استخراج التراسونیک از روغن های آجیل و چربی
روغن های آجیل و لیپیدها: ترکیب و ارتباط
آجیل سرشار از اسیدهای چرب اشباع نشده و لیپیدهای زیست فعال است که از نظر تغذیه ای، دارویی و صنعتی قابل توجه هستند. مشخصات چربی بر اساس گونه متفاوت است اما به طور معمول شامل تری گلیسیرید, اسیدهای چرب آزاد, فسفولیپیدها, و اجزای جزئی مانند فیتواسترول ها و توکوفرول ها (ترکیبات ویتامین E). اسیدهای چرب رایج در روغن های آجیل شامل اسید اولئیک (C18:1)، اسید لینولئیک (C18:2)، اسید پالمیتیک (C16:0) و اسید آلفا لینولنیک (C18:3) است.
روغن ها و لیپیدهای مشتق شده از آجیل برای موارد زیر استفاده می شود:
- روغن های خوراکی پرس سرد با پایداری اکسیداتیو و ارزش غذایی بالا
- مواد جانبی دارویی و حامل برای فعال های لیپوفیل
- فرمولاسیون های آرایشی به دلیل خاصیت نرم کننده، آنتی اکسیدانی و نرم کننده پوست
- مکمل های غذایی غنی از اسیدهای چرب ضروری و استرول های گیاهی
استخراج کارآمد برای حفظ این ترکیبات حساس، به ویژه در ماتریس های حرارتی مانند بادام، فندق، گردو و ماکادمیا بسیار مهم است.
اصول استخراج حلال التراسونیک
استخراج روغن ها و لیپیدها بر اساس انتشار حلال و اختلال ماتریکس انجام می شود. روش های سنتی، مانند استخراج سوکسله یا پرس مکانیکی، زمان بر و انرژی هستند. امواج فراصوت معرفی یک مزیت مکانیکی با استفاده از حفره صوتی. هنگامی که امواج صوتی با فرکانس بالا از یک حلال عبور می کنند، حباب های میکروسکوپی ایجاد می کنند که به سرعت منبسط می شوند و فرو می ریزند. این فرآیند نیروهای برشی شدید، میکروجت ها و فشارهای بالای موضعی را ایجاد می کند.
در زمینه استخراج روغن آجیل، کاویتاسیون دیواره های سلولی باز گیاه را می شکند و لیپیدهای داخل سلولی را در حلال اطراف آزاد می کند. نتیجه استخراج سریعتر، بازده بالاتر و حفظ بهتر لیپیدهای غیراشباع در مقایسه با روش های حرارتی است. همچنین ، کاویتاسیون نه تنها می تواند ترکیبات محلول را حل کند ، بلکه ترکیبات نامحلول را نیز پراکنده می کند.
راه اندازی آزمایشی
برای این تظاهرات, پردازنده مافوق صوت Hielscher UIP1000hdT تحت شرایط زیر مورد استفاده قرار گرفت:
- قدرت اولتراسونیک: 1000 وات
- دامنه: 100٪ (معادل 35 میکرومتر قله به اوج در Cascatrode)
- Sonotrode: 40mm Cascatrode (CS4d40L2)
- حلال: 500 میلی لیتر اتانول 70٪ (v/v)
- نمونه: 200 گرم آجیل مخلوط خرد شده
- مخزن واکنش: لیوان شیشه ای بوروسیلیکات 800 میلی لیتر
- شرایط: ظرف باز ، فشار محیط ، دمای محیط
UIP1000hdT در حالت دسته ای کار می کرد. اتانول به دلیل سمیت کم، خواص حلال آمفیفیلیک و مناسب بودن برای مصارف غذایی و دارویی انتخاب شد. در طول فراصوت ، حلال در عرض چند ثانیه به دلیل پراکندگی لیپیدها و روغن های استخراج شده شیری شد.
فیلتراسیون خلاء
پس از فراصوت ، این مخلوط شامل هر دو عصاره مایع و مواد جامد باقیمانده است. جداسازی جامد و مایع با استفاده از قیف بوشنر و یک فیلتر کاغذی یا غشایی در خلاء انجام می شود.
فیلتراسیون تحت فشار کاهش یافته برای جلوگیری از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض هوا و نور ترجیح داده می شود ، که می تواند اکسیداسیون لیپیدهای اشباع نشده را تقویت کند. اطمینان حاصل کنید که:
- ذرات مهره به اندازه کافی کوچک هستند اما برای جلوگیری از گرفتگی خیلی ریز نیستند.
- قیف به درستی به فلاسک مهر و موم شده است تا یکپارچگی خلاء حفظ شود.
- فیلتراسیون به سرعت برای به حداقل رساندن تبخیر اتانول انجام می شود
فیلتر حاصل یک محلول اتانول غنی از لیپید است که عاری از مواد جامد معلق و آماده بازیابی حلال است.
طیف سنجی UV-Vis عصاره
قبل از حذف حلال، طیف سنجی UV-Visible (UV-Vis) یک تصویر فوری تحلیلی آموزنده از عصاره اتانول ارائه می دهد. این روش وجود کروموفورهای طبیعی استخراج شده از آجیل از جمله اسیدهای چرب اشباع نشده چندگانه، توکوفرول ها، مشتقات فنلی و سایر مولکول های زیستی محلول در چربی را نشان می دهد. اسکن بین 200 نانومتر تا 400 نانومتر انجام می شود، محدوده ای که بیشترین ارتباط را برای انتقال π→π* و n→π* سیستم های مزدوج و عملکردهای معطر دارد.
با استفاده از کووت کوارتز 1 سانتی متری پر از عصاره رقیق شده در اتانول 70 درصد، طیف های جذب با استفاده از اسپکتروفتومتر استاندارد UV-Vis ثبت می شود. عصاره به طور معمول زرد کم رنگ به کهربایی است و ممکن است قله های جذب متعدد در منطقه ماوراء بنفش نشان می دهد, بسته به نوع مهره و شرایط استخراج.
این پروفیل UV-Vis برای استخراج مبتنی بر اتانول از آجیل قابل تکرار و مشخصه است. در حالی که مختص ترکیب نیست، می توان از الگو و شدت پیک ها برای نظارت بر قوام استخراج، ارزیابی اثربخشی حلال و غربالگری وجود مولکول های هدف استفاده کرد. تجزیه و تحلیل ترکیبی بیشتر را می توان از طریق HPLC با تشخیص آرایه دیود (HPLC-DAD) یا GC-MS پس از حذف اتانول به دست آورد.
تبخیر چرخشی برای حذف حلال
مرحله آخر شامل تبخیر اتانول برای جداسازی کنسانتره روغن آجیل است. تبخیر چرخشی برای این منظور ایده آل است زیرا حلال های فرار را تحت فشار کاهش یافته و دمای ملایم حذف می کند و در نتیجه از ترکیبات حساس به گرما محافظت می کند.
پارامترهای تبخیر
در این فرآیند:
- اواپراتور دوار در دمای حمام 60 درجه سانتیگراد (140 درجه فارنهایت) کار می کند.
- سطح خلاء روی 700 میلی بار زیر محیط، معادل 313 میلی بار مطلق تنظیم شده است.
- نمونه تقریبا با سرعت 100 دور در دقیقه در یک فلاسک کف گرد 1 لیتری چرخانده می شود.
- یک سیم پیچ خنک کننده در دمای 5-10 درجه سانتیگراد (41-50 درجه فارنهایت) برای متراکم کردن بخارات اتانول نگهداری می شود
این تنظیم به اتانول (نقطه جوش کاهش یافته تا ~60 درجه سانتیگراد در 313 میلی بار) اجازه می دهد تا بدون گرم شدن بیش از حد عصاره به طور موثر تبخیر شود. فلاسک دریافت کننده اتانول مقطر را جمع آوری می کند که می تواند مورد استفاده مجدد قرار گیرد. توپ های حمام پلی پروپیلن شناور را می توان برای عایق بندی حمام آب و کاهش اتلاف آب در طول دوره های طولانی اضافه کرد.
در انتهای تبخیر، روغن ممکن است شروع به چسبیدن به شیشه کند. توقف اندکی فرآیند قبل از خشکی کامل می تواند سیالیت را حفظ کرده و از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کند. مرحله نهایی خشک کردن ممکن است در زیر نیتروژن یا در اجاق خلاء انجام شود.
روش استخراج سریع، مقیاس پذیر و قابل تکرار
استخراج مافوق صوت با Hielscher UIP1000hdT فراهم می کند سریع, مقیاس پذیر, و روش تکرارپذیر برای جداسازی روغن و چربی از آجیل. هنگامی که با تکنیک های فیلتراسیون مناسب و تبخیر چرخشی همراه می شود، این روش عصاره روغن آجیل با کیفیت بالا را برای استفاده در کاربردهای تغذیه، دارویی یا آرایشی به دست می دهد.
لطفا برای استفاده از استخراج اولتراسونیک با ما تماس بگیرید. ما خوشحال خواهیم شد که به شما کمک کنیم تا هر مرحله را بر اساس نوع مواد، سیستم حلال و کاربرد پایین دستی بهینه کنید





