Rendkívül hatékony chagaextrakció ultrahangos kezeléssel

A chaga gombák (Inonotus obliquus) nagyon erős hatású fitokémiai vegyületekben (pl. poliszacharidokban, betulinsavban, triterpenoidokban) gazdagok, amelyekről ismert, hogy hozzájárulnak az egészség megőrzéséhez és a betegségek leküzdéséhez. A nagy teljesítményű ultrahangfrekvencia alkalmazása a chaga extrakciójához az előnyben részesített technika a legjobb minőségű, legnagyobb kihozatallal előállított, kiváló chagakivonatok készítésére.

Chagagomba-kivonatok ultrahanggal

Az ultrahangos extrakció rendkívül hatékony technika a fitokémiai vegyületek felszabadítására olyan természetes alapanyagokból, mint a növények és a gombák.
A chaga gomba számos vegyületben, például poliszacharidokban, triterpénekben és polifenolokban gazdag; ezek felelősek egészségvédő és terápiás hatásainak többségéért. A chaga fő bioaktív vegyületei közé tartoznak többek között a poliszacharidok (pl. β-glükánok, d-galaktózt, d-glükózt, d-xilózt és d-mannózt tartalmazó proteoglikánok), a triterpenoidok (pl. betulin, betulinsav), a polifenolok és a fitoszterolok (pl. inotodiol).

Az ultrahangos extrakció hatékonyan feltárja a chaga gomba sejtjeit, és az oldószerbe juttatja az intracelluláris vegyületeket (azaz a bioaktív fitokémiai anyagokat). Az ultrahangos extrakció az akusztikus kavitáció működési elvén alapul. Az ultrahangos / akusztikus kavitáció hatásai közé tartoznak a nagy nyíróerők, a turbulencia és az erőteljes nyomáskülönbségek. Ezek az ultrahang által létrehozott mechanikai erők felbontják a sejtszerkezeteket, például a gombák kitintartalmú sejtfalait, elősegítik az anyagátadást a chaga alapanyag és az oldószer között, és gyors eljárás során nagyon magas kivonatkihozatalt eredményeznek. Emellett az ultrahangos kezelés a baktériumok és mikrobák elpusztításával elősegíti a kivonatok sterilizálását. Az ultrahangos kezelés általi mikrobiális inaktiválás a sejtmembránra ható romboló kavitációs erők, a szabad gyökök képződése és a helyi felmelegedés eredménye.

Miért olyan előnyös az ultrahangos chagaextrakció?

Az ultrahangos extrakciót a kivonatgyártás számos területén alkalmazzák, például élelmiszerekhez, étrend-kiegészítőkhöz, gyógyszerekhez és kozmetikumokhoz készülő növényi és gyógynövénykivonatok előállítására. Az ultrahangos extrakció egyik különösen jelentős példája a kannabidiol (CBD) és más vegyületek kinyerése a kannabisznövényből.
Mivel az ultrahangos extrakció nem termikus extrakciós technika, a bioaktív vegyületek ultrahanghullámokkal történő feldolgozása kíméletes, így megelőzhető az érzékeny növényi vegyületek hőbomlása. Az ultrahangos eljárás valamennyi paramétere, azaz az amplitúdó, az intenzitás, a hőmérséklet és a nyomás pontosan szabályozható. Ez lehetővé teszi a folyamat és a minőség precíz ellenőrzését, és megkönnyíti az egyszer már elért extrakciós eredmények megismétlését és reprodukálását. A kivonatgyártók nagyra értékelik az ultrahangos kezelés megbízható folyamatismételhetőségét, amely segíti az eljárások és a termékek magas minőségi szinten történő szabványosítását.

Kiváló minőségű, magas kihozatalú chagakivonatok ultrahangos kezeléssel

A kutatások igazolják, hogy az ultrahanggal előállított chagagomba-kivonatok több triterpenoidot tartalmaznak, mint a hagyományos forró vizes kivonatok. Az ultrahangos extrakciós technika elősegíti valamennyi fontos vegyület felszabadítását és izolálását a chaga (I. obliquus) gombából. Az ultrahanggal segített extrakció kiváló hatékonyságával és a gombakivonatban található bioaktív fitokémiai vegyületek fokozott biológiai hozzáférhetőségével felülmúlja az alternatív extrakciós módszereket. A tudományos kutatásokból származó szemelvények bemutatják az ultrahangos chagaextrakció magas hatékonyságát és kihozatalát.

Poliszacharidok kinyerése chagából

Zhang és munkatársai ultrahanggal segített extrakcióval dolgozták ki a poliszacharidok I. obliquusból történő kinyerésének optimális körülményeit. A legjobb körülmények között vizet használtak oldószerként 15 percig, 95 °C-on, ultrahangfrekvenciával végzett extrakció mellett, ami 1,82% extrakciós értéket eredményezett

Betulin / betulinsav kinyerése chagából

Az eredmények azt mutatják, hogy az ultrahang aktív szerepet játszott a betulin és a betulinsav kinyerésében, mivel képes a sejtfalak felnyitására, és elősegíti a jobb anyag- és hőátadást. Ez pedig segít a kívánt fitokémiai vegyületek rövid idő alatt, nagy hatékonysággal történő sikeres kinyerésében. Az ultrahangos kezelést követő oldószeres extrakciós lépés hozzáadásakor tapasztalt csekély kihozatalnövekedés arra utalt, hogy e vegyületek nagy részét már ki kellett nyerni a biomasszából. A kapott eredmények jelzik a biomasszából kinyerhető betulin maximális mennyiségét. (Alhazmi, 2017) Összességében az ultrahangos kezelés drámaian növelte a betulin és a betulinsav kihozatalát.

Extrakciós protokoll lépésről lépésre

A chaga gombából (Inonotus obliquus) erős hatású, teljes spektrumú kivonat izolálásához kétlépéses, nagy teljesítményű ultrahangot alkalmazó extrakciós protokollt használnak.
Alapanyag: A szárított I. obliquust (100g) kisebb, körülbelül 1,3cm² méretű (0,5×0,5 hüvelyk) darabokra aprítják. Az aprított gombaanyagot egy 1,5L térfogatú üveg főzőpohárba helyezik.

1. Lépés: Ultrahangos hidegextrakció: A szárított, őrölt chagát 1000 mL tisztított vagy desztillált vízzel készített 60%-os etanolban szuszpendálják (v/v; 60% etanol : 40% víz), az oldószerelegyet a chagát tartalmazó üveg főzőpohárba öntve. Az extrakcióhoz S24d22L2D szonotró­dával felszerelt UP400St ultrahangos extraktort használnak. Az ultrahangos készülék kürtjét (szonotró­dáját) a gomba és az oldószer szuszpenziójába merítik. A keverő használata opcionális, de segíthet a növényi részecskék egyenletes eljuttatásában a szonotró­dához. Ügyeljen arra, hogy a szonotróda ne érjen a főzőpohár falához. Állítsa az amplitúdót 100%-ra, és végezzen ultrahangos kezelést körülbelül 10 min időtartamig. Az UP400St csatlakoztatható hőmérséklet-érzékelővel rendelkezik. Csatlakoztassa a hőelemet az ultrahangos készülékhez, és helyezze az érzékelőt a szuszpenzióba. Az UP400St ultrahangos készülék digitális menüjében beállíthat egy felső hőmérsékleti határértéket. Az ultrahangos készülék e maximális hőmérséklet elérésekor szünetelteti a működést, és automatikusan újraindul, amint a szuszpenzió eléri a beállított ∆T alsó értékét. Az ajánlott ∆T-értékek körülbelül 30°C felső és 20°C alsó hőmérsékleti érték. Víz- vagy jégfürdő használata segít alacsonyan tartani a hőmérsékletet az ultrahangos kezelés során. Az ultrahangos kezelés után a gomba szilárd részeit szűréssel és préseléssel távolítják el. A kivont fitokémiai vegyületeket tartalmazó oldószert vákuumbepárlásnak vagy rotációs bepárlásnak vetik alá, így végül megkapják az etanolos extrakcióból származó chagafrakciót. A visszamaradó szilárd chagarészek felhasználhatók egy opcionális második áztatási lépéshez, az ultrahangos melegextrakcióhoz.
2. Lépés (opcionális): Ultrahangos melegextrakció: Az első extrakcióból visszanyert chaga alapanyagot az ultrahangos melegextrakció második lépésében használják fel a chaga gombában még megmaradt fitokémiai vegyületek frakciójának izolálására. A gombaanyagot üveg főzőpohárba helyezik, hozzáadnak 600mL friss, 60% etanol : 40% víz összetételű oldószerelegyet, és körülbelül 70°C-ra melegítik. Az ultrahangos kezelés során a hőmérséklet akár 95°C-ra is emelkedhet. A további hő elősegíti a maradék fitokémiai vegyületek felszabadulását. Mivel az 1. lépésben szinte valamennyi hőérzékeny vegyületet szabályozott hőmérsékleti körülmények között nyerték ki, ez a második lépés opcionálisan alkalmazható egy nagyon erős hatású, a chaga gomba valamennyi fitokémiai vegyületét tartalmazó kivonat előállításához. A szuszpenziót az UP400St készülékkel a fent leírt módon kezelik ultrahanggal. Szűrje le, préselje ki, és válassza el a gombát a vizes kivonattól. A második extrakció fitokémiai összetevőit szintén bepárlással izolálják.

A vizes és az etanolos extrakcióból származó két chagakivonat-frakciót összekeverik, így teljes spektrumú chagagomba-kivonatot kapnak. Ez a kivonat különféle termékekké, például tinktúrákká, kapszulákká vagy ehető termékekké alakítható.

Ez az eljárás teljesen lineárisan átméretezhető bármilyen más térfogatra. Ugyanazokat az ultrahangos paramétereket (Ws/L-ben megadott ultrahang-intenzitás, nyomás, hőmérséklet, szilárd:folyadék koncentráció) alkalmazva az ultrahangos chagaextrakció valamennyi egyszer már elért eredménye egyszerűen átvihető nagyobb (vagy kisebb) térfogatokra, miközben ugyanazok az eredmények (azaz kihozatal, folyamathatékonyság) érhetők el.

Az ultrahanggal előállított gombakivonatok poliszacharidokban gazdagok, amelyek számos jótékony egészségügyi hatásukról ismertek. Az UP100H ultrahangos készülék egy 100 watt teljesítményű ultrahangos extraktor olyan gyógygombák hatékony extrakciójához, mint a chaga, a süngomba, a reishi vagy a cordyceps.

Az oldószer kiválasztása

Az ultrahangos extrakció bármilyen oldószerrel kompatibilis. Ez lehetővé teszi az Ön által előnyben részesített oldószer használatát. A fenti chagaextrakciós protokollban 60% etanol : 40% víz (v/v) összetételű oldószerelegyet ajánlunk. Az etanol és a víz kombinációja lehetővé teszi a különböző polaritású fitokémiai vegyületek felszabadítását. Alternatív megoldásként kétfázisú extrakció alkalmazható, amelynek első extrakciós lépésében etanolt, második extrakciós lépésében pedig vizet használnak. Az alkohol és víz oldószer-kombinációjával végzett ultrahangos extrakció vízben és alkoholban oldódó fitokémiai vegyületeket szabadít fel olyan gombákból, mint a chaga.
Ezért az extrakció alapvető fontosságú a tiszta és erős hatású gombakivonatok előállításában.
Az Inonotus obliquus extrakciójához használt egyéb oldószerek közé tartozik többek között az izopropanol, a metanol, a 10% ecetsavat tartalmazó metanol és az etil-acetát. Élelmiszeripari minőségű kivonatokhoz nem mérgező oldószer ajánlott, mivel az oldószer eltávolítása (pl. bepárlás) után néha nyomnyi maradék mennyiségek maradhatnak a kivonatban.

Miért adnak az ultrahangos fürdők elégtelen chagaextrakciós eredményeket?

Az ultrahangos fürdőket általában kíméletes tisztítási feladatokra használják. Az ultrahangos fürdőben az akusztikus kavitáció szabályozatlanul és egyenetlenül eloszolva lép fel egy viszonylag nagy tartályban. Ha a gomba–oldószer keveréket tartalmazó üveg főzőpoharat ultrahangos fürdőbe helyezi, a már eleve gyenge ultrahanghullámoknak át kell haladniuk a főzőpohár falán, ami tovább csökkenti az ultrahang intenzitását. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos tisztítótartály ultrahang-intenzitása túl gyenge a hatékony gombaextrakcióhoz. A gombák sejtfalai kitint tartalmaznak, egy szívós anyagot, amely nagyon merevvé és nehezen feltárhatóvá teszi a gombasejteket. Az olyan gombákból, mint a chaga, a bioaktív vegyületek felszabadításához nagy intenzitású ultrahang szükséges. Az ultrahangos szondák sokkal intenzívebb akusztikus kavitációt hoznak létre; ez az az erő, amely felnyitja a gombák sejtfalait.
 

Az UV-Vis analízis diagramja a chaga gomba ultrahangos szondával és ultrahangos fürdővel végzett extrakcióját hasonlítja össze. Az UP100H szondás ultrahangos készülék (fekete görbe) jelentősen nagyobb kihozatalt biztosít a chaga bioaktív vegyületeiből.

 
Olvasson többet az ultrahangos szondák és az ultrahangos fürdők közötti különbségekről, és nézze meg, hogyan viszonyul egymáshoz az extrakciós hatékonyságuk!

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek chagaextrakcióhoz

Az ultrahangos extrakció megbízható feldolgozási technológia, amely megkönnyíti és felgyorsítja a kiváló minőségű kivonatok előállítását különféle alapanyagokból, például chagából és más gombákból. A Hielscher Ultrasonics kínálata a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékektől az ipari extrakciós rendszerekig a teljes választékot lefedi. Így a Hielscher az Ön tervezett feldolgozási kapacitásához legmegfelelőbb ultrahangos készüléket tudja kínálni. Sokéves tapasztalattal rendelkező munkatársaink a megvalósíthatósági vizsgálatoktól és a folyamatoptimalizálástól egészen az ultrahangos rendszer végleges termelési szinten történő telepítéséig segítik Önt.
Ultrahangos extraktoraink kis helyigénye és sokféle telepítési lehetősége révén még a kis alapterületű pektinfeldolgozó üzemekben is elférnek. Ultrahangos processzorokat világszerte telepítenek élelmiszereket, gyógyszereket és étrend-kiegészítőket gyártó üzemekbe.

Hielscher Ultrasonics – Korszerű extrakciós berendezések

A Hielscher Ultrasonics termékkínálata a kis léptéktől a nagy léptékig a nagy teljesítményű ultrahangos extraktorok teljes választékát lefedi. A kiegészítő tartozékok lehetővé teszik az Ön chagaextrakciós eljárásához legmegfelelőbb ultrahangos készülékkonfiguráció egyszerű összeállítását. Az optimális ultrahangos rendszer a tervezett kapacitástól, térfogattól, alapanyagtól, a szakaszos vagy sorba épített eljárástól és az időbeli ütemezéstől függ.

Szakaszos és folyamatos átfolyásos feldolgozás

A Hielscher ultrahangos készülékei szakaszos és folyamatos átfolyásos feldolgozásra egyaránt használhatók. Az ultrahangos szakaszos feldolgozás ideális folyamatvizsgálathoz, optimalizáláshoz, valamint kis és közepes termelési volumenhez. Nagy mennyiségű chaga gomba feldolgozásához a sorba épített feldolgozás előnyösebb lehet. A folyamatos, sorba épített keverési eljárás összetett rendszert igényel – szivattyúval, tömlőkkel vagy csövekkel és tartályokkal –, ugyanakkor rendkívül hatékony, gyors, és jelentősen kevesebb munkaerőt igényel. Valamennyi ipari rendszer üzemeltethető megnövelt nyomáson, ami fokozza a kavitációt és ezáltal az extrakció hatékonyságát. A Hielscher Ultrasonics az Ön extrakciós térfogatához és folyamatcéljaihoz legmegfelelőbb extrakciós rendszerrel rendelkezik.

Ultrahangos extraktorok minden termelési kapacitáshoz

A Hielscher Ultrasonics termékválasztéka az ultrahangos processzorok teljes spektrumát lefedi: a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékektől az asztali és kísérleti üzemi rendszereken át a teljesen ipari ultrahangos processzorokig, amelyek óránként teherautónyi mennyiségek feldolgozására képesek. A teljes termékválaszték lehetővé teszi, hogy az Ön chagájához és más gombáihoz, feldolgozási kapacitásához és termelési céljaihoz legmegfelelőbb ultrahangos extraktort kínáljuk.
Az asztali ultrahangos rendszerek ideálisak megvalósíthatósági vizsgálatokhoz és folyamatoptimalizáláshoz. A meghatározott folyamatparamétereken alapuló lineáris kapacitásnövelés nagyon egyszerűvé teszi a feldolgozási kapacitás növelését a kisebb tételektől a teljes kereskedelmi termelésig. A kapacitásnövelés nagyobb teljesítményű ultrahangos extraktoregység telepítésével vagy több ultrahangos készülék párhuzamos csoportba kapcsolásával is megvalósítható. Az UIP16000 készülékkel a Hielscher a világ legnagyobb teljesítményű ultrahangos extraktorát kínálja.

Pontosan szabályozható amplitúdók az optimális eredményekért

Valamennyi Hielscher ultrahangos készülék pontosan szabályozható, így megbízható, fáradhatatlan munkaeszköz a termelésben. Az amplitúdó az egyik olyan döntő folyamatparaméter, amely befolyásolja a fitokémiai vegyületek chaga gombából (Inonotus obliquus) történő ultrahangos extrakciójának hatékonyságát és eredményességét.
A Hielscher Ultrasonics valamennyi processzora lehetővé teszi az amplitúdó pontos beállítását. A szonotródák és az amplitúdóerősítő kürtök olyan tartozékok, amelyekkel az amplitúdó még szélesebb tartományban módosítható. A Hielscher ipari ultrahangos processzorai nagyon nagy amplitúdókra képesek, és biztosítják az igényes alkalmazásokhoz szükséges ultrahang-intenzitást. Akár 200µm amplitúdó mellett is könnyedén fenntartható a folyamatos, 24/7 üzemelés.
A pontos amplitúdóbeállítások és az ultrahangos folyamatparaméterek intelligens szoftverrel történő folyamatos felügyelete lehetővé teszi, hogy a gomba alapanyagot a leghatékonyabb ultrahangos körülmények között kezelje. Optimális ultrahangos kezelés a legjobb extrakciós eredményekért!
A Hielscher ultrahangos berendezéseinek robusztussága lehetővé teszi a 24/7 üzemelést nagy igénybevétel mellett és igényes környezetben. Ez a Hielscher ultrahangos berendezéseit az Ön extrakciós követelményeit teljesítő, megbízható munkaeszközzé teszi.

Egyszerű, kockázatmentes tesztelés

Az ultrahangos folyamatok teljesen lineárisan átméretezhetők. Ez azt jelenti, hogy a laboratóriumi vagy asztali ultrahangos készülékkel elért valamennyi eredmény pontosan ugyanarra a kimeneti eredményre méretezhető át, pontosan ugyanazoknak a folyamatparamétereknek az alkalmazásával. Ez az ultrahangos kezelést ideálissá teszi kockázatmentes megvalósíthatósági vizsgálatokhoz, folyamatoptimalizáláshoz és az ezt követő kereskedelmi gyártásba történő bevezetéshez. Vegye fel velünk a kapcsolatot, hogy megtudja, hogyan növelheti az ultrahangos kezelés az Ön chagakivonat-termelését.

A legmagasabb minőség – Németországban tervezve és gyártva

Családi tulajdonban lévő és családi irányítású vállalkozásként a Hielscher a legmagasabb minőségi követelményeket helyezi előtérbe ultrahangos processzorai esetében. Valamennyi ultrahangos készüléket a németországi, Berlin közelében található teltowi központunkban tervezik, gyártják és alaposan tesztelik. A Hielscher ultrahangos berendezéseinek robusztussága és megbízhatósága fáradhatatlan munkaeszközzé teszi őket az Ön termelésében. A teljes terhelés és igényes környezeti körülmények melletti 24/7 üzemelés a Hielscher nagy teljesítményű extraktorainak természetes jellemzője.
A Hielscher ultrahangos processzorai különféle méretekben, az Ön gombaextrakciós folyamatkövetelményeihez pontosan konfigurálva vásárolhatók meg. A kis laboratóriumi főzőpohárban végzett gombakezeléstől a gombaszuszpenziók ipari szintű, folyamatos átfolyásos keveréséig a Hielscher Ultrasonics megfelelő ultrahangos készüléket kínál Önnek! Kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot – örömmel ajánljuk Önnek az ideális ultrahangos rendszert!

Az alábbi táblázat ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról ad tájékoztatást: