ულტრაბგერითი, გამხსნელის გარეშე ნიორის ექსტრაქცია
ნიორი (Allium sativum) მდიდარია ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთებით (მაგ. ალიცინი, გლუტათიონი), რომლებიც ბევრ სასარგებლო ჯანმრთელობის ეფექტს უწყობენ ხელს. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის საიმედო და ეფექტური ტექნიკა მაღალკონცენტრირებული ნიორის ექსტრაქტების მისაღებად. ულტრაბგერითი დამუშავება იძლევა მაღალი ხარისხის, სრული სპექტრის ექსტრაქტების მაღალ გამოსავლიანობას ძალიან მოკლე ექსტრაქციის დროში.
უმაღლესი ხარისხის ნიორის ექსტრაქტები ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მეშვეობით
პრობის ტიპის სონიკატორის გამოყენება ალიცინისა და ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთების ექსტრაქციისთვის ნიორიდან გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას, მათ შორის მაღალ გამოსავლიანობას და ნიორის ექსტრაქტის მაღალ ხარისხს, სწრაფ დამუშავებას და გამხსნელის გარეშე, ეკოლოგიურად სუფთა მიდგომას. ეს ფაქტორები ერთობლივად ხელს უწყობენ მაღალი ხარისხის ნიორის ექსტრაქტების წარმოებას გაზრდილი ბიოაქტივობითა და მუდმივი შემადგენლობით, რაც მას პრემიუმ კლასის ნიორის პროდუქტების მაძიებელი მკვლევრებისა და ინდუსტრიებისთვის სასურველ მეთოდად აქცევს.
ქვემოთ ჩვენ დეტალურად განვიხილავთ ულტრაბგერითი დახმარებით ნიორის ექსტრაქციის სასარგებლო ეფექტებს:
- პირველ რიგში, პრობის ტიპის სონიკატორი იყენებს ულტრაბგერით ტალღებს, რომლებიც ტიტანის პრობის, ე.წ. სონოტროდის მეშვეობით გადაეცემა ექსტრაქციის გარემოს. ულტრაბგერითი ტალღების მექანიკური ენერგია ქმნის კავიტაციის ბუშტუკებს სითხეში, რაც იწვევს მათ სწრაფ კოლაფსს. ამ პროცესის დროს ხდება ინტენსიური ადგილობრივი მიკროტურბულენტობა, ასევე წნევისა და ტემპერატურის ცვლილებები. ეს ძალები ხელს უწყობენ ნიორის უჯრედის კედლების დანგრევას. ეს დანგრევა ხელს უწყობს ალიცინისა და სხვა უჯრედებში ჩარჩენილი ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთების გამოთავისუფლებას, რაც იწვევს ეფექტურ ექსტრაქციას.
- მეორეც, პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების კონტროლირებადი და ზუსტი ბუნება საშუალებას იძლევა მოხდეს ექსტრაქციის პროცესის პერსონალიზაცია. ექსტრაქტების მწარმოებლები, ისევე როგორც მკვლევრები, შეუძლიათ შეცვალონ პარამეტრები, როგორიცაა ულტრაბგერითი დამუშავების დრო, ამპლიტუდა და ტემპერატურა, ექსტრაქციის პირობების ოპტიმიზაციისთვის, რითაც მაქსიმალურად იზრდება ალიცინისა და ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთების გამოსავლიანობა, ხოლო მინიმუმამდე მცირდება მგრძნობიარე ნაერთების დეგრადაცია. ამ დონის კონტროლი გადამწყვეტია მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების მისაღებად მუდმივი შემადგენლობითა და პოტენციით.
- გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესი შედარებით სწრაფია ტრადიციულ ექსტრაქციის მეთოდებთან შედარებით, როგორიცაა მაკერაცია ან სოქსლეტის ექსტრაქცია. ეს ეფექტურობა არა მხოლოდ დროს იცავს, არამედ ხელს უწყობს ექსტრაქტირებული ნაერთების სიხარვეთისა და ბიოაქტივობის შენარჩუნებას. ექსტრაქციის უფრო მოკლე ხანგრძლივობა ამცირებს ნიორის ექსტრაქტის სითბოსა და ჟანგბადის ზემოქმედებას, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მგრძნობიარე ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთების დეგრადაცია.
- გარდა ამისა, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია თავსებადია ნებისმიერ გამხსნელთან, მათ შორის ისეთ რბილ და ეკოლოგიურად სუფთა გამხსნელებთან, როგორიცაა წყალი, წყალ-ეთანოლი ან სპირტი. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, როდესაც ნიორის ექსტრაქტი მზადდება საკვების დანამატის, არომატიზატორის, დიეტური დანამატების, ნუტრაცევეტიკების ან ფარმაცევტული პროდუქტების სახით გამოყენებისთვის, სადაც უნდა თავიდან იქნას აცილებული გამხსნელების ან სხვა ქიმიკატებისგან კონტამინაციის რისკი, საბოლოო პროდუქტის სიწმინდისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UIP2000hdT(2kW) მუდმივად აღრეულ პარტიული რეაქტორით
ულტრაბგერითი, წყალზე დაფუძნებული ალიცინის ექსტრაქცია
ალიცინი არის ყველაზე გავრცელებული თიოსულფინატის მოლეკულა, რომელიც ნიორის ექსტრაქტშია აღმოჩენილი. ალიცინს აქვს ანტიბაქტერიული, ანტივირუსული, ანტიმიკოზური, ანტიპროტოზოული, ანტიკანცეროგენული და ჰიპოგლიკემიური ეფექტები და ასევე ცნობილია, რომ ის უწყობს ხელს გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ჯანმრთელობასა და იმუნურ სისტემას. ნიორის ფარმაკოლოგიური აქტივობები ძირითადად დაკავშირებულია თიოლ-დისულფიდის გადანაცვლების რეაქციებთან თიოლშემცველ ცილებთან.
მაღალი რაოდენობის ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთების მქონე მაღალკონცენტრირებული ნიორის ექსტრაქტების წარმოებისთვის, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის საიმედო და ეფექტური ტექნიკა თიოლებისა და სხვა ბიოაქტიური ნივთიერებების იზოლირებისთვის ნიორიდან. ულტრაბგერითი დამუშავება გამოთავისუფლებს თიოლებს ნიორის უჯრედების შიგნიდან და საშუალებას იძლევა მომზადდეს ნიორის ბიომოლეკულების სრული სპექტრის ექსტრაქტი. ნიორის ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის, წყალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამხსნელი, რომელიც არატოქსიკური, იაფი და ეკოლოგიურად სუფთაა.
ნიორის კბილის განივი ჭრილი ულტრაბგერითი დამუშავების წინ და შემდეგ
კვლევა და ფოტოები: Bose et al. 2014
სონიკატორი UP200Ht ალიცინის, ორგანული გოგირდშემცველი ნაერთების და ფიტოქიმიკატების ექსტრაქციისთვის ნიორიდან.
ულტრაბგერითი ალიცინის ექსტრაქციის პროტოკოლები
ნიორის ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის რამდენიმე პროტოკოლია შემუშავებული. სამეცნიერო კვლევებში, რამდენიმე სამეცნიერო ჯგუფმა აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება იძლევა მაღალ რაოდენობას ალიცინის, ალიინის, ორგანოგოგირდოვანი ნაერთების და სხვა ფიტოქიმიკატების ნიორიდან.
Arzanlou et al. (2010) იუწყებიან ალიცინის ულტრაბგერით ექსტრაქციას ნიორის კბილებიდან, წყლის გამოყენებით გამხსნელად. მათ გამოიყენეს 20g ხელით დაქუცმაცებული ნიორის კბილი. მათ ულტრაბგერითი დამუშავება გაუკეთეს მაცერირებულ ნიორს 600mL დისტილირებულ წყალში 5 წთ-ის განმავლობაში, Hielscher UP200S-ის (200 ვატი) გამოყენებით 100 % ამპლიტუდაზე. სითბოს გასაფრქვევად გამოიყენეს ყინულის აბაზანა. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შემდეგ, ნიორის მასა გადაიწურა ხუთშრიანი garza-ს ქსოვილით. სუსპენზია გადაიტანეს 50mL სინჯარაში და ცენტრიფუგირებული იქნა 1258g-ზე 4ºC-ზე 20 წთ-ის განმავლობაში, რათა დარჩენილი ნაშთები გამოეყოთ სითხეს. სუპერნატანტი გადაიტანეს სტერილურ 50mL სინჯარაში და დახურეს შესანახად.
Bose et al. (2014) შეადარეს ულტრაბგერითი პრობის ტიპის ექსტრაქცია ტრადიციულ მაცერაციას, აბაზანის ულტრაბგერით დამუშავებას და მიკროტალღურ ექსტრაქციას. შედეგებმა აჩვენა, რომ ულტრაბგერითმა პრობის ტიპის ექსტრაქციამ უზრუნველყო ალიცინის ყველაზე მაღალი გამოსავლიანობა.
Ismail et al. (2014) იუწყებიან ეფექტურ ულტრაბგერით ექსტრაქციას გოგირდშემცველი ბიომოლეკულების ცისტეინის და გლუტათიონის ნიორის თავებიდან. მათ გამოიყენეს წყალზე დაფუძნებული ულტრაბგერითი ექსტრაქცია თიოლების გამოსაყოფად ნიორის თავებიდან UP100H-ის გამოყენებით 100% ამპლიტუდის პარამეტრზე. მათ აღმოაჩინეს, რომ ოპტიმალური ნიორის კონცენტრაცია იყო 10% (w/v) ღია ჭურჭლის ექსტრაქციისას. თიოლების რაოდენობრივი განსაზღვრა განხორციელდა Ellman-ის რეაგენტის მეთოდის გამოყენებით. მათ მიიღეს ექსტრაქტის გამოსავლიანობა 0,170mM თიოლების. მკვლევრები დაასკვნენ, რომ ულტრაბგერითი წყალზე დაფუძნებული ექსტრაქცია არის მარტივი, უსაფრთხო და ეკონომიური მეთოდი თიოლების გამოსაყოფად ნიორიდან.
- გამხსნელის გარეშე / წყალზე დაფუძნებული
- ექსტრაქციის მაღალი გამოსავლიანობა
- მაღალი ხარისხის ექსტრაქტები
- არათერმული
- სრული სპექტრის ექსტრაქტები
- სწრაფი პროცესი
- მწვანე, ეკოლოგიურად სუფთა
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
- მცირე ტექნიკური მომსახურება
- სწრაფი ინვესტიციის დაბრუნება
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ნიორის ექსტრაქციისთვის
Hielscher Ultrasonics-ის ექსტრაქციის სისტემები მსოფლიო მასშტაბით გამოიყენება საკვების და ფარმაცევტული ინდუსტრიისთვის მაღალი ხარისხის მცენარეული ექსტრაქტების კომერციული წარმოებისთვის, რომლებიც გამოიყენება როგორც საკვები დანამატები, დიეტური დანამატები და თერაპევტიკული საშუალებები. მიუხედავად იმისა, თქვენი მიზანია ნიორის ექსტრაქტების მცირე პარტიების წარმოება თუ მაღალი ხარისხის ბოტანიკური ექსტრაქტების დიდი რაოდენობის დამუშავება, Hielscher Ultrasonics-ს გაქვთ იდეალური ულტრაბგერითი ექსტრაქტორი თქვენთვის.
კონკურენტული უპირატესობები ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებით
ბიოაქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მთავარი სარგებელი ბოტანიკური მასალებიდან, როგორიცაა ნიორი, მოიცავს ექსტრაქციის და დამუშავების დროის მნიშვნელოვან შემცირებას, მის ეკოლოგიურ სისუფთავეს წყალზე დაფუძნებული ექსტრაქციის ან გამხსნელის შემცირებული გამოყენების და უმნიშვნელოდ მცირე CO2ემისიების გამო, დახარჯული ენერგიის მცირე რაოდენობას, ასევე ულტრაბგერითი სისტემების მარტივ და უსაფრთხო ექსპლუატაციას.
პროცესის სტანდარტიზაცია Hielscher Ultrasonics-თან ერთად
ექსტრაქტები, რომლებიც გამოიყენება საკვებ პროდუქტებში ან ფარმაცევტიკაში, უნდა იყოს წარმოებული კარგი წარმოების პრაქტიკის (GMP) შესაბამისად და სტანდარტიზებული დამუშავების სპეციფიკაციების ფარგლებში. Hielscher Ultrasonics-ის ციფრული სონიკატორები მოიცავს ინტელექტუალურ პროგრამულ უზრუნველყოფას, რაც ადვილს ხდის ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის ზუსტად დაყენებას და კონტროლს. ავტომატური მონაცემთა ჩაწერა წერს ყველა ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრს, როგორიცაა ულტრაბგერითი ენერგია (ჯამური და წმინდა ენერგია), ამპლიტუდა, ტემპერატურა, წნევა (როდესაც ტემპერატურისა და წნევის სენსორები დამონტაჟებულია), თარიღისა და დროის შტამპით ჩაშენებულ SD-ბარათზე. ეს საშუალებას გაძლევთ გადახედოთ თითოეულ ულტრაბგერითად დამუშავებულ პარტიას. ამავდროულად, უზრუნველყოფილია გამეორებადობა და მუდმივად მაღალი პროდუქტის ხარისხი. ყველა Hielscher სონიკატორის მდგრადობა საშუალებას იძლევა 24/7 ექსპლუატაციისა მძიმე დატვირთვისა და მოთხოვნად გარემოში.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების მიახლოებითი დამუშავების შესაძლებლობებზე:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
ლიტერატურა / რეფერენსები
- Arzanlou M., Bohlooli S. (2010): Inhibition of streptolysin O by allicin – an active component of garlic. Journal of Medical Microbiology Volume 59, Issue 9, 2010. 1044-1049.
- Ghasemi, Kamran; Bolandnazar, Sahebali; Tabatabaei, Seyed Jalal; Pirdashti, Hemmatollah; Arzanlou, Mohsen; Ebrahimzadeh, Mohammad; Fathi, Hamed (2015): Antioxidant properties of garlic as affected by selenium and humic acid treatments. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 43, 2015. 1-9.
- Nur Izzah Ismail, Yumi Zuhanis Has-Yun Hashim, Parveen Jamal, Hamzah MohdSalleh, Rashidi Othman (2014): Ultrasonic-Assisted Extraction of Thiols from Garlic Bulbs. Advances in Environmental Biology, 8(3) Special 2014. 725-728.
- Sankhadip Bose, Bibek Laha, Subhasis Banerjee (2014): Quantification of allicin by high performance liquid chromatography‐ultraviolet analysis with effect of post‐ultrasonic sound and microwave radiation on fresh garlic cloves. Pharmacognosy Magazine Vol 10, Issue 38. April-June 2014, S288-S293.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
ნიორი და მისი ჯანმრთელობის სარგებელი
ნიორი მდიდარია ბიომოლეკულებით, რომლებიც განაპირობებს მის ეფექტიანობას როგორც სამკურნალო მცენარისა და საკვები დანამატის. 200 სხვადასხვა ნაერთი განაპირობებს ნიორის მრავალ სასარგებლო გავლენას ჯანმრთელობაზე. ნივრის კბილებს აქვს გოგირდორგანული ნაერთების განსაკუთრებით მაღალი შემცველობა, მათ შორისაა ალიინი, ალიცინი და γ-გლუტამილცისტეინის ნაერთები, როგორიცაა γ-გლუტამილ-S-ალილცისტეინი და γ-გლუტამილ-S-ტრანს-1-პროპენილცისტეინი. ნიორი შეიცავს მინიმუმ ოთხჯერ მეტ გოგირდს, ვიდრე სხვა გოგირდით მდიდარი ბოსტნეული, როგორიცაა ხახვი, ბროკოლი და ყვავილოვანი კომბოსტო. ეს გოგირდშემცველი ნაერთები ნიორს მძაფრ სუნსა და გემოს აძლევს.
გოგირდშემცველ ბიომოლეკულებს სულფჰიდრილური ნაერთები ეწოდება და ისინი თიოლების ჯგუფს მიეკუთვნება. ისინი გვხვდება ადამიანის სხეულის ყველა ქსოვილსა და უჯრედში და გადამწყვეტ როლს ასრულებს მრავალ სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან ბიოქიმიურ რეაქციაში. ცისტეინი და გლუტათიონი (GHS) ნიორში არსებული ორი მნიშვნელოვანი თიოლია. ცისტეინი არის გოგირდშემცველი ამინომჟავა, რომელსაც აქვს ქიმიურად ძალიან რეაქტიული სულფჰიდრილური ჯგუფი. გლუტათიონი (GHS), ტრიპეპტიდი, რომელიც შედგება ამინომჟავებისგან – გლუტამატისგან, ცისტეინისა და გლიცინისგან, ადამიანის სხეულში ყველაზე გავრცელებული დაბალი მოლეკულური მასის სულფჰიდრილური ნაერთია. გლუტათიონი მოქმედებს როგორც სუპერანტიოქსიდანტი და სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვან ფუნქციას ასრულებს ადამიანის სხეულში, მაგალითად, იმუნურ სისტემაში.
ალიცინი
ალიცინი ნიორში არსებული ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიომოლეკულაა, რომელსაც ჯანმრთელობისთვის სხვადასხვა სასარგებლო ეფექტი აქვს. ალიცინი არ არის დაუზიანებელ ნივრის კბილში, მაგრამ სინთეზირდება, როდესაც ნიორი იჭრება ან იჭყლიტება. ნივრის ქსოვილის მაცერაციისას აქტიურდება ფერმენტი, რომელსაც ალიინაზა ეწოდება. ალიინაზა იწყებს ამინომჟავა ალიინის გარდაქმნას ალიცინად და სხვა ალილთიოსულფინატებად. ალიცინის წარმოქმნა სწრაფი პროცესია, რომელიც ახალი ნივრის ბოლქვის დაჭყლეტიდან რამდენიმე წამში სრულდება.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია – აკუსტიკური კავიტაციის მოქმედების პრინციპი
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის (ასევე ცნობილი როგორც სონო-ექსტრაქცია) მოქმედების პრინციპი ეფუძნება აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენს. ულტრაბგერით წარმოქმნილი კავიტაცია ქმნის ძლიერ ძვრის ძალებს, მიკროტურბულენტობას, სითხის ჭავლებს და ლოკალურად შეზღუდულ უბნებში ტემპერატურისა და წნევის უკიდურეს სხვაობებს. მაღალი წარმადობის ულტრაბგერის მექანიკური ზემოქმედება არღვევს უჯრედის კედლებს, ხელს უწყობს გამხსნელის შეღწევას უჯრედის შიგნით და აძლიერებს მასაგადატანას. როგორც არათერმული ექსტრაქციის მეთოდი, ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უშლის ბიოაქტიური ნაერთების თერმულ დეგრადაციას. ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრები შეიძლება ზუსტად მოერგოს საწყის მასალასა და სამიზნე ნივთიერებებს, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ექსტრაქტის უმაღლესი ხარისხი.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.