גליצרין כממס למיצוי אולטרסוני
גליצרין או גליצרול יכולים לשמש אך ורק (100%) או כתערובת של גליצרין ומים או אתנול למיצוי בוטני. למד על היתרונות של שימוש גליצרין כממס מיצוי בתהליכי סוניקציה.
מיצוי בוטני בגליצרין באמצעות סוניקציה
מיצוי בוטני הוא תהליך בסיסי בכימיה אנליטית, ביוכימיה ומחקר מוצרים טבעיים, שמטרתו לבודד רכיבים ספציפיים מתערובות מורכבות. שיטות מיצוי מסורתיות, כגון מיצוי או מיצוי Soxhlet, דורשות לעתים קרובות זמני עיבוד ארוכים ושימוש בממסים אורגניים, אשר עלולים להוות סיכונים סביבתיים ובריאותיים. בעשור האחרון, מיצוי קולי החליף טכניקות מיצוי מסורתיות כגון maceration, Soxhlet ומיצוי ממס, שכן סוניקציה יעילה יותר, מהירה יותר, יעילה יותר וידידותית יותר לסביבה. מלבד יתרונות אלה של מיצוי קולי, טכניקה זו מאפשרת להשתמש ממס של בחירה. קולטי אדים על-קוליים יכולים אפילו להתמודד עם גליצרין צמחי טהור כממס.
UP400ST הומוגנייזר קולי למיצוי צמחי באמצעות גליצרין כממס.
כיצד פועלים אולטרסאונד מסוג בדיקה לחילוץ?
סוניקטורים המשמשים למיצוי בוטני משתמשים בכוחו של אולטרסאונד אינטנסיבי. באמצעות בדיקה קולית, אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מועבר לתוך הממס, שם מתרחשות בועות קוויטציה רבות. היווצרותן וקריסתן המהירה של בועות קוויטציה מיקרוסקופיות יוצרות כוחות גזירה ותסיסה עזה, טמפרטורות גבוהות מקומיות ולחצים גבוהים. כוחות סונומכניים אלה משבשים ביעילות את דפנות התא ומאפשרים שחרור של תרכובות תוך-תאיות. טכניקת מיצוי אולטרה-סאונד מוגברת זו מציעה מספר יתרונות, כולל זמני מיצוי קצרים, תפוקה מוגברת ויכולת לעבד חומרים תרמולאביליים ללא פירוק משמעותי.
גליצרין צמחי כממס מיצוי
גליצרין צמחי, נוזל חסר צבע, חסר ריח וצמיג המופק משמנים צמחיים, מוכר באופן נרחב בזכות תכונות הממס שלו. הוא אינו רעיל, מתכלה ומפגין מסיסות מצוינת למגוון רחב של תרכובות אורגניות. כממס, גליצרין צמחי מציע מספר יתרונות על פני ממיסים אורגניים מסורתיים:
- השפעה בטיחותית וסביבתית: גליצרין אינו רעיל ושפיר מבחינה סביבתית, מה שהופך אותו לבחירה מועדפת ליישומי כימיה ירוקה.
- מזון ופארמה: גליצרין צמחי זמין באיכות מזון ותרופות. בהיותו נטול אלכוהול, אכיל ובעל טעם מתוק, גליצרין הוא ממס מוערך לתמציות המיועדות למזון ולתרופות. עבור קוסמטיקה, גליצרין הוא ממס נחשב היטב בשל תכונותיו המרככות.
- מסיסות: זה יכול להמיס הן חומרים הידרופיליים הידרופוביים, להרחיב את היקף תרכובות למיצוי.
- יציבות: גליצרין הוא יציב מבחינה כימית, אשר מסייע לשמור על שלמות של תרכובות רגישות במהלך מיצוי.
Ultrasonicator UIP1000hdT למיצוי בוטני.
פרוטוקול: מיצוי אולטראסוני מעלי צמחים לגליצרין
בפרוטוקול זה, אנו מדריכים אותך בשלבים של מיצוי קולי של תרכובות ביו-אקטיביות מעלי צמחים לגליצרין טהור. אתה יכול לצפות בסרטון המשלים לעיל כדי לקבל רושם חזותי של תהליך מיצוי קולי.
אתה צריך:
- עשבי תיבול טריים או מיובשים
- 100% גליצרין צמחי
- סוניקטור מסוג בדיקה, למשל UP400St עם סונוטרודה S24d22L2D
- זכוכית
- בקבוק זכוכית כהה לאחסון
הוראות שלב אחר שלב
- קוצצים את עלי הצמחים לחתיכות קטנות (כ-5x5 מ"מ).
- הכניסו את עלי הצמחים לתוך הזכוכית.
- מוסיפים את הגליצרין. אתה יכול לתת להשרות את עשבי תיבול במשך כמה דקות.
- הכנס את הבדיקה של הסוניקטור לתוך הכד. מרכז את הגשושית במרכז הכד וודא שהסונוטרודה אינה נוגעת בדפנות הכלי.
- הגדר את המשרעת ל -100% והתחל סוניקציה.
- נטר את הטמפרטורה באמצעות חיישן הטמפרטורה שמגיע עם UP400St.
- כאשר הטמפרטורה עולה מעל הטמפרטורה, שאתה לא רוצה לחרוג ממנה, אתה יכול להשהות את הסוניקטור כדי לתת לתרחיף הגליצרין להתקרר. ניתן להגדיר מגבלת טמפרטורה בתפריט של UP400St. בנוסף, תוכלו להכניס את הזכוכית לאמבטיית קרח.
- Sonicate עבור קלט אנרגיה כולל של כ- 200-250 Ws/g. (ניתן להגדיר את קלט האנרגיה הממוקד בתפריט של UP400ST וכל הסוניקטורים הדיגיטליים של Hielscher.)
- לאחר סוניקציה, להסיר את החומר הצמחי מותש מן הגליצרין על ידי סינון. ניתן להשתמש במסננת, נייר סינון או מטלית גבינה. על מנת להקל על סינון הגליצרין הצמיג, השתמש בסינון ואקום.
פתרון בעיות וטיפים:
ככל שהגליצרין קר יותר, כך צמיגותו גבוהה יותר. נוזלים צמיגים מאוד דורשים סוניק חזק יותר. הסוניק העוצמתי UP400St בהספק 400 וואט מטפל ב-100% גליצרין בטמפרטורת החדר באופן ריבוני. אם אתה משתמש בסוניקטור עם הספק נמוך יותר, אתה יכול להשתמש בתערובת גליצרין-מים (למשל 50:50 %v/v).
לגליצרין קר, סוניק תעשייתי כגון מעבד אולטרסאונד 1000 וואט UIP1000hdT הם אידיאליים לעיבוד ממיסים צמיגים מאוד.
פרוטוקול: מיצוי פיטוכימיקלים משורש גנטיאן
יישום מעשי של תערובות גליצרין-מים במיצוי בוטני על-קולי מודגם בבידוד פיטוכימיקלים כגון אמרוג'נטין משורש גנטיאן ב-50% גליצרין באמצעות הסוניקטור Hielscher UP200Ht. שורש גנטיאן מכיל תרכובות טעם מרירות המעניינות את תעשיית המזון והמשקאות, כמו גם ברפואה המסורתית.
Amarogentin מציע ערך מרירות 58,000,000 ונמצא בריכוז 0.15% בשורש גנטיאן. המרירות של גנטיאן מאופיינת בטעם נקי. תרכובות מרירות שורש גנטיאן (Gentian root bittering compounds) מציעות עוצמה גבוהה, ומוערכות כתרכובת טעם חזקה.
הוראות שלב אחר שלב למיצוי שורש גנטיאן קולי באמצעות גליצרין כממס
השימוש בתערובת גליצרין-מים, בשילוב עם הסוניקטור UP200Ht בעל הביצועים הגבוהים, מביא לתפוקה גבוהה של פיטוכימיקלים שחולצו. התנאים הקלים של גליצרין מבטיחים שהתרכובות הרגישות יישארו יציבות לאורך כל התהליך.
גליצרין ותערובותיו עם מים או אתנול מספקים אפשרויות ממס רב-תכליתיות למיצוי בוטני על-קולי. למרות האתגרים שמציבה הצמיגות הגבוהה של גליצרין, ציוד סוניקציה מתקדם כמו Hielscher UP200Ht יכול להתמודד ביעילות עם ממיסים אלה, ולהבטיח מיצוי יעיל של פיטוכימיקלים יקרי ערך. היכולת להתאים את הרכב הממס ולמנף את כוחם של גלים על-קוליים הופכת מיצוי בסיוע אולטרה-סאונד לטכניקה רבת עוצמה לבידוד תרכובות ביו-אקטיביות מחומרים צמחיים.
מיצוי בסיוע אולטרה-סאונד בגליצרין
שילוב אולטרסאונד מסוג בדיקה עם גליצרין צמחי כממס מציג גישה רבת עוצמה למיצוי. ההשפעות המכניות של אולטרה-סוניקציה משפרות את העברת המסה, ומשפרות את יעילות הגליצרין בתרכובות מטרה מסיסות. שילוב זה יעיל במיוחד למיצוי תרכובות ביו-אקטיביות מחומרים צמחיים, כגון פוליפנולים, אלקלואידים ושמנים אתריים.
יישומים למיצוי בוטני אולטרסוני בגליצרין
לטכניקת מיצוי זו יישומים מבטיחים בתחומים שונים:
- תרופות: בידוד חומרים פרמצבטיים פעילים מצמחי מרפא.
- תעשיית המזון: מיצוי חומרי טעם, צבעים ונוגדי חמצון טבעיים.
- קוסמטיקה: ייצור תרכובות ביו-אקטיביות למוצרי טיפוח עור ויופי.
- ממיסים אאוטקטיים עמוקים בשל עלותו הנמוכה, זמינותו הגבוהה, אופיו הלא רעיל, שאינו דליק ואינו נדיף, ממיסים אאוטקטיים עמוקים מבוססי גליצרול הם אידיאליים למיצוי על-קולי של פוליפנולים, ומציעים פתרון בר-קיימא ביותר.
- יעילות גבוהה
- טכנולוגיה חדישה
- מהימנות & חוסן
- בקרת תהליך מתכווננת ומדויקת
- אצווה & מוטבעים
- עבור כל אמצעי אחסון
- תוכנה חכמה
- תכונות חכמות (למשל, ניתנות לתכנות, פרוטוקול נתונים, שלט רחוק)
- קל ובטוח לתפעול
- תחזוקה נמוכה
- CIP (נקי במקום)
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.
Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 00.5 עד 1.5 מ"ל | נ.א. | VialTweeter |
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| 15 עד 150 ליטר | 3 עד 15 ליטר/דקה | UIP6000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
Sonicator MSR-4 עם 4x 4kW בדיקות קוליות (סה"כ 16kW כוח אולטרסאונד) עבור מיצוי תעשייתי של תרכובות ביו-אקטיביות.
ספרות / מקורות
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- Jamshaid, S., Ahmed, D. & Aydar, A. Y. (2022): Ultrasound-assisted extraction optimization of polyphenols, flavonoids, and antioxidant compounds from fruit of Melia azedarach using a glycerol-based green deep eutectic solvent. Journal of Food Processing and Preservation, 46, e16657.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- 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.
עובדות שכדאי לדעת על גליצרין
מהו גליצרין? גליצרין, הידוע גם בשם גליצרול, הוא אלכוהול טריוולנטי עם מסיסות גבוהה במים והיגרוסקופיות. זה הופך אותו לממס רב-תכליתי ביישומים שונים. צמיגות הגליצרין הצמחי היא כ-1400 סנטיפוז ב-20 מעלות צלזיוס. גליצרין אינו רעיל, מתכלה וניתן למחזור. הוא מיוצר ממקורות מתחדשים, מה שהופך אותו לממס ידידותי לסביבה. מכיוון שגליצרין הוא זול וזמין מאוד, הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות שונות. בהיותו בלתי דליק ובלתי נדיף, הופך את הגליצרין לבטוח בטיפול ובאחסון.
גליצרין מסיס במים, אתנול ומתנול, מה שמרחיב את תחולתו כממס בתהליכים כימיים שונים.
עבור אילו יישומים גליצרין משמש כממס?
גליצרין מוערך בזכות היישומים המגוונים שלו הן בתעשיות המזון והן בתעשיות הקוסמטיקה. שימוש בגליצרין כממס אחד היישומים החזקים שלו מכיוון שהוא מציע תכונות כימיות ורבגוניות גבוהה כממס.
בקוסמטיקה וברפואה: בקוסמטיקה וברפואה, גליצרין משמש בדרך כלל כחומר מרכך בקרמים ובפורמולות ג'ל. הוא פועל כממס עבור חומרים מסיסים גרועים רבים, ומשפר את הזמינות הביולוגית שלהם. יעילותו של גליצרין ביישומים אלה נובעת מאופיו הכימי כאלכוהול טריוולנטי, המקנה מסיסות גבוהה במים והיגרוסקופיות.
בתחום המזון והמשקאות: גליצרין ממלא תפקידים רבים בתעשיית המזון והמשקאות. הוא פועל כחומר לחות, ממס וממתיק, התורם לשימור מזונות. הוא משמש גם כחומר מילוי במזונות דלי שומן המוכנים באופן מסחרי, כגון עוגיות, וכחומר מעבה בליקרים.
תכונות פוליאול: גליצרין, פוליאול (סוכר אלכוהולי), מוכר כלא רעיל, מתכלה וניתן למחזור. הוא מיוצר ממקורות מתחדשים ומתפקד כממס פרוטי קוטבי בשל מבנה האלכוהול הטריהידרי שלו. זה הופך אותו להידרופילי מאוד ומסיס במים, אתנול ומתנול.
מיצוי מים ממס משותף: גליצרין הוא ממס משותף יעיל לתהליכי מיצוי מים, הידוע במיוחד ביעילותו בהשגת תמציות פוליפנולים.
מהו תפקיד הגליצרין במיצוי אולטראסוני?
גליצרין, הידוע גם בשם גליצרול, הוא נוזל חסר צבע, חסר ריח, צמיג שנמצא בשימוש נרחב כממס במיצויים בוטניים. תכונותיו הייחודיות הופכות אותו למתאים במיוחד לחילוץ פיטוכימיקלים רגישים שעלולים להתפרק בתנאים קשים יותר. יכולת זו של גליצרין לשמור על שלמות תרכובות ביו-אקטיביות, בשילוב עם טבעו הלא רעיל והמתכלה, הופכת אותו לממס אטרקטיבי עבור תעשיות התרופות, הקוסמטיקה והמזון. בעוד גליצרין טהור משמש לעתים קרובות כממס מיצוי, הוא גם מעורבב עם מים או אתנול ביחסים משתנים.
תערובות גליצרין-מים: ערבוב גליצרין עם מים מפחית את צמיגות התמיסה, ומשפר את יעילות הקוויטציה שלה במהלך מיצוי קולי. תערובת טיפוסית עשויה להכיל 50% גליצרין ו-50% מים, מה שמאזן את הצמיגות ואת יעילות הממס. שילוב זה יעיל במיוחד לחילוץ תרכובות כמו חומרים מרים משורש גנטיאני, כפי שמודגם בתהליכי אולטרה-סוניקציה.
תערובות גליצרין-אתנול: הוספת אתנול לגליצרין יוצרת תערובת ממסים בעלת צמיגות נמוכה יותר ותכונות ממס משופרות. אתנול, בהיותו ממס טוב עבור פיטוכימיקלים רבים, מסייע במיצוי יעיל יותר של תרכובות בעוד מרכיב גליצרין מבטיח יציבות ותאימות ביולוגית של התמצית הסופית.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.