Vrlo učinkovita ekstrakcija chaga putem sonikacije

Chaga gljive (Inonotus oblikus), bogate su vrlo potentnim fito-kemikalijama (npr. polisaharidi, betulinska kiselina, triterpenoidi), za koje se zna da doprinose zdravlju i borbi protiv bolesti. Korištenje velike snage ultrazvučne frekvencije za ekstrakciju chaga je preferirana tehnika za proizvodnju vrhunskih chaga ekstrakata najviše kvalitete i prinosa.

Chaga gljiva ekstrakti ultrazvuka

Ultrazvučna ekstrakcija je vrlo učinkovita tehnika oslobađanja fitokemijskih spojeva iz biljaka kao što su biljke i gljivice.
Chaga gljive su bogate u nekoliko spojeva kao što su polisaharidi, triterpeni, i polifenoli, koji su odgovorni za većinu svojih zdravlje-promicanje i terapijske učinke. Chagini glavni bioaktivni spojevi su polisacchardidi (npr. β-glukani, proteoglikani koji se sastoje od d-galaktoza, d-glukoze, d-ksiloze i d-mannose), triperpenoida (npr. betulin, betulinska kiselina), polifenola, fitosterola (npr. inotodiol) među ostalim spojevima.

Ultrazvučna ekstrakcija učinkovito razbija stanice chaga gljive i oslobađa unutarstanične spojeve (odnosno bioaktivne fitokemikalije) u otapalo. Ultrazvučna ekstrakcija temelji se na radnom principu akustične karitacije. Učinci ultrazvučne / akustične karitacije su sile visokog smicanja, turbulencije i intenzivni diferencijali tlaka. Ove sonomehaničke sile razbijaju stanične strukture kao što su stijenke chitinous gljiva, potiču masovni prijenos između chaga materijala i otapala i rezultiraju vrlo visokim prinosima ekstrakta unutar brzog procesa. Osim toga, sonikacija potiče sterilizaciju ekstrakata ubijanjem bakterija i mikroba. Mikrobna inaktivacija sonikacijom rezultat je destruktivnih kavitacijskih sila na staničnu membranu, proizvodnje slobodnih radikala i lokaliziranog grijanja.

Zašto je ultrazvučna ekstrakcija chaga tako povoljna?

Ultrazvučna ekstrakcija primjenjuje se u mnogim područjima proizvodnje ekstrakta, npr botanički i biljni ekstrakti za hranu, dodataka, farmaceutskih, i kozmetike. Vrlo istaknuti primjer ultrazvučnog ekstrakcije je ekstrakcija kanabidiola (CBD) i drugih spojeva iz biljke kanabisa.
Budući da je ultrazvučna ekstrakcija ne-termička tehnika ekstrakcije, bioaktivni spojevi se blago obrađuju ultrazvučnim valovima i time se sprječava toplinska degradacija osjetljivih biljnih spojeva. Svi parametri ultrazvučnog procesa, odnosno amplitude, intenziteta, temperature i tlaka, mogu se točno kontrolirati. To omogućuje precizan proces i kontrolu kvalitete i olakšava ponavljanje i reprodukciju nakon dobivenih rezultata ekstrakcije. Ekstrakt proizvođači vrijednost ultrazvuka za svoj pouzdan proces ponovljivost, koji pomaže standardizirati procese i proizvode na visokim razinama kvalitete.

Visoka kvaliteta, Visoki prinos Chaga ekstrakti sonikacije

Istraživanja potvrđuju da ultrazvučno proizvedeni ekstrakti chaga gljiva sadrže više triterpenoida od konvencionalnog ekstrakta tople vode. Tehnika ultrazvučnog ekstrakcije potiče oslobađanje i izolaciju svih važnih spojeva iz šamga (I. obliquus) gljiva. Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija ističe alternativne metode ekstrakcije vrhunskom učinkovitošću i poboljšanom bioaktivnošću bioaktivnih fitokemikalija u ekstraktu gljiva. Izvadci iz znanstveno-istraživačkih studija pokazuju visoku učinkovitost i prinos ultrazvučnog vađenja chaga.

Ekstrakcija polisaharida iz Chage

Zhang et al. koristi ultrazvučno potpomognuto ekstrakciju kako bi razvio optimalne uvjete za vađenje polisaharida iz I. zaborava, s najboljim uvjetima koji uključuju korištenje vode kao otapala 15 minuta na 95 °C s ekstrakcijom ultrazvučne frekvencije, koja je dala vrijednosti ekstrakcije od 1,82%

Ekstrakcija betulin / betulinska kiselina iz Chage

Rezultati pokazuju da ultrazvuk je igrao aktivnu ulogu u vađenje betulina i betulinske kiseline jer to može prisiliti stanične stijenke za otvaranje i potiče bolju masu i prijenos topline. To pak pomaže uspješno izvući željene fitokemikalije u kratkom vremenu s visokom učinkovitošću. Mali porast prinosa na dodavanje koraka ekstrakcije otapala nakon ultrazvuka ukazivao je na to da je većina tih spojeva sigurno izvađena iz biomase. Dobiveni rezultati ukazuju na maksimalnu količinu ekstraktivne betulin u biomasi. (Alhazmi, 2017.) Sveukupno, ultrazvuka dramatično povećava prinos betulin i betulinske kiseline.

Protokol ekstrakcije korak po korak

Kako bi se izolirao jak ekstrakt punog spektra iz chaga gljiva (Inonotus obliquus), primjenjuje se protokol ekstrakcije dva koraka pomoću ultrazvuka snage.
Materijal: Sušeni I. obliquus (100g) je zgnječen na manje dijelove cca.×0.5 inča). Materijal od chrushed gljiva stavlja se u staklenu čašu od 1,5L.

1. Korak: Ultrazvučna ekstrakcija prehlade: Osušena, mljevena chaga suspendirana je u 1000 mL 60% etanola u pročišćenu ili destiliranu vodu (v/v; 60% etanol : 40% vode) dodavanjem smjese otapala u staklenu čašu s chagom. Za ekstrakciju se koristi ultrazvučni ekstraktor UP400St opremljen sonotrodom S24d22L2D. Rog (sonotrode) ultrazvuka uronjen je u suspenziju gljiva i otapala. Upotreba miješalice nije obavezna, ali može pomoći u ravnomjernom transportu čestica biljke u sonotrode. Pobrinite se da sonotrode ne dodiruje zidove beakera. Postavite amplitude na 100% i sonicate za cca. UP400St dolazi sa senzorom temperature koji se može priključiti. Spojite termokus ultrazvukom i umetnite senzor u ovjes. U digitalnom izborniku ultrazvučnog uređaja UP400St možete postaviti gornju temperaturnu granicu. Ultrasonikator će pauzirati kada se dosegne taj temperaturni maksimum i kreće automatski čim ovjes dosegne nižu vrijednost seta ∆T. Preporučene ∆T vrijednosti su oko 30 °C kao gornje i 20 °C kao niža vrijednost temperature. Korištenje vode ili ledene kupke pomaže u održavanju temperature tijekom sonikacije niskom. Nakon sonikacije, krute tvari gljiva uklanjaju se filtracijom i prešanjem. Otapalo s izvađenim fito-kemikalijama prolazi kroz vakuum isparavanje ili isparavanje rotora tako da se konačno dobije chaga frakcija iz ekstrakcije etanola. Preostale chaga krute tvari mogu se koristiti za opcionalni drugi korak namakanja, ultrazvučnu vruću ekstrakciju.
2. Korak (opcija): Ultrazvučna vruća ekstrakcija: Iz prve ekstrakcije oporavio chaga sirovina se koristi u drugom koraku ultrazvučnog vruće ekstrakcije izolirati frakciju još uvijek preostalih fitokemikalija u chaga gljive. Gljivični materijal se stavlja u staklenu čašu, 600mL svježeg 60% etanola : 40% otopine otapala vode se dodaje i zagrijava na cca. Tijekom sonikacije temperatura može porasti i do 95°C. Dodatna toplina potiče oslobađanje rezidualnih fitokemikalija. Budući da su gotovo svi termo-osjetljivi spojevi izvađeni u termički kontroliranim uvjetima u koraku 1 , ovaj drugi korak može se opcionalno primijeniti za stvaranje vrlo jakog ekstrakta, koji je potpun u svim fitokemikalijama chaga gljive. Suspenzija je sonicated s UP400St na isti način kao što je gore opisano. Filtrirajte, pritisnite i odvojite gljive iz ekstrakta vode. Fito-sastojci u drugoj ekstrakciji također se izoliraju isparavajem.

I chaga ekstrakt frakcije, iz vode i ekstrakcije etanola, su pomiješani zajedno, tako da puni spektar chaga gljiva ekstrakt je dobiven. Ovaj ekstrakt se može formulirati u različite proizvode kao što su tinkture, kapsule ili jestivi proizvodi.

Ovaj proces je potpuno linearan skalabilan na bilo koji drugi volumen. Primjena istih ultrazvučnih parametara (ultrazvučni intenzitet Ws/L, tlak, temperatura, koncentracija tekućine), a sve nakon što se utvrde rezultati ekstrakcije ultrazvučne šage mogu se jednostavno skalirati na veće (ili manje) volumene uz postizanje istih rezultata (tj. prinosi, učinkovitost procesa).

Ultrazvučno proizvedeni ekstrakti gljiva bogati su polisaharidima, koji su poznati po brojnim blagotvornim učincima na zdravlje. Ultrasonicator UP100H je 100 W snažan ultrazvučni ekstraktor za učinkovitu ekstrakciju ljekovitih gljiva kao što su chaga, lavlja griva, reishi ili cordyceps.

Vaš izbor otapala

Ultrazvučna ekstrakcija kompatibilna je s bilo kojim otapalom. To vam omogućuje da koristite otapalo svojih želja. U gore navedenom protokolu ekstrakcije chaga preporučujemo otopinu otapala koja se sastoji od 60% etanola : 40% vode (v/v). Kombinacija etanola i vode omogućuje oslobađanje fitokemikalija različitih polariteta. Alternativno, dvodnema faza ekstrakcije pomoću etanola u prvom koraku ekstrakcije i vode u drugom koraku ekstrakcije može se primijeniti. Ultrazvučna ekstrakcija pomoću otapala kombinacije alkohola i vode oslobađa fitokemikalije topljive u vodi i alkoholom iz gljiva kao što je chaga.
Stoga je ekstrakcija temeljna u stvaranju čistih i snažnih ekstrakata gljiva.
Ostala otapala koja se koriste za ekstrakciju inonotusa su izopropanol, metanol, metanol koji sadrži 10% octene kiseline, etil acetat među ostalima. Za ekstrakte prehrambene razine preporučuje se netoksično otapalo, jer nakon uklanjanja otapala (npr. isparavanje) ponekad se u ekstraktu mogu ostaviti preostale količine tragova.

Zašto dati ultrazvučnim kupkama nedovoljne rezultate ekstrakcije chage?

Ultrazvučne kupke se obično koriste za blage primjene čišćenja. U ultrazvučnoj kupki, akustična kavitacija nastaje nekontrolirano i neravnomjerno raspoređena kroz relativno veliki spremnik. Ako stavite staklenu čašu sa svojom smjesom gljiva i otapala u ultrazvučnu kupku, već slabi ultrazvučni valovi moraju proći kroz zidove čaše, što još više smanjuje intenzitet ultrazvuka. To znači da je ultrazvučni intenzitet ultrazvučnog spremnika za čišćenje preslab za učinkovitu ekstrakciju gljiva. Stanične stijenke gljiva sadrže hitin, čvrst materijal koji stanice gljiva čini vrlo krutima i teško ih je poremetiti. Da bi se oslobodili bioaktivni spojevi iz gljiva kao što je chaga, potreban je ultrazvuk visokog intenziteta. Ultrazvučne sonde stvaraju mnogo intenzivniju akustičnu kavitaciju, silu koja razbija stijenke gljivičnih stanica.
 

Grafikon UV-Vis analize pokazuje usporedbu ultrazvučne sonde i ultrazvučne ekstrakcije kupke chaga gljiva. Sonda-tip ultrasonicator UP100H (crna krivulja) daje znatno veće prinose bioaktivnih chaga spojeva.

 
Pročitajte više o razlikama ultrazvučnih sondi i ultrazvučnih kupki i pogledajte kako se uspoređuju u učinkovitosti ekstrakcije!

Ultrasonikatori visokih performansi za ekstrakciju Chage

Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana tehnologija prerade, koja olakšava i ubrzava proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata iz raznih sirovina kao što su chaga i druge gljive. Hielscher Ultrasonics portfelj pokriva cijeli raspon od kompaktnih laboratorijskih ultrazvuka do industrijskih sustava ekstrakcije. Time vam mi u Hielscheru možemo ponuditi najprikladniji ultrazvuk za predviđeni kapacitet procesa. Naše dugogodišnje iskusno osoblje pomoći će vam od testova izvedivosti i optimizacije procesa do ugradnje vašeg ultrazvučnog sustava na konačnoj razini proizvodnje.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih ekstraktora, kao i njihova svestranost u mogućnostima instalacije čine ih uklapajući se čak iu male prostorne pektin postrojenja za obradu. Ultrazvučni procesori instalirani su širom svijeta u proizvodnim pogonima hrane, farmacije i dodataka prehrani.

Hielscher Ultrasonics – Sofisticirana oprema za ekstrakciju

Hielscher Ultrasonics portfelj proizvoda pokriva cijeli niz ultrazvučnih ekstraktora visokih performansi od malih do velikih razmjera. Dodatni dodaci omogućuju jednostavan sklop najprikladnije konfiguracije ultrazvučnog uređaja za proces ekstrakcije chaga. Optimalna ultrazvučna postava ovisi o predviđenom kapacitetu, volumenu, sirovinama, seriji ili linijskom postupku i vremenskoj crti.

Serija i kontinuirani protok-kroz

Hielscher ultrasonikatori mogu se koristiti za seriju i kontinuiranu obradu protoka. Ultrazvučna obrada serija idealna je za testiranje procesa, optimizaciju i malu do srednju razinu proizvodnje. Za proizvodnju velike količine chaga gljiva, inline obrada može biti više povoljan. Kontinuirani proces miješanja linija zahtijeva sofisticirano postavljanje – sastoji se od pumpe, crijeva ili cijevi i spremnika - ali je vrlo učinkovit, brz i zahtijeva znatno manje radne snage. Svi industrijski sustavi mogu se raditi pod povišenim tlakovima, što povećava kavijaciju, a time i učinkovitost ekstrakcije. Hielscher Ultrasonics ima najprikladniju postavku ekstrakcije za volumen ekstrakcije i ciljeve procesa.

Ultrazvučni ekstraktori za svaki proizvod kapacitet

Hielscher Ultrasonics asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrasonikatora preko bench-top i pilot sustava do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora s kapacitetom za obradu kamiona na sat. Cijeli asortiman proizvoda omogućuje nam da vam ponudimo najprikladniji ultrazvučni ekstraktor za vaš chaga, kao i druge gljive, kapacitet procesa i proizvodne ciljeve.
Ultrazvučni sustavi klupe idealni su za testove izvedivosti i optimizaciju procesa. Linearna skala-up na temelju utvrđenih parametara procesa čini vrlo lako povećati kapacitete obrade od manjih lotova do potpuno komercijalne proizvodnje. Up-skaliranje može biti učinjeno ili instaliranjem snažnije ultrazvučne ekstraktorske jedinice ili nakupljanja nekoliko ultrazvučnikatora paralelno. Uz UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni ekstraktor diljem svijeta.

Precizno Controllable Amplitudes za Optimum Rezultate

Svi Hielscherovi ultrazvuci su precizno kontrolirani i time pouzdani radni konji u proizvodnji. Amplitude je jedan od ključnih procesa parametara koji utječu na učinkovitost i djelotvornost ultrazvučnog vađenja fitokemikalija iz chaga gljiva (Inonotus obliquus).
Svi Hielscher Ultrasonics’ procesori omogućuju precizno postavljanje amplitude. Sonotrodes i booster rogovi su pribor koji omogućuju izmjenu amplitude u još širem rasponu. Hielscher je industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude i isporučiti potreban ultrazvučni intenzitet za zahtjevne aplikacije. Amplitude do 200μm mogu se lako kontinuirano izvoditi u 24/7 operaciji.
Precizne postavke amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost tretiranja sirovine gljiva s najučinkovitijim ultrazvučnim uvjetima. Optimalna sonikacija za najbolje rezultate ekstrakcije!
Robusnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad na teškim dužnostima i u zahtjevnim okruženjima. To čini Hielscher ultrazvučnu opremu pouzdanim radnih alat koji ispunjava vaše zahtjeve vađenja.

Jednostavno, Testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi mogu biti potpuno linearni. To znači da svaki rezultat koji ste postigli pomoću laboratorija ili ultrazvuka na vrhu klupe, može se skalirati na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste parametre procesa. To čini ultrazvukciju idealnom za testiranje izvedivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadnu implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Obratite nam se kako biste saznali kako sonikacija može povećati proizvodnju ekstrakta chaga.

Najviša kvaliteta – Dizajniran i proizveden u Njemačkoj

Kao obiteljski i obiteljski vođen posao, Hielscher daje prednost najvišim standardima kvalitete za svoje ultrazvučne procesore. Svi ultrasonikatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljito testirani u našem sa sjedištem u Teltowu u blizini Berlina, Njemačka. Robusnost i pouzdanost Hielscherove ultrazvučne opreme čine ga radnim konjem u vašoj proizvodnji. 24/7 rad pod punim opterećenjem iu zahtjevnim okruženjima je prirodna karakteristika Hielscher je visoke performanse ekstraktora.
Hielscher ultrazvučni procesor možete kupiti u bilo kojoj različitoj veličini i točno konfigurirati na vaše procesne zahtjeve ekstrakcije gljiva. Od tretiranja gljivica u malom laboratorijskom beakeru do kontinuiranog protočnog miješanja gljiva na industrijskoj razini, Hielscher Ultrasonics nudi prikladan ultrazvuk za vas! Molimo kontaktirajte nas – drago nam je preporučiti vam idealno ultrazvučno postavljanje!

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja: