Terpene ekstraksi oleh Ultrasonics
Ultrasonic terpene ekstraksi telah terbukti memberikan hasil tinggi terpene caryophyllene oksida, misalnya dari ganja dan hop. Caryophyllene oksida adalah terpene ditemukan dalam ganja, hop, merica, kemangi dan rosemary. Sebagai senyawa aktif, diekstrak terpene caryophyllene oksida digunakan sebagai penyedap aditif dan kesehatan suplemen.
Penggunaan diekstrak Caryophyllene oksida
Caryophyllene oksida dibedakan oleh bau aromatik dan rasa (yaitu herbal). Karena bau aromatik yang intens dan rasanya, sering digunakan sebagai aditif penyedap dalam makanan serta komponen wewangian. Selain itu, ia juga memiliki kemampuan mengikat dengan reseptor endokrin CB2 dalam tubuh manusia, yang membuatnya menjadi komponen farmasi yang menarik.
Ultrasonic ekstraksi dari Caryophyllene oksida
Ekstraksi ultrasonik terpene caryophyllene oksida adalah teknik yang sangat baik untuk menghasilkan hasil yang tinggi, misalnya dari ganja dan hop. Baca lebih lanjut tentang kavitasi akustik, prinsip aktif ekstraksi ultrasonik!
Sebagai contoh, β-caryophyllene oksida ultrasonically diekstraksi dengan perangkat ultrasonik UP100H (100W, 30kHz) dari kuncup hop kering.
Data analisis GC menunjukkan hasil ekstraksi β-caryophyllene oksida, diekstraksi dengan Hielscher UP100H dari hop.
UP400St – prosesor ultrasonik 400W yang kuat untuk ekstraksi terpene dengan agitator
Analisis kromatografi gas dari ekstrak hop ultrasonik: β-caryophyllene oxide, α-caryophyllene, α-pinene, mycrene, limonene, α-caryophylene, dan caryophyllene oxide dan lain-lain.
Selain β-caryophyllene oksida, terpenes lain seperti α-caryophyllene, α-pinene, mycrene, limonene, dan α-caryophylene antara lain berhasil diekstraksi.
Bagaimana terpene diekstraksi dari tanaman menggunakan ultrasonikasi tipe probe? Instruksi langkah demi langkah!
- Pertama, bahan tanaman digiling atau dipotong kecil-kecil untuk menambah luas permukaan untuk ekstraksi.
- Bahan tanaman kemudian dicampur dengan pelarut (seperti etanol atau air) untuk mengekstrak terpenes.
- Ultrasonikasi tipe probe kemudian digunakan untuk mendukung dalam proses ekstraksi dengan menerapkan intensitas tinggi, gelombang ultrasound frekuensi rendah pada sekitar 20kHz ke bubur. Hal ini menyebabkan kavitasi akustik dan getaran pelarut yang cepat, yang mempromosikan disintegrasi dan gangguan sel-sel tanaman dan pelepasan terpenes.
- Campuran tersebut kemudian disaring untuk memisahkan bahan tanaman padat dari cairan yang mengandung terpene yang diekstraksi.
- Cairan kemudian diuapkan atau diproses lebih lanjut untuk menghilangkan pelarut dan memusatkan terpene.
- Produk akhir adalah ekstrak kaya terpene yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti suplemen makanan, makanan fungsional, dan kosmetik.
Protokol Ultrasonic terpene ekstraksi
Hop itu tanah dengan penggiling kopi konvensional untuk mendapatkan ukuran partikel lebih homogen dari sampel hop.
4.5 mg hop dimasukkan ke dalam botol, kemudian menambahkan 5mL etanol. Botol itu ditempatkan ke dalam gelas dengan air es untuk disipasi panas. Kemudian, sampel disamakan dengan UP100H, dilengkapi dengan sonotrode MS7, pada pengaturan amplitudo 50% untuk 90sec.
Analisis kromatografi gas dari ekstrak hop ultrasonik:
Sonication memastikan perpindahan massa yang tinggi antara matriks sel dan pelarut, sehingga akibatnya hasil yang sangat tinggi dari ekstrak berkualitas tinggi tercapai.
- kualitas tinggi terpene ekstrak (tidak degradasi termal)
- Hasil yang tinggi
- prosedur cepat
- cepat RoI
- pelarut ringan
- kurang menggunakan pelarut
- aman dan mudah dioperasikan
- biaya pemeliharaan yang rendah
- hijau, ramah lingkungan terpene ekstraksi
Ultrasonic terpene ekstraksi menonjol sebagai metode ekstraksi hijau, yang memungkinkan untuk mempercepat prosedur ekstraksi terpene secara signifikan sementara membutuhkan lebih sedikit energi daripada metode ekstraksi konvensional lainnya (yaitu superkritis CO2, Soxhlet dsb.). Keuntungan lain terkait dengan penggunaan ekstraksi ultrasonik terpenes adalah penanganan mudah dari ekstraktor ultrasonik, proses yang cepat, tidak ada limbah kimia, hasil tinggi, ramah lingkungan, kualitas ditingkatkan karena kondisi pengolahan ringan dan pencegahan termal Degradasi.
Ultrasonic extractors untuk terpenes
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perangkat ultrasonik yang mungkin paling cocok untuk persyaratan ekstraksi terpene Anda.
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Homogenizers ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga skala industri.
Literatur / Referensi
- Selvamuthukumaran, M.; Shi, J. (2017): Recent advances in extraction of antioxidants from plant by-products processing industries. Food Quality and Safety, 2017, 1, 61–81.
- Suslick, K.S. (1990): Sonochemistry. Science 23 Mar 1990: Vol. 247, Issue 4949, pp. 1439-1445
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Caryophyllene
Caryophyllene atau (−)-β-caryophyllene, adalah sesquiterpene bisiklik alami yang dapat ditemukan di banyak minyak esensial. Ramuan berikut dikenal sebagai sumber yang baik caryophyllene: ganja, rami (Cannabis sativa), jintan hitam (carum nigrum), cengkeh (Syzygium aromaticum), hop (Humulus Lupulus), kemangi (Ocimum spp.), Oregano (Origanum vulgare), lada hitam (Piper nigrum), Lavender (Lavandula angustifolia), rosemary (Rosmarinus officinali, dan minyak copaiba (Copaifera spp.). β-caryophyllene adalah phytocannabinoid dengan afinitas kuat untuk reseptor cannabinoid tipe 2 (CB 2), tetapi tidak reseptor cannabinoid tipe 1 (CB 1).
Caryophyllene oksida
Caryophyllene Oxide (juga β-caryophyllene oxide) adalah turunan oksidasi β-caryophyllene dan merupakan bubuk putih kristalin dengan titik leleh sekitar 62 ° c.
Hal ini dihargai untuk anti-inflamasi, anestesi lokal, dan efek antioxidative. Penelitian pertama menunjukkan bahwa caryophyllene oxid mungkin obat yang potensial untuk pengobatan kanker, juga. Caryophyllene oksida adalah bagian dari cincin cyclobutane, yang sudah digunakan dalam penelitian medis dalam rangka untuk mensintesis yang digunakan secara luas obat kemoterapi karboplatin.
Caryophyllene oksida, di mana olefin dari Caryophyllene telah menjadi epoxide, adalah komponen yang disetujui untuk penyedap makanan.
Keduanya, β-caryophyllene dan β-caryophyllene oksida pameran rendah air-kelarutan, yang menghambat penyerapan mereka ke sel. Untuk menggunakan sesquiterpenes ini sebagai obat obat-obatan atau suplemen gizi, enkapasi ke Liposom mengatasi kelarutan yang buruk dari sesquiterpenes dalam cairan berair dan memastikan ketersediaanhayati dan bioaktivitas. Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang enkapasi ultrasonik senyawa bioaktif!
Caryophyllene oksida dalam Cannabis
Dalam tanaman sativa ganja, caryophyllene oksida ditemukan sebagai sesquiterpene, yang terdiri dari tiga unit isoprena. Caryophyllene oksida adalah salah satu yang terbesar dan paling melimpah terpenes di pabrik ganja dan bertanggung jawab untuk aroma khas dan bau ganja. Ekstraksi ultrasonik berhasil diterapkan untuk menghasilkan spektrum penuh minyak cannabidiol, sehingga efek Rombongan manifold senyawa yang diberikan.
Ultrasonik kavitasi untuk ekstraksi
Ketika gelombang ultrasound berdaya tinggi diperkenalkan ke dalam siklus cairan, kompresi dan ekspansi (rarefaction) terjadi dalam fluida. Selama penjernihan void atau disebut gelembung kavitasi yang dihasilkan dalam cairan. Gelembung kavitasi ini, yang gelembung vakum kecil, terjadi ketika tekanan negatif yang diberikan, sehingga kekuatan tarik lokal cairan diatasi. Gelembung vakum tumbuh selama beberapa siklus kompresi/penjernihan sampai mereka tidak dapat menyerap lebih banyak energi dan gelembung kavitasi mengalami keruntuhan yang implosif SN. Fenomena ini dikenal sebagai kavitasi. Menurut Prof. Suslick penelitian (1990), dalam gelembung kavitasi menang kondisi ekstrim dengan suhu hingga 5000 K, tekanan dari 1000 atmosfer, pemanasan-laju pendinginan di atas 1010 K/s dan cairan Jet dengan kecepatan hingga 280m/s, yang muncul sebagai sangat gaya geser yang tinggi dan turbulences di zona kavitasi. Kombinasi dari faktor ini (tekanan, panas, geser dan turbulensi) digunakan untuk mempercepat transfer massa dalam proses ekstraksi. Selain itu, kondisi ini terjadi secara lokal juga digunakan dalam proses ultrasonik, seperti homogenisasi, emulsifikasi atau Dispersing.
Ekstraksi ultrasonik didasarkan pada kavitasi akustik dan gaya geser hidrodinamisnya
Ultrasonic ekstraksi terpenes
Prinsip ekstraksi ultrasonik didasarkan pada dua efek, yang dihasilkan ketika gelombang ultrasound berdaya tinggi adalah pasangan ke dalam cairan atau bubur:
Pertama, pelarut (media cair sekitarnya) didorong ke dalam matriks sel. Tergantung pada amplitudo dan kekuatan kavitasi, dinding sel berlubang atau terganggu oleh tekanan cairan.
Kedua, selama siklus penjernihan isi sel (yaitu bahan intraseluler) adalah memerah keluar dari sel batin. Setelah ekstraksi ultrasonik, senyawa yang ditargetkan berada dalam pelarut dan dapat dipisahkan dari pelarut (misalnya dengan mengevaporasi pelarut) sehingga akhirnya ekstrak murni diperoleh.
Komposisi bahan baku (seperti kadar air, maserasi/penggilingan derajat dan ukuran partikel, dan pelarut yang dipilih adalah faktor yang sangat penting dalam rangka untuk mendapatkan proses ekstraksi ultrasonik yang efisien dan efektif. Parameter proses ultrasonik sangat penting, terlalu: amplitudo, tekanan, suhu dan waktu sonikasi harus dibuat dan dioptimalkan untuk hasil terbaik.