Γλυκερίνη ως διαλύτης για εκχύλιση με υπερήχους

Η γλυκερίνη ή γλυκερόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθαρά (100%) ή ως μείγμα γλυκερίνης και νερού ή αιθανόλης για βοτανική εκχύλιση. Μάθετε για τα πλεονεκτήματα της χρήσης γλυκερίνης ως διαλύτη εκχύλισης σε διαδικασίες υπερήχων.

Βοτανική εκχύλιση σε γλυκερίνη χρησιμοποιώντας κατεργασία με υπερήχους

Η βοτανική εκχύλιση είναι μια θεμελιώδης διαδικασία στην αναλυτική χημεία, τη βιοχημεία και την έρευνα φυσικών προϊόντων, με στόχο την απομόνωση συγκεκριμένων συστατικών από πολύπλοκα μείγματα. Οι παραδοσιακές μέθοδοι εκχύλισης, όπως η διαβροχή ή η εκχύλιση με Soxhlet, συχνά απαιτούν μεγάλους χρόνους επεξεργασίας και τη χρήση οργανικών διαλυτών, γεγονός που μπορεί να ενέχει κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία. Την τελευταία δεκαετία, η εκχύλιση με υπερήχους έχει αντικαταστήσει τις παραδοσιακές τεχνικές εκχύλισης όπως η διαβροχή, Soxhlet και η εκχύλιση με διαλύτη, δεδομένου ότι η υπερήχηση είναι πιο αποδοτική, ταχύτερη, πιο αποτελεσματική και φιλικότερη προς το περιβάλλον. Εκτός από αυτά τα οφέλη της εκχύλισης με υπερήχους, αυτή η τεχνική επιτρέπει τη χρήση του διαλύτη επιλογής. Υπερήχων εκχυλιστές μπορεί ακόμη και να χειριστεί καθαρή φυτική γλυκερίνη ως διαλύτης.

Πώς καθετήρας-τύπου υπερήχων για εκχύλιση εργασίας?

Οι υπερήχων που χρησιμοποιούνται για βοτανική εκχύλιση χρησιμοποιούν τη δύναμη των έντονων υπερήχων. Μέσω του υπερηχητικού καθετήρα, ο υπερηχογράφος υψηλής έντασης μεταδίδεται στον διαλύτη, όπου εμφανίζονται πολυάριθμες φυσαλίδες σπηλαίωσης. Ο γρήγορος σχηματισμός και η κατάρρευση μικροσκοπικών φυσαλίδων σπηλαίωσης δημιουργούν δυνάμεις διάτμησης και έντονη ανάδευση, τοπικές υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Αυτές οι ηχομηχανικές δυνάμεις διαταράσσουν αποτελεσματικά τα κυτταρικά τοιχώματα και διευκολύνουν την απελευθέρωση ενδοκυτταρικών ενώσεων. Αυτή η υπερηχητικά εντατικοποιημένη τεχνική εκχύλισης προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένων των μειωμένων χρόνων εκχύλισης, αυξημένη απόδοση, και την ικανότητα επεξεργασίας θερμοευαίσθητων ουσιών χωρίς σημαντική υποβάθμιση.

Φυτική γλυκερίνη ως διαλύτης εκχύλισης

Η φυτική γλυκερίνη, ένα άχρωμο, άοσμο και παχύρρευστο υγρό που προέρχεται από φυτικά έλαια, αναγνωρίζεται ευρέως για τις ιδιότητες των διαλυτών της. Είναι μη τοξικό, βιοδιασπώμενο και παρουσιάζει εξαιρετική διαλυτότητα για ένα ευρύ φάσμα οργανικών ενώσεων. Ως διαλύτης, η φυτική γλυκερίνη προσφέρει πολλά οφέλη έναντι των παραδοσιακών οργανικών διαλυτών:

• Ασφάλεια και περιβαλλοντικές επιπτώσεις: Η γλυκερίνη είναι μη τοξική και φιλική προς το περιβάλλον, καθιστώντας την προτιμότερη επιλογή για εφαρμογές πράσινης χημείας.
• Ποιότητα τροφίμων και φαρμάκων: Η φυτική γλυκερίνη είναι διαθέσιμη σε ποιότητα τροφίμων και φαρμάκων. Όντας χωρίς αλκοόλ, βρώσιμη και γλυκιά γεύση, η γλυκερίνη είναι ένας εκτιμημένος διαλύτης για εκχυλίσματα σχεδιασμένα για τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα. Για τα καλλυντικά, η γλυκερίνη είναι ένας καλά αναγνωρισμένος διαλύτης λόγω των μαλακτικών ιδιοτήτων της.
• Διαλυτότητα: Μπορεί να διαλύσει τόσο υδρόφιλες όσο και υδρόφοβες ουσίες, διευρύνοντας το πεδίο εφαρμογής των εκχυλίσιμων ενώσεων.
• Σταθερότητα: Η γλυκερίνη είναι χημικά σταθερή, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση της ακεραιότητας των ευαίσθητων ενώσεων κατά την εκχύλιση.

Πρωτόκολλο: Υπερήχων εκχύλιση από φυτικά φύλλα σε γλυκερίνη

Σε αυτό το πρωτόκολλο, σας καθοδηγούμε στα βήματα της εκχύλισης με υπερήχους βιοδραστικών ενώσεων από φυτικά φύλλα σε καθαρή γλυκερίνη. Μπορείτε να παρακολουθήσετε το συμπληρωματικό βίντεο παραπάνω για να πάρετε μια οπτική εντύπωση της διαδικασίας εκχύλισης υπερήχων.
 
Χρειάζεσαι:

• φρέσκα ή αποξηραμένα βότανα
• 100% φυτική γλυκερίνη
• υπερήχων τύπου ανιχνευτή, π.χ. το UP400St με sonotrode S24d22L2D
• Γυάλινο ποτήρι ζέσεως
• Σκούρο γυάλινο μπουκάλι για αποθήκευση

 
 
Οδηγίες βήμα προς βήμα

• Κόψτε τα φύλλα βοτάνων σε μικρά κομμάτια (περίπου 5x5mm).
• Τοποθετήστε τα φύλλα βοτάνων στο γυάλινο ποτήρι ζέσεως.
• Προσθέτουμε τη γλυκερίνη. Μπορείτε να αφήσετε τα βότανα να μουλιάσουν για λίγα λεπτά.
• Τοποθετήστε τον καθετήρα του υπερήχων στο ποτήρι ζέσεως. Κεντράρετε τον καθετήρα στη μέση του ποτηριού ζέσεως και βεβαιωθείτε ότι το sonotrode δεν αγγίζει τα τοιχώματα του δοχείου.
• Ρυθμίστε το πλάτος στο 100% και ξεκινήστε την υπερήχηση.
• Παρακολουθήστε τη θερμοκρασία με τον αισθητήρα θερμοκρασίας που συνοδεύει το UP400St.
• Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται πάνω από τη θερμοκρασία, που δεν θέλετε να υπερβείτε, μπορείτε είτε να σταματήσετε τον υπερήχων για να αφήσετε τον πολτό γλυκερίνης να κρυώσει. Μπορείτε να ορίσετε ένα όριο θερμοκρασίας στο μενού του UP400St. Επιπλέον, μπορείτε να τοποθετήσετε το γυάλινο ποτήρι ζέσεως σε ένα λουτρό πάγου.
• Υπερήχηση για συνολική εισροή ενέργειας περίπου 200-250 Ws / g. (Μπορείτε να ορίσετε τη στοχευμένη είσοδο ενέργειας στο μενού του UP400ST και όλων των ψηφιακών υπερήχων Hielscher.)
• Μετά από κατεργασία με υπερήχους, αφαιρέστε το εξαντλημένο φυτικό υλικό από τη γλυκερίνη με διήθηση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα φίλτρο, διηθητικό χαρτί ή ένα πανί τυριού. Προκειμένου να διευκολυνθεί η διήθηση της ιξώδους γλυκερίνης, χρησιμοποιήστε διήθηση κενού.

 
Αντιμετώπιση προβλημάτων και συμβουλές:
Όσο πιο κρύα είναι η γλυκερίνη, τόσο υψηλότερο είναι το ιξώδες της. Τα εξαιρετικά ιξώδη υγρά απαιτούν έναν πιο ισχυρό υπερήχων. Ο ισχυρός υπερηχητής 400 watt UP400St χειρίζεται 100% γλυκερίνη σε θερμοκρασία δωματίου κυρίαρχα. Εάν χρησιμοποιείτε έναν υπερήχων με χαμηλότερη ισχύ, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα μείγμα γλυκερίνης-νερού (π.χ. 50: 50 % v / v).
Για την κρύα γλυκερίνη, ένας βιομηχανικός υπερηχητής όπως ο επεξεργαστής υπερήχων 1000 watt UIP1000hdT είναι ιδανικός για την επεξεργασία εξαιρετικά ιξωδών διαλυτών.
 

Πρωτόκολλο: Εκχύλιση φυτοχημικών από ρίζα γεντιανής

Μια πρακτική εφαρμογή των μιγμάτων γλυκερίνης-νερού στην υπερήχων βοτανική εκχύλιση αποδεικνύεται στην απομόνωση των φυτοχημικών όπως amarogentin από ρίζα γεντιανής σε 50% γλυκερίνη χρησιμοποιώντας το Hielscher UP200Ht υπερήχων. Η ρίζα γεντιανής περιέχει πικρές ενώσεις γεύσης που παρουσιάζουν ενδιαφέρον στη βιομηχανία τροφίμων και ποτών, καθώς και στην παραδοσιακή ιατρική.
Η αμαρογεντίνη προσφέρει τιμή πικρίας 58.000.000 και βρίσκεται σε συγκέντρωση 0,15% στη ρίζα γεντιανής. Η πικρία της γεντιανής χαρακτηρίζεται από καθαρή γεύση. Προσφέροντας υψηλή ισχύ, οι πικρές ενώσεις ρίζας γεντιανής αποτιμώνται ως μια ισχυρή ένωση γεύσης.

 
 
Βήμα-βήμα οδηγίες για υπερήχων εκχύλιση ρίζας γεντιανής χρησιμοποιώντας γλυκερίνη ως διαλύτη
 

 
Η χρήση ενός μείγματος γλυκερίνης-νερού, σε συνδυασμό με τον υψηλής απόδοσης υπερήχων UP200Ht, έχει ως αποτέλεσμα υψηλή απόδοση εκχυλισμένων φυτοχημικών. Οι ήπιες συνθήκες γλυκερίνης εξασφαλίζουν ότι οι ευαίσθητες ενώσεις παραμένουν σταθερές καθ 'όλη τη διάρκεια της διαδικασίας.

Η γλυκερίνη και τα μείγματά της με νερό ή αιθανόλη παρέχουν ευέλικτες επιλογές διαλυτών για υπερήχων βοτανική εκχύλιση. Παρά τις προκλήσεις που θέτει το υψηλό ιξώδες της γλυκερίνης, προηγμένος εξοπλισμός υπερήχων όπως Hielscher UP200Ht μπορεί να χειριστεί αποτελεσματικά αυτούς τους διαλύτες, εξασφαλίζοντας αποτελεσματική εκχύλιση πολύτιμων φυτοχημικών. Η ικανότητα προσαρμογής της σύνθεσης του διαλύτη και μόχλευσης της δύναμης των υπερηχητικών κυμάτων καθιστά την εκχύλιση με υπερήχους μια ισχυρή τεχνική για την απομόνωση βιοδραστικών ενώσεων από φυτικά υλικά.

Υπερήχων-Asisted εκχύλιση σε γλυκερίνη

Συνδυάζοντας υπερήχους τύπου καθετήρα με φυτική γλυκερίνη ως διαλύτη παρουσιάζει μια ισχυρή προσέγγιση για την εκχύλιση. Οι μηχανικές επιδράσεις της υπερήχων ενισχύουν τη μεταφορά μάζας, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της γλυκερίνης στη διαλυτοποίηση των ενώσεων-στόχων. Αυτός ο συνδυασμός είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός για την εξαγωγή βιοδραστικών ενώσεων από φυτικά υλικά, όπως πολυφαινόλες, αλκαλοειδή και αιθέρια έλαια.

Εφαρμογές για υπερήχων βοτανική εκχύλιση σε γλυκερίνη

Αυτή η τεχνική εξαγωγής έχει πολλά υποσχόμενες εφαρμογές σε διάφορους τομείς:

1. Φάρμακα: Απομόνωση δραστικών φαρμακευτικών συστατικών από φαρμακευτικά φυτά.
2. Βιομηχανία τροφίμων: Εκχύλιση φυσικών γεύσεων, χρωμάτων και αντιοξειδωτικών.
3. Καλλυντικά: Παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων για προϊόντα περιποίησης δέρματος και ομορφιάς.
4. Βαθιοί ευτηκτικοί διαλύτες Λόγω του χαμηλού κόστους, της υψηλής διαθεσιμότητας, της μη τοξικής φύσης, της μη ευφλεκτότητας και της μη πτητικότητας, οι βαθιοί ευτηκτικοί διαλύτες με βάση τη γλυκερόλη και τη γλυκερόλη είναι ιδανικοί για την εκχύλιση πολυφαινολών με υπερήχους, προσφέροντας μια εξαιρετικά βιώσιμη λύση.

Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα Made in Germany

Hielscher υπερήχων είναι γνωστή για την υψηλότερη ποιότητα και τα πρότυπα σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι σκληρές συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από τους υπερήχους Hielscher.

Hielscher Υπέρηχοι είναι μια πιστοποιημένη εταιρεία ISO και δίνουν ιδιαίτερη έμφαση σε υψηλής απόδοσης υπερήχων που διαθέτουν state-of-the-art τεχνολογία και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, Hielscher υπερήχων είναι CE συμβατό και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας: