حلال های یوتکتیک عمیق برای استخراج بسیار کارآمد
حلال های یوتکتیک عمیق (DESs) و حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی (NADES) مزایایی را به عنوان حلال های استخراج در بسیاری از سطوح ارائه می دهند و در نتیجه جایگزین امیدوارکننده ای برای حلال های آلی معمولی هستند. حلال یوتکتیک عمیق در ترکیب با استخراج اولتراسونیک عالی کار می کند و بازده بالایی از عصاره های با کیفیت برتر را ارائه می دهد. اطلاعات بیشتر در مورد استخراج اولتراسونیک با استفاده از حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی.
چگونه امواج فراصوت بهبود استخراج با حلال های یوتکتیک عمیق؟
استخراج پروب مافوق صوت با استفاده از حلال های یوتکتیک عمیق و حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی می تواند مزایای متعددی برای استخراج ترکیبات فعال زیستی ارائه دهد. یکی از مزایای اصلی افزایش راندمان استخراج ترکیبات فنلی و سایر فیتوکمیکال ها از منابع طبیعی است. حلال های یوتکتیک عمیق برای راندمان استخراج بالا شناخته شده, که حتی می تواند افزایش می یابد با استخراج اولتراسونیک کمک. به دلیل غیر سمی بودن آنها یک گزینه حلال عالی برای محصولات دارویی و غذایی هستند. این باعث می شود استخراج مافوق صوت با استفاده از حلال های یوتکتیک عمیق یک روش سبز و پایدار برای بازیابی ترکیبات فعال زیستی. استفاده هم افزایی از اولتراسونیک با حلال های یوتکتیک عمیق از نظر علمی ثابت شده است که منجر به بازده بالاتر از ترکیبات مختلف فعال زیستی می شود. به طور کلی، استخراج نوع پروب اولتراسونیک با استفاده از حلال های یوتکتیک عمیق و حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی، رویکرد کارآمد تر و سازگار با محیط زیست را برای استخراج ترکیبات فعال زیستی فراهم می کند.
استخراج التراسونیک با (طبیعی) حلال یوتکتیک عمیق یک روش بسیار کارآمد برای عصاره های گیاهی برتر است. تصویر پردازنده اولتراسونیک UP400St (400W) را نشان می دهد با یک دسته 8 لیتری برای استخراج گیاه شناسی.
- بسیار کارآمد
- روند سریع
- غیر سمی
- دقیقا قابل تنظیم با گیاه شناسی خاص است
- شرایط پردازش ملایم
- حالت دسته ای و جریان
- آسان و ایمن
- سازگار با محیط زیست / زیست تخریب پذیر
- قابل بازیافت
- غیر قابل اشتعال
- ارزان
- به راحتی قابل دسترسی است
حلال های یوتکتیک عمیق (DES) چیست؟
حلال های یوتکتیک عمیق (DESs) مخلوطی از حداقل یک گیرنده پیوند هیدروژنی (HBA) و یک دهنده پیوند هیدروژنی (HBD) از جمله اسیدهای کربوکسیلیک و سایر ترکیبات تجدیدپذیر هستند. به گفته Cai و همکاران (2019)، "برهمکنش پیوند هیدروژنی قوی بین HBA و HBD مهمترین عامل برای تشکیل DES است." [کای و همکاران 2019]
برای اهداکنندگان پیوند هیدروژنی ، اغلب از ترکیباتی مانند قندها ، اسیدهای آمینه ، اسیدهای کربوکسیلیک (به عنوان مثال ، اسید بنزوئیک ، اسید سیتریک ، اسید سوکسین) یا آمین ها (به عنوان مثال ، اوره ، بنزامید) استفاده می شود. پتانسیل برهمکنش شیمیایی دهنده های پیوند هیدروژنی از عوامل اصلی تشکیل و کارایی حلال های یوتکتیک عمیق است. نمک هالید مانند کولین کلراید یا کلرید روی نیز می تواند در رابطه با اهداکنندگان پیوند هیدروژن استفاده می شود. دیگر حلال های یوتکتیک عمیق مبتنی بر کولین کلراید با اسید مالونیک تشکیل, فنل یا گلیسیرین. در نتیجه فعل و انفعالات قوی پیوند هیدروژنی، نقطه ذوب حلال های یوتکتیک عمیق در مقایسه با اجزای جداگانه آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برخلاف حلال های معمولی (به عنوان مثال، اتانول، متانول، هگزان، بوتان و غیره) حلال های یوتکتیک عمیق غیر فرار هستند، به این معنی که فشار بخار بسیار کمی دارند و در نتیجه به سختی قابل اشتعال هستند. سمیت حلال های یوتکتیک عمیق کم است، زیست تخریب پذیری آنها زیاد است و پیش سازهای لازم ارزان، به راحتی و فراوان در دسترس و همچنین تجدید پذیر هستند.
حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی (NADES) حتی بیشتر سازگار با محیط زیست هستند زیرا همه پیش سازها از منابع طبیعی تهیه می شوند. حلال های یوتکتیک عمیق همچنین بر اساس شیمی املاح و گونه های مورد استفاده برای ایجاد حلال های یوتکتیک عمیق ، یک حل قابل تنظیم را ارائه می دهند. برخی از حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی ویسکوزیته بالایی از خود نشان می دهند و بنابراین برای استخراج دسته ای چندان مناسب نیستند. با این حال، حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی با ویسکوزیته بالاتر می توانند با موفقیت به عنوان حلال در استخراج جریان مافوق صوت استفاده شوند.
جدول زیر چند ترکیب نمونه از حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی (NADES) برای استخراج فیتوکمیکال ها را نشان می دهد:
| ترکیب NADES | نسبت مولی |
|---|---|
| کولین کلراید: اسید لاکتیک | 1:2 |
| کولین کلراید:اسید سیتریک:آب | 1:1:2 |
| کولین کلراید:اسید مالیک:آب | 1:1:2 |
| کولین کلراید: اسید تارتاریک | 1:2 |
| کولین کلراید: گلیسرول | 1:2 |
| کولین کلراید: 1،2-پروپاندیول | 1:3 |
| کولین کلراید:سوربیتول | 1:1 |
| کولین کلراید:گلوکز:آب | 2:1:1 |
| کولین کلراید: فروکتوز: آب | 2:1:1 |
| کولین کلراید: اوره | 1:2 |
چگونه استخراج التراسونیک با حلال های یوتکتیک عمیق کار می کند؟
استخراج التراسونیک بر اساس اثرات سونومکانیکی با شدت بالا، سونوگرافی با فرکانس پایین است. برای ترویج و تشدید استخراج ترکیبات گیاهی (یعنی مواد فعال زیستی) از طریق امواج فراصوت ، امواج اولتراسوند با قدرت بالا از طریق یک پروب اولتراسونیک (همچنین به نام شاخ اولتراسونیک یا سونوترود) به محیط مایع ، یعنی دوغاب متشکل از مواد اولیه گیاه شناسی و (طبیعی) حلال یوتکتیک عمیق همراه می شوند. امواج اولتراسوند از طریق مایع حرکت می کنند و چرخه های کم فشار / فشار بالا را ایجاد می کنند. در طول چرخه های کم فشار، حباب های خلاء دقیقه ای (به اصطلاح حباب های کاویتاسیون) ایجاد می شوند که در چندین چرخه فشار رشد می کنند. در طول آن چرخه های رشد حباب ، گازهای محلول در مایع وارد حباب خلاء می شوند ، به طوری که حباب خلاء به حباب های گاز در حال رشد تبدیل می شود. پس از رشد در چندین چرخه ، حباب های خلاء به اندازه مشخصی می رسند که در آن نمی توانند انرژی بیشتری را جذب کنند ، به طوری که در طی یک چرخه فشار بالا به شدت منفجر می شوند. انفجار حباب با نیروهای حفره ای شدید، از جمله دما و فشار بسیار بالا که به ترتیب تا 4000K و 1000atm می رسد، مشخص می شود. و همچنین اختلاف دما و فشار بالا مربوطه. این تلاطم ها و نیروهای برشی تولید شده توسط اولتراسونیک سلول های گیاهی را می شکنند و ترکیبات فعال زیستی داخل سلولی را به حلال یوتکتیک عمیق (طبیعی) آزاد می کنند. استخراج اولتراسونیک باز می شود ساختار سلولی از گیاهان و تشدید انتقال جرم بین مواد گیاهی و حلال. فراصوت ترویج در نتیجه اثر حلال های یوتکتیک عمیق طبیعی. استخراج التراسونیک با (طبیعی) حلال های یوتکتیک عمیق نتایج در بازده فوق العاده بالا در یک زمان پردازش بسیار کوتاه.
امواج اولتراسوند قدرت ساختار سلولی گیاهان را مختل می کند، ترکیبات فعال زیستی را آزاد می کند و انتقال جرم بین مواد گیاهی و حلال (به عنوان مثال، حلال های یوتکتیک عمیق) را تقویت می کند.
ترکیبی از استخراج اولتراسونیک با (طبیعی) حلال های یوتکتیک عمیق به شما این فرصت را می دهد که قدرت تشدید فرآیند سونوگرافی را با اثرات حل کننده قابل توجه و قابلیت طراحی برجسته حلال های یوتکتیک عمیق ترکیب کنید. با توجه به بهره وری برتر از استخراج اولتراسونیک، ultrasonicators نیز با موفقیت برای استخراج آب استفاده می شود.
تماس با ما در حال حاضر برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نرم افزار استخراج مافوق صوت قدرتمند با استفاده از حلال های یوتکتیک عمیق!
استخراج التراسونیک UIP2000hdT (2 کیلو وات) برای تولید عصاره های گیاهی
استخراج مافوق صوت با کارایی بالا برای استفاده از حلال های یوتکتیک عمیق
استخراج التراسونیک یک فناوری پردازش قابل اعتماد است که تولید عصاره های با کیفیت بالا از گیاهان مختلف و همچنین هر حلال را تسهیل و تسریع می کند. استخراج التراسونیک بسیار سازگار با (طبیعی) حلال های یوتکتیک عمیق است، که به دلیل قدرت حل کننده عالی، قابلیت طراحی به عصاره، پایداری، زیست تخریب پذیری و سازگار با محیط زیست مطلوب هستند. ترکیبی از تشدید فرآیند سونوگرافی قدرت با مزایای (طبیعی) حلال های یوتکتیک عمیق به این فرآیند برتری فن آوری در بسیاری از سطوح می دهد. Hielscher نمونه کارها مافوق صوت را پوشش می دهد طیف گسترده ای از ultrasonicators آزمایشگاه جمع و جور به سیستم های استخراج صنعتی. البته همه آنها برای استخراج با حلال های یوتکتیک عمیق مناسب هستند.
کارکنان باتجربه طولانی مدت ما از آزمایش های امکان سنجی و بهینه سازی فرآیند تا نصب سیستم اولتراسونیک شما در سطح تولید نهایی به شما کمک می کنند.
- قدرت سونوگرافی با راندمان بالا
- قابلیت اطمینان بالا
- دامنه های بسیار بالا
- عملیات در حالت دسته ای و جریان
- نتایج قابل تکرار / تکرارپذیر
- عملیات 24/7/365
- نیرومندی
- نرم افزار هوشمند
- مرورگر کنترل از راه دور
- کاربر پسند بودن
- نیازهای نگهداری کم
- ایمنی
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- 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.
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.