ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით
ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები (DES) და ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები (NADES) არის მძლავრი, მორგებადი და ეკოლოგიურად სუფთა ექსტრაქციის საშუალებები ბოტანიკური პროდუქტებისთვის, საკვებისთვის, ნუტრაცევტიკებისთვის, კოსმეტიკისა და ფარმაცევტული ინგრედიენტებისთვის. Hielscher-ის პრობის ტიპის სონიკატორები აძლიერებენ DES ექსტრაქციას მასათა გადატანის გააქტიურებით, მცენარეული უჯრედების სტრუქტურის დარღვევით და გამხსნელის შეღწევადობის გაუმჯობესებით – მაშინაც კი, როდესაც მუშაობენ მაღალსიბლანტე გამხსნელთა სისტემებთან, როგორიცაა გლიცერინზე დაფუძნებული NADES.
იქნება ეს ლაბორატორიაში გამხსნელთა ფორმულაციების სკრინინგი, კონკრეტული ფიტოქიმიური ნაერთისთვის ექსტრაქციის პარამეტრების ოპტიმიზაცია თუ უწყვეტ ინლაინ წარმოებამდე მასშტაბირება, Hielscher-ის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები უზრუნველყოფენ ამპლიტუდის განმეორებად კონტროლს, საიმედო 24/7 მუშაობას და დამუშავების მასშტაბირებას მილილიტრებიდან სამრეწველო მოცულობით ხარჯამდე.
რატომ ირჩევენ ექსტრაქტების მწარმოებლები Hielscher-ს DES ექსტრაქციისთვის
- უფრო მაღალი ექსტრაქციის ეფექტურობა პოლიფენოლების, ფლავონოიდების, კანაბინოიდების, ტერპენების, ანთოციანინებისა და სხვა ბიოაქტიური ნაერთებისთვის
- უფრო სწრაფი ექსტრაქცია ტრადიციულ მაცერაციასა და შემრევიან ავზში გამხსნელით ექსტრაქციასთან შედარებით
- თავსებადობა DES, NADES, გლიცერინთან, წყალთან, ეთანოლთან და შერეულ გამხსნელთა სისტემებთან
- მაღალსიბლანტე გამხსნელების ეფექტური დამუშავება მაღალამპლიტუდიანი ზონდური ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით
- პარტიული, რეცირკულაციური და უწყვეტი ნაკადის გავლის სქემები
- ამპლიტუდის, ენერგიის შეტანის, ტემპერატურისა და პროცესის დროის ზუსტი კონტროლი
- მარტივი მასშტაბირება შესაძლებლობის ტესტირებიდან საცდელ და სრულ სამრეწველო წარმოებამდე
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია (ბუნებრივი) ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით არის უაღრესად ეფექტური მეთოდი მაღალი ხარისხის ბოტანიკური ექსტრაქტების მისაღებად. სურათზე ნაჩვენებია ულტრაბგერითი პროცესორი UP400St (400W) 8L პარტიით ბოტანიკური ექსტრაქციისთვის.
რატომ აუმჯობესებს ულტრაბგერითი დამუშავება DES და NADES ექსტრაქციას
ზონდური ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებისა და ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების გამოყენებით შეიძლება ბიოაქტიური ნაერთების ექსტრაქციისთვის რამდენიმე უპირატესობას იძლეოდეს. ერთ-ერთი მთავარი უპირატესობაა ბუნებრივი წყაროებიდან ფენოლური ნაერთებისა და სხვა ფიტოქიმიკატების ექსტრაქციის ეფექტურობის ზრდა. ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები ცნობილია ექსტრაქციის მაღალი ეფექტურობით, რომელიც კიდევ უფრო იზრდება ულტრაბგერით ხელშეწყობილი ექსტრაქციისას. მათი არატოქსიკურობის გამო, ისინი შესანიშნავი გამხსნელებია ფარმაცევტული და საკვები პროდუქტებისთვის. ეს ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით ულტრაბგერით ექსტრაქციას ბიოაქტიური ნაერთების მიღების ეკოლოგიურად სუფთა და მდგრად მეთოდად აქცევს. მეცნიერულად დადასტურებულია, რომ ულტრაბგერითი დამუშავებისა და ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების სინერგიული გამოყენება სხვადასხვა ბიოაქტიური ნაერთის უფრო მაღალ გამოსავლიანობას უზრუნველყოფს. ზოგადად, ზონდური ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებისა და ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების გამოყენებით ბიოაქტიური ნაერთების ექსტრაქციის უფრო ეფექტურ და ეკოლოგიურად სუფთა მიდგომას უზრუნველყოფს.
ანთოციანინების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია DES-ით
ანთოციანინები არის ღირებული ბუნებრივი პიგმენტები და ანტიოქსიდანტები, რომლებიც გვხვდება შავ სტაფილოში, კენკრაში, ყურძენში, იისფერ სიმინდში და სხვა მცენარეულ მასალებში. ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები კარგად არის შესაფერისი ანთოციანინების ექსტრაქციისთვის, რადგან მათი წყალბადური ბმების ქსელი შეიძლება მორგდეს ამ ფერის ნაერთების პოლარობისა და სტაბილურობის მოთხოვნებს. როდესაც ისინი კომბინირდება პრობის ტიპის ულტრაბგერით დამუშავებასთან, DES ექსტრაქცია მნიშვნელოვნად ეფექტური ხდება: ულტრაბგერითი კავიტაცია არღვევს მცენარეული უჯრედების სტრუქტურას, აუმჯობესებს გამხსნელის შეღწევადობას და ააქტიურებს ანთოციანინების გამოყოფას ექსტრაქციის საშუალებაში. შავი სტაფილოს ანთოციანინებზე ჩატარებულმა კვლევამ UP400St სონიკატორის გამოყენებით აჩვენა, რომ ქოლინის ქლორიდზე დაფუძნებული DES, განსაკუთრებით ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქციასთან კომბინაციისას, შეიძლება გახდეს მდგრადი და ეფექტური ალტერნატივა ტრადიციული დამჟავებული ეთანოლის ან მეთანოლის ექსტრაქციისთვის. (იხ. Türker et al., 2021)
პოლიფენოლების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია DES-ით
პოლიფენოლები, მათ შორის ფლავონოიდები, ფენოლმჟავები და მათთან დაკავშირებული ანტიოქსიდანტური ნაერთები, მნიშვნელოვანი სამიზნე მოლეკულებია მცენარეული ნედლეულის ექსტრაქციისას და საკვები, ნუტრაცევტიკური და კოსმეტიკური პროდუქტებისთვის ექსტრაქტების მიღებისას. გლიცერინზე დაფუძნებული ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები განსაკუთრებით მიმზიდველია პოლიფენოლების გამოყოფისთვის, რადგან მათი პოლარობა და წყალბადური ბმების წარმოქმნის უნარი ხელს უწყობს ფენოლური ნაერთების გახსნას. ზონდური ულტრაბგერითი დამუშავება კიდევ უფრო აძლიერებს პროცესს მასათა გადატანის გაზრდით, ექსტრაქციის დროის შემცირებით და DES-სა და მცენარეულ მატრიცას შორის კონტაქტის გაუმჯობესებით.
ერთ-ერთ სამეცნიერო კვლევაში გამოიყენებოდა გლიცერინ-ამონიუმის აცეტატის ღრმა ევტექტიკური გამხსნელი ულტრაბგერით ხელშეწყობილი ექსტრაქციისთვის ოპტიმიზებული პარამეტრების პირობებში, როგორიცაა ტემპერატურა, ღრმა ევტექტიკური გამხსნელის კონცენტრაცია და ულტრაბგერის ამპლიტუდა. შედეგებმა აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი DES ექსტრაქცია საშუალებას იძლეოდა Melia azedarach-ის ნაყოფიდან ეფექტურად მიღებულიყო ჯამური ფენოლები, ფლავონოიდები და ანტიოქსიდანტური აქტივობა, რაც წარმოაჩენს DES-ის გამოყენებით ულტრაბგერითი ექსტრაქციის პოტენციალს, როგორც ეკოლოგიურად სუფთა ექსტრაქციის მეთოდს მცენარეული ნედლეულის სამრეწველო დამუშავებისთვის. (იხ. Jamshed et al., 2022)
- მაღალი ეფექტურობა
- სწრაფი პროცესი
- არატოქსიკური
- ზუსტად მორგებადი კონკრეტულ ბოტანიკურ მასალაზე
- რბილი დამუშავების პირობები
- პარტიული და ნაკადის რეჟიმი
- მარტივი და უსაფრთხო
- ეკოლოგიურად სუფთა / ბიოდეგრადირებადი
- რეციკლირებადი
- არააალებადი
- იაფი
- მარტივად ხელმისაწვდომი
რა არის ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები (DES)?
ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები (DESs) არის ნარევები, რომლებიც შეიცავს მინიმუმ ერთ წყალბადური ბმის აქცეპტორს (HBA) და ერთ წყალბადური ბმის დონორს (HBD), მათ შორის კარბონმჟავებს და სხვა განახლებად ნაერთებს. Cai et al. (2019)-ის თანახმად, “HBA-სა და HBD-ს შორის მძლავრი წყალბადური ბმის ურთიერთქმედება არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორი DES-ების წარმოქმნისთვის.” [Cai et al. 2019]
წყალბადური ბმის დონორებად ხშირად გამოიყენება ისეთი ნაერთები, როგორიცაა შაქრები, ამინომჟავები, კარბონმჟავები (მაგ., ბენზოის მჟავა, ლიმონმჟავა, ქარვის მჟავა) ან ამინები (მაგ., შარდოვანა, ბენზამიდი). წყალბადური ბმის დონორების ქიმიური ურთიერთქმედების პოტენციალი არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც ხელს უწყობს ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების წარმოქმნასა და ეფექტურობას. ჰალოიდური მარილები, როგორიცაა ქოლინის ქლორიდი ან თუთიის ქლორიდი, ასევე შეიძლება გამოიყენებოდეს წყალბადური ბმის დონორებთან ერთად. ქოლინის ქლორიდზე დაფუძნებული სხვა ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები წარმოიქმნება მალონის მჟავასთან, ფენოლთან ან გლიცერინთან შერევით. ძლიერი წყალბადური ბმებით განპირობებული ურთიერთქმედებების შედეგად, ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების დნობის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად დაბალია მათი ცალკეული კომპონენტების დნობის ტემპერატურასთან შედარებით. ტრადიციული გამხსნელებისგან განსხვავებით (მაგ., ეთანოლი, მეთანოლი, ჰექსანი, ბუტანი და ა.შ.), ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები არააქროლადია, რაც ნიშნავს, რომ მათ აქვთ ორთქლის ძალიან დაბალი წნევა და, შესაბამისად, ძნელად აალებადია. ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების ტოქსიკურობა დაბალია, მათი ბიოდეგრადირებადობა მაღალია, ხოლო საჭირო პრეკურსორები იაფია, ადვილად და უხვად ხელმისაწვდომია და განახლებადია.
ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები (NADES) კიდევ უფრო ეკოლოგიურად სუფთაა, რადგან ყველა პრეკურსორი ბუნებრივი წყაროებიდან არის მოპოვებული. ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების გამხსნელი უნარი ასევე შეიძლება დარეგულირდეს გასახსნელი ნივთიერების ქიმიური თვისებებისა და ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების შესაქმნელად გამოყენებული ქიმიური კომპონენტების მიხედვით. ზოგიერთ ბუნებრივ ღრმა ევტექტიკურ გამხსნელს აქვს მაღალი სიბლანტე და ამიტომ ისინი არ არის ძალიან შესაფერისი პარტიული ექსტრაქციისთვის. თუმცა, უფრო მაღალი სიბლანტის მქონე ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები წარმატებით შეიძლება გამოიყენებოდეს გამხსნელებად ულტრაბგერით გამდინარე ექსტრაქციაში.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი აჩვენებს ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების (NADES) რამდენიმე მაგალითურ შემადგენლობას ფიტოქიმიკატების ექსტრაქციისთვის:
| NADES Composition | Molar Ratio |
|---|---|
| Choline chloride:Lactic acid | 1:2 |
| Choline chloride:Citric acid:Water | 1:1:2 |
| Choline chloride:Malic acid:Water | 1:1:2 |
| Choline chloride:Tartaric acid | 1:2 |
| Choline chloride:Glycerol | 1:2 |
| Choline chloride:1,2-propanediol | 1:3 |
| Choline chloride:Sorbitol | 1:1 |
| Choline chloride:Glucose:Water | 2:1:1 |
| Choline chloride:Fructose:Water | 2:1:1 |
| Choline chloride:Urea | 1:2 |
სამრეწველო სონიკატორი UIP4000hdT გამდინარე კამერებით უწყვეტი ინლაინ ექსტრაქციისთვის
როგორ მუშაობს ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით ულტრაბგერითი ექსტრაქცია?
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ეფუძნება მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერის სონომექანიკურ ეფექტებს. ბოტანიკური ნაერთების (ანუ ბიოაქტიური ნივთიერებების) ექსტრაქციის ხელშეწყობისა და ინტენსიფიკაციის მიზნით, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები ულტრაბგერითი ზონდის (რომელსაც ასევე ულტრაბგერით რქას ან სონოტროდს უწოდებენ) მეშვეობით გადაეცემა თხევად გარემოს, ანუ მცენარეული ნედლეულისა და (ბუნებრივი) ღრმა ევტექტიკური გამხსნელისგან შედგენილ სუსპენზიას. ულტრაბგერითი ტალღები ვრცელდება სითხეში და ქმნის დაბალი და მაღალი წნევის მონაცვლე ციკლებს. დაბალი წნევის ციკლების დროს წარმოიქმნება უმცირესი ვაკუუმური ბუშტუკები (ე.წ. კავიტაციური ბუშტუკები), რომლებიც წნევის რამდენიმე ციკლის განმავლობაში იზრდება. ბუშტუკების ზრდის ამ ციკლების დროს სითხეში გახსნილი აირები ვაკუუმურ ბუშტუკებში შედის, რის შედეგადაც ისინი მზარდ აიროვან ბუშტუკებად გარდაიქმნება. რამდენიმე ციკლის განმავლობაში ზრდის შემდეგ ვაკუუმური ბუშტუკები აღწევს ზომას, რომლის დროსაც მეტ ენერგიას ვეღარ შთანთქავს და მაღალი წნევის ციკლის დროს ძლიერად კოლაფსირდება. ბუშტუკების კოლაფსი ხასიათდება ინტენსიური კავიტაციური ძალებით, მათ შორის ძალიან მაღალი ტემპერატურითა და წნევით, რომლებიც შესაბამისად 4000K-ს და 1000atm-ს აღწევს, აგრეთვე ტემპერატურისა და წნევის დიდი სხვაობებით. ულტრაბგერით წარმოქმნილი ეს ტურბულენტობა და ძვრის ძალები შლის მცენარეულ უჯრედებს და ათავისუფლებს უჯრედშიდა ბიოაქტიურ ნაერთებს (ბუნებრივ) ღრმა ევტექტიკურ გამხსნელში. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ხსნის მცენარეული მასალის უჯრედულ სტრუქტურას და აძლიერებს მასათა გადატანას მცენარეულ მასალასა და გამხსნელს შორის. ამგვარად, ულტრაბგერითი დამუშავება ზრდის ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების ეფექტურობას. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია (ბუნებრივი) ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით იძლევა განსაკუთრებით მაღალ გამოსავლიანობას დამუშავების ძალიან მოკლე დროში.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები არღვევენ ბოტანიკური მასალის უჯრედულ სტრუქტურას, ათავისუფლებენ ბიოაქტიურ ნაერთებს და ხელს უწყობენ მასათა გადატანას მცენარეულ მასალასა და გამხსნელს შორის (მაგ., ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები).
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის კომბინაცია (ბუნებრივ) ღრმა ევტექტიკურ გამხსნელებთან გაძლევთ საშუალებას, გააერთიანოთ ულტრაბგერის მიერ პროცესის გაძლიერების უნარი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების შესანიშნავ გამხსნელ მოქმედებასთან და მათი თვისებების მიზნობრივად მორგების გამორჩეულ შესაძლებლობასთან. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მაღალი ეფექტურობის გამო, ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები წარმატებით გამოიყენება ასევე წყლით ექსტრაქციისთვის.
დაგვიკავშირდით ახლავე, რომ მეტი გაიგოთ ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების გამოყენებით მძლავრი ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენების შესახებ!
ულტრაბგერითი ექსტრაქტორი UIP2000hdT (2kW) ბოტანიკური ექსტრაქტების წარმოებისთვის
ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები ლაბორატორიული, საცდელი და სამრეწველო DES ექსტრაქციისთვის
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის საიმედო დამუშავების ტექნოლოგია, რომელიც ხელს უწყობს და აჩქარებს მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების წარმოებას სხვადასხვა მცენარეული ნედლეულიდან ნებისმიერი გამხსნელის გამოყენებით. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია კარგად თავსებადია (ბუნებრივ) ღრმა ევტექტიკურ გამხსნელებთან, რომლებიც სასურველია მათი შესანიშნავი გამხსნელი უნარის, სასურველი ექსტრაქტის მისაღებად მათი თვისებების მორგების შესაძლებლობის, მდგრადობის, ბიოდეგრადირებადობისა და ეკოლოგიურობის გამო. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის მიერ პროცესის ინტენსიფიკაციისა და (ბუნებრივი) ღრმა ევტექტიკური გამხსნელების უპირატესობების კომბინაცია ამ დამუშავების ტექნოლოგიას მრავალმხრივ უპირატესობას ანიჭებს. Hielscher Ultrasonics-ის პორტფელი მოიცავს სრულ დიაპაზონს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებიდან სამრეწველო ექსტრაქციის სისტემებამდე. ყველა მათგანი, რა თქმა უნდა, შესაფერისია ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით ექსტრაქციისთვის.
ჩვენი მრავალწლიანი გამოცდილების მქონე პერსონალი დაგეხმარებათ შესაძლებლობების ტესტირებიდან და პროცესის ოპტიმიზაციიდან თქვენი ულტრაბგერითი სისტემის დამონტაჟებამდე საბოლოო წარმოების დონეზე.
| ექსტრაქციის მოცულობა | რეკომენდებული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი |
|---|---|
| მეთოდის შემუშავება, R&D, სკრინინგი | UP100H (100W), UP200Ht (200W), UP400St (400W) |
| მაღალი სიბლანტის DES/NADES პარტიები | UIP500hdT (500W), UIP1000hdT (1000W) |
| საცდელი წარმოება | UIP1000hdT ან UIP2000hdT (2000W) |
| უწყვეტი სამრეწველო ექსტრაქცია | UIP4000hdT (4000W), UIP6000hdT (6000W), UIP16000hdT (16kW) ან კლასტერები |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვები!
ხშირად დასმული კითხვები ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შესახებ
რა არის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით?
ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით ულტრაბგერითი ექსტრაქცია აერთიანებს ზონდით ულტრაბგერით დამუშავებას DES ან NADES გამხსნელთა სისტემებთან. ულტრაბგერითი ზონდი მცენარეული მასალისა და გამხსნელის სუსპენზიას მაღალი ინტენსივობის ბგერით ტალღებს გადასცემს. შედეგად წარმოქმნილი კავიტაცია არღვევს მცენარის უჯრედულ სტრუქტურებს, აუმჯობესებს გამხსნელის შეღწევას და აჩქარებს ბიოაქტიური ნაერთების გადატანას ღრმა ევტექტიკურ გამხსნელში.
რატომ გამოიყენება ულტრაბგერა DES და NADES ექსტრაქციისთვის?
ულტრაბგერა აუმჯობესებს DES და NADES ექსტრაქციას მასათა გადატანის გაზრდით, ექსტრაქციის დროის შემცირებით და გამხსნელისთვის უჯრედშიდა ნაერთებზე უფრო ეფექტურად მოხვედრის ხელშეწყობით. ეს განსაკუთრებით სასარგებლოა ბოტანიკური მასალებისთვის, სადაც სამიზნე ნაერთები მცენარის უჯრედებში, ბოჭკოებში ან ფისოვან სტრუქტურებშია ჩარჩენილი.
რომელი ნაერთების ექსტრაქციაა შესაძლებელი DES და NADES-ის გამოყენებით ულტრაბგერითი დამუშავებით?
ულტრაბგერითი DES და NADES ექსტრაქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბევრი ბიოაქტიური ნაერთისთვის, მათ შორის პოლიფენოლების, ფლავონოიდების, ანთოციანინების, ტერპენების, კანაბინოიდების, ალკალოიდების, ანტიოქსიდანტების, პიგმენტების, არომატული ნაერთებისა და სხვა ფიტოქიმიკატებისთვის. გამხსნელის შემადგენლობა უნდა შეირჩეს სამიზნე ნაერთის პოლარობის, სტაბილურობისა და ხსნადობის შესაბამისად.
თავსებადია თუ არა ღრმა ევტექტიკური გამხსნელები Hielscher-ის ულტრაბგერით ექსტრაქტორებთან?
დიახ. Hielscher-ის ზონდური ულტრაბგერითი აპარატები შესაფერისია ექსტრაქციისთვის ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით, ბუნებრივი ღრმა ევტექტიკური გამხსნელებით, გლიცერინზე დაფუძნებული გამხსნელთა სისტემებით, წყლით, ეთანოლითა და მრავალი სხვა საექსტრაქციო გარემოთი. ბლანტი DES ან NADES სისტემებისთვის მძლავრი ზონდური ულტრაბგერითი აპარატი განსაკუთრებით სასარგებლოა, რადგან ის უზრუნველყოფს ინტენსიურ შერევას, კავიტაციასა და მასათა გადატანას უშუალოდ სითხეში.
შეუძლია თუ არა ულტრაბგერით DES ექსტრაქციას მაღალი სიბლანტის გამხსნელების დამუშავება?
დიახ. ბევრ DES და NADES შემადგენლობას უფრო მაღალი სიბლანტე აქვს, ვიდრე ჩვეულებრივ გამხსნელებს. Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორები კარგად არის მორგებული ბლანტ საექსტრაქციო გარემოზე, რადგან სონოტროდი მაღალი ამპლიტუდის ულტრაბგერას უშუალოდ გამხსნელისა და მასალის ნარევს გადასცემს. უფრო დიდი მოცულობების ან უწყვეტი დამუშავების შემთხვევაში გამდინარე რეაქტორებს შეუძლია გააუმჯობესოს შერევა, სითბოს კონტროლი და პროცესის ერთგვაროვნება.
შესაფერისია თუ არა ულტრაბგერითი DES ექსტრაქცია საკვების, ნუტრაცეუტიკებისა და კოსმეტიკის წარმოებისთვის?
დიახ. DES და NADES ხშირად შეირჩევა ისეთი გამოყენებისთვის, სადაც მნიშვნელოვანია დაბალი აქროლადობა, გამხსნელთან დაკავშირებული საფრთხეების შემცირება და ექსტრაქციის ეფექტურობის მორგების შესაძლებლობა. შერჩეული გამხსნელის კომპონენტებისა და მარეგულირებელი მოთხოვნების მიხედვით, ულტრაბგერითი DES ექსტრაქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნეს საკვები ინგრედიენტების, ნუტრაცეუტიკური ექსტრაქტების, კოსმეტიკური აქტიური ნივთიერებების, მცენარეული კონცენტრატებისა და სამეცნიერო კვლევებისთვის განკუთვნილი ექსტრაქტების მისაღებად.
შესაძლებელია თუ არა DES-ით ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მასშტაბის გაზრდა?
დიახ. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ადვილად მასშტაბირებადია, რადგან პროცესის იგივე პარამეტრები – როგორიცაა ამპლიტუდა, მიწოდებული ენერგია, დაყოვნების დრო, ტემპერატურა და მყარი და თხევადი ფაზების თანაფარდობა – შეიძლება გადავიტანოთ ლაბორატორიული ცდებიდან საცდელ და სამრეწველო წარმოებაში. Hielscher აწვდის ულტრაბგერით ექსტრაქტორებს მცირე ლაბორატორიული ნიმუშების დასამუშავებლად, ლაბორატორიულ მაგიდაზე განთავსებული აპარატებით პროცესის ოპტიმიზაციისთვის, საცდელი პარტიებისა და უწყვეტი სამრეწველო გამდინარე ექსტრაქციისთვის.
DES პროცესებისთვის პარტიული ულტრაბგერითი ექსტრაქცია უნდა გამოვიყენო თუ საწარმოო ხაზში ჩართული ულტრაბგერითი ექსტრაქცია?
პარტიული ექსტრაქცია ხშირად საუკეთესოა ლაბორატორიული ტესტირებისთვის, შემადგენლობების სკრინინგისა და მცირე მოცულობის წარმოებისთვის. საწარმოო ხაზში ჩართულ ულტრაბგერით ექსტრაქციას ჩვეულებრივ უპირატესობა ენიჭება საცდელ და სამრეწველო წარმოებაში, რადგან ის უზრუნველყოფს კონტროლირებად დაყოვნების დროს, გაუმჯობესებულ განმეორებადობას, უფრო მარტივ გაგრილებასა და უწყვეტ წარმადობას. საუკეთესო კონფიგურაცია დამოკიდებულია სიბლანტეზე, მცენარეულ მასალაზე, გამხსნელის თანაფარდობაზე, სამიზნე ნაერთსა და წარმოების სიმძლავრეზე.
როგორ ავირჩიო სწორი ულტრაბგერითი ექსტრაქტორი DES ექსტრაქციისთვის?
სწორი ულტრაბგერითი ექსტრაქტორის შერჩევა დამოკიდებულია თქვენი ნიმუშის მოცულობაზე, პარტიის ზომაზე, მოცულობით ხარჯზე, გამხსნელის სიბლანტეზე, სამიზნე ნაერთზე, ექსტრაქციის ტემპერატურასა და წარმოების მიზანზე. მცირე ლაბორატორიული აპარატები შესაფერისია მეთოდის შემუშავებისთვის, ხოლო UIP-სერიის სამრეწველო ულტრაბგერითი აპარატები გამოიყენება საცდელი და საწარმოო მასშტაბის DES ექსტრაქციისთვის. Hielscher-ს შეუძლია გირჩიოთ კონფიგურაცია თქვენი ნედლეულის, გამხსნელთა სისტემისა და საჭირო წარმადობის საფუძველზე.
რომელი პროცესის პარამეტრებია მნიშვნელოვანი ულტრაბგერითი DES ექსტრაქციისთვის?
მნიშვნელოვანი პარამეტრები მოიცავს ულტრაბგერით ამპლიტუდას, ენერგიის შეტანას, ექსტრაქციის დროს, ტემპერატურას, DES ან NADES შემადგენლობას, წყლის შემცველობას, მყარი-სითხე თანაფარდობას, ნაწილაკების ზომას, სიბლანტესა და მოცულობით ხარჯს. ეს პარამეტრები უნდა ოპტიმიზირდეს თითოეული ბოტანიკური მასალისა და სამიზნე კომპონენტისთვის, რათა მიღწეულ იქნას მაღალი გამოსავლიანობა, ექსტრაქტის კარგი ხარისხი და გამეორებადი წარმოება.
ლიტერატურა / რეფერენსები
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- Sumbal Jamshed, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერა! Hielscher-ის პროდუქციის დიაპაზონი მოიცავს სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორიდან მაგიდის ზომის აპარატებამდე და სრულად სამრეწველო ულტრაბგერით სისტემებამდე.