Glicerin kao rastvarač za ultrazvučnu ekstrakciju
Glicerin ili glicerol se mogu koristiti kao čisti (100%) ili kao mješavina glicerina i vode ili etanola za botaničku ekstrakciju. Saznajte o prednostima korištenja glicerina kao rastvarača za ekstrakciju u procesima sonikacije.
Botanička ekstrakcija u glicerinu pomoću ultrazvuka
Botanička ekstrakcija je temeljni proces u analitičkoj hemiji, biohemiji i istraživanju prirodnih proizvoda, usmjeren na izolaciju specifičnih komponenti iz složenih mješavina. Tradicionalne metode ekstrakcije, kao što su maceracija ili Soxhlet ekstrakcija, često zahtijevaju dugo vrijeme obrade i korištenje organskih rastvarača, što može predstavljati rizik za okoliš i zdravlje. U poslednjoj deceniji, ultrazvučna ekstrakcija je zamenila tradicionalne tehnike ekstrakcije kao što su maceracija, Soxhlet i ekstrakcija rastvaračem, budući da je sonikacija efikasnija, brža, efikasnija i ekološki prihvatljivija. Osim ovih prednosti ultrazvučne ekstrakcije, ova tehnika omogućava korištenje otapala po izboru. Ultrazvučni ekstraktori mogu čak da rukuju čistim biljnim glicerinom kao rastvaračem.
UP400ST ultrazvučni homogenizator za biljnu ekstrakciju koristeći glicerin kao rastvarač.
Biljni glicerin je idealno otapalo za ekstrakciju zbog svojih netoksičnih, neiritirajućih svojstava i svoje sposobnosti da očuva stabilnost i snagu osjetljivih bioaktivnih spojeva. I čisti glicerin i mješavine glicerin-voda su korisna otapala za proizvodnju ekstrakata za suplemente i nutraceutike, ekstrakata okusa, aditiva za hranu i kozmetike.
Kako rade ultrasonikatori tipa sonde za ekstrakciju?
Sonikatori koji se koriste za botaničku ekstrakciju koriste snagu intenzivnog ultrazvuka. Preko ultrazvučne sonde ultrazvuk visokog intenziteta se prenosi u rastvarač, gdje nastaju brojni kavitacijski mjehurići. Brzo formiranje i kolaps mikroskopskih mjehurića kavitacije stvaraju sile smicanja i intenzivno miješanje, lokalizirane visoke temperature i pritiske. Ove sonomehaničke sile efikasno ometaju ćelijske zidove i olakšavaju oslobađanje intracelularnih jedinjenja. Ova ultrazvučno pojačana tehnika ekstrakcije nudi nekoliko prednosti, uključujući skraćeno vrijeme ekstrakcije, povećani prinos i mogućnost obrade termolabilnih supstanci bez značajne degradacije.
Biljni glicerin kao rastvarač za ekstrakciju
Biljni glicerin, bezbojna, bez mirisa i viskozna tečnost dobijena od biljnih ulja, nadaleko je poznat po svojim svojstvima rastvarača. Netoksičan je, biorazgradiv i pokazuje odličnu rastvorljivost za širok spektar organskih jedinjenja. Kao rastvarač, biljni glicerin nudi nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalna organska otapala:
- Sigurnost i utjecaj na okoliš: Glicerin je netoksičan i ekološki benigan, što ga čini poželjnim izborom za primjenu zelene hemije.
- Prehrambena i farmaceutska klasa: Biljni glicerin je dostupan u kvaliteti prehrambenog i farmaceutskog kvaliteta. Budući da je bez alkohola, jestiv i slatkog okusa, glicerin je cijenjeno otapalo za ekstrakte dizajnirane za hranu i farmaceutske proizvode. Za kozmetiku, glicerin je dobro cijenjen rastvarač zbog svojih emolijentnih svojstava.
- rastvorljivost: Može rastvoriti i hidrofilne i hidrofobne supstance, proširujući opseg jedinjenja koja se mogu ekstrahovati.
- Stabilnost: Glicerin je hemijski stabilan, što pomaže u očuvanju integriteta osetljivih jedinjenja tokom ekstrakcije.
ultrasonikator UIP1000hdT za botaničku ekstrakciju.
Protokol: Ultrazvučna ekstrakcija iz biljnih listova u glicerin
U ovom protokolu vodimo vas kroz korake ultrazvučne ekstrakcije bioaktivnih spojeva iz biljnih listova u čisti glicerin. Možete pogledati dopunski video iznad kako biste stekli vizualni utisak o procesu ultrazvučne ekstrakcije.
trebate:
- svježeg ili sušenog začinskog bilja
- 100% biljni glicerin
- sonikator tipa sonde, npr. UP400St sa sonotrodom S24d22L2D
- Staklena čaša
- tamna staklena boca za skladištenje
Korak po korak uputstva
- Listove bilja nasjeckajte na male komadiće (oko 5x5 mm).
- Stavite biljne listove u staklenu čašu.
- Dodajte glicerin. Možete ostaviti da se bilje namače nekoliko minuta.
- Umetnite sondu sonikatora u čašu. Centrirajte sondu u sredini čaše i pazite da sonotroda ne dodiruje zidove posude.
- Postavite amplitudu na 100% i počnite sonikaciju.
- Pratite temperaturu pomoću temperaturnog senzora koji dolazi uz UP400St.
- Kada temperatura poraste iznad temperature koju ne želite da prekoračite, možete ili pauzirati sonikator kako biste pustili glicerinsku kašu da se ohladi. Možete postaviti ograničenje temperature u meniju UP400St. Dodatno, staklenu čašu možete staviti u ledenu kupku.
- Sonicate za ukupan unos energije od cca. 200-250 Ws/g. (Možete postaviti ciljani unos energije u meniju UP400ST i svih digitalnih Hielscher sonikatora.)
- Nakon ultrazvuka, filtriranjem uklonite iscrpljeni biljni materijal iz glicerina. Možete koristiti cjedilo, filter papir ili maramicu. Da biste olakšali filtraciju viskoznog glicerina, koristite vakuum filtraciju.
Rješavanje problema i savjeti:
Što je glicerin hladniji, to je veći njegov viskozitet. Visoko viskozne tekućine zahtijevaju snažniji sonikator. Snažni sonikator UP400St od 400 vati suvereno rukuje 100% glicerinom na sobnoj temperaturi. Ako koristite sonikator manje snage, možete koristiti mješavinu glicerina i vode (npr. 50:50 % v/v).
Za hladni glicerin, industrijski sonikatori kao što je ultrazvučni procesor od 1000 vati UIP1000hdT su idealni za obradu visoko viskoznih rastvarača.
Glicerin (glicerol) je u stanju da sačuva integritet bioaktivnih jedinjenja, u kombinaciji sa svojom netoksičnom i biorazgradivom prirodom, čini ga atraktivnim rastvaračem za farmaceutsku, kozmetičku i prehrambenu industriju. U kombinaciji sa blagim uslovima ekstrakcije ultrazvučne obrade, ultrazvučni ekstrakti glicerina pokazuju odličan kvalitet i biodostupnost. Proces sonikacije osigurava najveću efikasnost što rezultira visokim prinosima, smanjenim vremenom ekstrakcije i niskim troškovima obrade! Koristite otapalo po svom izboru, postignite odlične prinose ekstrakcije i vrhunski kvalitet ekstrakta sa Hielscher sonikatorima!
Protokol: Ekstrakcija fitokemikalija iz korijena encijana
Praktična primjena mješavine glicerina i vode u ultrazvučnoj botaničkoj ekstrakciji prikazana je u izolaciji fitokemikalija kao što je amarogentin iz korijena Gentiana u 50% glicerinu korištenjem Hielscher UP200Ht sonikatora. Korijen encijana sadrži spojeve gorkog okusa koji su od interesa u industriji hrane i pića, kao iu tradicionalnoj medicini.
Amarogentin nudi gorčinu od 58.000.000 i nalazi se u koncentraciji od 0,15% u korijenu Gentiana. Gorčinu encijana karakteriše čist ukus. Nudeći visoku potentnost, gorka jedinjenja korijena gencijana cijenjena su kao jedinjenje jakog okusa.
Korak po korak upute za ultrazvučnu ekstrakciju korijena encijana koristeći glicerin kao rastvarač
Upotreba mješavine glicerina i vode, u kombinaciji sa ultrazvučnim aparatom UP200Ht visokih performansi, rezultira visokim prinosom ekstrahiranih fitokemikalija. Blagi uslovi glicerina osiguravaju da osjetljiva jedinjenja ostanu stabilna tokom cijelog procesa.
Glicerin i njegove mješavine s vodom ili etanolom pružaju raznovrsne mogućnosti rastvarača za ultrazvučnu botaničku ekstrakciju. Uprkos izazovima koje predstavlja visok viskozitet glicerina, napredna oprema za sonifikaciju kao što je Hielscher UP200Ht može efikasno da se nosi sa ovim rastvaračima, obezbeđujući efikasnu ekstrakciju vrednih fitokemikalija. Sposobnost prilagođavanja sastava rastvarača i iskorištavanja snage ultrazvučnih talasa čini ultrazvučno potpomognutu ekstrakciju moćnom tehnikom za izolaciju bioaktivnih jedinjenja iz biljnih materijala.
Ultrazvučna ekstrakcija u glicerinu
Kombinacija ultrazvučnih aparata tipa sonde sa biljnim glicerinom kao rastvaračem predstavlja moćan pristup ekstrakciji. Mehanički efekti ultrazvučne obrade poboljšavaju prijenos mase, poboljšavajući efikasnost glicerina u solubilizaciji ciljnih jedinjenja. Ova kombinacija je posebno efikasna za ekstrakciju bioaktivnih jedinjenja iz biljnih materijala, kao što su polifenoli, alkaloidi i eterična ulja.
Primjena za ultrazvučnu botaničku ekstrakciju u glicerinu
Ova tehnika ekstrakcije ima obećavajuću primjenu u različitim poljima:
- Farmaceutski proizvodi: Izolacija aktivnih farmaceutskih sastojaka iz ljekovitog bilja.
- Prehrambena industrija: Ekstrakcija prirodnih aroma, boja i antioksidansa.
- kozmetika: Proizvodnja bioaktivnih jedinjenja za njegu kože i kozmetičke proizvode.
- duboki eutektički rastvarači Zbog niske cijene, visoke dostupnosti, netoksične prirode, nezapaljivosti i neisparljivosti, glicerol i duboki eutektički rastvarači na bazi glicerola su idealni za ultrazvučnu ekstrakciju polifenola, nudeći visoko održivo rješenje.
- visoka efikasnost
- najsavremenija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & U redu
- za bilo koju zapreminu
- inteligentni softver
- pametne funkcije (npr. programiranje, protokoliranje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rad
- nisko održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany
Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 0.5 do 1.5 mL | N / A | VialTweeter |
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Sonicator MSR-4 sa 4x 4kW ultrazvučnim sondama (ukupne snage ultrazvuka 16kW) za industrijsku ekstrakciju bioaktivnih jedinjenja.
Literatura / Reference
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- Jamshaid, S., Ahmed, D. & Aydar, A. Y. (2022): Ultrasound-assisted extraction optimization of polyphenols, flavonoids, and antioxidant compounds from fruit of Melia azedarach using a glycerol-based green deep eutectic solvent. Journal of Food Processing and Preservation, 46, e16657.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati o glicerinu
Šta je glicerin? Glicerin, takođe poznat kao glicerol, je trovalentni alkohol visoke rastvorljivosti u vodi i higroskopnosti. To ga čini svestranim rastvaračem u raznim primjenama. Viskoznost biljnog glicerina je približno 1400 centipoaza na 20ºC. Glicerin je netoksičan, biorazgradiv i reciklirajući. Proizveden je iz obnovljivih izvora, što ga čini ekološki prihvatljivim rastvaračem. Budući da je glicerin jeftin i vrlo dostupan, široko se koristi u raznim industrijama. Budući da je nezapaljiv i neisparljiv, čini glicerin sigurnim za rukovanje i skladištenje.
Glicerin je rastvorljiv u vodi, etanolu i metanolu, što proširuje njegovu primenu kao rastvarača u različitim hemijskim procesima.
Za koje se primjene glicerin koristi kao rastvarač?
Glicerin je cijenjen zbog svoje raznovrsne primjene u prehrambenoj i kozmetičkoj industriji. Upotreba glicerina kao rastvarača jedna je od njegovih jakih primena jer nudi hemijska svojstva i veliku svestranost kao rastvarača.
U kozmetici i medicini: U kozmetici i medicini, glicerin se obično koristi kao emolijens u kremama i gel formulacijama. Djeluje kao rastvarač za mnoge slabo rastvorljive supstance, povećavajući njihovu bioraspoloživost. Efikasnost glicerina u ovim primenama proizilazi iz njegove hemijske prirode kao trovalentnog alkohola, koji daje visoku rastvorljivost u vodi i higroskopnost.
U hrani i pićima: Glicerin ima višestruke uloge u industriji hrane i pića. Djeluje kao humektant, rastvarač i zaslađivač, doprinoseći očuvanju hrane. Također se koristi kao punilo u komercijalno pripremljenoj hrani s niskim udjelom masti, kao što su kolačići, i kao sredstvo za zgušnjavanje u likerima.
Svojstva poliola: Glicerin, poliol (šećerni alkohol), poznat je kao netoksičan, biorazgradiv i reciklirajući. Proizveden je iz obnovljivih izvora i radi kao polarno protonsko otapalo zbog svoje strukture trihidričnog alkohola. To ga čini visoko hidrofilnim i rastvorljivim u vodi, etanolu i metanolu.
Ko-rastvarač za ekstrakciju vode: Glicerin je efikasan ko-rastvarač za procese ekstrakcije vode, posebno poznat po svojoj efikasnosti u dobijanju ekstrakata polifenola.
Koja je uloga glicerina u ultrazvučnoj ekstrakciji?
Glicerin, takođe poznat kao glicerol, je bezbojna, viskozna tečnost bez mirisa koja se široko koristi kao rastvarač u botaničkim ekstrakcijama. Njegova jedinstvena svojstva čine ga posebno pogodnim za ekstrakciju osjetljivih fitokemikalija koje bi se mogle razgraditi u težim uvjetima. Ova sposobnost glicerina da očuva integritet bioaktivnih spojeva, u kombinaciji sa njegovom netoksičnom i biorazgradivom prirodom, čini ga atraktivnim rastvaračem za farmaceutsku, kozmetičku i prehrambenu industriju. Dok se čisti glicerin često koristi kao rastvarač za ekstrakciju, on se također miješa s vodom ili etanolom u različitim omjerima.
Mješavine glicerina i vode: Mešanje glicerina sa vodom smanjuje viskozitet rastvora, povećavajući njegovu efikasnost kavitacije tokom ultrazvučne ekstrakcije. Tipična mješavina može se sastojati od 50% glicerina i 50% vode, balansirajući viskozitet i efikasnost rastvarača. Ova kombinacija je posebno efikasna za ekstrakciju jedinjenja kao što su gorčine iz korena encijana, kao što je pokazano u procesima ultrazvučne obrade.
Glicerin-etanol mješavine: Dodavanje etanola glicerinu stvara mješavinu rastvarača nižeg viskoziteta i poboljšanih svojstava rastvarača. Etanol, kao dobar rastvarač za mnoge fitokemikalije, pomaže u efikasnijoj ekstrakciji jedinjenja, dok glicerinska komponenta osigurava stabilnost i biokompatibilnost konačnog ekstrakta.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.