Ընկուզեղենի յուղերի և լիպիդների ուլտրաձայնային արդյունահանում
Ընկուզեղենի յուղեր և լիպիդներ. կազմը և նշանակությունը
Ընկուզեղենը հարուստ է չհագեցած ճարպաթթուներով և կենսաակտիվ լիպիդներով, որոնք զգալի հետաքրքրություն են ներկայացնում սննդային, դեղագործական և արդյունաբերական առումներով։ Լիպիդային կազմը տարբերվում է ըստ տեսակի, սակայն սովորաբար ներառում է տրիգլիցերիդներ, ազատ ճարպաթթուներ, ֆոսֆոլիպիդներ և փոքր քանակներով բաղադրիչներ, ինչպիսիք են ֆիտոստերոլներն ու տոկոֆերոլները (վիտամին E-ի միացություններ)։ Ընկուզեղենի յուղերում տարածված ճարպաթթուներից են օլեինաթթուն (C18:1), լինոլաթթուն (C18:2), պալմիտինաթթուն (C16:0) և ալֆա-լինոլենաթթուն (C18:3)։
Ընկուզեղենից ստացված յուղերն ու լիպիդներն օգտագործվում են հետևյալի համար.
- Օքսիդացման նկատմամբ բարձր կայունությամբ և բարձր սննդային արժեքով սառը մամլված ուտելի յուղեր
- Դեղագործական օժանդակ նյութեր և լիպոֆիլ ակտիվ նյութերի կրիչներ
- Կոսմետիկ բաղադրություններ՝ շնորհիվ դրանց փափկեցնող, հակաօքսիդանտ և մաշկի վիճակը բարելավող հատկությունների
- Անփոխարինելի ճարպաթթուներով և բուսական ստերոլներով հարուստ սննդային հավելումներ
Արդյունավետ արդյունահանումը վճռորոշ է այս զգայուն միացությունները պահպանելու համար, հատկապես ջերմաանկայուն մատրիցներում, ինչպիսիք են նուշը, պնդուկը, ընկույզը և մակադամիան։
Ուլտրաձայնային լուծիչային արդյունահանման սկզբունքները
Յուղերի և լիպիդների արդյունահանումը հիմնված է լուծիչի դիֆուզիայի և մատրիցի քայքայման վրա։ Ավանդական մեթոդները, ինչպիսիք են Սոքսլետի արդյունահանումը կամ մեխանիկական մամլումը, ժամանակատար և էներգատար են։ Ուլտրաձայնային մշակումը մեխանիկական առավելություն է ապահովում ակուստիկ կավիտացիայի կիրառմամբ։ Երբ բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներն անցնում են լուծիչի միջով, դրանք ստեղծում են մանրադիտակային պղպջակներ, որոնք արագ ընդարձակվում և փլուզվում են։ Այս գործընթացն առաջացնում է ինտենսիվ սահքի ուժեր, միկրոշիթեր և տեղային բարձր ճնշումներ։
Ընկուզեղենի յուղի արդյունահանման ժամանակ կավիտացիան քայքայում և բացում է բուսական բջիջների պատերը՝ ներբջջային լիպիդներն ազատելով շրջապատող լուծիչի մեջ։ Արդյունքը ջերմային մեթոդների համեմատ ավելի արագ արդյունահանումն է, ավելի բարձր ելքը և չհագեցած լիպիդների ավելի լավ պահպանումը։ Բացի այդ, կավիտացիան կարող է ոչ միայն լուծել լուծելի միացությունները, այլև դիսպերսել անլուծելի միացությունները։
Փորձարարական կայանքը
Այս ցուցադրության համար օգտագործվել է Hielscher UIP1000hdT ուլտրաձայնային պրոցեսոր՝ հետևյալ պայմաններում.
- Ուլտրաձայնային հզորություն՝ 1000 Watts
- Տատանման լայնույթ՝ 100% (համարժեք է Cascatrode սոնոտրոդի վրա գագաթից գագաթ 35µm տեղաշարժին)
- Սոնոտրոդ՝ 40mm Cascatrode (CS4d40L2)
- Լուծիչ՝ 500mL 70% էթանոլ (v/v)
- Նմուշ՝ 200g մանրացված խառը ընկուզեղեն
- Ռեակցիոն անոթ՝ 800mL բորոսիլիկատային ապակուց բաժակ
- Պայմաններ՝ բաց անոթ, շրջակա միջավայրի ճնշում, շրջակա միջավայրի ջերմաստիճան
UIP1000hdT սարքն աշխատեցվել է խմբաքանակային ռեժիմով։ Էթանոլն ընտրվել է իր ցածր թունավորության, որպես լուծիչ ամֆիֆիլ հատկությունների և սննդային ու դեղագործական կիրառությունների համար պիտանիության պատճառով։ Ուլտրաձայնային մշակման ընթացքում լուծիչը վայրկյանների ընթացքում կաթնագույն է դարձել՝ արդյունահանված լիպիդների և յուղերի դիսպերսման հետևանքով։
Վակուումային զտում
Ուլտրաձայնային մշակումից հետո խառնուրդը պարունակում է և՛ հեղուկ հանուկ, և՛ մնացորդային պինդ նյութեր։ Պինդ և հեղուկ փուլերի բաժանումը կատարվում է վակուումի տակ՝ Բյուխների ձագարի և թղթե կամ թաղանթային զտիչի միջոցով։
Նվազեցված ճնշման տակ զտումը նախընտրելի է՝ օդի և լույսի երկարատև ազդեցությունից խուսափելու համար, քանի որ դրանք կարող են նպաստել չհագեցած լիպիդների օքսիդացմանը։ Համոզվեք, որ.
- Ընկուզեղենի մասնիկները բավականաչափ փոքր են, սակայն չափազանց մանր չեն՝ խցանումը կանխելու համար։
- Ձագարը պատշաճ կերպով հերմետիկ միացված է կոլբային՝ վակուումային համակարգի հերմետիկությունը պահպանելու համար։
- Զտումը կատարվում է անհապաղ՝ էթանոլի գոլորշիացումը նվազագույնի հասցնելու համար
Ստացված զտվածքը լիպիդներով հարուստ էթանոլային լուծույթ է՝ զերծ կախված պինդ մասնիկներից և պատրաստ լուծիչի վերականգնման համար։
Հանուկի UV-Vis սպեկտրոսկոպիա
Լուծիչի հեռացումից առաջ ուլտրամանուշակագույն և տեսանելի տիրույթների (UV-Vis) սպեկտրոսկոպիան էթանոլային հանուկի մասին տեղեկատվական վերլուծական պատկեր է տալիս։ Այս մեթոդը բացահայտում է ընկուզեղենից արդյունահանված բնական քրոմոֆորների առկայությունը, այդ թվում՝ բազմաչհագեցած ճարպաթթուների, տոկոֆերոլների, ֆենոլային ածանցյալների և լիպիդներում լուծելի այլ կենսամոլեկուլների։ Սկանավորումն իրականացվում է 200nm և 400nm սահմանների միջև՝ զուգորդված համակարգերի և արոմատիկ ֆունկցիոնալ խմբերի π→π* և n→π* անցումների համար առավել համապատասխան տիրույթում։
Օգտագործելով 70% էթանոլում նոսրացված հանուկով լցված 1cm քվարցային կյուվետ՝ օպտիկական խտության սպեկտրները գրանցվում են ստանդարտ UV-Vis սպեկտրոֆոտոմետրով։ Հանուկը սովորաբար ունի բաց դեղինից մինչև սաթագույն երանգ և կարող է ուլտրամանուշակագույն տիրույթում ցուցաբերել օպտիկական խտության մի քանի գագաթ՝ կախված ընկուզեղենի տեսակից և արդյունահանման պայմաններից։
Ուլտրամանուշակագույն և տեսանելի տիրույթներ (UV-Vis). ուլտրաձայնային և ավանդական արդյունահանման համեմատություն
Այս UV-Vis սպեկտրային պատկերը վերարտադրելի է և բնորոշ է ընկուզեղենից էթանոլի հիմքով արդյունահանմանը։ Թեև այն որևէ կոնկրետ միացության համար յուրահատուկ չէ, գագաթների դասավորությունն ու ինտենսիվությունը կարող են օգտագործվել արդյունահանման կայունությունը վերահսկելու, լուծիչի արդյունավետությունը գնահատելու և թիրախային մոլեկուլների առկայությունը նախնական հետազոտելու համար։ Կազմի հետագա վերլուծությունը կարող է իրականացվել դիոդային մատրիցով հայտնաբերմամբ բարձր արդյունավետության հեղուկային քրոմատագրությամբ (HPLC-DAD) կամ էթանոլի հեռացումից հետո՝ GC-MS մեթոդով։
Պտտական գոլորշիացում՝ լուծիչի հեռացման համար
Վերջնական փուլը ներառում է էթանոլի գոլորշիացումը՝ ընկուզեղենի յուղի խտանյութն առանձնացնելու համար։ Պտտական գոլորշիացումն իդեալական է այս նպատակի համար, քանի որ այն հեռացնում է ցնդող լուծիչները նվազեցված ճնշման և մեղմ ջերմաստիճանային պայմաններում՝ այդպիսով պաշտպանելով ջերմազգայուն միացությունները։
Գոլորշիացման պարամետրերը
Այս գործընթացում.
- Պտտական գոլորշիացուցիչն աշխատեցվում է բաղնիքի 60°C (140°F) ջերմաստիճանում։
- Վակուումի մակարդակը սահմանվում է շրջակա միջավայրի ճնշումից 700mbar ցածր, ինչը համարժեք է 313mbar բացարձակ ճնշման։
- Նմուշը պտտեցվում է մոտավորապես 100rpm արագությամբ՝ 1L կլորահատակ կոլբայում։
- Էթանոլի գոլորշիները խտացնելու համար հովացման գալարախողովակի ջերմաստիճանը պահպանվում է 5–10°C (41–50°F) սահմաններում
Այս կայանքը թույլ է տալիս արդյունավետորեն գոլորշիացնել էթանոլը (որի եռման ջերմաստիճանը 313mbar ճնշման դեպքում նվազեցված է մինչև ~60°C)՝ առանց հանուկը գերտաքացնելու։ Ընդունիչ կոլբայում հավաքվում է թորված էթանոլը, որը հնարավոր է կրկին օգտագործել։ Երկարատև աշխատանքի ընթացքում ջրային բաղնիքը ջերմամեկուսացնելու և ջրի կորուստը նվազեցնելու համար կարելի է ավելացնել բաղնիքի համար նախատեսված լողացող պոլիպրոպիլենային գնդիկներ։
Գոլորշիացման ավարտին մոտ յուղը կարող է սկսել կպչել ապակուն։ Գործընթացը լիակատար չորացումից փոքր-ինչ շուտ դադարեցնելը կարող է պահպանել հոսունությունը և կանխել գերտաքացումը։ Վերջնական չորացման փուլը կարող է իրականացվել ազոտի միջավայրում կամ վակուումային չորացման պահարանում։
Արդյունահանման արագ, մասշտաբի մեծացման ենթակա և վերարտադրելի մեթոդ
Hielscher UIP1000hdT սարքով ուլտրաձայնային արդյունահանումն ընկուզեղենից յուղերի և լիպիդների առանձնացման արագ, մասշտաբի մեծացման ենթակա և վերարտադրելի մեթոդ է ապահովում։ Պատշաճ զտման և պտտական գոլորշիացման մեթոդների հետ համակցվելիս այս մեթոդն ապահովում է ընկուզեղենի յուղի բարձրորակ հանուկներ, որոնք պիտանի են սննդային, դեղագործական կամ կոսմետիկ կիրառությունների համար։
Ուլտրաձայնային արդյունահանման կիրառման համար խնդրում ենք անմիջապես կապվել մեզ հետ։ Մենք ուրախ կլինենք օգնել ձեզ օպտիմալացնել յուրաքանչյուր փուլը՝ ըստ նյութի տեսակի, լուծիչային համակարգի և հետագա կիրառության




