Դարչինի տուրբոէքստրակցիա ուլտրաձայնի միջոցով

Դարչինի ավանդական էքստրակցիան ժամանակատար է և համեմատաբար անարդյունավետ։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան գործընթացի ինտենսիվացման պարզ, բայց բարձր արդյունավետությամբ մեթոդ է, որը կրճատում է էքստրակցիայի տևողությունը մինչև մի քանի ժամ և միաժամանակ մեծացնում դարչինի եթերայուղի ելքը։

Դարչինի բարելավված էքստրակցիա ուլտրաձայնի միջոցով

Դարչինի եթերայուղի ավանդական էքստրակցիան իրականացվում է դարչինի կեղևի և տերևների՝ ջրային գոլորշով թորմամբ։ Ջրային գոլորշով ավանդական թորումը շատ դանդաղ և ժամանակատար է։ Որքան բարձր է դարչինի յուղի նպատակային ելքը, այնքան երկար է տևում ջրային գոլորշով թորումը, ինչը նշանակում է, որ դարչինի տերևներով լի մեկ կաթսայի պարունակության՝ ջրային գոլորշով թորումը կարող է տևել մինչև 12 ժամ, մինչդեռ դարչինի կեղևի՝ ջրային գոլորշով թորումը կարող է տևել ավելի քան 24 ժամ։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան քայքայում է դարչինի կեղևի և տերևների բջջային կառուցվածքները, ինչի շնորհիվ դարչինի յուղն ազատվում է արագ և ամբողջությամբ։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան զգալիորեն արագացնում է ջրային գոլորշով թորումը՝ մշակման տևողությունը մեկ ամբողջ օրից կրճատելով մինչև մի քանի ժամ և միաժամանակ մեծացնելով դարչինի եթերայուղի ելքը։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան ազատում է դարչինի բուրավետ միացությունների ամբողջ սպեկտրը՝ ներառյալ ցինամալդեհիդը, լինալոլը, էվգենոլը և դարչնաթթուն։ Բարձրորակ եթերայուղային միացությունների ամբողջ սպեկտրը պարունակող էքստրակտի ստացումն է ուլտրաձայնով արդյունահանված դարչինի յուղերի գերազանց որակի պատճառը։ Մասնավորապես, հիմնական օրգանական միացությունը՝ ցինամալդեհիդը, դարչինին հաղորդում է իրեն բնորոշ համն ու բույրը։ Քանի որ ուլտրաձայնային մշակումը ոչ ջերմային մշակում է, եթերայուղի միացությունները պաշտպանվում են ջերմային քայքայումից։ Հետևաբար, ուլտրաձայնային էքստրակցիայով ստացվում են ինտենսիվ բույրով եթերայուղեր, որոնք համապատասխանում են որակի ամենաբարձր չափանիշներին։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է կիրառվել դարչինի կեղևի և տերևների համար։ Դարչինի տերևների յուղն ավելի ուժեղ բույր ունի, քան կեղևի յուղը։ Դարչինի տերևները պարունակում են մեծ քանակությամբ էվգենոլ։

Ինչու է ուլտրաձայնային էքստրակցիան գերազանցում ջրային գոլորշով թորմանը

Գոլորշային թորման միջոցով դարչինից եթերայուղեր ստանալու համար դրանք նախ պետք է ազատել բուսական մատրիցից (այսինքն՝ դարչինի տերևների կամ կեղևի բուսական բջիջներից)։ Գոլորշային թորման ընթացքում դարչինի բուսական հումքը կաթսաներում եռացնում են մինչև 24 ժամ։ Միայն ջերմության ազդեցությունը համեմատաբար անարդյունավետ է բջջային կառուցվածքները քայքայելու և դրանցում պարփակված եթերայուղերն ազատելու համար։ Ընդհանուր առմամբ, եռացումը լիովին չի ազատում պարփակված եթերայուղերը, և մնացորդային յուղերի մեծ քանակություններ կորչում են, քանի որ չեն արդյունահանվել։ Ջերմային արդյունահանման գործընթացից հետո իրականացվում է գոլորշային թորումը։ Այդ նպատակով եռացնում են երկու չխառնվող հեղուկների (այսինքն՝ եթերայուղի և ջրի) խառնուրդը։ Խառնուրդը սկսում է եռալ, երբ դրանց գոլորշիների գումարային ճնշումը հավասարվում է 760 mm Hg։ Այսպիսով, ջրի և եթերայուղի խառնուրդի եռման ջերմաստիճանը կլինի ավելի ցածր, քան առանձին վերցրած բաղադրիչներից յուրաքանչյուրի եռման ջերմաստիճանը։ Ավանդական հիդրոթորումն ունի էական թերություններ. եռացման և գոլորշիացման երկարատև գործընթացը պահանջում է շատ ժամանակ և էներգիա։
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը գործում է ակուստիկ կավիտացիայի միջոցով։ Ակուստիկ կավիտացիա առաջանում է, երբ հզոր ուլտրաձայնի ալիքները հաղորդվում են հեղուկին (օրինակ՝ լուծիչում կամ ջրում բուսական նյութ պարունակող կախույթին)։ Ուլտրաձայնային ալիքները տարածվում են հեղուկի միջով՝ առաջացնելով բարձր ճնշման / ցածր ճնշման հերթագայող ցիկլեր։ Ցածր ճնշման ցիկլերի ընթացքում առաջանում են վակուումային մանր պղպջակներ (այսպես կոչված՝ կավիտացիոն պղպջակներ), որոնք մեծանում են ճնշման մի քանի ցիկլերի ընթացքում։ Որոշակի չափի հասնելիս, երբ պղպջակներն այլևս չեն կարող ավելի շատ էներգիա կլանել, դրանք բարձր ճնշման ցիկլի ընթացքում ուժգին փլուզվում են դեպի ներս։ Պղպջակների փլուզումը բնութագրվում է կավիտացիոն ուժերի ինտենսիվ ազդեցությամբ, այդ թվում՝ միկրոտուրբուլենտությամբ և մինչև 100m/s արագությամբ հեղուկային հոսքերով։ Այս կավիտացիոն սահքային ազդեցությունները հայտնի են նաև որպես սոնոմեխանիկական ազդեցություններ։ Կենսաակտիվ մոլեկուլների ուլտրաձայնային արդյունահանումը հիմնականում պայմանավորված է սոնոմեխանիկական ազդեցություններով. խառնումն ու տուրբուլենտությունը քայքայում են բջիջները և նպաստում զանգվածափոխանակությանը։ Սա նշանակում է, որ կենսաակտիվ մոլեկուլները, ինչպիսիք են եթերայուղերը, պոլիֆենոլները, տերպենները և կանաբինոիդները, բուսական բջիջների մատրիցից ազատվում և անցնում են լուծիչի մեջ։
Ուլտրաձայնային արդյունահանման առավելությունը եռացման և գոլորշային թորման ավանդական մեթոդի նկատմամբ եթերայուղերի և այլ օրգանական միացությունների համեմատաբար ավելի մեծ քանակի արդյունահանումն է՝ զգալիորեն ավելի կարճ ժամանակում։ Արդյունահանման ավելի բարձր ելքերը կանխում են հումքի կորուստը և արդյունահանումը դարձնում ավելի շահութաբեր։ Ուլտրաձայնային արդյունահանմամբ ձեռք բերվող ժամանակի և էներգիայի խնայողությունները զգալի են։ Որպես ոչ ջերմային մեթոդ՝ ուլտրաձայնային արդյունահանումը կանխում է ջերմազգայուն միացությունների՝ ջերմության ազդեցությամբ քայքայումը։
Չափավոր ջերմաստիճանները և մշակման կարճ տևողությունը ուլտրաձայնային արդյունահանման հիմնական առավելություններից են, քանի որ կանխվում է բնական հանուկների ջերմային քայքայումը։ Սա ուլտրաձայնային արդյունահանումը դարձնում է խիստ արդյունավետ, և այդպիսով ուլտրաձայնային մշակմամբ ստացվում են գերազանց որակի եթերայուղեր։

Դարչինի ուլտրաձայնային արդյունահանման դեպքերի ուսումնասիրություններ

Գիտահետազոտական և արդյունաբերական ոլորտներում արդեն կիրառվում է ուլտրաձայնային արդյունահանումը բազմաթիվ բուսական հումքատեսակներից, այդ թվում՝ դարչինի տերևներից և կեղևից, բարձրորակ եթերայուղեր ստանալու համար։

Դարչինի ուլտրաձայնային հիդրոթորում

Chen-ը և համահեղինակները (2020) ուսումնասիրել են ուլտրաձայնով խթանվող հիդրոթորումը և եզրակացրել, որ ուլտրաձայնային մշակումը զգալիորեն բարելավել է թորման գործընթացը։ Ուլտրաձայնային գոլորշային թորումն ապահովել է դարչինի յուղի ավելի բարձր ելք՝ էքստրակցիայի կտրուկ կրճատված ժամանակահատվածում։ GC-MS վերլուծության միջոցով նրանք ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնով օժանդակվող հիդրոթորումն ավանդական հիդրոթորման համեմատ ապահովել է ավելի արժեքավոր եթերայուղ՝ հիմնական միացության՝ տրանս-ցինամալդեհիդի բարձր պարունակությամբ։ Սկանավորող էլեկտրոնային միկրոլուսանկարը (SEM) հաստատել է ուլտրաձայնային մշակման արդյունավետությունը դարչինի յուղի էքստրակցիայի համար։ Բացի այդ, էլեկտրաէներգիայի սպառման և CO2 արտանետումների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ ուլտրաձայնով օժանդակվող հիդրոթորման գործընթացն ավելի տնտեսող և էկոլոգիապես բարենպաստ մոտեցում է։ Ուստի Chen-ը և համահեղինակներն ամփոփում են, որ ուլտրաձայնով օժանդակվող հիդրոթորումը դարչինի եթերայուղի էքստրակցիայի արդյունավետ և կանաչ տեխնոլոգիա է, որը կարող է բարելավել դարչինի յուղերի քանակն ու որակը։

Դարչինի ուլտրաձայնային էքստրակցիա՝ խոր էվտեկտիկ լուծիչների կիրառմամբ

Ցույց է տրվել, որ խոր էվտեկտիկ լուծիչներով ուլտրաձայնային էքստրակցիան դարչինի կեղևից տրանս-ցինամալդեհիդի և կումարինի բարձր ելք ապահովող գերազանց մեթոդ է։
Օպտիմալ պայմաններում այս մեթոդն ապահովել է տրանս-ցինամալդեհիդի և կումարինի ավելի բարձր պարունակություն, քան օրգանական լուծիչների (96% էթանոլ) կիրառմամբ սովորական մեթոդները (հետադարձ սառնարանով էքստրակցիա, Սոքսլետի մեթոդ և մացերացիա)։ Պարզվել է, որ բնական խոր էվտեկտիկ լուծիչներով ուլտրաձայնային էքստրակցիայի օպտիմալ պայմաններն են խոլինի քլորիդ–կիտրոնաթթու (ChCl-CA) խառնուրդը՝ 40% ջրի ավելացմամբ և 30 րոպե էքստրակցիայի տևողությամբ՝ դարչինի կեղևից (C. burmannii Blume) տրանս-ցինամալդեհիդ (9,24 ± 0,01 mg/g) և կումարին (11,6 ± 0,11 mg/g) էքստրակցելու համար։ Անհրաժեշտ են հետագա հետազոտություններ՝ դարչինի կեղևից ստացված տրանս-ցինամալդեհիդի և կումարինի դեղաբանական ակտիվությունն ուսումնասիրելու համար։ (Տե՛ս Aryati և համահեղինակներ, 2020)

Դարչինի կեղևի մակերևույթի պատկերը՝ ստացված սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակմամբ, 1000x խոշորացմամբ. չորացված փոշի (a), մացերացիոն էքստրակցիայից հետո (b), հետադարձ սառնարանով էքստրակցիայից հետո (c), Սոքսլետի էքստրակցիայից հետո (d), NADES-UAE ChCl-CA կիրառմամբ էքստրակցիայից հետո (e)։
Հետազոտության և պատկերի հեղինակներ՝ Aryati և համահեղինակներ, 2020

Բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային էքստրակտորներ

Ուլտրաձայնային էքստրակցիան մշակման հուսալի տեխնոլոգիա է, որը հեշտացնում և արագացնում է բարձրորակ եթերայուղերի արտադրությունը։ Hielscher Ultrasonics ընկերության տեսականին ընդգրկում է ամբողջ տիրույթը՝ կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև արդյունաբերական էքստրակցիոն համակարգեր։ Այսպիսով, մենք՝ Hielscher ընկերությունում, կարող ենք ձեզ առաջարկել ձեր նախատեսած մշակման արտադրողականությանը լավագույնս համապատասխանող ուլտրաձայնային սարքը։ Մեր բազմամյա փորձ ունեցող աշխատակիցները կաջակցեն ձեզ՝ իրագործելիության փորձարկումներից և գործընթացի օպտիմալացումից մինչև ձեր ուլտրաձայնային համակարգի տեղադրումը վերջնական արտադրական մասշտաբով։
Մեր ուլտրաձայնային էքստրակտորների զբաղեցրած փոքր տարածքը, ինչպես նաև տեղադրման տարբերակների բազմազանությունը թույլ են տալիս դրանք տեղավորել նույնիսկ փոքր տարածք ունեցող արտադրամասերում։ Ուլտրաձայնային պրոցեսորներն ամբողջ աշխարհում տեղադրված են սննդամթերքի, դեղագործական արտադրանքի և սննդային հավելումների արտադրամասերում։

Hielscher Ultrasonics – Առաջադեմ էքստրակցիոն սարքավորումներ

Hielscher Ultrasonics ընկերության արտադրատեսականին ընդգրկում է բարձր արտադրողականությամբ ուլտրաձայնային էքստրակտորների ամբողջ տիրույթը՝ փոքրից մինչև մեծ մասշտաբի։ Լրացուցիչ պարագաները թույլ են տալիս հեշտությամբ հավաքել ձեր էքստրակցիայի գործընթացին լավագույնս համապատասխանող ուլտրաձայնային սարքի կազմաձևը։ Ուլտրաձայնային համակարգի օպտիմալ կազմաձևը կախված է նախատեսվող արտադրողականությունից, ծավալից, հումքից, խմբաքանակային կամ հոսքագծային գործընթացից և ժամանակացույցից։

Խմբաքանակային և հոսքագծային մշակում

Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը կարող են օգտագործվել խմբաքանակային և անընդհատ հոսքային մշակման համար։ Ուլտրաձայնային խմբաքանակային մշակումն իդեալական է գործընթացի փորձարկման, օպտիմալացման և փոքրից միջին ծավալի արտադրության համար։ Բուսական հումքի (օրինակ՝ դարչինի տերևների և կեղևի) մեծ ծավալների արտադրության համար հոսքագծային մշակումը կարող է ավելի շահավետ լինել։ Թեև խմբաքանակային մշակումը պահանջում է միայն շատ պարզ սարքավորումային կազմաձև, այն ավելի ժամանակատար և աշխատատար է։ Անընդհատ հոսքագծային էքստրակցիայի գործընթացը պահանջում է բարդ սարքավորումային կազմաձև՝ բաղկացած պոմպից, ճկափողերից կամ խողովակներից և տարողություններից, սակայն այն ավելի արդյունավետ է, ավելի արագ և զգալիորեն պակաս աշխատանք է պահանջում։ Hielscher Ultrasonics ընկերությունն ունի ձեր էքստրակցիայի ծավալին և գործընթացի նպատակներին առավել համապատասխան էքստրակցիոն սարքավորումային կազմաձևը։

Ուլտրաձայնային էքստրակտորներ ցանկացած արտադրական հզորության համար

Hielscher Ultrasonics ընկերության արտադրատեսականին ընդգրկում է ուլտրաձայնային պրոցեսորների ամբողջ տեսականին՝ կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից, սեղանադիր և փորձնական համակարգերից մինչև լիովին արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորներ, որոնք կարող են ժամում մշակել ավտոբեռնատարների բեռնածավալներով հումք։ Ամբողջական արտադրատեսականին մեզ հնարավորություն է տալիս ձեզ առաջարկել ձեր հումքին, մշակման հզորությանը և արտադրական նպատակներին առավել համապատասխան ուլտրաձայնային էքստրակտորը։
Սեղանադիր ուլտրաձայնային համակարգերն իդեալական են իրագործելիության փորձարկումների և գործընթացի օպտիմալացման համար։ Հաստատված գործընթացային պարամետրերի վրա հիմնված մասշտաբի գծային մեծացումը շատ հեշտ է դարձնում մշակման հզորությունների ավելացումը՝ փոքր խմբաքանակներից մինչև լիարժեք առևտրային արտադրություն։ Մասշտաբի մեծացումը կարելի է իրականացնել կա՛մ ավելի հզոր ուլտրաձայնային էքստրակտոր տեղադրելով, կա՛մ մի քանի ուլտրաձայնային սարքեր զուգահեռ միավորելով։ UIP16000 մոդելով Hielscher ընկերությունն առաջարկում է աշխարհում ամենահզոր ուլտրաձայնային էքստրակտորը։

Ճշգրիտ կարգավորվող ամպլիտուդներ՝ օպտիմալ արդյունքների համար

Hielscher բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը ճշգրիտ կարգավորվող են և, հետևաբար, արտադրության մեջ հուսալի աշխատող սարքեր են։ Ամպլիտուդը գործընթացի վճռորոշ պարամետրերից մեկն է, որոնք ազդում են դարչինից եթերայուղերի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի արդյունավետության և արդյունքայնության վրա։
Hielscher Ultrasonics ընկերության բոլոր պրոցեսորները թույլ են տալիս ճշգրիտ սահմանել ամպլիտուդը։ Սոնոտրոդները և ամպլիտուդն ուժեղացնող եղջյուրաձև հարմարանքներն օժանդակ պարագաներ են, որոնք թույլ են տալիս փոփոխել ամպլիտուդը նույնիսկ ավելի լայն տիրույթում։ Hielscher արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ և պահանջկոտ կիրառությունների համար անհրաժեշտ ուլտրաձայնային ինտենսիվություն։ Մինչև 200µm ամպլիտուդներով անընդհատ աշխատանքը հեշտությամբ կարելի է ապահովել 24/7 ռեժիմով։
Ամպլիտուդի ճշգրիտ կարգավորումները և խելացի ծրագրային ապահովման միջոցով ուլտրաձայնային գործընթացի պարամետրերի մշտական վերահսկումը ձեզ հնարավորություն են տալիս դարչինի տերևներն ու կեղևը մշակել ամենաարդյունավետ ուլտրաձայնային պայմաններում։ Օպտիմալ ուլտրաձայնային մշակում՝ էքստրակցիայի լավագույն արդյունքների համար։
Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7 ռեժիմով՝ ծանր բեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում։ Սա Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումները դարձնում է հուսալի աշխատանքային գործիք, որը բավարարում է էքստրակցիայի ձեր պահանջները։

Հեշտ, առանց ռիսկի փորձարկում

Ուլտրաձայնային գործընթացների մասշտաբը կարելի է մեծացնել լիովին գծային կերպով։ Սա նշանակում է, որ լաբորատոր կամ սեղանադիր ուլտրաձայնային սարքով ստացած յուրաքանչյուր արդյունք կարելի է մասշտաբի մեծացմամբ հասցնել ճիշտ նույն ելքային արդյունքին՝ կիրառելով գործընթացի ճիշտ նույն պարամետրերը։ Սա ուլտրաձայնային մշակումը դարձնում է իդեալական՝ առանց ռիսկի իրագործելիության փորձարկումների, գործընթացի օպտիմալացման և հետագայում առևտրային արտադրության մեջ ներդրման համար։ Կապվեք մեզ հետ՝ իմանալու, թե ինչպես կարող է ուլտրաձայնային մշակումը մեծացնել դարչինի էքստրակտի ձեր արտադրությունը։

Բարձրագույն որակ – նախագծված և արտադրված Գերմանիայում

Լինելով ընտանեկան սեփականություն հանդիսացող և ընտանիքի կողմից կառավարվող ձեռնարկություն՝ Hielscher ընկերությունն իր ուլտրաձայնային պրոցեսորների համար առաջնահերթ է համարում որակի բարձրագույն չափանիշները։ Բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը նախագծվում, արտադրվում և մանրակրկիտ փորձարկվում են մեր գլխավոր գրասենյակում՝ Գերմանիայի Տելտով քաղաքում՝ Բեռլինի մերձակայքում։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունն ու հուսալիությունը դրանք դարձնում են ձեր արտադրության աշխատասեր գործիքը։ Լրիվ բեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում 24/7 աշխատանքը Hielscher բարձր արտադրողականությամբ խառնիչների բնական բնութագիրն է։

Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորության մասին․