מיצוי טבק קולי
מיצוי טבק קונבנציונלי הוא תהליך איטי וגוזל זמן, הכולל שימוש בממסים רעילים בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך את התהליך למסוכן. מיצוי בסיוע אולטרה-סאונד של אלקלואידים מטבק יכול להיות מופעל באמצעות מים או ממיסים קלים בתהליך מהיר של כמה דקות. אלקלואידים המופקים באולטרסאונד כגון ניקוטין מטבק משתחררים בהליך מהיר ויעיל ביותר, המעניק תשואות גבוהות של תמצית ספקטרום מלא (המכילה ניקוטין, נורניקוטין, חומצה כלורוגנית, חומצה 5-קפאואילקווינית, רוטין, חומצה קפאית וסקופולטין, סולנסול וכו ').
מיצוי קולי של טבק
חילוץ בסיוע אולטראסוני היא שיטת חילוץ מהירה, יעילה ונוחה, המבוססת על יישום אולטרסאונד כוח. גלים על-קוליים עזים יוצרים מיקרו-תנועה מהירה וקוויטציה אקוסטית במערכות מוצקות-נוזליות (למשל חומר צמחי בממס, למשל עלי טבק באתנול), מה שמביא להעברת מסה מוגברת כמו גם לתהליך מיצוי מואץ. בהשוואה לטכניקות מיצוי מתקדמות אחרות כגון שאיבת נוזלים סופר-קריטית וחילוץ זוגות יונים, חילוץ בסיוע אולטרה-סאונד הוא חסכוני יותר, ידידותי יותר לסביבה, בטוח וקל יותר לשימוש. לכן, מיצוי קולי הוא טכניקת המיצוי המועדפת לשחרור תרכובות ביו-אקטיביות מצמחים צמחיים.
מיצוי קולי מביא לתמצית ספקטרום רחב, המכילה ניקוטין, שהוא האלקלואיד העיקרי עם 94-98% מתכולת האלקלואידים הכוללת בטבק, כמו גם את האלקלואידים נורניקוטין, אנבאסין, אנטבין, קוטינין ומיוזמין.
קרא עוד על מיצוי אלקלואיד מחומר צמחי באמצעות אולטרסאונד מסוג בדיקה!
Sonicator UP400St (400 וואט) להפקת אלקלואידים כגון ניקוטינן, נורניקוטין, חומצה כלורוגנית וכו 'מעלי טבק.
תמציות טבק ספקטרום מלא עם סוניקציה
אלקלואידים כגון ניקוטין ונורניקוטין, חומצה כלורוגנית, פנולים, סולנסול ותרכובות ביו-אקטיביות אחרות יכולים להיות מבודדים במהירות, ביעילות ובבטחה באמצעות מיצוי קולי. מיצוי הטבק הקונבנציונלי כרוך בשימוש בממסים רעילים כגון הפטן בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך את תהליך המיצוי להליך מסוכן. כל תהליך המיצוי הקונבנציונלי אורך כ-24 שעות ולכן גוזל זמן רב.
מיצוי קולי יכול להתבצע כמיצוי מים קרים או באמצעות ממיסים עדינים כגון אתנול או תערובת אתנול-מים בטמפרטורת החדר או בטמפרטורות מעט גבוהות. הסוניקציה אורכת מספר דקות, מה שהופך את החילוץ להליך מהיר. יתר על כן, באמצעות מים או ממיסים קלים התהליך בטוח לחלוטין ונוח.
תמציות הספקטרום המלא המיוצרות באולטרסאונד מכילות את האלקלואיד ניקוטין הראשוני, כמו גם את האלקלואידים המשניים או הקטנים כגון אנבסין או 3-(2-פיפרידיניל)פירידין, אנטבין או 3-(2-1,2,3,6-טטרהידרופירידיל)פירידין, קוטינין או 1-מתיל-5-(3-פירידיל)-2-פירולידינון), 2,3'-דיפירידיל או איזוניקוטין, N-פורמילנוניקוטין או 2-(3-פירידיל)פירולידיןקרבלדהיד, מיוסמין או 3-(1-פירולין-2-איל)פירידין, נורניקוטין או 3-(פירולידין-2-יל)פירידין, ובטא-ניקוטירין או 3-(1-מתילפירול-2-יל)פירידין.
התוכן של אלקלואידים אלה משתנה בהתאם למיני טבק ומוצרי טבק. בעוד ניקוטין הוא האלקלואיד העיקרי עם 94-98% מתכולת האלקלואידים הכוללת, נורניקוטין ואנטבין הם שני האלקלואידים המשניים הנפוצים ביותר, כל אחד מהם מהווה כ -2% עד 6% מכלל תכולת האלקלואידים של טבק.
- תשואה גבוהה יותר
- איכות גבוהה
- מיצוי מהיר
- תהליך עדין, לא תרמי
- מים או ממס
- פשוט & הפעלה בטוחה
בחר מתוך מבחר רחב של ממסים
באמצעות מיצוי קולי, אתה יכול לבחור מתוך ממיסים שונים, כולל מים, אלכוהול, אתנול, מתנול, אתנול מים תערובות או ממיסים חזקים כגון heptane או הקסאן. כל הממסים הקודמים כבר נבדקו בהצלחה והוכחו כיעילים לבידוד תרכובות ביו-אקטיביות כגון אלקלואידים, טרפנואידים, פנולים וסולאנזול מחומרי טבק צמחיים. ניתן להשתמש בסוניקציה במיצוי מים קרים ללא ממסים (למשל להכנת תמציות אורגניות) או בשילוב עם ממס לבחירתכם.
למידע נוסף על ממיסים עבור מיצוי קולי מן הצמחים!
למידע נוסף על מיצוי הקסאן מוגבר אולטרה-סאונד!
מיצוי ניקוטין קולי מעלי טבק באמצעות הסוניק UP200Ht
קולטי אדים אולטרסאונד בעלי ביצועים גבוהים
הציוד הקולי של Hielscher הוא כלי מיצוי נפוץ לבידוד תרכובות ביו-אקטיביות מצמחים צמחיים. אספקת מחלצים קוליים עבור כל קשקשים תהליך, Hielscher הוא מסוגל להמליץ לך על המערכת קולית המתאימה ביותר לצרכים שלך. מתחילים עם קומפקטי, אך עוצמתי מערכות מעבדה עבור ניתוח ובדיקות היתכנות, Hielscher מציעה את כל טווח מ מעבדה וטייס צמחים ultrasonicators עד אולטרסאונד תעשייתי לחלוטין כורים. מציע את רוחב הלהקה המלא של מעבדים קוליים, Hielscher יש את ההגדרה האידיאלית עבור תהליך החילוץ שלך. בהתאם לנפח התהליך והמטרה שלך, מיצוי קולי יכול להתבצע במצב אצווה או זרימה רציפה. אביזרים סעפת כגון sonotrodes, קרני מאיץ, תאי זרימה וריאקטורים מאפשרים לצייד את המעבד קולי כדי למלא את מטרות התהליך באופן אידיאלי.
מעבדים קוליים Hielscher ניתן לשלוט במדויק נתוני תהליך נרשמים באופן אוטומטי על כרטיס SD משולב של מערכות קולי דיגיטלי שלנו. הבקרה האמינה על פרמטרי התהליך מבטיחה איכות מוצר גבוהה באופן עקבי. רישום הנתונים האוטומטי של פרמטרי התהליך מאפשר סטנדרטיזציה קלה של התהליך ומימוש תנאי ייצור נאותים (GMP).
החוסן של הציוד הקולי של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 בחובה כבדה ובסביבות תובעניות. פעולה קלה ובטוחה, כמו גם תחזוקה נמוכה להפוך Hielscher מערכות קולי סוס עבודה אמין הייצור שלך.
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 | UIP4000 |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר עכשיו למידע נוסף! הצוות המיומן שלנו ישמח לדון איתך בתהליך החילוץ שלך!
צרו קשר! / שאל אותנו!
מעבדים קוליים בהספק גבוה ממעבדה לפיילוט ובקנה מידה תעשייתי.
UIP2000hdTאולטרה-סוניקטור עוצמתי בעל ביצועים גבוהים של 2kW.,
ספרות/מקורות
- 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.
עובדות שכדאי לדעת
מדוע מיצוי קולי כל כך יעיל?
Ultrasonically-assisted extraction (UAE) מבוסס על צימוד גלי אולטרסאונד חזקים מאוד (גלים אקוסטיים) לתוך נוזל או slurry. הגלים האקוסטיים יוצרים לסירוגין מחזורי לחץ גבוה/לחץ נמוך, הגורמים לתופעת הקוויטציה האקוסטית. תופעת הקוויטציה העל-קולית או האקוסטית מאופיינת בתנאים קיצוניים, סגורים מקומיים, של לחצים, טמפרטורות וכוחות גזירה גבוהים מאוד. בקרבת בועות הקוויטציה המתפוצצות, ניתן למדוד טמפרטורות של עד 5000K, לחצים של 1000 אטמוספירה, קצב חימום-קירור מעל 1010 K/s וסילוני נוזלים במהירות של עד 280m/s, המופיעים ככוח גזירה גבוה מאוד ומערבולות באזור הקוויטציה. השילוב של גורמים אלה (לחץ, חום, גזירה ומערבולות) משבשים תאים (ליזה) ומגבירים את העברת המסה בתהליך המיצוי. בכך, מקודם מיצוי נוזלי-מוצק של פיטומרכיבים מתאי צמחים. טכניקת המיצוי האולטרסוני מיושמת באופן נרחב למיצוי מוצלח ויעיל של פלבנואידים, פוליסכרידים, אלקלואידים, פיטוסטרולים, פוליפנולים ופיגמנטים מצמחים.
מיצוי קולי מתאי צמחים: החלק הרוחבי המיקרוסקופי (TS) מראה את מנגנון הפעולות במהלך מיצוי קולי מתאים (הגדלה 2000x) [משאב: Vilkhu et al. 2011]
טבק
צמחים שונים בסוג ניקוטיאנה ובמשפחת הסולניים (סולניים) ידועים כצמחי טבק. מלבד היותו המונח הנפוץ לצמח, טבק מתאר גם את המוצרים שהוכנו מהעלים הנרפאים של צמח הטבק. בעוד Nicotiana tabacum הוא השימוש העיקרי ביבול לייצור טבק וניקוטין, ישנם מעל 70 מיני צמחים של טבק. N. tabacum הוא הזן הדומיננטי המשמש למוצרי טבק, אולם ניתן למצוא את הגרסה החזקה יותר N. rustica ברחבי העולם ומשמשת לייצור חומרי הדברה. בהשוואה למבטא הניקוטין, עלי N. rustica מכילים תכולת ניקוטין של עד 9%, בעוד שעלי N. tabacum מכילים כ-1% עד 3%.
טבק מכיל ניקוטין אלקלואיד ממריץ, כמו גם אלקלואידים harmala. עלי טבק מיובשים ונרפאים משמשים בעיקר לעישון סיגריות, סיגרים, מקטרות, נרגילות וכן סיגריות אלקטרוניות, סיגרים אלקטרוניים, מקטרות אלקטרוניות ומכשירי אידוי. לחלופין, ניתן לצרוך אותם כהרחה, לעיסת טבק, טבילת טבק וסנוס.
משפחת צמחי הטבק מכילה מינים שונים (תת-)מינים, המציגים פרופילי אלקלואיד וטעם שונים.
טבק מזרחי (שם מדעי: Nicotiana tabacum L.) הוא מין של טבק הגדל בעיקר בטורקיה, יוון ואזורים סמוכים, המשמש לייצור מסחרי של סיגריות, סיגרים וטבק ללעיסה. יש לו טעם אופייני חזק, הוא דל יחסית בניקוטין וגבוה בהפחתת סוכרים, חומצות ושמן טעם נדיף, מה שמקנה למוצרי הטבק ארומה עזה.
ישנם 67 מינים טבעיים של טבק ידועים. להלן המינים הנפוצים ביותר מפורטים:
- Nicotiana acuminata (גרהאם) הוק. - טבק Manyflower
- ניקוטיאנה אפריקנה מרקסם.
- קישור Nicotiana alata & אוטו – טבק מכונף, טבק יסמין, טנבאקו (פרסית)
- Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – טבק ערבות
- ניקוטיאנה בנטמיאנה דומין
- ניקוטיאנה קליבלנדי א. גריי
- Nicotiana glauca Graham – טבק עץ, טבק עץ ברזילאי, טבק שיחים, עץ חרדל
- Nicotiana glutinosa L.
- Nicotiana langsdorffii Weinm.
- Nicotiana longiflora Cav.
- Nicotiana occidentalis H.-M. ווילר
- ניקוטיאנה אובטוסיפוליה מ. מרטנס & גאלאוטי – טבק מדברי, פונצ'ה, “טבאקילו”
- ניקוטיאנה אוטופורה גריסב.
- Nicotiana plumbaginifolia Viv.
- ניקוטיאנה קוואריברוויוויס פורש
- Nicotiana rustica L. – טבק אצטקי, mapacho
- Nicotiana suaveolens Lehm. - טבק אוסטרלי
- Nicotiana sylvestris Speg. & בא – טבק דרום אמריקאי, טבק חורש
- Nicotiana tabacum L. – טבק מסחרי שגדל לייצור סיגריות, סיגרים, טבק ללעיסה וכו'.
- Nicotiana tomentosiformis Goodsp.
שלושת המינים להלן הם בני כלאיים מעשה ידי אדם:
- Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
- Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
- Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana
סוגי טבק
תהליך הריפוי וההזדקנות שלאחר מכן של עלי טבק גורם לחמצון איטי ולפירוק של הקרוטנואידים הנוכחיים בעלי הטבק. בשל החמצון, תרכובות מסוימות בעלי הטבק מסונתזות, אשר גורמות לחציר מתוק, תה, שמן ורדים, או טעמים ארומטיים פירותיים, אשר תורמים “החלקות” של העשן. עמילנים מומרים לסוכרים, אשר לאחר מכן מגליקט חלבונים, ומחומצנים לתוצרי גליקציה סופיים מתקדמים (AGEs). זהו תהליך קירמול שגם נותן לעשן את טעמו.
שיטת ההכנה והריפוי של טבק משפיעה על מאפייני הארומה הסופיים שלה. ריפוי יכול להיות מושג על ידי ריפוי אוויר, אש, שפעת ושמש. לדוגמה, טבק שנרפא משפעת (למשל מצרפת) מכיל רק רמות נמוכות של אלקלואידים, בעוד שטבק ברלי שנרפא באוויר (למשל מגואטמלה) ידוע בתכולה הגבוהה של אלקלואידים.