استخراج فراصوتی ترکیبات زیست‌فعال از خربزهٔ تلخ
- خربزهٔ تلخ (که با نام‌های سیب تلخ، کدوی تلخ، کدو مسمایی تلخ و گلابی بلسان نیز شناخته می‌شود) میوه‌ای سرشار از ترکیبات مفید برای سلامت، مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، فلاونوئیدها، فیتواسترول‌ها و ساپونین‌ها است.
- فراصوت‌دهی به‌عنوان روشی برای تشدید استخراج مواد زیست‌فعال از مواد گیاهی شناخته شده است.
- استخراج فراصوتی، عصاره‌های باکیفیت را از خربزهٔ تلخ آزاد می‌کند و با افزایش بازده و نیز پردازش سریع و ساده، عملکردی ممتاز دارد.
ترکیبات زیست‌فعال خربزهٔ تلخ
خربزهٔ تلخ (Momordica charantia L.) میوه‌ای گرمسیری است که از ترکیبات فیتوشیمیایی گوناگون، مانند آنتی‌اکسیدان‌ها، فیتواسترول‌ها، گلیکوزیدها، ساپونین‌ها، آلکالوئیدها و تری‌ترپن‌ها غنی است. خربزهٔ تلخ به‌دلیل مقادیر بالای مواد زیست‌فعال، به‌عنوان گیاه دارویی و ابرغذا ارزشمند است. به‌ویژه ساپونین‌های آن که در همهٔ بخش‌های گیاه، مانند گوشت میوه، دانه و برگ‌ها وجود دارند، اثر کاهندهٔ قند خون نشان می‌دهند و ازاین‌رو به‌عنوان عوامل طبیعی ضددیابت استفاده می‌شوند.
استخراج فراصوتی که به‌عنوان روشی ممتاز برای استخراج شناخته می‌شود، آزادسازی ترکیبات زیست‌فعال گیاهی، مانند ساپونین‌ها، فلاونوئیدها، پلی‌فنول‌ها، پلی‌ساکاریدها، ترپنوئیدها، تانن‌ها و آلکالوئیدها را افزایش می‌دهد.
استخراج فراصوتی از خربزهٔ تلخ
فراصوت‌دهی روشی تأییدشده است که برای تشدید فرایندهای استخراج از مواد گیاهی شناخته می‌شود. امواج فراصوت شدید، سلول‌ها را تخریب می‌کنند، انتقال جرم را افزایش می‌دهند و از این طریق آزادسازی ترکیبات زیست‌فعال را تقویت می‌کنند. افزون بر استخراج ترکیبات گیاهی از خربزهٔ تلخ، فراصوت با موفقیت برای تولید عصاره از این منابع نیز به کار می‌رود: قهوه, زعفران, شاهدانه, میوهٔ مانک, گیاهان دارویی آیورودا, قارچ‌های دارویی، و بسیاری از گیاهان دیگر.
استخراج فراصوتی جلبک با UP400St در یک بچ 8L
مطالعهٔ موردی
نشان داده شده است که استخراج فراصوتی روشی سریع و کارآمد برای استخراج شارانتین از میوه‌های M. charantia است. فراصوت‌دهی در مخلوط متانول–آب (80:20, v/v)، در دمای 46°C و با نسبت جامد به حلال 1:26, w/v انجام شد و بازده شارانتین را به بیش از 3 mg/g شارانتین از پودر کدوی تلخ افزایش داد. پروتکل فراصوت‌دهی در مقایسه با روش سوکسله، در استخراج شارانتین 2٫74 برابر کارآمدتر بود. (Ahamad et. 2015)
- بازده بالاتر
- کیفیت بالا
- استخراج سریع
- فرایند ملایم و غیرحرارتی
- آب یا حلال
- کاربری ساده و ایمن
حلال خود را انتخاب کنید
با استفاده از استخراج فراصوتی، می‌توانید از میان حلال‌های گوناگون، از جمله آب، الکل، اتانول، متانول یا مخلوط‌های اتانول–آب انتخاب کنید؛ این حلال‌ها پیش‌تر آزمایش شده‌اند و اثربخشی آن‌ها برای جداسازی ترکیبات فنولی از خربزهٔ تلخ نشان داده شده است. فراصوت‌دهی را می‌توان در استخراج آبی بدون حلال (برای مثال، برای تهیهٔ عصاره‌های ارگانیک) به کار برد یا با حلال دلخواه شما ترکیب کرد.
دربارهٔ حلال‌های مورد استفاده در استخراج فراصوتی از مواد گیاهی بیشتر بدانید!
SonoStation – یک سامانهٔ فراصوتی مجهز به 2x دستگاه فراصوت 2kW، مخزن همزن‌دار و پمپ – سامانه‌ای با کاربری آسان برای استخراج است.
استخراج‌گرهای فراصوتی با عملکرد بالا
تجهیزات فراصوتی Hielscher به‌طور گسترده برای جداسازی ترکیبات فعال از مواد گیاهی به کار می‌روند. Hielscher با تأمین استخراج‌گرهای فراصوتی برای همهٔ حجم‌های فرایندی، می‌تواند مناسب‌ترین پردازشگر فراصوتی را برای نیازهای شما پیشنهاد کند. از سامانه‌های آزمایشگاهی کوچک و قابل نگه‌داشتن در دست برای آنالیز و آزمون‌های امکان‌سنجی گرفته تا دستگاه‌های فراصوت واحد پایلوت و راکتورهای فراصوت کاملاً صنعتی ، مجموعهٔ محصولات Hielscher تجهیزات ایدئال را برای فرایند استخراج شما در اختیار دارد. بسته به فرایند شما، استخراج فراصوتی را می‌توان به‌صورت بچ یا جریان پیوسته انجام داد. لوازم جانبی متنوع، مانند سونوتْرودها، هورن‌های تقویت‌کننده، سلول‌های جریان و راکتورها، امکان تجهیز بهینهٔ سامانهٔ فراصوتی را متناسب با اهداف فرایند فراهم می‌کنند.
پردازشگرهای فراصوتی Hielscher را می‌توان با دقت کنترل کرد و داده‌های فرایند به‌طور خودکار روی کارت SD تعبیه‌شده در سامانه‌های فراصوتی دیجیتال ما ثبت می‌شوند. کنترل قابل‌اعتماد پارامترهای فرایند، کیفیت بالای پایدار محصول را تضمین می‌کند و امکان استانداردسازی فرایند را فراهم می‌آورد.
استحکام تجهیزات فراصوتی Hielscher امکان کارکرد 24/7 را تحت بار کاری سنگین و در محیط‌های دشوار فراهم می‌کند. کاربری آسان و ایمن و نیز نیاز اندک به نگهداری، سامانه‌های فراصوتی Hielscher را به تجهیزاتی پرکار و قابل‌اعتماد در تولید شما تبدیل می‌کند.
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش دستگاه‌های فراصوت ما ارائه می‌دهد:
| حجم بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 0٫5 تا 1٫5mL | n.a. | 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | بیشتر | مجموعه‌ای از دستگاه‌های UIP16000 |
همین حالا برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید! کارکنان آموزش‌دیدهٔ ما با کمال میل دربارهٔ فرایند استخراج شما با شما گفت‌وگو خواهند کرد!
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
پردازشگرهای فراصوتی پرتوان، از مقیاس آزمایشگاهی تا پایلوت و صنعتی.
منابع علمی / مراجع
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
نکات دانستنی
خربزهٔ تلخ
خربزهٔ تلخ (Momordica charantia L.، از خانوادهٔ Cucurbitaceae؛ که در زبان رایج با نام‌های کدوی تلخ، خربزهٔ تلخ، سیب تلخ، کدوی تلخ، کدو مسمایی تلخ و گلابی بلسان نیز شناخته می‌شود) میوه‌ای است که در آسیا و آفریقا یافت می‌شود و در آنجا به‌دلیل فواید گوناگونش برای سلامت ارزشمند است. خربزهٔ تلخ با خواص ضدسرطان، ضدمیکروبی، ضدالتهابی و ضددیابت مرتبط دانسته شده است. ارزش دارویی میوهٔ کدوی تلخ با محتوای بالای ترکیبات فنولی آن ارتباط دارد که به‌عنوان آنتی‌اکسیدان عمل می‌کنند. کدوی تلخ اغلب به‌عنوان دارویی گیاهی برای افراد مبتلا به دیابت استفاده می‌شود و اثرات مفید آن در کاهش قند خون با ترکیب زیست‌فعال شارانتین مرتبط است. شارانتین مخلوطی با نسبت 1:1 از دو ساپونین استروئیدی، β-سیتوستریل گلوکوزید (C35H60O6) و 5,25-استیگماستریل گلوکوزید (C35H58O6) است.
افزون بر این، میوهٔ Momordica charantia از پلی‌فنول‌ها بسیار غنی است. به‌دلیل وجود گروه‌های هیدروکسیل، بیشتر ترکیبات فنولی خربزهٔ تلخ آب‌دوست هستند؛ از جمله اسید گالیک، اسید جنتیسیک، کاتچین، اسید کلروژنیک، اپی‌کاتچین، اسید وانیلین، اسید پروتوکاتچوئیک، اسید p-کوماریک، اسید o-کوماریک و اسید t-سینامیک. غنای پلی‌فنولی، عصاره‌های کدوی تلخ را به مکملی آنتی‌اکسیدانی و قوی تبدیل می‌کند که در مهار رادیکال‌های آزاد بسیار مؤثر است.
گوشت میوه، آریل و دانه‌های خربزهٔ تلخ حاوی مقدار زیادی ترکیبات فنولی و فلاونوئیدها هستند و ازاین‌رو منبع مناسبی برای تهیهٔ فرآورده‌های دارویی گیاهی به شمار می‌روند.
ترکیبات زیست‌فعال کدوی تلخ که به فوایدشان برای سلامت شناخته می‌شوند، با فراصوت‌دهی به‌طور موفقیت‌آمیز قابل استخراج هستند.
استخراج فراصوتی چگونه عمل می‌کند؟
استخراج به کمک فراصوت (UAE) بر پایهٔ انتقال انرژی امواج فراصوت با شدت بسیار بالا به درون مایع یا دوغاب است. امواج فراصوت چرخه‌های متناوب فشار بالا / فشار پایین ایجاد می‌کنند که به پیدایش کاویتاسیون می‌انجامد. پدیدهٔ کاویتاسیون فراصوتی یا آکوستیکی با شرایط موضعی بسیار شدید فشار، دما و نیروهای برشی مشخص می‌شود. در مجاورت حباب‌های کاویتاسیون که به درون فرومی‌پاشند، دماهای بسیار بالا تا 5000K، فشارهای 1000 atmosphere، نرخ گرم‌شدن–سردشدن بیش از 1010 K/s و جت‌های مایع با سرعت تا 280m/s پدید می‌آیند که به‌صورت نیروی برشی بسیار زیاد و آشفتگی در ناحیهٔ کاویتاسیون بروز می‌کنند. ترکیب این عوامل (فشار، گرما، برش و آشفتگی)، سلول‌ها را تخریب می‌کند (لیز)، انتقال جرم را طی فرایند استخراج سرعت می‌بخشد و از این طریق به استخراج مایع–جامد ترکیبات گیاهی از گیاهان کمک می‌کند. روش استخراج فراصوتی به‌طور گسترده برای استخراج فلاونوئیدها، پلی‌ساکاریدها، آلکالوئیدها، فیتواسترول‌ها، پلی‌فنول‌ها و رنگدانه‌ها از گیاهان به کار می‌رود.