Ultra ääni tupakan uuttaminen
Perinteinen tupakan uuttaminen on hidas, aikaa vievä prosessi, johon liittyy myrkyllisten liuottimien käyttö korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee prosessista vaarallisen. Alkaloidien ultraäänellä avustettu uuttaminen tupakasta voidaan suorittaa vedellä tai miedoilla liuottimilla muutaman minuutin nopeassa prosessissa. Ultraäänellä uutetut alkaloidit, kuten tupakan nikotiini, vapautuvat nopeassa ja erittäin tehokkaassa menettelyssä, joka antaa suuria saantoja täyden spektrin uutteesta (sisältää nikotiinia, nornikotiinia, klorogeenihappoa, 5-kofeoyylikiniinihappoa, rutiinia, kofeiinihappoa ja skopoletiinia, solanesolia jne.).
Tupakan Ultraääniuutto
Ultraääniavusteinen uutto on nopea, tehokas ja kätevä uuttomenetelmä, joka perustuu teho-ultraäänen soveltamiseen. Voimakkaat ultraääniaallot tuottavat nopeaa mikroliikettä ja akustista kavitaatiota kiinteissä nestejärjestelmissä (esim. kasviperäinen materiaali liuottimessa, esim. tupakanlehdet etanolissa), mikä johtaa lisääntyneeseen massansiirtoon sekä nopeutettuun uuttoprosessiin. Verrattuna muihin kehittyneisiin uuttotekniikoihin, kuten ylikriittiseen nesteen uuttamiseen ja ioniparin uuttamiseen, ultraäänellä avustettu uuttaminen on huomattavasti taloudellisempaa, ympäristöystävällisempää, turvallisempaa ja helpompaa käyttää. Siksi ultraääniuutto on edullinen uuttotekniikka bioaktiivisten yhdisteiden vapauttamiseksi kasvitieteellisistä aineista.
Ultraääniuutto johtaa laajakirjoiseen uutteeseen, joka sisältää nikotiinia, joka on ensisijainen alkaloidi, jossa on 94–98% tupakan kokonaisalkaloidipitoisuudesta, sekä alkaloidit nornikotiini, anabasiini, anatabiini, kotiniini ja myosmiini.
Lue lisää alkaloidin uuttamisesta kasvimateriaalista koetintyyppisellä ultraäänilaitteella!
Sonicator UP400St (400 wattia) alkaloidien, kuten nikotiinin, nornikotiinin, klorogeenihapon jne., Uuttamiseksi tupakanlehdistä.
Täyden spektrin tupakka uutteet Sonikaatiolla
Alkaloidit, kuten nikotiini ja nornikotiini, klorogeenihappo, fenolit, solanesoli ja muut bioaktiiviset yhdisteet, voidaan eristää nopeasti, tehokkaasti ja turvallisesti ultraääniuutolla. Tavanomaisessa tupakan uuttamisessa käytetään myrkyllisiä liuottimia, kuten heptaania, korkeissa lämpötiloissa, mikä muuttaa uuttoprosessin vaaralliseksi menettelyksi. Koko perinteinen uuttoprosessi kestää noin 24 tuntia ja on siten erittäin aikaa vievä.
Ultraääniuutto voidaan suorittaa kylmän veden uuttamisessa tai miedolla liuottimilla, kuten etanolilla tai etanoli-vesi seoksella huoneen lämmössä tai hieman korkeissa lämpö tiloissa. Sonikaatio kestää muutaman minuutin, mikä kääntää uuttamisen nopeaan menettelyyn. Lisäksi, käyttämällä vettä tai lieviä liuottimia prosessi on täysin turvallinen ja kätevä.
Ultraäänellä tuotetut täyden spektrin uutteet sisältävät primaarista alkaloidi nikotiinia sekä sekundaarisia tai pieniä alkaloideja, kuten anabasiinia tai 3-(2-piperidinyyli)pyridiiniä, anatabiini tai 3-(2-1,2,3,6-tetrahydropyridyyli)pyridiini, kotiini tai 1-metyyli-5-(3-pyridyyli)-2-pyrrolidinoni), 2,3'-dipyridyyli tai isonicoteiini, N-formyylinornikaattiini tai 2-(3-pyridyyli)pyrrolidiinikarbaldehydi, myosmiini tai 3-(1-pyrroliini-2-yyli)pyridiini, nornikaatti tai 3-(pyrrolidiini-2-yyli)pyridiini ja beeta-nikotyriini tai 3-(1-metyylipyrrol-2-yyli)pyridiini.
Näiden alkaloidien pitoisuus vaihtelee tupakkalajien ja tupakkatuotteiden mukaan. Vaikka nikotiini on primaarinen alkaloidi, jonka alkaloidipitoisuus on 94–98 %, nornicotiini ja anatabiini ovat kaksi runsainta sekundaarista alkaloidia, joiden osuus tupakan kokonaisalkaloidipitoisuudesta on noin 2–6 %.
- korkeampi saanto
- korkealaatuinen
- Nopea uutto
- Lievä, ei-terminen prosessi
- Vesi tai liuotin
- Yksinkertainen & turvallinen toiminta
Valitse laajasta liuotinvalikoimasta
Ultraääniuuton avulla voit valita erilaisista liuottimista, kuten vedestä, alkoholista, etanolista, metanolista, etanoli-vesiseoksista tai vahvoista liuottimista, kuten heptaanista tai heksaanista. Kaikki entiset nimetyt liuottimat on jo testattu onnistuneesti, ja niiden on osoitettu olevan tehokkaita bioaktiivisten yhdisteiden, kuten alkaloidien, terpenoidien, fenoliikan ja solanesolin, eristämiseksi tupakan kasvimateriaaleista. Sonikaatiota voidaan käyttää liuottimettomalla kylmän veden uuttamisessa (esim. orgaanisten uutteiden valmistamiseen) tai se voidaan yhdistää itse valittavaan liuottimeen.
Lue lisää liuottimia Ultra ääni uuttamalla Botanicals!
Lue lisää ultraäänellä tehostetusta heksaaniuutosta!
Ultraääni nikotiiniuutto tupakanlehdistä käyttämällä sonikaattori UP200Ht
Tehokkaat ultraäänipuristimet
Hielscherin ultraäänilaitteet ovat yleinen uuttotyökalu bioaktiivisten yhdisteiden eristämiseen kasvitieteellisistä. Hielscher toimittaa ultraääniuuttokoneet kaikkiin prosessivaakoihin ja suosittelee sinulle sopivinta ultraäänijärjestelmää tarpeitasi varten. Alkaen kompaktista, mutta tehokkaasta laboratorio järjestelmät analyysi- ja toteutettavuustestejä varten Hielscher tarjoaa täyden valikoiman laboratorio- ja pilottilaitosten ultraääniaineista täysin teollinen Ultra ääni Reaktorit. Hielscher tarjoaa ultraääniprosessorien täyden kaistanleveyden, ja sillä on ihanteellinen asennus uuttoprosessiin. Prosessin tilavuudesta ja tavoitteesta riippuen ultraääniuutto voidaan suorittaa erä- tai jatkuvassa virtaustilassa. Moniosaiset lisävarusteet, kuten sonotrodit, tehostesarvet, virtauskennot ja reaktorit, mahdollistavat ultraääniprosessorin varustamisen prosessitavoitteiden saavuttamiseksi ihanteellisesti.
Hielscherin ultraääniprosessoreita voidaan ohjata tarkasti ja prosessitiedot tallennetaan automaattisesti digitaalisten ultraäänijärjestelmien integroidulle SD-kortille. Prosessiparametrien luotettava hallinta takaa tuotteen tasaisen korkean laadun. Prosessiparametrien automaattinen tietojen tallennus mahdollistaa helpon prosessin standardoinnin ja hyvien tuotantotapojen (GMP) noudattamisen.
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä. Helppo ja turvallinen käyttö sekä vähäinen huolto tekevät Hielscherin ultraäänijärjestelmistä luotettavan työhevosen tuotannossasi.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 0.5 - 1,5 ml | n.a | VialTweeter |
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000 |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
Ota yhteyttä nyt lisä tietoja! Hyvin koulutettu henkilö kunta on iloinen keskustella uuttamisprosessista kanssasi!
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset Ultra ääni prosessorit laboratoriosta ohja ajan ja teollisuuden mitta kaavassa.
UIP2000hdT, 2kW tehokas tehokas ultraäänilaite
Kirjallisuus / Viitteet
- Esclapez, M.D.; García-Pérez, J.V.; Mulet, A.; Cárcel, J.A. (2011): Ultrasound-Assisted Extraction of Natural Products. Food Engineering Reviews, Volume 3, 2011. 108–120.
- Vinatoru, M. (2001): An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry 8(3):303-13.
- Chen, P.X.; Qian, N.; Burton, H.R.; Moldoveanu, S.C. (2005): Analysis of Minor Alkaloids in Tobacco: A Collaborative Study. Contributions to Tobacco Research, Vol. 21, No.7, 2005.
- Yuegang Zuo, Liliang Zhang, Jingping Wu, Johnathan W. Fritz, Suzanne Medeiros, Christopher Rego (2004): Ultrasonic extraction and capillary gas chromatography determination of nicotine in pharmaceutical formulations. Analytica Chimica Acta, Volume 526, Issue 1, 2004. 35-39.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Miksi ultraääniuutto on niin tehokas?
Ultrasonically-assisted extraction (UAE) perustuu erittäin voimakkaiden ultraääniaaltojen (akustisten aaltojen) kytkemiseen nesteeseen tai lietteeseen. Akustiset aallot luovat vuorottelevia korkeapaine- / matalapainesyklejä, jotka johtavat akustisen kavitaation ilmiöön. Ultraääni- tai akustisen kavitaation ilmiölle on ominaista äärimmäiset, paikallisesti rajoitetut olosuhteet, joissa on erittäin korkeat paineet, lämpötilat ja leikkausvoimat. Luhistuvien kavitaatiokuplien läheisyydestä voidaan mitata jopa 5000 K:n lämpötiloja, 1000 ilmakehän paineita, yli 1010 K/s:n lämmitys-jäähdytysnopeutta ja jopa 280 m/s nopeudella olevia nestesuihkuja, jotka näkyvät erittäin suurina leikkausvoimina ja turbulensseina kavitaatiovyöhykkeellä. Näiden tekijöiden yhdistelmä (paine, lämpö, leikkaus ja turbulenssi) häiritsee soluja (lyysi) ja tehostaa massansiirtoa uuttoprosessin aikana. Näin edistetään fytoainesosien nestemäistä ja kiinteää uuttamista kasvisoluista. Ultraääniuuttotekniikkaa käytetään laajalti flavonoidien, polysakkaridien, alkaloidien, fytosterolien, polyfenolien ja pigmenttien onnistuneeseen ja tehokkaaseen uuttamiseen kasveista.
Ultra ääni uuttamalla kasvi soluista: mikroskooppinen poikittainen osa (TS) osoittaa mekanismi toimien aikana Ultra ääni uuttamalla soluista (suurennus 2000x) [resurssi: Vilkhu et al. 2011]
Tupakka
Erilaisia Nicotiana-suvun ja Solanaceae (yökerho) -perheen kasveja kutsutaan tupakkakasveiksi. Sen lisäksi, että tupakka on yleisesti käytetty termi kasville, se kuvaa myös tupakkakasvin suolatuista lehdistä valmistettuja tuotteita. Vaikka Nicotiana tabacum on tupakan ja nikotiinin tuotannon tärkein viljelykasvi, tupakkaa on yli 70 kasvilajia. N. tabacum on hallitseva tupakkatuotteissa käytetty laji, mutta voimakkaampaa muunnosta N. rustica löytyy ympäri maailmaa ja sitä käytetään torjunta-aineiden tuotantoon. Nikotiinipitoisuutta verrattaessa N. rustica -lehtien nikotiinipitoisuus on jopa 9%, kun taas N. tabacum -lehdet sisältävät noin 1-3%.
Tupakka sisältää stimulantti alkaloidi nikotiinia sekä harmala-alkaloideja. Kuivattuja ja suolattuja tupakanlehtiä käytetään pääasiassa savukkeiden, sikarien, putkien, shishan sekä sähkösavukkeiden, sähkösikarien, sähköputkien ja höyrystimien polttamiseen. Vaihtoehtoisesti niitä voidaan kuluttaa nuuskana, purutupakkana, dippitupakkana ja nuuskana.
Tupakkakasviperhe sisältää erilaisia (ala)lajeja, joilla on erilaiset alkaloidi- ja makuprofiilit.
Itämainen tupakka (Nicotiana tabacum L.) on pääasiassa Turkissa, Kreikassa ja sen lähialueilla tavattu tupakkalaji, jota käytetään savukkeiden, sikarien ja purutupakan kaupalliseen tuotantoon. Sillä on vahva ominaismaku, se on suhteellisen vähän nikotiinia ja runsaasti sokereita, happoja ja haihtuvaa makuöljyä, mikä antaa tupakkatuotteille voimakkaan aromin.
Tunnettuja luonnollisia tupakkalajeja on 67. Alla luetellut yleisimmät lajit:
- Nicotiana acuminata (Graham) Koukku. – monikukkatupakka
- Nicotiana africana Merxm.
- Nicotiana alata Linkki & Otto – siivekäs tupakka, jasmiinitupakka, tanbaku (persialainen)
- Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – kojoottitupakka
- Nicotiana benthamiana Domin
- Nicotiana clevelandii A. Harmaa
- Nicotiana glauca Graham – puutupakka, brasilialainen puutupakka, pensastupakka, sinappipuu
- Nicotiana glutinosa L.
- Nicotiana langsdorffii Weinm.
- Nicotiana longiflora Cav.
- Nicotiana occidentalis H.-M. Wheeler
- Nikotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – aavikkotupakka, punche, “tabaquillo”
- Nicotiana otophora Griseb.
- Nicotiana plumbaginifolia Viv.
- Nicotiana quadrivalvis Pursh
- Nicotiana rustica L. – Atsteekkien tupakka, mapacho
- Nicotiana suaveolens Lehm. – Australialainen tupakka
- Nicotiana sylvestris Speg. & Tulee – Eteläamerikkalainen tupakka, metsätupakka
- Nicotiana tabacum L. – tupakantuotantoon, sikariin, purutupakkaan jne.
- Nikotiana tomentosiformis Goodsp.
Alla olevat kolme lajia ovat ihmisen tekemät hybridit:
- Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
- Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
- Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana
Tupakkatyypit
Tupakanlehtien kovettumisen ja myöhemmän ikääntymisen vuoksi tupakanlehden nykyiset karotenoidit hapettuvat hitaasti ja hajoavat. Hapettumisen vuoksi tietyt tupakanlehtien yhdisteet syntetisoidaan, mikä johtaa makeaan heinään, teehen, ruusuöljyyn tai hedelmäisiin aromaattisiin makuihin, jotka edistävät “Sileys” Savusta. Tärkkelys muunnetaan sokeriksi, joka myöhemmin glykoi proteiineja ja hapetetaan kehittyneiksi glykosaatiopäätuotteiksi. Tämä on karamellisointiprosessi, joka antaa myös savulle sen maun.
Tupakan valmistus- ja kovettumismenetelmä vaikuttaa sen lopullisiin aromiominaisuuksiin. Kovettuminen voidaan saavuttaa ilma-, tuli-, hormis- ja auringonkovettutkinnalla. Esimerkiksi savuhormattu tupakka (esimerkiksi Ranskasta) sisältää vain vähän alkaloideja, kun taas ilmakovetettu Burley-tupakka (esim. Guatemalasta peräisin oleva) tunnetaan korkeasta alkaloidipitoisuudestaan.