir. Ultrasəslə emal mikrodalğalı ekstraksiyadan üç dəfə sürətlidir.
Ultrasəs ekstraksiyasının su hamamı çalxalayıcısı ilə aparılan ənənəvi ekstraksiya ilə müqayisəsi göstərir ki, ultrasəs ekstraksiyasından istifadə edildikdə adaçayından ümumi fenolların və flavonoidlərin ekstraksiya müddəti əhəmiyyətli dərəcədə azalır. Ultrasəs ekstraksiyası su hamamı çalxalayıcısı ilə ekstraksiyaya sərf olunan vaxtın yalnız üçdə birini tələb edir.
Ultrasəs ekstraksiyası: laboratoriyada və sənayedə oturuşmuş üsul
Ultrasəs ekstraksiyası bitki materiallarından, göbələklərdən, yosunlardan, bakteriyalardan və məməli hüceyrələrindən istənilən növ bioaktiv birləşmənin ekstraksiyası üçün geniş tətbiq olunur. Ultrasəs ekstraksiyası daha yüksək ekstraksiya çıxımı və daha qısa emal müddəti ilə digər ənənəvi ekstraksiya üsullarını üstələyən sadə, iqtisadi cəhətdən sərfəli və yüksək səmərəli üsul kimi oturuşmuşdur.
Laboratoriya, masaüstü və tam sənaye miqyaslı ultrasəs sistemlərinin asanlıqla əldə edilməsi sayəsində ultrasəs ekstraksiyası bu gün yaxşı oturuşmuş və etibarlı texnologiyadır. Hielscher ultrasəs ekstraktorları qida və əczaçılıq keyfiyyət standartlarına uyğun bioaktiv birləşmələrin istehsalı üçün dünyanın hər yerində sənaye emal müəssisələrində quraşdırılmışdır.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında məlumat verir:
| Partiyanın həcmi | Axın sürəti | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 1 ilə 500mL arasında | 10 ilə 200mL/min arasında | UP100H |
| 10 ilə 2000mL arasında | 20 ilə 400mL/min arasında | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 ilə 20L arasında | 0,2 ilə 4L/min arasında | UIP2000hdT |
| 10 ilə 100L arasında | 2 ilə 10L/min arasında | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ilə 100L/min arasında | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | Cihaz klasteri: 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
- 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.
Bilməyə dəyər faktlar
Ultrasəs ekstraksiyasının iş prinsipi
Ultrasəs ekstraksiyası bitki materiallarından bioaktiv komponentləri ayırmaq və təcrid etmək üçün geniş istifadə olunan üsuldur. Ultrasəslə emal istənilən növ həlledici ilə uyğun olduğundan ultrasəs ekstraksiyası proseduru bioaktiv birləşmələrə (yəni hədəf birləşmələrə), onların polyarlığına, həllolma qabiliyyətinə, istiliyə həssaslığına və digər amillərə uyğun olaraq optimal şəkildə layihələndirilə bilər. Ultrasəslə emal prosesini konkret birləşməyə və ya müxtəlif birləşmələrə xüsusi olaraq uyğunlaşdırmaqla fövqəladə yüksək keyfiyyətli ekstrakt əldə etmək üçün ən ideal quruluş seçilə bilər.
Mayeyə və ya suspenziyaya ötürülən ultrasəs dalğaları güclü titrəyişlər və akustik kavitasiya yaradır. Ultrasəs kavitasiyası da adlandırılan akustik kavitasiya lokal olaraq yaranan son dərəcə yüksək təzyiq fərqləri, kəsilmə qüvvələri və maye şırnaqları ilə səciyyələnir. Bu qüvvələr hüceyrə divarlarını parçalayır, bitki hüceyrələrini dağıdır və hüceyrənin daxili mühiti ilə həlledici arasında kütlə ötürülməsini intensivləşdirir. Bununla da bioaktiv komponentlər ətrafdakı həllediciyə səmərəli şəkildə buraxılır; hədəf molekullar oradan asanlıqla ayrıla və təmizlənə bilər (məsələn, rotasiyalı buxarlandırma, buxar distilləsi və ya HPLC ilə).
Bitki hüceyrələrindən ultrasəslə ekstraksiya: mikroskopik eninə kəsik (TS) hüceyrələrdən ultrasəslə ekstraksiya zamanı təsir mexanizmini göstərir (böyütmə 2000x)
[mənbə: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorlarını laboratoriya ölçüsündən sənaye ölçüsünədək istehsal edir.