استخراج زنجبیل با کارایی بسیار بالا به روش فراصوت‌دهی

• استخراج فراصوتی اسانس‌ها و ترکیبات فعال زنجبیل به‌دلیل کارایی و بازده بالا، روشی متقاعدکننده است.
• استخراج فراصوتی فرایندی ملایم و غیرحرارتی است که عصاره‌هایی با کیفیت بالا تولید می‌کند.
• درحالی‌که سایر روش‌های استخراج از نظر قابلیت افزایش مقیاس محدود هستند، فراصوت‌دهی را می‌توان به‌صورت کاملاً خطی تا هر سطحی از تولید صنعتی افزایش مقیاس داد.

استخراج زنجبیل

زنجبیل (Zingiber officinale) حاوی مقادیر زیادی از ترکیبات فعال مانند اسانس‌ها، [6]-جینجرول، اولئورزین‌ها و سایر مواد شیمیایی گیاهی زیست‌فعال است که به‌دلیل طعم، بو و اثرات داروشناختی خود، موادی مطلوب به شمار می‌روند.
برای استفاده از ترکیبات فعال زنجبیل، باید آن‌ها را از طریق استخراج از ریشهٔ زنجبیل (ریزوم) آزاد کرد. روش‌های متداول استخراج زنجبیل، مانند تقطیر با بخار یا استخراج با حلال، چندین نقطه‌ضعف دارند: این روش‌ها زمان‌بر شناخته می‌شوند، به مقادیر زیادی حلال شیمیایی نیاز دارند و قابلیت فرایندی محدودی دارند.

استخراج فراصوتی جینجرول

استخراج فراصوتی روشی غیرحرارتی است که بر اصل کاویتاسیون، نیروهای برشی بالا و ریزآشفتگی‌ها استوار است؛ این عوامل دیواره‌های سلولی را به‌صورت مکانیکی می‌شکنند و هم‌زمان آزادسازی اجزای سلولی مواد گیاهی را در حلال، بدون تخریب شیمیایی، تسهیل می‌کنند. دماهای ملایم فرایند، عصاره‌های موردنظر (مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، پلی‌فنول‌ها و غیره) را از تخریب حرارتی حفظ می‌کنند. افزون بر این، استخراج به کمک فراصوت را اغلب می‌توان در حلال‌های آبی (= آب) انجام داد. پرهیز از حلال‌های آلی (مانند استون و هگزان) به‌ویژه برای استخراج ترکیباتی اهمیت دارد که بعداً در محصولات غذایی و دارویی به کار می‌روند.
فراصوت‌دهی برای استخراج اجزای دارای عملکرد از انواع گوناگون ماتریس‌های گیاهی و بافتی استفاده شده است. ثابت شده است که این روش از روش‌های متداول استخراج سریع‌تر است.

کیفیت برتر عصاره

استخراج با فراصوت پرتوان نسبت به سایر روش‌های سنتی استخراج، که اغلب به حجم‌های کم محدود هستند، مزایایی دارد. استخراج فراصوتی را می‌توان به‌صورت فرایند ناپیوسته یا درون‌خطی با استفاده از سلول جریان انجام داد. نیروهای شدید فراصوتی ماتریس سلولی را سوراخ می‌کنند یا می‌شکنند تا تمام مواد درون‌سلولی به‌سرعت و به‌آسانی آزاد شوند و استخراج با حداکثر بازده انجام گیرد. قابلیت‌های متنوع تجهیزات فراصوت، اجرای ساده و آسان فرایند را تضمین می‌کند؛ حلال موردنیاز را می‌توان با آب جایگزین کرد یا مقدار حلال را به‌طور چشمگیری کاهش داد. افزون بر این، دمای ملایم و زمان کوتاه استخراج از تخریب ترکیبات فعال جلوگیری می‌کنند و در نتیجه عصاره‌ای با کیفیت بالا و گرید دارویی / غذایی به دست می‌آید.

تجهیزات Hielscher Ultrasonics

شرکت Hielscher Ultrasonics سامانه‌های فراصوتی قدرتمند و قابل‌اعتمادی برای پردازش در مقیاس رومیزی، پایلوت و کاملاً صنعتی در هر حجمی عرضه می‌کند. سامانه‌های فراصوتی مستحکم ما را می‌توان برای پردازش ناپیوسته و درون‌خطی به کار برد. کنترل آسان و دقیق تمام پارامترهای فرایند، کیفیت همواره بالای عصاره و کارایی بالای فرایند را تضمین می‌کند.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش دستگاه‌های فراصوتی ما ارائه می‌دهد:

منابع علمی / مراجع

• S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
• 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.
• Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.