Oldószerek a növények ultrahangos extrakciójához
- Az ultrahangos kitermelés számos előnnyel jár, mint a magas hozamok, a gyors kitermelési ráta, a környezetbarát és az alacsony energiafogyasztás.
- Az egyik legerősebb előny a víz mint extrakciós közeg használata. Azonban az ultrahangos kezelés sokféle oldószeres rendszerrel is használható, hogy kiváló eredményeket érjen el a célzott kivonatokhoz.
- A növényi bioaktív anyagok ultrahangos extrahálásához optimális oldószert választunk a nyersanyag tekintetében.
Ultrahangos kitermelése
Az ultrahang jól ismert, hogy megzavarja a sejtszerkezeteket és javítja a tömegátadást, ezáltal növelve a biológiai összetevők extrahálhatóságát (pl. Fenolok, karotinoidok).
Mivel az ultrahangos mechanikai hatások fokozzák a kitermelési folyamatot a jobb tömegátadás következtében, a szerves oldószerek használata gyakran fölösleges. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos extraháláshoz a víz gyakran elegendő extrakciós tápközeg, amelynek számos előnye van: olcsó, nem veszélyes, könnyen hozzáférhető és környezetbarát.
Azonban bizonyos bioaktív vegyületek esetében a legjobb eredményeket ultrahangos extrakcióval lehet elérni illékony oldószerrel kombinálva.
A megfelelő oldószer kiválasztásához figyelembe kell venni a nyersanyagot (pl. Friss vagy szárított, macerált / őrölt vagy porított növényi anyag) és a célzott anyagokat (pl. Lipofil, hidrofil).
Az alábbi táblázat számos olyan oldószert sorol fel, amelyeket sikeresen teszteltek az ultrahangos extrakcióból a növényi anyagból.
| Oldószer | Növény | A szövetek típusa |
|---|---|---|
| Ecetsav / karbamid / cetil-trimetil-ammónium-bromid | rizs | korpa |
| Vizes etanol | a lepárló gabona | gabona |
| Vizes izopropanol | szójabab, repce | magok |
| etanol | A | – |
| Glaciális aktív sav | cirok | – |
| Fenol | paradicsom / burgonya / aloe vera / szójabab | pollen / gumó / levél / mag |
| Fenol / ammónium-acetát | árpa / banán | gyökér / levél |
| Fenol / ammónium-acetát | avokádó / paradicsom / narancs / banán / körte / szőlő / alma / eper | gyümölcsök |
| Fenol / metanol-ammónium-acetát | tűlevelű / banán / alma / burgonya | vetőmag / gyümölcs |
| Nátrium-dodecil-szulfát / aceton | tűlevelű / burgonya | vetőmag / gumó |
| Nátrium-dodecil-szulfát / TCA / aceton | alma / banán | szövet |
| Tca | bab | portok |
| TCA / aceton | citrusfélék / szójabab / aloe vera | levelek |
| TCA / aceton | szója / tűlevelű | magok |
| TCA / aceton | paradicsom | pollenszemcse |
| TCA / aceton / fenol | olajbogyó / bambusz / szőlő / citrom | levelek |
| TCA / aceton / fenol | alma / narancs / paradicsom | gyümölcsök |
| Tiokarbamid / karbamid | szójabab | mag |
| Tiokarbamid / karbamid | alma / banán | szövetek |
| Trisz-HCL puffer | paradicsom | pollenszemcse |
Ultrahangos extrakció sejtekből: a menta mentális pofa (Mentha piperita) mikroszkopikus keresztmetszete (TS) mutatja a sejtek ultrahangos extrahálásának lépéseit (nagyítás 2000x) [forrás: Vilkhu et al. 2011]
Ultrahangosítók extrakcióhoz
A laboratóriumi és ultrahangos ultrahangos készülékekről a teljes ipari ultrahangos extrakciós rendszerekig – A Hielscher Ultrasonics hosszú időn át tapasztalt partnere, amikor erőteljes és megbízható ultrahangos készülékekről van szó a sikeres extrakciós folyamatokhoz.
Ultrahangos rendszerünket széles körben használják biokémiai laboratóriumokban és gyógyszergyártó üzemekben. Az ultrahangos sonotrodák és reaktorok autoklávozhatók és megfelelnek a gyógyszergyártás színvonalának.
A Hielscher ultrahangos páraelszívói mindenféle méretarányban rendelkezésre állnak – a laborról a termelésre.
Hielscher Ultrasonics’ Az ipari ultrahangos processzorok nagyon nagy amplitúdókat képesek szállítani a sejtmátrixok megzavarása és a célzott anyagok felszabadítása érdekében. A 200 μm-ig terjedő amplitúdó könnyen működtethető folyamatosan 24/7-es üzemben. A Hielscher ultrahangos berendezésének teljesítménye és robusztussága magas hozamot, gyors kitermelési sebességet és komplett extrakciót biztosít – kitűnő hagyományos extrakciós folyamatokat.
Ultrahangos feldolgozóink kombinálhatók hagyományos extrakciós módszerekkel, például Soxhlet extrakció vagy szuperkritikus CO2 kitermelés. A meglévő gyártósorokba történő újratelepítés könnyen megvalósítható.
Irodalom / Referenciák
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- 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.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Tudni érdemes
Ultrahangos extrakció kavitációval
Intenzív ultrahanghullámok keletkeznek akusztikus kavitáció folyadékokban. A kavitációs nyíróerők szétszakítják a sejtfalat és a membránokat, hogy az intracelluláris anyag szabaduljon fel. Az ultrahangos extrakció az oldószer nagyobb behatolását eredményezi növényi szövetekké, és javítja a tömegátadást. Ezáltal az ultrahangos extrakció intenzívebbé teszi az extrakciós folyamatot, ezáltal nagyobb hozammal, gyorsabb kitermelési sebességgel és teljesebb kivonással.
Oldószerrendszerek
A növényi anyagból származó bioaktív vegyületek kivonására különféle oldószerrendszerek állnak rendelkezésre. A hidrofil vegyületek extrahálásához leginkább poláros oldószereket, például metanolt, etanolt vagy etil-acetátot választanak ki, míg a lipofil vegyületek (pl. Lipidek) extrahálására oldószerrendszerek, például diklór-metán vagy diklór-metán / metanol v / v 1: 1 ) előnyösek. A hekzánt gyakran használják oldószerként a klorofill extraháláshoz.
Szerves oldószerek
A szerves oldószer egy illékony szerves vegyület (VOC) típusú. A VOC-k szerves vegyszerek, amelyek szobahőmérsékleten párolognak.
Az oldószerként használt szerves vegyületek a következők:
- aromás vegyületek, pl. benzol és toluol
- alkoholok, például metanol
- észterek és éterek
- ketonok, pl. aceton
- aminok
- nitrált és halogénezett szénhidrogének
Számos szerves oldószer mérgezőnek vagy rákkeltőnek minősül. Téves kezelés esetén veszélyesek lehetnek az emberre és szennyezhetik a levegőt, a vizet és a talajt.
Bioaktív vegyületek
A bioaktív vegyületeket olyan anyagokként definiálják, amelyek hatással vannak az élő szervezetekre, szövetekre vagy sejtekre. A biológiailag aktív anyagok közé tartoznak az antibiotikumok, enzimek és vitaminok. A bioaktív anyagokat, például karotinoidokat és polifenolokat például gyümölcsökből, levelekből és zöldségekből lehet extrahálni, míg a növényi olajokban található fitoszterolokat.
A növényi eredetű bioaktív vegyületek közé tartoznak a flavonoidok, a koffein, a karotinoidok, a kolin, a ditiofolionok, a fitoszterolok, a poliszacharidok, a fitoösztrogének, a glükozinolátok, a polifenolok és az antocianinok. Számos bioaktív anyagot értékelnek antioxidánsként való működésre, és ezért egészségügyi szempontból hasznosnak tekintik.
[/kiemelés]