Visoko efikasno vađenje čage preko sonicationa

chaga gljive (Inonotus nas je.) bogate su vrlo potentnim fito-hemikalijama (npr. polisaharidi, betulinska kiselina, triterpenoidi), za koje je poznato da doprinose zdravlju i borbi protiv bolesti. Korištenje ultrazvučne frekvencije visoke snage za ekstrakciju čage je preferencija za proizvodnju vrhunskih ekstrakta chage najvišeg kvaliteta i prinosa.

Chaga Gljiva Ekstrakti po Ultrasonics

Ultrazvučna ekstrakcija je visoko efikasna tehnika oslobađanja fitohemijskih jedinjenja iz botanike, kao što su biljke i gljive.
Chaga gljive su bogate sa nekoliko spoja kao što su polisaharidi, triterpeni, i polifenoli, koji su odgovorni za većinu njegovih zdravstvenih i terapeutskog efekta. Chagini glavni bioaktivni spojovi su polisahardi (npr. β-glukani, proteoglikani koji se sačinjavaju d-galaktoza, d-glukoza, d-ksiloza, i d-mannoza), triperpenoidi (npr. betulin, betulinska kiselina), polifenoli, fitosteroli (npr. inotodiol) među drugim spojem.

Ultrazvučna ekstrakcija efikasno razbija ćelije čage gljive i oslobađa intraćelijske spojeve (dakle, bioaktivne fitokemikalije) u otapao. Ultrazvučna ekstrakcija se zasniva na radnom principu akustiиne kavitacije. Efekti ultrazvučne / akustičke kavitacije su sile visokog smicanja, turbulencije i intezivni pritisak differentials. Ove sonomehanske sile razbijaju ćelijske strukture kao što su zidovi ćelija gljiva, promiču prijenos mase između materijala chage i otapila i rezultiraju vrlo visokim prinosima ekstrakta unutar brzog procesa. Osim toga, sonication promovira sterilizaciju ekstrakta ubijanjem bakterija i mikroba. Mikrobna inaktivacija sonikacijom je rezultat destruktivnih kavitacionih sila ćelijske membrane, proizvodnje slobodnih radikala i lokaliziranog grijanja.

Zašto je ultrazvučna čaga ekstrakcija tako prednostna?

Ultrazvučna ekstrakcija se primjenjuje u mnogim poljima proizvodnje ekstrakta, npr. botanički i biljni ekstrakti za hranu, dodatke, farmaceutske proizvode i kozmetiku. Vrlo istaknut primjer ultrazvučne ekstrakcije je vađenje kanabidiola (CBD) i drugih spoja iz biljke kanabisa.
Pošto je ultrazvučna ekstrakcija tehnika netermalnog ekstrakcije, bioaktivni spojevi se blago obrađuju ultrazvučnim talasima i time se sprečava toplinska degradacija osjetljivih biljnih spoja. Svi ultrazvučni parametri procesa, dakle amplitude, intenzivnosti, temperature i pritiska, mogu biti tačno kontrolisani. To omogućava precizan proces i kontrolu kvaliteta i olakšava ponavljanje i reprodukciju jednom dobivenih rezultata ekstrakcije. Ekstrakt proizvođači vrednuju ultrasonication za svoju pouzdanu poetivost procesa, što pomaže u standardizaciji procesa i proizvoda na visokim nivoima kvaliteta.

High Quality, High Yield Chaga Extracts by Sonication

Istraživanja potvrđuju da ultrazvučno proizvedeni ekstrakti chaga gljiva sadrže više triterpenoida nego konvencionalni ekstrakt tople vode. Ultrazvučna tehnika ekstrakcije promiče oslobađanje i izolaciju svih važnih spoja od chaga (I. obliquus) gljiva. Ultrazvučno asistirana ekstrakcija excelira alternativne metode ekstrakcije superiornom efikasnosti i poboljšanom bioranjivošću bioaktivnih fitohemičara u ekstraktu gljiva. Izlomci iz naučno-istraživačkih studija pokazuju visoku efikasnost i prinos ultrazvučnog vađenja čage.

Ekstrakcija polisaharida iz Chage

Zhang et al. je koristio ultrazvučno asistiranu ekstrakciju da razvije optimalne uslove za vađenje polisaharida iz I. oblikva, sa najboljim uslovima koji uključuju upotrebu vode kao otapa 15 minuta na 95 °C sa ekstrakcijom ultrazvučne frekvencije, što je dalo vrijednosti ekstrakcije od 1,82%

Betulin / Vađenje betulinske kiseline iz Čage

Rezultati pokazuju da je ultrazvuk imao aktivnu ulogu u vađenju betulina i betulinske kiseline jer može prisiliti ćelijske zidove da se otvore i promovišu bolji prijenos mase i topline. To pak pomaže u uspješnom izdvajanju željenih fitohemičara u kratkom vremenu uz visoku efikasnost. Mali porast prinosa na dodatku koraka ekstrakcije otapao nakon ultrasonicationa je ukazivalo da je većina ovih spojeva mora da je bila izvađena iz biomase. Dobiveni rezultati ukazuju na maksimalnu količinu ekstrakcije betulina u biomasi. (Alhazmi, 2017) Ukupno gledano, ultrasonication je dramatično povećao prinos betulina i betulinske kiseline.

Protokol ekstrakcije korak po korak

Kako bi se izolirao jak ekstrakt punog spektra iz chaga gljiva (Inonotus obliquus), primjenjuje se protokol vađenja dva koraka pomoću ultrazvučnika snage.
Materijal: Sušeni I. obliquus (100g) se drobi u manje komade od cca 1,3cm2 (0,5×0.5 inča). Materijal hrušovane gljive je 1,5L stakleni beaker.

1. Korak: Ultrazvučna ekstrakcija hladnoće: Sušena, prizemna chaga se suspendira u 1000 mL od 60% etanola u pročišćenoj ili destilovani vodi (v/v; 60% etanola : 40% vode) dodavanjem smjese otapao u staklenu kuglicu sa čagom. Za ekstrakciju se koristi ultrazvučni ekstraktor UP400St opremljen sonotrode S24d22L2D. Rog (sonotrode) ultrasonikatora uronjen je u suspenziju gljiva i otapao. Upotreba stirrera je opcionalna, ali može pomoći da se čestice biljaka prevoze u uniformno do sonotrode. Pobrini se da sonotrode ne dotaknu zidove zakera. Podesite amplitudu na 100% i sonitirajte cca 10 min. UP400St dolazi sa pluggable senzorom temperature. Spojite termokuple ultrasonikatorom i ubacite senzor u suspenziju. U digitalnom meniju ultrazvučnog uređaja UP400St možete postaviti gornje ograničenje temperature. Ultrasonicator će pauzirati kada se dostigne ovaj temperaturni maksimum i počne automatski čim suspenzija dostigne nižu vrijednost postavljenog ∆T. Preporučene ∆T vrijednosti su cca. 30°C kao gornje i 20°C kao niža vrijednost temperature. Upotreba vode ili ledene kupke pomaže da temperatura ostane niska tokom sonikacije. Nakon sonikacije, krute pečurke se uklanjaju filtracijom i prešom. Otapao sa ekstrahovanim fito-hemikalijama se podvrgava isparavanju vakuuma ili isparavanju rotora tako da se konačno dobije frakcija čage iz ekstrakcije etanola. Reidual chaga solids može se koristiti za opcionalni drugi korak namočivanja, ultrazvučno vruće izvlačenje.
2. Korak (opcionalno): Ultrazvučna vruća ekstrakcija: Prva ekstrakcija pronađena chaga sirovina se koristi u drugom koraku ultrazvučne vruće ekstrakcije kako bi se izolirao djelić još uvijek preostalih fitokemikalije u chaga gljivama. Materijal za gljivice se u staklenu čašu, 600mL svježeg 60% etanola : dodaje se 40% otopina vodenog otapljenika i zagrije se na cca. 70°C. Tokom sonikacije temperatura može porasti i do 95°C. Dodatna toplota promiče oslobađanje zaostalih fitokemičara. Pošto su skoro svi termoosjetljivi spojovi izvađeni u termički kontroliranim uvjetima u koraku 1 , ovaj drugi korak se može opcionalno primijeniti kako bi se stvorio vrlo jak ekstrakt, koji je kompletan u svim fitokemičarima čage gljive. Suspenzija je sonicairana sa UP400St na isti način kao što je opisano gore. Filtriraj, pritisni i odvoji gljive od ekstrakta vode. Fito-konstituenti u drugoj ekstrakciji su također izolirani putem isparavanja.

Obje frakcije ekstrakta chage, iz ekstrakcije vode i etanola, su uklopljene tako da se dobije ekstrakt chaga gljiva u punom spektru. Ovaj ekstrakt se može formulirati u razne proizvode kao što su tinkture, kapsule ili jestivi proizvodi.

Ovaj proces je potpuno linearno skalabl na bilo koji drugi volumen. Primjenom istih ultrazvučnih parametara (ultrazvučni jačina Ws/L, pritisak, temperatura, čvrsta:tečna koncentracija), svi jednom utvrđeni rezultati ekstrakcije ultrazvučne čage mogu se jednostavno skalirati na veće (ili manje) volumene dok se postižu isti rezultati (dakle prinosi, efikasnost procesa).

Ultrazvučno proizvedeni ekstrakti gljiva bogati su polisaharidima, koji su poznati po brojnim korisnim efektima na zdravlje. Ultrazvučni UP100H je snažan ultrazvučni ekstraktor od 100 vati za efikasnu ekstrakciju ljekovitih gljiva kao što su čaga, lavlja griva, reishi ili kordiceps.

Vaš izbor solventa

Ultrazvučna ekstrakcija je kompatibilna sa bilo jednim otapajem. Ovo vam omogućava da koristite rastvaranje vaše sklonosti. U protokolu ekstrakcije chage iznad preporučujemo rastvor otavara koji se sačinjava 60% etanola : 40% vode (v/v). Kombinacija etanola i vode omogućava oslobađanje fitokemičara raznih polariteta. Alternativno, može se primijeniti dvo-fazna ekstrakcija pomoću etanola u prvom koraku ekstrakcije i voda u drugom koraku ekstrakcije. Ultrazvučna ekstrakcija pomoću kombinacije otapa alkohola i vode oslobađa vodo-rastvorljive i alkoholno-rastvorljive fitokemikalije iz gljiva kao što je chaga.
Stoga je ekstrakcija temeljna u stvaranju čistih i potentnih ekstrakta gljiva.
Drugi otapovi koji se koriste za ekstrakciju Inonotus obliquus su izopropanol, metanol, metanol koji sadrži 10% ocetske kiseline, etil-acetat među ostalima. Za ekstrakte razreda hrane preporučuje se netoksični otapao, s obzirom da nakon uklanjanja otapao (npr. isparavanja) ponekad u ekstraktu mogu ostati ostaci tragova.

Zašto dati ultrazvučnim kupkama nedovoljne rezultate ekstrakcije čage?

Ultrazvučne kupke se obično koriste za aplikacije blagog čišćenja. U ultrazvučnoj kupki, akustična kavitacija se javlja nekontrolisano i neravnomerno raspoređena kroz relativno veliki rezervoar. Ako stavite staklenu čašu sa mešavinom otapala pečurke u ultrazvučnu kupku, već slabi ultrazvučni talasi moraju proći kroz zidove pehara, što još više smanjuje intenzitet ultrazvuka. To znači da je ultrazvučni intenzitet ultrazvučnog rezervoara za čišćenje preslab za efikasno vađenje pečuraka. Ćelijski zidovi gljiva sadrže hitin, čvrst materijal koji čini ćelije gljiva vrlo krutim i teško ih je poremetiti. Da bi se oslobodila bioaktivna jedinjenja iz pečuraka kao što je čaga, potreban je ultrazvuk visokog intenziteta. Ultrazvučne sonde stvaraju mnogo intenzivniju akustičnu kavitaciju, silu koja razbija zidove gljivičnih ćelija.
 

Grafikon UV-Vis analize pokazuje poređenje ultrazvučne sonde i ultrazvučne ekstrakcije čaga pečurke. Ultrazvučni sistem sonde UP100H (crna kriva) daje znatno veći prinos bioaktivnih spojeva čage.

 
Pročitajte više o razlikama ultrazvučnih sondi i ultrazvučnih kupki i pogledajte kako se one upoređuju u efikasnosti ekstrakcije!

High-Performance Ultrasonicators za chaga ekstrakciju

Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana tehnologija obrade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakta iz raznih sirovina kao što su chaga i druge gljive. Hielscher Ultrasonics portfolio pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrasonicatora do industrijskih sistema ekstrakcije. Time, mi u Hielscheru vam možemo ponuditi najpo odgovarajući ultrasonikator za vaš predviđeni procesni kapacitet. Naše iskusno osoblje će vam pomoći od testova izvodljivosti i optimizacije procesa do instalacije vašeg ultrazvučnog sistema na konačnom nivou proizvodnje.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih ekstraktora kao i njihova svestranost u mogućnostima instalacije čine da se uklapaju čak i u objekte za preradu pektina u malom prostoru. Ultrazvučni procesori se u cijelom svijetu ugrade u pogone za proizvodnju hrane, farme i nutricionih dodataka.

Hielscher Ultrazvuk – Sofisticirana oprema za izvlačenje

Hielscher Ultrasonics portfolio proizvoda pokriva cijeli raspon ultrazvučnih ekstraktora visokih performansi od malih do velikih razmjera. Dodatni dodaci omogućavaju lakši sklop najpogođenije konfiguracije ultrazvučnih uređaja za vaš proces vađenja chage. Optimalno ultrazvučno podešavanje zavisi od zavidnog kapaciteta, volumena, sirovine, batch ili inline procesa i timeline.

Batch i kontinuirani protok-kroz

Hielscher ultrasonicators se može koristiti za obradu i neprekidnu obradu protoka. Ultrazvučna obrada grupa je idealna za testiranje procesa, optimiziranje i mali do srednji nivo proizvodnje. Za proizvodnju velikih volumena chaga gljiva, inline obrada bi mogla biti pogodnija. Kontinuirani inline proces miješanja zahtijeva sofisticirano podešavanje – koja se sastoji u pumpi, crijevima ili cijevima i spremnicima -, ali je vrlo efikasna, brza i zahtijeva znatno manje radne snage. Svi industrijski sistemi mogu se upravljati pod povišenim pritiscima, što povećava kavitaciju i time efikasnost ekstrakcije. Hielscher Ultrasonics ima najposkladnije podešavanje ekstrakcije za vaš volumen vađenja i procesne ciljeve.

Ultrazvučni ekstraktori za svaki proizvod kapacitet

Hielscher Ultrasonics raspon proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih lab ultrasonicatora preko bench-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu tereta kamiona na sat. Cijeli proizvodni raspon nam omogućava da vam ponudimo najpogodniji ultrazvučni ekstraktor za vašu čagu kao i druge gljive, procesni kapacitet i proizvodne ciljeve.
Ultrazvučni benchtop sistemi su idealni za testove izvodljivosti i optimizaciju procesa. Linearna skala-up na osnovu utvrđenih parametara procesa čini vrlo lako povećati kapacitete obrade od manjih lotova do potpuno komercijalne proizvodnje. Up-skaliranje se može učiniti ili instaliranjem snažnije ultrazvučne ekstraktorske jedinice ili grupiranjem nekoliko ultrazvučnikatora paralelno. Sa UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni ekstraktor širom svijeta.

Precizno kontrolisane amplitude za optimum rezultate

Svi Hielscherovi ultrasonicatori su precizno kontrolisani i time pouzdani konji u proizvodnji. Amplituda je jedan od presudnih parametara procesa koji utiču na efikasnost i učinkovitost ultrazvučnog vađenja fitohemikalija iz čage gljive (Inonotus obliquus).
Sve Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućavaju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućava modificiranje amplitude u još širem rasponu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intezitet za zahtjevne aplikacije. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da sa najucinkovitnijim ultrazvučnim uslovima liječite vaš sirovinu gljiva. Optimalno sonication za najbolje rezultate izvlačenja!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim radom alatom koji ispunjava vaše zahtjeve za izvlačenje.

Polako, testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi se mogu potpuno linearno skalirati. To znači svaki rezultat koji ste postigli koristeći laboratorij ili klupa-top ultrasonicator, može se skalirati na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste parametre procesa. To čini ultrasonication idealnim za testiranje izvodljivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadno implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Kontaktirajte nas kako biste saznali kako sonication može povećati vašu proizvodnju ekstrakta chaga.

Najkvalitetnije – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao porodični i porodični biznis, Hielscher ima najviše standarde kvaliteta za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonicatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljito testirani u našem zaglavlju u Teltowu blizu Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine ga konjem na poslu u vašoj proizvodnji. 24/7 rad pod punim teretom i u zahtjevnim okruženjima je prirodna karakteristika Hielscher-ovih ekstraktora visokih performansi.
Hielscherov ultrazvučni procesor možete kupiti u bilo koju različitu veličinu i točno konfiguriran prema vašim procesnim zahtjevima vađenja gljiva. Od tretiranja gljiva u malom laboratorijskom zrnu do kontinuiranog protoka miješanja mulja gljiva na industrijskom nivou, Hielscher Ultrasonics vam nudi pogodan ultrasonikator! Molimo kontaktirajte nas – drago nam je da vam preporučujemo idealno ultrazvučno podešavanje!

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: