Οι βαθείς ευτεκτικοί διαλύτες (DESs) και οι φυσικοί βαθείς ευτεχνικοί διαλύτες (NADES) προσφέρουν πλεονεκτήματα ως διαλύτες εκχύλισης σε πολλά επίπεδα και αποτελούν ως εκ τούτου μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στους συμβατικούς οργανικούς διαλύτες. Βαθιά ευτεκτική εργασία διαλύτη εξαιρετική σε συνδυασμό με εκχύλιση με υπερήχους και να δώσει υψηλές αποδόσεις των εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας. Μάθετε περισσότερα σχετικά με την εκχύλιση με υπερήχους χρησιμοποιώντας φυσικούς βαθείς ευτεκτικούς διαλύτες.

Πώς υπερήχους βελτιώνει την εκχύλιση με βαθιές ευτηκτικές διαλύτες?

Υπερήχων καθετήρα-τύπου εκχύλιση χρησιμοποιώντας βαθιά ευτηκτικούς διαλύτες και φυσικά βαθιά ευτηκτικούς διαλύτες μπορεί να προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα για την εκχύλιση των βιοδραστικών ενώσεων. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα είναι η αυξημένη αποτελεσματικότητα εκχύλισης φαινολικών ενώσεων και άλλων φυτοχημικών από φυσικές πηγές. Οι βαθιοί ευτηκτικοί διαλύτες είναι γνωστοί για την υψηλή αποτελεσματικότητα εκχύλισης, η οποία μπορεί να ενισχυθεί ακόμη και με υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση. Λόγω της μη τοξικότητάς τους, είναι μια εξαιρετική επιλογή διαλύτη για φαρμακευτικά προϊόντα και τρόφιμα. Αυτό καθιστά την εκχύλιση με υπερήχους χρησιμοποιώντας βαθιούς ευτηκτικούς διαλύτες μια πράσινη και βιώσιμη μέθοδο για την ανάκτηση βιοδραστικών ενώσεων. Η συνεργική χρήση υπερήχων με βαθιούς ευτηκτικούς διαλύτες έχει αποδειχθεί επιστημονικά ότι οδηγεί σε υψηλότερες αποδόσεις διαφόρων βιοδραστικών ενώσεων. Συνολικά, υπερήχων εκχύλιση τύπου καθετήρα χρησιμοποιώντας βαθείς ευτηκτικούς διαλύτες και φυσικούς βαθιούς ευτηκτικούς διαλύτες παρέχει μια πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση για την εκχύλιση των βιοδραστικών ενώσεων.

Τι είναι οι βαθείς ευτεχνικοί διαλύτες (DES);

Οι εν τω βάθει ευτηκτικοί διαλύτες (DES) είναι μείγματα τουλάχιστον ενός δέκτη δεσμού υδρογόνου (HBA) και ενός δότη δεσμού υδρογόνου (HBD), συμπεριλαμβανομένων των καρβοξυλικών οξέων και άλλων ανανεώσιμων ενώσεων. Σύμφωνα με τους Cai et al. (2019), «η ισχυρή αλληλεπίδραση δεσμών υδρογόνου μεταξύ HBA και HBD είναι ο σημαντικότερος παράγοντας για το σχηματισμό DES». [Cai et al. 2019]
Για τους δότες δεσμών υδρογόνου, χρησιμοποιούνται συχνά ενώσεις όπως σάκχαρα, αμινοξέα, καρβοξυλικά οξέα (π.χ. βενζοϊκό οξύ, κιτρικό οξύ, ηλεκτρικό οξύ) ή αμίνες (π.χ. ουρία, βενζαμίδιο). Το δυναμικό χημικής αλληλεπίδρασης των δοτών δεσμών υδρογόνου είναι οι κύριοι παράγοντες που συμβάλλουν στο σχηματισμό και την αποτελεσματικότητα των βαθιών ευτηκτικών διαλυτών. Τα άλατα αλογονιδίων όπως η χλωριούχος χολίνη ή το χλωριούχο ψευδάργυρο μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με τους δότες δεσμών υδρογόνου. Άλλοι βαθιοί ευτηκτικοί διαλύτες με βάση τη χλωριούχο χολίνη σχηματίζονται με μηλονικό οξύ, φαινόλη ή γλυκερίνη. Ως αποτέλεσμα των ισχυρών αλληλεπιδράσεων δεσμών υδρογόνου, το σημείο τήξης των βαθιών ευτηκτικών διαλυτών μειώνεται σημαντικά σε σύγκριση με τα μεμονωμένα συστατικά του. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς διαλύτες (π.χ. αιθανόλη, μεθανόλη, εξάνιο, βουτάνιο κ.λπ.), οι βαθείς ευτηκτικοί διαλύτες είναι μη πτητικοί, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν πολύ χαμηλή τάση ατμών και επομένως είναι δύσκολα εύφλεκτοι. Η τοξικότητα των βαθιών ευτηκτικών διαλυτών είναι χαμηλή, η βιοδιασπασιμότητά τους υψηλή και οι απαραίτητες πρόδρομες ουσίες είναι φθηνές, εύκολα και άφθονες διαθέσιμες καθώς και ανανεώσιμες.
Οι φυσικοί βαθιά ευτηκτικοί διαλύτες (NADES) είναι ακόμη πιο φιλικοί προς το περιβάλλον, καθώς όλες οι πρόδρομες ουσίες προέρχονται από φυσικές πηγές. Οι βαθιοί ευτηκτικοί διαλύτες προσφέρουν επίσης μια ρυθμιζόμενη φερεγγυότητα με βάση τη χημεία της διαλελυμένης ουσίας και τα είδη που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία βαθιών ευτηκτικών διαλυτών. Μερικοί φυσικοί εν τω βάθει ευτηκτικοί διαλύτες παρουσιάζουν υψηλό ιξώδες και επομένως δεν είναι πολύ κατάλληλοι για εκχύλιση κατά παρτίδες. Ωστόσο, οι φυσικοί βαθιοί ευτηκτικοί διαλύτες με υψηλότερα ιξώδη μπορούν να εφαρμοστούν με επιτυχία ως διαλύτες στην εκχύλιση με υπερήχους.

Ο παρακάτω πίνακας δείχνει μερικές υποδειγματικές συνθέσεις φυσικών βαθιών ευτηκτικών διαλυτών (NADES) για την εκχύλιση φυτοχημικών:

Πώς λειτουργεί η εκχύλιση με υπερήχους με βαθείς ευτεκτικούς διαλύτες;

Υπερήχων εκχύλιση βασίζεται στις υπερηχομετρικές επιδράσεις της υψηλής έντασης, χαμηλής συχνότητας υπερήχων. Για την προώθηση και την εντατικοποίηση της εκχύλισης βοτανικών ενώσεων (δηλαδή βιοδραστικών ουσιών) μέσω υπερήχων, τα κύματα υπερήχων υψηλής ισχύος συνδυάζονται μέσω ενός υπερηχητικού καθετήρα (που ονομάζεται επίσης υπερηχητικό κέρατο ή sonotrode) στο υγρό μέσο, δηλαδή στον πολτό που αποτελείται από τη βοτανική πρώτη ύλη και τον (φυσικό) βαθύ ευτεχτικό διαλύτη. Τα κύματα υπερήχων ταξιδεύουν μέσω του υγρού και δημιουργούν εναλλασσόμενους κύκλους χαμηλής πίεσης / υψηλής πίεσης. Κατά τη διάρκεια κύκλων χαμηλής πίεσης, δημιουργούνται μικρές φυσαλίδες κενού (οι λεγόμενες φυσαλίδες σπηλαίωσης), οι οποίες αναπτύσσονται σε διάφορους κύκλους πίεσης. Κατά τη διάρκεια αυτών των κύκλων ανάπτυξης φυσαλίδων, τα διαλυμένα αέρια στο υγρό εισέρχονται στη φούσκα κενού, έτσι ώστε η φυσαλίδα κενού να μετατραπεί σε αναπτυσσόμενες φυσαλίδες αερίου. Μετά την ανάπτυξη σε διάφορους κύκλους, οι φυσαλίδες κενού φθάνουν σε ένα ορισμένο μέγεθος στο οποίο δεν μπορούν να απορροφήσουν περισσότερη ενέργεια, έτσι ώστε να καταρρθρώνονται βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Η κατάρρευση της φυσαλίδας χαρακτηρίζεται από έντονες δυνάμεις σπηλαίωσης, συμπεριλαμβανομένης της πολύ υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης που φτάνει τα 4000K και 1000atm, αντίστοιχα. καθώς και αντίστοιχες διαφορές υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Αυτές οι υπερηχητικά παραγόμενες αναταράξεις και δυνάμεις διάτμησης διασπούν τα φυτικά κύτταρα και απελευθερώνουν τις ενδοκυτταρικές βιοδραστικές ενώσεις στον (φυσικό) βαθύ ευτεχνικό διαλύτη. Υπερήχων εκχύλιση ανοίγει την κυτταρική δομή των βοτανικών και εντείνει τη μεταφορά μάζας μεταξύ φυτικού υλικού και διαλύτη. Η κατεργασία με υπερήχους προάγει με αυτόν τον τρόπο την αποτελεσματικότητα των φυσικών βαθιών ευτεκτονικών διαλυτών. Υπερήχων εκχύλιση με (φυσικούς) βαθείς ευτεχτικούς διαλύτες οδηγεί σε εξαιρετικά υψηλές αποδόσεις μέσα σε πολύ σύντομο χρόνο επεξεργασίας.

Τα κύματα υπερήχων ισχύος διαταράσσουν την κυτταρική δομή των βοτανικών, απελευθερώνουν τις βιοδραστικές ενώσεις και προωθούν τη μεταφορά μάζας μεταξύ του φυτικού υλικού και του διαλύτη (π.χ. βαθείς ευτεχνικοί διαλύτες).

Ο συνδυασμός της εκχύλισης με υπερήχους με (φυσικούς) βαθιούς ευτηκτικούς διαλύτες σας δίνει την ευκαιρία να συνδυάσετε τη διαδικασία εντατικοποίησης της δύναμης των υπερήχων με τα αξιοσημείωτα διαλυτοποιητικά αποτελέσματα και την εξαιρετική σχεδιασιμότητα των βαθιών ευτηκτικών διαλυτών. Λόγω της ανώτερης αποτελεσματικότητας της εκχύλισης με υπερήχους, υπερήχων χρησιμοποιούνται επίσης με επιτυχία για την εξαγωγή νερού.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την ισχυρή εφαρμογή εκχύλισης με υπερήχους χρησιμοποιώντας βαθείς ευτεκτικούς διαλύτες!

Υψηλής απόδοσης υπερήχων εκχυλιστές για τη χρήση βαθιών ευτηκτικών διαλυτών

Υπερήχων εκχύλιση είναι μια αξιόπιστη τεχνολογία επεξεργασίας, η οποία διευκολύνει και επιταχύνει την παραγωγή υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα από διάφορα βοτανικά καθώς και κάθε διαλύτη. Υπερήχων εκχύλιση είναι εξαιρετικά συμβατό με (φυσικό) βαθιά ευτεχνικοί διαλύτες, οι οποίοι είναι ευνοϊκοί λόγω της εξαιρετικής δύναμης διαλυτοποίησης τους, σχεδιαστική ικανότητα για το εκχύλισμα, βιωσιμότητα, βιοαποικοδομησιμότητα, και οικολογική φιλικότητα. Ο συνδυασμός της εντατικοποίησης της διαδικασίας του υπερήχου ισχύος με τα πλεονεκτήματα των (φυσικών) βαθέων ευτεχνικών διαλυτών δίνει σε αυτή την τεχνολογία επεξεργασίας ανωτερότητα σε πολλά επίπεδα. Hielscher Υπερήχων χαρτοφυλάκιο καλύπτει το πλήρες φάσμα, από συμπαγείς υπερήχους εργαστήριο σε βιομηχανικά συστήματα εκχύλισης. Όλα αυτά είναι φυσικά κατάλληλα για εκχύλιση με βαθείς ευτεκτικούς διαλύτες.
Το πολύ έμπειρο προσωπικό μας θα σας βοηθήσει από δοκιμές σκοπιμότητας και βελτιστοποίηση διεργασιών έως την εγκατάσταση του υπερηχητικού σας συστήματος σε τελικό επίπεδο παραγωγής.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: