Taimede ultraheli tootmiseks kasutatavad lahustid
- Ultraheli ekstraheerimisel on palju eeliseid, näiteks kõrged saagid, kiired ekstraheerimismäärad, keskkonnasõbralikkus ja madal energiatarbimine.
- Üks tugevamaid eeliseid on vee kasutamine ekstraheerimissöötmel. Kuid ultrahelitöötlust saab kasutada mitmekesise lahusti süsteemidega, et saavutada sihipärase ekstrakti jaoks suurepäraseid tulemusi.
- Taimse bioactiivide Ultraheli ekstraheerimise optimaalne lahusti valitakse toormaterjali osas.
ultraheli kaevandamine
Ultraheli on hästi teada, et häirida rakustruktuure ja parandada massiülekannet, suurendades seeläbi bioühendite (nt fenoolid, Karotenoidid) ekstrastatavust.
Kuna ultrahelitöötluse mehaanilised mõjud suurendavad ekstraheerimisprotsessi tänu täiustatud massiülekandest oluliselt, on orgaaniliste lahustite kasutamine sageli üleliigne. See tähendab, et ultraheli ekstraheerimisel on vesi sageli piisav ekstraheerimisvahend, millel on palju eeliseid, nagu odav, Mitteohtlik, kergesti kättesaadav ja keskkonnasõbralik.
Konkreetsete bioaktiivsete ühendite puhul võib parimaid tulemusi saavutada ultraheli ekstraheerimisel kombinatsioonis lenduvate lahustitega.
Õige lahusti valimiseks tuleb arvesse võtta toorainet (nt värsket või kuivatatud, leilitud/jahvatatud või pulbristatud taimset materjali) ja sihtaineid (nt lipopilne, Hüdrofiilne).
Järgnevas tabelis on loetletud mitmed lahustid, mida on edukalt testitud taimse materjali ultraheli ekstraheerimisel.
| Lahusti | Taim | Selline kude |
|---|---|---|
| Äädikhape/uurea/tsetüültrimmi-etüleeniumbromiid | Riisi | Kliid |
| Vesietanoolis | destilleerija tera | Tera |
| Isopropanooli vesilahus | sojauba, vägistatud | Seemned |
| Etanooli | Sahharina japonica | – |
| Jää-akthape | Sorgo | – |
| Fenooli | tomatid/kartul/Aloe Vera/sojauba | õietolm/mugulad/lehed/seeme |
| Fenool/Ammooniumatsetaat | oder/banaan | juur/leht |
| Fenool/Ammooniumatsetaat | avokaado/tomat/oranž/banaan/pirn/viinamarja/õun/maasikas | Puuviljad |
| Fenool/metanool-Ammooniumatsetaat | koniferous/banaan/õun/kartul | seeme/puuviljad |
| Naatriumdodeküülsulfaat/atseoon | koniferous/kartul | seeme/mugulad |
| Naatriumdodecüülsulfaat/TCA/atseoon | õun/banaan | Kudede |
| Tca | Oad | kolonni |
| TCA/atseoon | tsitrus/sojauba/Aloe Vera | Lehed |
| TCA/atseoon | sojauba/koniferous | Seemned |
| TCA/atseoon | Tomati | õietolmu tera |
| TCA/atseoon/fenool | Olive/Bamboo/viinamarja/sidruni | Lehed |
| TCA/atseoon/fenool | õun/oranž/tomat | Puuviljad |
| Tiourea/uurea | Soja | Seemne |
| Tiourea/uurea | õun/banaan | Kudede |
| Tris-HCL puhver | Tomati | õietolmu tera |
Rakkude ultraheli ekstraheerimine: münt (Mentha piperita) apksiaalse varre mikroskoopiline põiksuunaline lõik (TS) näitab rakkude ultraheliga eraldamise toimemehhanismi (suurendus 2000x) [ressurss: Vilkhu et al. 2011]
Ultraheli ekstraktorid
Lab ja Pink-top ultraheli seadmed kuni täistööstuslikud ultraheli ekstraheerimissüsteemid – Hielscher Ultrasonics on teie pikaajaline kogenud partner, kui tegemist on võimsate ja usaldusväärsete ultraheli seadmetega edukaks ekstraheerimisprotsessidele.
Meie ultraheli süsteeme kasutatakse laialdaselt biokeemiliste laborite ja farmaatsiatööstuse ettevõtetes. Ultraheli sonotroodid ja reaktorid on autoklaatatavad ja vastavad farmaatsiatoodete tootmise standarditele.
Hielscheri ultraheli ekstrhustid on saadaval mis tahes protsessiskaala – laborist tootmiseni.
Hielscher ULTRASONICS’ Tööstuslikud ultraheli töötlejad võivad pakkuda väga kõrgeid amplituudi, et häirida rakumaatriksid ja vabastada sihtained. Amplituudid kuni 200 μm saab kergesti pidevalt joosta 24/7 operatsioon. Hielscheri ultraheli seadmete võimsus ja kindlus tagavad kõrged saagised, kiired ekstraheerimismäärad ja Täielikuma ekstraheerimise – tavapärastest ekstraheerimisprotsessidest.
Meie ultraheli protsessorid saab kombineerida tavapäraste ekstraheerimismeetoditega, nagu Soxhleti ekstraheerimine või ülikriitiline CO2 Kaevandamine. Olemasolevate tootmisliinide moderniseerimist saab hõlpsasti täita.
Kirjandus/viited
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- 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.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Faktid Tasub teada
Ultraheli ekstraheerimine Kavitatsiooniga
Intensiivne ultraheli lained tekitavad akustiline kavitatsioon vedelikes. Kavitatsiooniline nihkejõud murrab raku seina ja membraanid nii, et rakusisene materjal vabastatakse. Ultraheli ekstraheerimine saavutab lahusti suurema tungimise vegetaalkoesse ja parandab massiülekannet. Seega ultraheli ekstraheerimine intensiivistab ekstraheerimisprotsessi, mille tulemuseks on suurem saagikus, kiirem ekstraheerimiskiirus ja täielikuma ekstraheerimine.
Lahusti süsteemid
Bioaktiivsete ühendite ekstraheerimisel vegetaalsest materjalist on saadaval mitmesugused lahustisüsteemid. Hüdrofiilsete ühendite ekstraheerimiseks valitakse enamasti polaarsed lahustid nagu metanool, etanool või etüülatsetaat, samas kui lipopilsete ühendite (nt lipiidide) ekstraheerimisel kasutatakse lahustisüsteeme, nagu diklorometaan või diklorometaan/metanool (v/ v 1:1) eelistatakse. Hexane ' t kasutatakse sageli Lahustitena klorofülli ekstraheerimiseks.
Orgaanilised lahustid
Orgaaniline lahusti on lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) tüüp. Void on orgaanilised kemikaalid, mis auravad toatemperatuuril.
Lahustitena kasutatavad orgaanilised ühendid on järgmised:
- aromaatsed ühendid, nt benseen ja tolueen
- alkoholid, nt metanool
- estrid ja eetrid
- ketoonid, nt atseoon
- Amiinid
- nitreeritud ja halogeenitud süsivesinikud
Paljud orgaanilised lahustid on mürgised või kantserogeensed. Ebaõige käitlemise korral võivad need olla inimestele ohtlikud ja võivad saastada õhku, vett ja pinnast.
Bioaktiivsed ühendid
Bioaktiivsed ühendid on määratletud kui ained, mis mõjutavad elusorganisme, kudesid või rakke. Bioloogiliselt aktiivsed ained hõlmavad antibiootikume, ensüüme ja vitamiine. Bioaktiivseid aineid nagu karotinoidid ja polüfenoolid saab ekstraheerida näiteks puuviljadest, lehtedest ja köögiviljadest, samal ajal kui fütosteroole leidub taimeõlides.
Taimest saadud bioaktiivsed ühendid hõlmavad flavonoide, kofeiini, karotinoide, koliini, ditioltoone, fütosteroole, polüsahhariide, fütoöstrogeene, glükosinolaate, polüfenoole ja antootsüaniine. Paljud bioaktiivsed ained on hinnatud antioksüdantide toimel ja seetõttu peetakse neid tervisele kasulikuks.
[/viikteksti]