استخراج گزنه – تنتورهای قوی با فناوری فراصوت
گزنه (Urtica dioica) گیاهی غنی از ترکیبات زیست‌فعال مانند پلی‌فنول‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها، کاروتن‌ها و ترپنوئیدهاست که به‌عنوان مواد دارویی، درمانی و مغذی‌دارویی استفاده می‌شوند. دستگاه استخراج فراصوتی ابزاری با کارایی بالا و جاافتاده در صنعت برای تولید عصاره‌های گزنه با کیفیت برتر است.
مزایای عصاره‌های فراصوتی گزنه
برگ‌ها، گل‌ها و ساقه‌های گزنه حاوی طیف گسترده‌ای از ترکیبات زیست‌فعال هستند که به‌دلیل اثرات دارویی و درمانی‌شان استفاده می‌شوند. از آنجا که دستیابی به اثرات مطلوب اغلب مستلزم مصرف مقادیر زیادی از گیاه گزنه است، مصرف عصاره‌های گزنه روشی عملی‌تر و آسان‌تر برای مصرف‌کننده محسوب می‌شود. عصاره‌های گزنه، برای مثال به‌صورت کنسانتره یا تنتور، گزینه‌ای مؤثر برای دریافت طیف کامل مواد فیتوشیمیایی به شکلی بسیار قوی هستند.
استخراج فراصوتی روشی ملایم و در عین حال بسیار کارآمد برای تولید عصاره‌های گزنه، برای مثال به‌صورت عصاره الکلی یا پایه‌آبی، است. این عصاره‌های تولیدشده با فراصوت، در مقایسه با فرآورده‌های سنتی مانند ترکیبات منفرد استخراج‌شده، عصاره‌های حاصل از خیساندن یا دمنوش‌ها، اثری به‌مراتب قوی‌تر و متمرکزتر دارند.
پروب فراصوتی 2000hdT: فراصوت‌دهی روشی بسیار کارآمد و در عین حال ملایم برای استخراج مواد فیتوشیمیایی از گزنه تازه در آب سرد است
حلال‌های استخراج فراصوتی گزنه
برای استخراج کارآمد ترکیبات زیست‌فعال از برگ‌های تازه یا خشک گزنه، معمولاً از حلال‌های ملایم و غیرسمی مانند آب، اتانول آبی یا اتانول استفاده می‌شود. بسته به فرآوری پایین‌دستی (برای مثال تغلیظ عصاره با تبخیر چرخشی یا تقطیر)، اتانول یا اتانول آبی با نسبت اتانول بالاتر ممکن است به‌دلیل آنتالپی تبخیر کمتر الکل، مطلوب‌تر باشد.
مطالعات موردی: اثبات علمی استخراج فراصوتی گزنه
Šic Žlabur et al. (2022) اثرات استخراج فراصوتی را به‌عنوان یک فناوری استخراج سبز بررسی کردند. استخراج به کمک فراصوت، به‌دلیل کارایی بالای استخراج مواد فیتوشیمیایی، زمان فرآوری کوتاه‌تر و ردپای زیست‌محیطی بسیار کمتر، راهکاری مناسب و پایدار است. برای تعیین تأثیر روش استخراج، روش متداول و روش فراصوتی (با استفاده از دو سامانه تجهیزات فراصوتی متفاوت)، زمان و غلظت اتانول از نظر استخراج متابولیت‌های تخصصی از پودر برگ گزنه مقایسه شدند. استخراج فراصوتی با استفاده از سامانه پروبی، موسوم به سونیکاتور پروبی یا هموژنایزر فراصوتی غوطه‌ور، در مقایسه با استخراج متداول، به افزایش معنادار بازده اسید اسکوربیک، ترکیبات پلی‌فنولی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی عصاره‌های گزنه کمک کرد. افزون بر این، جداسازی متابولیت‌های تخصصی منفرد با سامانه پروب فراصوتی، در مقایسه با استخراج فراصوتی در حمام فراصوتی، به زمان به‌مراتب کمتری نیاز داشت. بنابراین این مطالعه پژوهشی نتیجه می‌گیرد که استخراج با پروب فراصوتی، هم در مقایسه با حمام فراصوتی و هم در مقایسه با استخراج سنتی جامد–مایع با حلال، برای دستیابی به بازده بالاتر متابولیت‌های تخصصی از پودر گزنه در زمانی کوتاه‌تر (میانگین مدت فرآیند 5–10 min)، بسیار کارآمدتر است.
برای آشنایی بیشتر با مزایای سونیکاتورهای پروبی نسبت به حمام‌های فراصوتی (مخازن شست‌وشو)، اینجا کلیک کنید!
این اندازه‌گیری با مقایسه منحنی‌های تفاضلی استخراج گزنه با فراصوت و با هم‌زدن، اثربخشی استخراج فراصوتی از برگ‌های تازه گزنه را نشان می‌دهد.
Florez et al. (2022) تأثیر فراصوت‌دهی بر استخراج گزنه را بررسی کردند و نتایج را با روش‌های جایگزین استخراج مقایسه کردند. از نظر محتوای کل فنولی (TPC) و مقادیر مهار رادیکال آزاد ABTS•+ (2,2-azino- bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfonic acid)، استخراج فراصوتی کارآمدترین روش بود. بهترین بازده‌های استخراج با استفاده از تیمار فراصوتی و آب به‌عنوان حلال به دست آمد؛ مقادیر حاصل برابر با 21٫9 mg معادل اسید گالیک/g گزنه خشک برای TPC، مقدار 71٫8% برای %ABTS•+ و مقدار 86٫6% برای %DPPH• DPPH• (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) بود. این پژوهش اثبات می‌کند که عصاره آبی برگ‌های گزنه حاصل از روش فراصوتی، منبع مهمی از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی است و می‌توان آن را جایگزینی بالقوه برای آنتی‌اکسیدان‌های سنتزی دانست.Florez et al. (2022) مزایای استخراج فراصوتی نسبت به روش‌های جایگزین استخراج را چنین توصیف می‌کنند: «روش‌های سنتی، مانند استخراج سوکسله، رفلاکس و استخراج با خیساندن، زمان زیادی می‌برند، حلال زیادی مصرف می‌کنند و ممکن است به‌دلیل دماهای بالاتر مورد استفاده، باعث تجزیه مواد شیمیایی حساس به گرما شوند. در سال‌های اخیر، استفاده از روش‌های دیگری مانند استخراج به کمک فراصوت آغاز شده است. این فرآیند امکان نفوذ بیشتر حلال به مواد مورد استخراج را فراهم می‌کند و به‌واسطه اثرات ریزجریان‌ها، انتقال جرم را بهبود می‌بخشد. بنابراین، این روش یک فرآیند استخراج کارآمد محسوب می‌شود که مزایایی مانند کاهش زمان، افزایش بازده یا دمای پایین دارد. این روش اغلب کیفیت عصاره را بهبود می‌بخشد.»
بهترین سونیکاتور را برای فرآیند استخراج خود بیابید
چگونه سونیکاتور ایدئال را برای فرآیند استخراج گیاهی خود، برای مثال تولید عصاره‌های قوی از برگ‌های گزنه، انتخاب می‌کنید؟ استخراج مواد فیتوشیمیایی از گیاهانی مانند گزنه به دقت و کارایی نیاز دارد. انتخاب سونیکاتور پروبی مناسب برای دستیابی به بازده بهینه استخراج، چه در مقیاس کوچک آزمایشگاهی و چه در فرآیندهای صنعتی بزرگ‌مقیاس، حیاتی است.
کارکنان آموزش‌دیده و باسابقه ما به شما کمک می‌کنند مناسب‌ترین سونیکاتور پروبی را انتخاب کنید تا بتوانید مواد فیتوشیمیایی را از گیاهانی مانند گزنه به‌صورت کارآمد و تکرارپذیر استخراج کنید. ویژگی‌هایی مانند کنترل دامنه، پایش فرآیند، کاربری آسان و ایمنی، سونیکاتورهای Hielscher را به تجهیزات استخراج منتخب پژوهشگران و متخصصان صنعت تبدیل کرده‌اند. سونیکاتورهای Hielscher به شما امکان می‌دهند به نتایج بهینه استخراج با کارایی و کیفیت چشمگیر دست یابید. با استفاده از توان فراصوت، از تمام ظرفیت منابع گیاهی بهره‌مند شوید و هم‌زمان قابلیت اطمینان عملیاتی و کیفیت محصول را تضمین کنید!
- کارایی بالا
- فناوری روز
- قابلیت اطمینان و استحکام
- کنترل دقیق و قابل تنظیم فرآیند
- بچ و درون‌خطی
- برای هر حجمی
- نرم‌افزار هوشمند
- قابلیت‌های هوشمند (برای مثال برنامه‌پذیری، ثبت داده‌ها، کنترل از راه دور)
- کاربری آسان و ایمن
- نیاز کم به نگهداری
- CIP (شست‌وشو در محل)
سونیکاتور UP400St در حال استخراج پلی‌فنول‌ها از گزنه طی فرآیند استخراج با آب سرد.
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
دستگاه‌های فراصوتی Hielscher به بالاترین استانداردهای کیفیت و طراحی شهرت دارند. استحکام و کاربری آسان، ادغام بی‌دردسر دستگاه‌های فراصوتی ما را در تأسیسات صنعتی امکان‌پذیر می‌کند. دستگاه‌های فراصوتی Hielscher به‌آسانی از عهده شرایط سخت و محیط‌های پرچالش برمی‌آیند.
Hielscher Ultrasonics شرکتی دارای گواهینامه ISO است و بر دستگاه‌های فراصوتی با عملکرد بالا که از فناوری روز و کاربری آسان برخوردارند، تأکید ویژه‌ای دارد. البته دستگاه‌های فراصوتی Hielscher با CE مطابقت دارند و الزامات UL، CSA و RoHs را برآورده می‌کنند.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی فرآوری دستگاه‌های فراصوتی ما ارائه می‌دهد:
| حجم بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 0٫5 تا 1٫5mL | قابل اعمال نیست | VialTweeter | 1 تا 500mL | 10 تا 200mL/min | UP100H |
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 تا 150L | 3 تا 15L/min | UIP6000hdT |
| قابل اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را برای کاربردهای اختلاط، پراکنده‌سازی، امولسیون‌سازی و استخراج در مقیاس آزمایشگاهی، پایلوت و صنعتی تولید می‌کند.
منابع علمی / مراجع
- Kruk, Valentina; Jurković,Marijana; Repajić, Maja; Žutić, Ivanka; Zorić, Zoran; Dragović-Uzelac, Verica (2019): The Influence Of Ultrasound Assisted Extraction On The Isolation Of Bioactive Compounds From Nettle Leaves. ICAPP – 1st International Conference for Advanced Production and Processing; 2019.
- Kurek, Mia; Repajic, Maja; Ščetar, Mario; Radošević, Lea; Pedisić, Sandra; Pelaić, Zdenka; Levaj, Branka; Galić, Kata (2022): Physical, Chemical and Sensory Characterization of Deep-Fried Fresh-Cut Potatoes Coated with Hydrocolloid/Herbal Extracts. Food Technology and Biotechnology, Vol. 60, No. 4, 2022.
- Flórez, M.; Cazón, P.; Vázquez, M. (2022): Antioxidant Extracts of Nettle (Urtica dioica) Leaves: Evaluation of Extraction Techniques and Solvents. Molecules 2022, 27, 6015.
- Šic Žlabur J., Radman S., Opacic N.., Rašic A., Dujmovic M., Brncic M., Barba F.J., Castagnini J.M., Voca S. (2022): Application of Ultrasound as Clean Technology for Extraction of Specialized Metabolites From Stinging Nettle (Urtica dioica L.). Frontiers in Nutrition 2022.
دانستنی‌های مفید
چه مواد فیتوشیمیایی فعالی در گزنه وجود دارد؟
از دیدگاه پزشکی، داروشناسی و تغذیه، برگ‌های گزنه غنی از ترکیبات زیست‌فعال و متابولیت‌های مفید برای سلامت هستند. افزون بر این، عصاره‌های به‌دست‌آمده از گزنه به‌دلیل خواص آنتی‌اکسیدانی، تسکین‌دهنده و ضدمیکروبی خود در فرمولاسیون‌های آرایشی کاربرد دارند.
برگ‌های گزنه حاوی مولکول‌های زیست‌فعال متعددی هستند که در رده‌های گوناگون دسته‌بندی می‌شوند. این مواد شامل ترپنوئیدهای موجود در اسانس، ترپن‌دی‌ال‌ها، گلوکوزیدهای ترپن‌دی‌ال، α-توکوفرول (عمدتاً کارواکرول)، همچنین ترکیبات رنگدانه‌ای مانند کلروفیل‌ها، کاروتنوئیدها (شامل β-کاروتن، ویولاکسانتین، زانتوفیل‌ها، زآگزانتین، لوتئوکسانتین و لوتئین اپوکسید)، ترکیبات پلی‌فنولی عمدتاً شامل فلاونوئیدهایی مانند کامفرول و کوئرستین، اسیدهای آمینه ضروری، ویتامین‌ها شامل ویتامین C، K و گروه B، تانن‌ها و مواد معدنی عمدتاً شامل کلسیم، آهن، سلنیوم، روی، منیزیم، فسفر، پتاسیم و سدیم هستند. شایان توجه است که Urtica dioica تنها گونه گیاهی شناخته‌شده‌ای است که کولین استیل‌ترانسفراز، آنزیمی ضروری برای سنتز استیل‌کولین، را در خود دارد.
عصاره‌های گزنه چیستند و چگونه تولید می‌شوند؟
با وجود مزایای تغذیه‌ای برگ‌های گزنه، وجود کرک‌های گزنده که احساس سوزش ایجاد می‌کنند، مصرف آن‌ها را دشوار می‌کند. در نتیجه، اغلب پیش از مصرف به تیمار حرارتی نیاز است، هرچند این کار به از دست رفتن بسیاری از خواص تغذیه‌ای می‌انجامد. ازاین‌رو، تقاضا برای فرآورده‌های جایگزین گزنه که تمام ویژگی‌های تغذیه‌ای را حفظ کنند، وجود دارد. در اینجا روش استخراج فراصوتی برجسته می‌شود که آزادسازی ملایم طیف کامل مواد زیست‌فعال موجود در برگ‌های گزنه را امکان‌پذیر می‌کند. استخراج فراصوتی با آب سرد، ضمن اعمال شرایط ملایم فرآوری، کارایی چشمگیری ارائه می‌دهد. این ویژگی، سونیکاتورهای پروبی را به ابزاری ایدئال برای تهیه تنتورهای گزنه و نیز عصاره‌های الکلی تبدیل می‌کند. کارایی و اثربخشی استثنایی استخراج فراصوتی برای تولید عصاره‌هایی با قدرت اثر و غلظت بالا از گیاهان دارویی مشخص، به اثبات رسیده است.
فرمولاسیون‌های رایج تنتور که با استخراج فراصوتی تهیه می‌شوند کدام‌اند؟
استخراج فراصوتی به‌دلیل کارایی در تخریب دیواره‌های سلولی گیاه و افزایش آزادسازی ترکیبات زیست‌فعال، به‌طور گسترده برای تهیه تنتورها استفاده می‌شود. تنتورهای رایجی که با فراصوت‌دهی تولید می‌شوند عبارت‌اند از:
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در مقیاس‌های آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.