استخراج فراصوتی – روشی چندمنظوره و قابل استفاده برای هر نوع مادهٔ گیاهی
آیا می‌توانم از سونیکاتور پروبی خود برای استخراج کانابیس و سیلوسایبین استفاده کنم؟ پاسخ مثبت است! می‌توانید از سونیکاتور خود برای تولید عصاره‌های باکیفیت از مواد اولیهٔ بسیار متنوع استفاده کنید. مزیت روش استخراج فراصوتی در سازگاری آن با تقریباً هر نوع مادهٔ اولیهٔ گیاهی و حلال است. بنابراین، استخراج فراصوتی برای هر دو نوع مولکول قطبی و غیرقطبی، در زمان‌های کوتاه فرایندی بازده بالایی فراهم می‌کند.
استخراج مولکول‌های قطبی و غیرقطبی با فراصوت
میزان استخراج‌پذیری ترکیبات زیست‌فعال به عوامل گوناگونی، مانند ساختارهای سلولی پیرامون آن‌ها یا قطبیت مولکول هدف، بستگی دارد.
«مشابه، مشابه را حل می‌کند»
حلالیت در سطح مولکولی را به‌طور کلی می‌توان به دو دستهٔ متفاوت تقسیم کرد: قطبی و غیرقطبی.
مولکول‌های قطبی دارای انتهاهایی با بار مثبت + و منفی – هستند. مولکول‌های غیرقطبی تقریباً هیچ باری ندارند (بار صفر) یا بار آن‌ها متعادل است. حلال‌ها در این دسته‌ها جای می‌گیرند و برای مثال می‌توانند قطبیت زیاد، متوسط یا کم داشته باشند یا غیرقطبی باشند.
همان‌طور که عبارت «مشابه، مشابه را حل می‌کند» نشان می‌دهد، مولکول‌ها در حلالی با قطبیت یکسان بهتر حل می‌شوند.
حلال‌های قطبی ترکیبات قطبی را حل می‌کنند. حلال‌های غیرقطبی ترکیبات غیرقطبی را حل می‌کنند. بسته به قطبیت ترکیب گیاهی، باید حلال مناسبی با توان حل‌کنندگی بالا انتخاب شود.
دستگاه استخراج فراصوتی UP400St (400 وات) برای تهیهٔ عصاره‌های گیاهی باکیفیت، برای مثال از شاهدانهٔ صنعتی، ماری‌جوانا، قارچ‌ها و گیاهان علفی.
لیپیدها و چربی‌ها مولکول‌های غیرقطبی هستند. مواد فیتوشیمیایی مانند کانابینوئیدهای اصلی (CBD, THC)، ترپن‌ها، توکوفرول‌ها، کلروفیل A و کاروتنوئیدها نیز از این نوع مولکول‌های غیرقطبی هستند. مولکول‌های محلول در آب، مانند سیلوسایبین، آنتوسیانین‌ها، بیشتر آلکالوئیدها، کلروفیل B، ویتامین C و ویتامین‌های گروه B، از انواع مولکول‌های قطبی هستند.
این بدان معناست که برای استخراج کانابیس و سیلوسایبین باید حلال‌های متفاوتی انتخاب کنید، زیرا مولکول‌های کانابینوئید غیرقطبی‌اند، در حالی که مولکول‌های سیلوسایبین قطبی هستند. بر این اساس، قطبیت حلال اهمیت دارد. مولکول‌های قطبی، مانند مادهٔ فیتوشیمیایی سیلوسایبین، در حلال‌های قطبی بهتر حل می‌شوند. آب و متانول از نمونه‌های شناخته‌شدهٔ حلال‌های قطبی هستند. از سوی دیگر، مولکول‌های غیرقطبی در حلال‌های غیرقطبی مانند هگزان یا تولوئن بهتر حل می‌شوند.
استخراج فراصوتی هر نوع مادهٔ فیتوشیمیایی با انتخاب حلال ایدئال
مزیت دستگاه استخراج فراصوتی، سازگاری آن با تقریباً هر نوع حلال است. می‌توانید از سامانهٔ استخراج فراصوتی با حلال‌های قطبی و غیرقطبی استفاده کنید.
برخی مواد اولیه، مانند قارچ‌های دارویی، اغلب از فرایند استخراج دومرحله‌ای بهره می‌برند که در آن استخراج فراصوتی به‌ترتیب با یک حلال قطبی و یک حلال غیرقطبی انجام می‌شود. چنین استخراج دومرحله‌ای، هر دو نوع مولکول قطبی و غیرقطبی را آزاد می‌کند.
آب یک حلال قطبی است؛ سایر حلال‌های قطبی عبارت‌اند از استون، استونیتریل، دی‌متیل‌فرمامید (DMF)، دی‌متیل‌سولفوکسید (DMSO)، ایزوپروپانول و متانول.
توجه: اگرچه آب از نظر فنی یک حلال است، استخراج بر پایهٔ آب در اصطلاح عامیانه اغلب استخراج بدون حلال نامیده می‌شود.
اتانول، استون، دی‌کلرومتان و غیره در دستهٔ حلال‌های با قطبیت متوسط قرار می‌گیرند، در حالی که n-هگزان، اتر، کلروفرم، تولوئن و غیره غیرقطبی هستند.
اتانول – حلال چندمنظوره برای استخراج گیاهی
اتانول، که حلالی پرکاربرد در استخراج گیاهی است، قطبیت متوسطی دارد. این بدان معناست که اتانول دارای خواص استخراجی قطبی و غیرقطبی است. برخورداری از توان استخراج ترکیبات قطبی و غیرقطبی، اتانول را به حلالی ایدئال برای عصاره‌های وسیع‌الطیف تبدیل می‌کند؛ عصاره‌هایی که اغلب از گیاهانی مانند شاهدانهٔ صنعتی، کانابیس و دیگر گیاهان علفی تولید می‌شوند و در آن‌ها انواع مواد فیتوشیمیایی برای دستیابی به پدیدهٔ موسوم به اثر همراهی استخراج می‌شوند. اثر همراهی به تأثیر ترکیبی مواد زیست‌فعال مختلف اشاره دارد که موجب تقویت چشمگیر اثرات مفید برای سلامت می‌شود. برای مثال، عصارهٔ وسیع‌الطیف شاهدانهٔ صنعتی حاوی کانابینوئیدهای مختلفی مانند کانابیدیول (CBD)، کانابیگرول (CBG)، کانابینول (CBN)، کانابی‌کرومن (CBC)، ترپن‌ها، ترپنوئیدها، آلکالوئیدها و سایر مواد فیتوشیمیایی است که در ترکیب با یکدیگر عمل می‌کنند و اثرات مفید عصاره را به‌صورت یکپارچه تقویت می‌کنند.
تعویض آسان مواد گیاهی
تعویض بچ‌های مواد اولیهٔ گیاهی مختلف به‌آسانی و به‌سرعت انجام می‌شود.
برای استخراج فراصوتی بچی، کافی است دوغاب خود را که از مواد گیاهی (خشک‌شده) خیسانده‌شده تشکیل شده است، برای مثال شاهدانهٔ صنعتی در اتانول، آماده کنید. پروب فراصوتی (که سونوتْرود نیز نامیده می‌شود) را در ظرف قرار دهید و به‌مدت تعیین‌شده فراصوت‌دهی کنید. پس از فراصوت‌دهی، پروب فراصوتی را از بچ خارج کنید. تمیزکردن سونیکاتور ساده است و تنها یک دقیقه زمان می‌برد: سونوتْرود را با دستمال پاک کنید تا ذرات گیاهی جدا شوند، سپس از قابلیت CIP (شست‌وشو در محل) سونیکاتور استفاده کنید. سونوتْرود را در یک بشر حاوی آب قرار دهید، دستگاه را روشن کنید و بگذارید به‌مدت 20–30 sec کار کند. به این ترتیب، پروب فراصوتی خود را تمیز می‌کند.
اکنون آماده‌اید بچ بعدی را برای استخراج مادهٔ گیاهی دیگری، مانند سیلوسایبین در آب، پردازش کنید.
به همین ترتیب، سامانه‌های فراصوتی درون‌خطی مجهز به سلول جریان با سازوکار CIP تمیز می‌شوند. عبور آب از سلول جریان هم‌زمان با کارکرد فراصوت، در بیشتر موارد برای تمیزکردن کافی است. البته می‌توانید مقدار کمی مادهٔ شوینده اضافه کنید (برای مثال، برای تسهیل زدودن روغن‌ها).
دستگاه‌های استخراج فراصوتی برای هر نوع ترکیب زیست‌فعال و حلال مناسب آن از نظر قطبیت، قابل استفاده هستند.
MultiSonoReactor با 4x 4kW برای تولید عصاره‌های گیاهی در مقیاس بزرگ (انبوه).
- بازده بیشتر
- کیفیت بالا
- بدون تخریب حرارتی
- استخراج سریع
- کاربری ساده و ایمن
- استخراج سبز
دستگاه استخراج فراصوتی UIP2000hdT (2000 وات) برای تولید عصاره‌های کاملاً طبیعی و ارگانیک از کانابیس، گیاهان علفی، قارچ‌ها و غیره.
بهترین سونیکاتور با عملکرد بالا را برای اهداف استخراج خود بیابید
دستگاه‌های استخراج Hielscher Ultrasonics در حوزهٔ استخراج گیاهی جایگاهی تثبیت‌شده دارند. تولیدکنندگان عصاره – از تولیدکنندگان کوچک عصاره‌های اختصاصی تا تولیدکنندگان انبوه در مقیاس بزرگ – در طیف گستردهٔ تجهیزات Hielscher، سونیکاتور ایدئال متناسب با ظرفیت تولید خود را می‌یابند. آرایش‌های فرایندی بچی و پیوستهٔ درون‌خطی به‌راحتی در دسترس هستند، به‌سرعت نصب می‌شوند و کاربری ایمن و آسان‌فهمی دارند.
بالاترین کیفیت – طراحی و ساخت در آلمان
سخت‌افزار پیشرفته و نرم‌افزار هوشمند سونیکاتورهای Hielscher به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که استخراج فراصوتی از مواد اولیهٔ گیاهی شما را با نتایجی قابل اعتماد و تکرارپذیر و کاربری آسان و ایمن تضمین کنند. دستگاه‌های استخراج فراصوتی Hielscher برای کارکرد 24/7 ساخته شده‌اند و با استحکام بالا و نیاز اندک به نگهداری، راهکاری قابل اعتماد و راحت برای تولیدکنندگان عصاره‌های گیاهی هستند.
دستگاه‌های استخراج Hielscher Ultrasonics در سراسر جهان برای تولید عصاره‌های گیاهی باکیفیت استفاده می‌شوند. سونیکاتورهای Hielscher که توانایی آن‌ها در تولید عصارهٔ باکیفیت ثابت شده است، نه‌تنها توسط تولیدکنندگان کوچک عصاره‌های اختصاصی، بلکه عمدتاً در تولید صنعتی عصاره‌ها و مکمل‌های تغذیه‌ای با توزیع تجاری گسترده استفاده می‌شوند. به‌دلیل استحکام و نیاز اندک به نگهداری، پردازشگرهای فراصوتی Hielscher را می‌توان به‌آسانی نصب، راه‌اندازی و پایش کرد.
ثبت خودکار داده‌ها
برای رعایت استانداردهای تولید مکمل‌های تغذیه‌ای و فرآورده‌های درمانی، فرایندهای تولید باید با جزئیات پایش و ثبت شوند. دستگاه‌های فراصوتی دیجیتال Hielscher Ultrasonics به قابلیت ثبت خودکار داده‌ها مجهز هستند. به‌کمک این قابلیت هوشمند، تمام پارامترهای مهم فرایند، مانند انرژی فراصوتی (انرژی کل و خالص)، دما، فشار و زمان، به‌محض روشن‌شدن دستگاه به‌طور خودکار روی کارت SD تعبیه‌شده در آن ذخیره می‌شوند. پایش فرایند و ثبت داده‌ها برای استانداردسازی مستمر فرایند و کیفیت محصول اهمیت دارند. با دسترسی به داده‌های فرایندی ثبت‌شده به‌صورت خودکار، می‌توانید دوره‌های پیشین فراصوت‌دهی را بازبینی و نتایج را ارزیابی کنید.
قابلیت کاربرپسند دیگر سامانه‌های فراصوتی دیجیتال ما، کنترل از راه دور از طریق مرورگر است. با این قابلیت می‌توانید پردازشگر فراصوتی خود را از هر مکانی از راه دور روشن، متوقف، تنظیم و پایش کنید.
می‌خواهید دربارهٔ مزایای استخراج فراصوتی بیشتر بدانید؟ همین حالا با ما تماس بگیرید تا دربارهٔ فرایند تولید عصارهٔ گیاهی شما گفت‌وگو کنیم! کارکنان باتجربهٔ ما با کمال میل اطلاعات بیشتری دربارهٔ استخراج فراصوتی، سامانه‌های فراصوتی ما و قیمت‌ها در اختیارتان می‌گذارند!
چرا استخراج فراصوتی بهترین روش است؟
کارایی
- بازده بیشتر
- فرایند استخراج سریع – در عرض چند دقیقه
- عصاره‌های باکیفیت – استخراج ملایم و غیرحرارتی
- حلال‌های سبز (آب، اتانول، گلیسیرین، روغن‌های گیاهی، NADES و غیره)
سادگی
- آماده‌به‌کار با اتصال – نصب و بهره‌برداری در عرض چند دقیقه
- ظرفیت پردازش بالا – برای تولید عصاره در مقیاس بزرگ
- کارکرد بچی یا پیوستهٔ درون‌خطی
- نصب و راه‌اندازی ساده
- قابل حمل / قابل جابه‌جایی – دستگاه‌های قابل حمل یا نصب‌شده روی چرخ
- افزایش خطی مقیاس – برای افزایش ظرفیت، یک سامانهٔ فراصوتی دیگر به‌صورت موازی اضافه کنید
- پایش و کنترل از راه دور – از طریق رایانهٔ شخصی، تلفن هوشمند یا تبلت
- بدون نیاز به نظارت بر فرایند – تنظیم و اجرا کنید
- عملکرد بالا – طراحی‌شده برای تولید پیوستهٔ 24/7
- استحکام و نیاز اندک به نگهداری
- کیفیت بالا – طراحی و ساخت در آلمان
- بارگیری و تخلیهٔ سریع بین نوبت‌های تولید
- تمیزکردن آسان
ایمنی
- کاربری ساده و ایمن
- استخراج بدون حلال یا با حلال (آب، اتانول، روغن‌های گیاهی، گلیسیرین و غیره)
- بدون فشارها و دماهای بالا
- سامانه‌های ضدانفجار دارای گواهی ATEX در دسترس هستند
- کنترل آسان (همچنین از طریق کنترل از راه دور)
- جلبکها
- آنتوسیانین‌ها
- آرتمیزینین
- Astragalus
- باگیبوتی
- خربزهٔ تلخ
- کانابیس
- فلفلهای تند
- دارچین
- پوست مرکبات
- کاکائو
- قهوه
- Cucurmin
- کاوا کاوا
- عدسک آبی
- میوهٔ آقطی
- سیر
- زنجبیل
- چای سبز
- رازک
- کراتوم
- گیاهان دارویی
- میوهٔ راهب
- قارچ‌ها
- برگهای زیتون
- انار
- کوئرستین
- Quillaja
- زعفران
- استویا
- تنباکو
- وانیل
و بسیاری موارد دیگر!
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش سونیکاتورهای ما ارائه می‌دهد:
| حجم بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 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 |
| قابل اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از 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
- F. Chemat; M. K. Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonic Sonochemistry, 18, 2011. 813–835.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- 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.
حلال‌ها و قطبیت آن‌ها
جدول زیر رایج‌ترین حلال‌ها را به‌ترتیب از کمترین تا بیشترین قطبیت فهرست می‌کند.
| Solvent | formula | boiling point (degC) | melting point (degC) | density (g/mL) |
solubility in H2O (g/100g) | relative polarity |
| cyclohexane | C6H12 | 80.7 | 6.6 | 0.779 | 0.005 | 0.006 |
| pentane | C5H12 | 36.1 | -129.7 | 0.626 | 0.0039 | 0.009 |
| hexane | C6H14 | 69 | -95 | 0.655 | 0.0014 | 0.009 |
| heptane | C7H16 | 98 | -90.6 | 0.684 | 0.0003 | 0.012 |
| carbon tetrachloride | CCl4 | 76.7 | -22.4 | 1.594 | 0.08 | 0.052 |
| carbon disulfide | CS2 | 46.3 | -111.6 | 1.263 | 0.2 | 0.065 |
| p-xylene | C8H10 | 138.3 | 13.3 | 0.861 | 0.02 | 0.074 |
| toluene | C7H8 | 110.6 | -93 | 0.867 | 0.05 | 0.099 |
| benzene | C6H6 | 80.1 | 5.5 | 0.879 | 0.18 | 0.111 |
| ether | C4H10O | 34.6 | -116.3 | 0.713 | 7.5 | 0.117 |
| methyl t-butyl ether (MTBE) | C5H12O | 55.2 | -109 | 0.741 | 4.8 | 0.124 |
| diethylamine | C4H11N | 56.3 | -48 | 0.706 | M | 0.145 |
| dioxane | C4H8O2 | 101.1 | 11.8 | 1.033 | M | 0.164 |
| N,N-dimethylaniline | C8H11N | 194.2 | 2.4 | 0.956 | 0.14 | 0.179 |
| chlorobenzene | C6H5Cl | 132 | -45.6 | 1.106 | 0.05 | 0.188 |
| anisole | C 7H8O | 153.7 | -37.5 | 0.996 | 0.10 | 0.198 |
| tetrahydrofuran (THF) | C4H8O | 66 | -108.4 | 0.886 | 30 | 0.207 |
| ethyl acetate | C4H8O2 | 77 | -83.6 | 0.894 | 8.7 | 0.228 |
| ethyl benzoate | C9H10O2 | 213 | -34.6 | 1.047 | 0.07 | 0.228 |
| dimethoxyethane (glyme) | C4H10O2 | 85 | -58 | 0.868 | M | 0.231 |
| diglyme | C6H14O3 | 162 | -64 | 0.945 | M | 0.244 |
| methyl acetate | C 3H 6O2 | 56.9 | -98.1 | 0.933 | 24.4 | 0.253 |
| chloroform | CHCl3 | 61.2 | -63.5 | 1.498 | 0.8 | 0.259 |
| 3-pentanone | C5H12O | 101.7 | -39.8 | 0.814 | 3.4 | 0.265 |
| 1,1-dichloroethane | C2H4Cl2 | 57.3 | -97.0 | 1.176 | 0.5 | 0.269 |
| di-n-butyl phthalate | C16H22O4 | 340 | -35 | 1.049 | 0.0011 | 0.272 |
| cyclohexanone | C6H10O | 155.6 | -16.4 | 0.948 | 2.3 | 0.281 |
| pyridine | C5H5N | 115.5 | -42 | 0.982 | M | 0.302 |
| dimethylphthalate | C10H10O4 | 283.8 | 1 | 1.190 | 0.43 | 0.309 |
| methylene chloride | CH2Cl2 | 39.8 | -96.7 | 1.326 | 1.32 | 0.309 |
| 2-pentanone | C 5H 10O | 102.3 | -76.9 | 0.809 | 4.3 | 0.321 |
| 2-butanone | C4H8O | 79.6 | -86.3 | 0.805 | 25.6 | 0.327 |
| 1,2-dichloroethane | C2H4Cl2 | 83.5 | -35.4 | 1.235 | 0.87 | 0.327 |
| benzonitrile | C7H5N | 205 | -13 | 0.996 | 0.2 | 0.333 |
| acetone | C3H6O | 56.2 | -94.3 | 0.786 | M | 0.355 |
| dimethylformamide (DMF) | C3H7NO | 153 | -61 | 0.944 | M | 0.386 |
| t-butyl alcohol | C4H10O | 82.2 | 25.5 | 0.786 | M | 0.389 |
| aniline | C6H7N | 184.4 | -6.0 | 1.022 | 3.4 | 0.420 |
| dimethylsulfoxide (DMSO) | C2H6OS | 189 | 18.4 | 1.092 | M | 0.444 |
| acetonitrile | C2H3N | 81.6 | -46 | 0.786 | M | 0.460 |
| 3-pentanol | C 5H 12O | 115.3 | -8 | 0.821 | 5.1 | 0.463 |
| 2-pentanol | C 5H 12O | 119.0 | -50 | 0.810 | 4.5 | 0.488 |
| 2-butanol | C4H10O | 99.5 | – 114.7 | 0.808 | 18.1 | 0.506 |
| cyclohexanol | C 6H 12O | 161.1 | 25.2 | 0.962 | 4.2 | 0.509 |
| 1-octanol | C 8H 18O | 194.4 | -15 | 0.827 | 0.096 | 0.537 |
| 2-propanol | C3H8O | 82.4 | -88.5 | 0.785 | M | 0.546 |
| 1-heptanol | C 7H 16O | 176.4 | -35 | 0.819 | 0.17 | 0.549 |
| i-butanol | C4H10O | 107.9 | -108.2 | 0.803 | 8.5 | 0.552 |
| 1-hexanol | C 6H 14O | 158 | -46.7 | 0.814 | 0.59 | 0.559 |
| 1-pentanol | C 5H 12O | 138.0 | -78.2 | 0.814 | 2.2 | 0.568 |
| acetyl acetone | C5H8O2 | 140.4 | -23 | 0.975 | 16 | 0.571 |
| ethyl acetoacetate | C6H10O3 | 180.4 | -80 | 1.028 | 2.9 | 0.577 |
| 1-butanol | C4H10O | 117.6 | -89.5 | 0.81 | 7.7 | 0. 586 |
| benzyl alcohol | C 7H 8O | 205.4 | -15.3 | 1.042 | 3.5 | 0.608 |
| 1-propanol | C3H8O | 97 | -126 | 0.803 | M | 0.617 |
| acetic acid | C2H4O2 | 118 | 16.6 | 1.049 | M | 0.648 |
| 2-aminoethanol | C2H7NO | 170.9 | 10.5 | 1.018 | M | 0.651 |
| ethanol | C2H6O | 78.5 | -114.1 | 0.789 | M | 0.654 |
| diethylene glycol | C4H10O3 | 245 | -10 | 1.118 | M | 0.713 |
| methanol | CH4O | 64.6 | -98 | 0.791 | M | 0.762 |
| ethylene glycol | C2H6O2 | 197 | -13 | 1.115 | M | 0.790 |
| glycerin | C3H8O3 | 290 | 17.8 | 1.261 | M | 0.812 |
| water, heavy | D2O | 101.3 | 4 | 1.107 | M | 0.991 |
| water | H2O | 100.00 | 0.00 | 0.998 | M | 1.000 |
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را از مقیاس آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.