კოფეინის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია

ულტრაბგერითი მეთოდის გამოყენება ეფექტურია ყავადან კოფეინისა და სხვა აქტიური ნაერთების მოპოვებისათვის. ძლიერი ულტრაბგერითი ხელსაწყოები ხელს უწყობენ მოპოვების პროცესს, ხოლო მაქსიმალურ სარგებლობას და დამუშავების პროცესს.

ყავა - შემწვარი ყავის ლობიოდან – არის ძალიან პოპულარული სასმელი, რომელიც მსოფლიოში მოხმარებული. გარდა იმისა, რომ მისი სასიცოცხლო გავლენა მოხმარებული სასმელების სახით გამოიყენება, ყავის ნაერთები საკვებით, ფარმაცევტულია (მაგ. ტკივილის შემსუბუქებისას) და კოსმეტიკური მრეწველობა როგორც გამოიყენება ძვირფასი დანამატების სხვადასხვა პროდუქტებში. ეს განსაკუთრებით ეხება კოფეინს (1,3,7 ტრიმეთილქსანტინური) და ანტიოქსიდანტებს, რომლებიც ცნობილია ადამიანის ჯანმრთელობაზე მათი დადებითი ეფექტისთვის. ყავა შეიცავს მათ შორის ფენოლური დიტერპენებისაგან, როგორიცაა კაფესტოლი და კაუვეოლი და ასკორბინის მჟავა, რომლებიც ცნობილია ანტიოქსიდანტური აქტივობით. ეპიდემიოლოგიური კვლევები ცხადყოფს, რომ ყავის ინგრედიენტები შესაძლოა რამდენიმე ქრონიკულ დაავადებაზე, მათ შორის 2 ტიპის დიაბეტის, ალცჰეიმერის დაავადების, პარკინსონის დაავადების და ღვიძლის დაავადებების, როგორიცაა ციროზის და ჰეპატოცელულური კარცინომის პრევენციული ეფექტი.
Ultrasonics არის ცნობილი და დადასტურებული ინსტრუმენტი სხვადასხვა განაცხადების სხვადასხვა ინდუსტრიებში. ძალიან წარმატებული განაცხადი არის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია. ამდენად, ულტრაბგერითი cavitation ეფექტი საკანში მასალა გამომწვევი საკანში დარღვევა და გათავისუფლების intracellular საკითხზე.

მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი

ულტრაბგერითი დახმარების მოპოვების პროცედურის უფრო ადვილად გასაგებად, უნდა აიხსნას სითხეებში ულტრაბგერითი ეფექტი.
ულტრაბგერა – გააცნო სითხეები – იწვევს ადგილობრივად ძალიან ექსტრემალური ეფექტები. მაღალი ინტენსივობის დროს სითბოს დამონტაჟებისას, სითხე ტალღების გავრცელების შედეგად, თხევადი მედიის გავრცელებას გამოიწვევს მაღალი წნევის (შეკუმშვის) და დაბალი წნევის (არანჟირება) ციკლის ალტერნატივა, რაც დამოკიდებულია სიხშირის მიხედვით. დაბალი წნევის ციკლის დროს, მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები თხევადი ვაკუუმური ბუშტების ან ვაიდის შექმნას ქმნის. როდესაც ბუშტები მიიღებენ მოცულობას, რომლითაც მათ აღარ შეუძლიათ ენერგიის მიღება, ისინი ზეწოლას ახდენენ მაღალი წნევის ციკლის დროს. ეს ფენომენია cavitation. ჭაბურღილის დროს ძალიან მაღალი ტემპერატურა (დაახლოებით 5,000 კ) და ზეწოლა (2,000 სმ). Cavitation bubble of implosion ასევე იწვევს 280m / s სიჩქარის თხევადი გამანადგურებლებზე. ამ უკიდურესი ძალების sonolysis ხდება, საკანში კედლები ჩაიშალა და intracellular მასალა მოპოვებული.

ულტრაბგერითი დახმარების მოპოვება არის იაფი, მარტივი და ეფექტური ალტერნატივა შედარებით ჩვეულებრივი მოპოვების ტექნიკით. ულტრაბგერითი უპირატესობები მყარი თხევადი მოპოვებისას მოიცავს მოპოვების სარგებლობას და სწრაფად კინეტიკას. ულტრაბგერითი მოპოვება არის ხშირად გამოყენებული ტექნოლოგია მცენარეთა მასალების მოპოვებისათვის თხევადი გამხსნელების გამოყენებით და დადასტურებულია ტრადიციული მეთოდების შედარებით სწრაფად და უფრო სრულფასოვანი მოპოვების პროცესში, რადგან ზედაპირის ფართობი მყარი და თხევადი ფაზისგან მნიშვნელოვნად არის გამოწვეული უჯრედის დარღვევის გამო და ნაწილაკების დისპერსია.
Sonication- ის გამოყენება ასევე შეიძლება ტემპერატურის მგრძნობიარე კომპონენტების მოპოვების საშუალებას. სხვა ნოველ ექსტრაქილებთან შედარებით, როგორიცაა მიკროტალღოვანი დახმარების მოპოვება, ულტრაბგერითი აპარატი უფრო იაფია და მისი ოპერაცია უფრო ადვილია. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დახმარების მოპოვება შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერ გამხსნელთან, როგორიცაა Soxhlet მოპოვება, მოპოვების მრავალფეროვანი ბუნებრივი ნაერთები. [Wang et al. 2006] საჭიროების შემთხვევაში, აფეთქება-დამტკიცების სისტემები ხელმისაწვდომია სამრეწველო პროცესის შესაძლებლობებისთვის.
ულტრაბგერიკის მნიშვნელოვანი უპირატესობა გავლენას ახდენს ყველაზე მნიშვნელოვანი გადამუშავების პარამეტრებზე: ამპლიტუდა, დრო, ტემპერატურა, წნევა და სიბლანტე. ამრიგად, ექსტრაქციის პროცესი ოპტიმიზირებულია, რათა უზრუნველყოს, რომ ექსტრაქტები არ დაზიანდეს.

ყავის ნაერთების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია

ულტრაბგერითი დახმარების მოპოვება არის საერთო მეთოდი, რომელიც გამოიყენება მცენარეული მასალისაგან ბიოაქტიური ნივთიერებების იზოლაციისთვის [Dong et al. 2010]. ყავის ლობიო, კოფეინის და ანტიოქსიდანტური ფენოლის ნაერთების შესახებ შეიძლება იყოს ყველაზე ძვირფასი ნაერთები, რომლებიც გამოწვეულია მათი ფარმაციისა და კვების მრეწველობაში. ასევე ფლავონოიდები, ქლოროგენური მჟავა და პროტოკატექური მჟავა წარმოადგენს ექსტრაქტებს, რომლებიც გამოიყენება დანამატებით.
ტრადიციული მოპოვების მეთოდების გამოყენება, როგორიცაა თხევადი თხევადი მოპოვების გამხსნელებში, ზოგადად მოპოვების ეფექტურობა იზრდება მოპოვების ტემპერატურაზე. ეს იწვევს ხშირად დაზიანებისა და ექსტრაქტის ხარისხის დაკარგვას, რადგან ტემპერატურა გავლენას ახდენს ფენოლის ნაერთების სტაბილურობაზე.
ულტრაბგერითი დახმარებით მყარი თხევადი მოპოვება ნაჩვენებია როგორც ეფექტური და დროის დაზოგვის მეთოდი. უაღრესად მძლავრი ულტრაბგერითი ძალები უზრუნველყოფენ საჭირო ენერგიას მოპოვებისთვის, ისე, რომ ნაკლებად ან თუნდაც არც ერთი გამხსნელი არ არის საჭირო. ტემპერატურა შეიძლება კარგად კონტროლირებად იქნას, როგორც sonicated batch ან ნაკადის საკანში რეაქტორის შეიძლება ეფექტურად დამთავრდება (ან მწვავე საჭიროების შემთხვევაში). მოპოვების პროცესი გამხსნელებთან ერთად, Hielscher Ultrasonics უზრუნველყოფს ATEX და FM სერტიფიცირებული აფეთქების-ულტრაბგერითი ულტრაბგერითი სისტემებით.
ულტრაბგერითი ინტენსიური ექსტრაქციის ძალების გამო, აგრეთვე, უკვე გატარებული ყავა (ყავის ნარჩენები) კვლავაც ნედლეულია, რომელიც გამდიდრებულია ნაერთებში. როგორც ყავის ნარჩენების მასალა იაფი და ხელმისაწვდომია დიდი რაოდენობით, ეს არის იდეალური ნედლეული, რომელიც შეიცავს დარჩენილი აქტიური ნაერთების მოპოვებას. მიუხედავად იმისა, რომ კოფეინს და სხვა კომპონენტების შინაარსი ყავის ნარჩენებში უფრო დაბალია, ვიდრე გამოუყენებელი ყავის ფხვნილი, ჯერ კიდევ დიდი ოდენობა რჩება და ექსტრაქციაა. ყავის მოედნიდან ამ ნაერთების გასათავისუფლებლად, გადამუშავების პარამეტრების სრული გავლენა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. მაღალტემპერატურული ულტრაბგერითი აქტივობის შესამსუბუქებლად მოკლევადიანი დამუშავების დროის მაღალ რაოდენობას შეუძლია.

კოფეინს მოპოვება

კოფეინს შეიძლება უწოდებენ ყველაზე ხშირად მოხმარებული სტიმულს. კოფეინს არა მარტო მოხმარებული სასმელი ყავისფერი ყავა, კოფეინის ექსტრაქტი გამოიყენება ინდუსტრიაში სხვა პროდუქტთან კოფეინთან ერთად, როგორც დანამატი. ამით შესაძლებელი გახდება ძლიერი ყავის შექმნა ან გამაგრილებელი სასმელების ჩამოყალიბება (მაგალითად კოლა), ენერგეტიკული სასმელები ან სხვა საკვები (მაგ. შოკოლადი).
მაგრამ კოფეინი არ გამოიყენება მხოლოდ როგორც დანამატი საკვები წარმოება, ეს არის მნიშვნელოვანი აქტიური ნაერთის ფარმაცევტულ საშუალებებში. კოფეინის ექსტრაქტის საერთო გამოყენებაა, მაგალითად, თავის ტკივილისა და შაკიკისთვის ან ტკივილის შემსუბუქებისას ნარკოტიკების შეყვანა.
ამონაწერი კოფეინს, ძირითადი ალკალოიდური ყავის, ულტრაბგერითი არის შესაფერისი მეთოდი. ვანგი და მისი კოლეგები [Wang et al. 2011] აღმოაჩინა, რომ მხოლოდ მოკლე მოპოვების დრო სჭირდება მისაღებად გაჯერებული სახელმწიფო, თუ ultrasonication გამოიყენება. ეს იმას ნიშნავს, რომ ულტრაბგერითი ძალიან ეფექტური და დრო გადარჩენის ტექნიკა კოფეინს იძენს.

არომატული და არომატული ნაერთები

ყვავილოვანი ყავის ნაერთებია ყველაზე ყურძნის ყავის მარცვლის ყველაზე ძვირადღირებული ნაწილი და ყავა მისი უნიკალური არომატი და სუნამო. ხსნადი ყავის ხარისხი შეიძლება არსებითად გაუმჯობესდეს ყავის ფხვნილის არომატიზირებული ყავის ზეთით დამატებით.
შედარების შესწავლა, ფენოლური ნაერთების მარწყვის მოპოვების შესწავლისას, აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი მოპოვება ფენოლის ნაკლებად დეგრადაციას იწვევს და ბევრად უფრო სწრაფად მოპოვების პროცესს ახდენს სხვა მოპოვების მეთოდებთან შედარებით, მათ შორის მყარი თხევადი, subcritical წყალი და მიკროტალღოვანი დამხმარე მეთოდი. [ჰერერა და სხვები 2005]
ვანგის და მისი კოლეგების [Wang et al. 2011] გვიჩვენებს, რომ დაბალი სიხშირე, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი უფრო ეფექტურია ყავის არომატის მოპოვებისათვის. განსაკუთრებით 4-Tridecanone და 2-Methoxy-3-Methylpyrazine, იპოვეს ულტრაბგერითი მოპოვების უფრო ადვილი და ეფექტური ტექნიკა მოპოვების ძალიან მაღალი მოპოვების შემოსავალი. გარდა ამისა, ნაჩვენებია, რომ ტემპერატურა კონტროლდება, როგორც ყავის არომატის კომპონენტები ძალიან მაღალია მაღალი ტემპერატურა. მათ მიიღეს კარგი მოპოვების შედეგები ტემპერატურის დიაპაზონში 35 ~ 65 ° C შედარებით მოკლევადიანი ულტრაბგერითი დასხივების ქვეშ.

თეა მოპოვება

ულტრაბგერითი დახმარების მოპოვების შედეგად მიღწეული შედეგები ასევე შეესაბამება ჩაის ნაერთების მოპოვებას (მაგ. მწვანე ჩაის ფოთლები). კვლევა Xia et al. აჩვენა მნიშვნელოვნად მაღალი შემცველობა ჩაის პოლიფენოლები, ამინომჟავა და კოფეინს ულტრაბგერითი დამუშავებული ჩაის ინფუზიებში, ვიდრე ჩვეულებრივი მოპოვების შედეგად მიღებული. ეს შედეგებს აუმჯობესებს შედეგებს ორგანოლეპტიკური შეფასების დროს, რომელიც აღმოჩნდა: ჩაის ინფუზიის სენსორული ხარისხის ულტრაბგერითი დახმარების მოპოვება უკეთესია, ვიდრე ჩაის ინფუზიით ჩვეულებრივი მოპოვება. [Xia et al. 2005]