ტერპენების ექსტრაქცია ულტრაბგერით
დადასტურდა, რომ ულტრაბგერითი ტერპენების ექსტრაქცია იძლევა ტერპენ კარიოფილენის ოქსიდის მაღალ გამოსავლიანობას, მაგალითად, კანაფისა და ჰოპისგან. კარიოფილენის ოქსიდი არის ტერპენი, რომელიც გვხვდება კანაფში, ჰოპში, წიწაკაში, რეჰანში და როზმარინში. როგორც აქტიური ნაერთი, ამოღებული ტერპენ კარიოფილენის ოქსიდი გამოიყენება როგორც არომატიზატორი დამატება და ჯანმრთელობის დამატება.
ამოღებული კარიოფილენის ოქსიდის გამოყენება
კარიოფილენის ოქსიდი გამოირჩევა თავისი არომატული სუნითა და გემოთი (მაგ. ბალახები). მისი ინტენსიური არომატული სუნისა და გემოს გამო, ის ხშირად გამოიყენება როგორც არომატიზატორი დამატება საკვებში, ასევე სუნამოს კომპონენტი. გარდა ამისა, მას ასევე აქვს უნარი დაუკავშირდეს ენდოკრინულ CB2 რეცეპტორებს ადამიანის სხეულში, რაც მას საინტერესო ფარმაცევტულ კომპონენტად აქცევს.
კარიოფილენის ოქსიდის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
ტერპენ კარიოფილენის ოქსიდის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის შესანიშნავი ტექნიკა მაღალი გამოსავლიანობის მისაღებად, მაგალითად, კანაფისგან და ჰოპისგან. გაიგეთ მეტი აკუსტიკური კავიტაციის შესახებ, ულტრაბგერითი ექსტრაქციის აქტიური პრინციპის!
მაგალითად, β-კარიოფილენის ოქსიდი ულტრაბგერითად იქნა ამოღებული ულტრაბგერითი მოწყობილობით UP100H (100W, 30kHz) გამხმარი ჰოპის გირჩებისგან.
GC ანალიზის მონაცემები აჩვენებს β-კარიოფილენის ოქსიდის ექსტრაქციის გამოსავლიანობას, რომელიც ამოღებულია Hielscher-ის UP100H მოწყობილობით ჰოპისგან.
UP400St – 400W მძლავრი ულტრაბგერითი პროცესორი ტერპენების ექსტრაქციისთვის აგიტატორით
ულტრაბგერითი ჰოპის ექსტრაქტის გაზური ქრომატოგრაფიული ანალიზი: β-კარიოფილენის ოქსიდი, α-კარიოფილენი, α-პინენი, მიცრენი, ლიმონენი, α-კარიოფილენი, და კარიოფილენის ოქსიდი და სხვები.
β-კარიოფილენის ოქსიდის გარდა, სხვა ტერპენები, როგორიცაა α-კარიოფილენი, α-პინენი, მიცრენი, ლიმონენი და α-კარიოფილენი, სხვათა შორის, წარმატებით იქნა ამოღებული.
როგორ ხდება ტერპენების ამოღება მცენარეებიდან პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით? ნაბიჯ-ნაბიჯ ინსტრუქცია!
- პირველ რიგში, მცენარეული მასალა იფქვება ან იჭრება მცირე ნაწილებად ექსტრაქციისთვის ზედაპირის ფართობის გასადიდებლად.
- მცენარეული მასალა შემდეგ ერევა გამხსნელს (როგორიცაა ეთანოლი ან წყალი) ტერპენების ამოსაღებად.
- პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავება შემდეგ გამოიყენება ექსტრაქციის პროცესის მხარდასაჭერად, რათა დაახლოებით 20kHz სიხშირის მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი ტალღები მოხმარდეს ნარევს. ეს იწვევს აკუსტიკურ კავიტაციას და გამხსნელის სწრაფ ვიბრაციას, რაც ხელს უწყობს მცენარეული უჯრედების დეზინტეგრაციასა და დარღვევას და ტერპენების გამოთავისუფლებას.
- ნარევი შემდეგ იფილტრება მყარი მცენარეული მასალის გამოსაყოფად სითხისგან, რომელიც შეიცავს ამოღებულ ტერპენებს.
- სითხე შემდეგ აორთქლდება ან დაექვემდებარება დამატებით დამუშავებას გამხსნელის მოსაშორებლად და ტერპენების კონცენტრირებისთვის.
- საბოლოო პროდუქტი არის ტერპენებით მდიდარი ექსტრაქტი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა დანიშნულებით, როგორიცაა დიეტური დამატებები, ფუნქციური საკვები და კოსმეტიკა.
ულტრაბგერითი ტერპენების ექსტრაქციის პროტოკოლი
ჰოპი დაფქვილ იქნა ჩვეულებრივი ყავის საფქვავით, რათა მიღწეულ იქნას ჰოპის ნიმუშის ნაწილაკების უფრო ერთგვაროვანი ზომა.
4,5mg ჰოპი ჩაიდო ფლაკონში, შემდეგ დაემატა 5mL ეთანოლი. ფლაკონი ჩაიდგა ჭიქაში ყინულოვანი წყლით სითბოს გასაფრქვევად. შემდეგ, ნიმუში დაექვემდებარა ულტრაბგერით დამუშავებას UP100H მოწყობილობით, აღჭურვილი MS7 სონოტროდით, 50% ამპლიტუდის პარამეტრით 90წმ-ის განმავლობაში.
ულტრაბგერითი ჰოპის ექსტრაქტის გაზური ქრომატოგრაფიული ანალიზი:
ულტრაბგერითი დამუშავება უზრუნველყოფს მაღალ მასის გადაცემას უჯრედულ მატრიცასა და გამხსნელს შორის, რის შედეგადაც მიიღწევა მაღალი ხარისხის ექსტრაქტის ძალიან მაღალი გამოსავლიანობა.
- მაღალი ხარისხის ტერპენული ექსტრაქტები (თერმული დეგრადაციის გარეშე)
- მაღალი გამოსავლიანობა
- სწრაფი პროცედურა
- სწრაფი RoI
- უფრო მსუბუქი გამხსნელები
- ნაკლები გამხსნელის გამოყენება
- უსაფრთხო და მარტივი ექსპლუატაცია
- მარტივი მოვლა-პატრონობა
- მწვანე, ეკოლოგიურად სუფთა ტერპენების ექსტრაქცია
ულტრაბგერითი ტერპენების ექსტრაქცია გამოირჩევა, როგორც მწვანე ექსტრაქციის მეთოდი, რომელიც საშუალებას გვაძლევს მნიშვნელოვნად გავაჩქაროთ ტერპენების ექსტრაქციის პროცედურა, თუმცა საჭიროებს ნაკლებ ენერგიას სხვა ჩვეულებრივ ექსტრაქციის მეთოდებთან შედარებით (მაგ. სუპერკრიტიკული CO2, Sokhlet და ა.შ.). ტერპენების ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებასთან დაკავშირებული სხვა უპირატესობებია ულტრაბგერითი ექსტრაქტორის მარტივი მართვა, სწრაფი პროცესი, ქიმიური ნარჩენების გარეშე, მაღალი გამოსავლიანობა, ეკოლოგიურად სუფთა, გაუმჯობესებული ხარისხი მსუბუქი დამუშავების პირობების გამო და თერმული დეგრადაციის პრევენცია.
ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები ტერპენებისთვის
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას, თუ რომელი ულტრაბგერითი მოწყობილობა შეიძლება იყოს ყველაზე შესაფერისი თქვენი ტერპენების ექსტრაქციის მოთხოვნებისთვის.
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები ლაბორატორიულიდან სამრეწველო მასშტაბამდე.
ლიტერატურა/რეფერატები
- 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
ცნობისმოყვარეობის ღირსი ფაქტები
კარიოფილენი
კარიოფილენი ან (−)-β-კარიოფილენი, არის ბუნებრივი ბიციკლური სესკვიტერპენი, რომელიც გვხვდება ბევრ ეთერზეთში. შემდეგი ბალახები ცნობილია, როგორც კარიოფილენის კარგი წყარო: კანაფი, ჰემფი (Cannabis sativa), შავი კუმინი (Carum nigrum), მიხაკი (Syzygium aromaticum), ჰოპი (Humulus lupulus), რეჰანი (Ocimum spp.), ორეგანო (Origanum vulgare), შავი წიწაკა (Piper nigrum), ლავანდა (Lavandula angustifolia), როზმარინი (Rosmarinus officinali), და კოპაიბას ზეთი (Copaifera spp.). β-კარიოფილენი არის ფიტოკანაბინოიდი, რომელსაც აქვს ძლიერი აფინობა კანაბინოიდული რეცეპტორის 2 ტიპის (CB 2) მიმართ, მაგრამ არა კანაბინოიდული რეცეპტორის 1 ტიპის (CB 1) მიმართ.
კარიოფილენის ოქსიდი
კარიოფილენის ოქსიდი (ასევე β-კარიოფილენის ოქსიდი) არის β-კარიოფილენის ჟანგვის წარმოებული და არის თეთრი კრისტალური მყარი ფხვნილი დაახლოებით 62°C დნობის ტემპერატურით.
ის ფასდება თავისი ანთების საწინააღმდეგო, ადგილობრივი ანესთეზიისა და ანტიოქსიდანტური ეფექტების გამო. პირველმა კვლევამ აჩვენა, რომ კარიოფილენის ოქსიდი შეიძლება იყოს პოტენციური წამალი კიბოს სამკურნალოდაც. კარიოფილენის ოქსიდი არის ციკლობუტანის რგოლის ნაწილი, რომელიც უკვე გამოიყენება სამედიცინო კვლევებში ფართოდ გამოყენებადი ქიმიოთერაპიული წამლის კარბოპლატინის სინთეზისთვის.
კარიოფილენის ოქსიდი, რომელშიც კარიოფილენის ოლეფინი გადაიქცა ეპოქსიდად, არის დამტკიცებული კომპონენტი საკვების არომატიზაციისთვის.
როგორც β-კარიოფილენი, ისე β-კარიოფილენის ოქსიდი ავლენენ წყალში დაბალ ხსნადობას, რაც ხელს უშლის მათ შეღწევას უჯრედში. იმისათვის, რომ ეს სესკვიტერპენები გამოყენებულ იქნას როგორც სამედიცინო წამლები ან კვებითი დამატებები, ინკაფსულაცია ლიპოსომებში აძლევს საშუალებას დაძლიოს ამ სესკვიტერპენების ცუდი ხსნადობა წყალში და უზრუნველყოფს ბიოშეღწევადობასა და ბიოაქტიურობას. დააწკაპუნეთ აქ, რათა გაიგოთ მეტი ბიოაქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი ინკაფსულაციის შესახებ!
კარიოფილენის ოქსიდი კანაფში
კანაფის მცენარეში, კარიოფილენის ოქსიდი გვხვდება, როგორც სესკვიტერპენი, რომელიც შედგება სამი იზოპრენის ერთეულისგან. კარიოფილენის ოქსიდი არის ერთ-ერთი უდიდესი და ყველაზე გავრცელებული ტერპენი კანაფის მცენარეში და პასუხისმგებელია კანაფის დამახასიათებელ არომატსა და სუნზე. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია წარმატებით გამოიყენება სრული სპექტრის კანაბიდიოლის ზეთების მისაღებად, რათა უზრუნველყოფილ იქნას მრავალრიცხოვანი ნაერთების ენტურაჟის ეფექტი.
ულტრაბგერითი კავიტაცია ექსტრაქციისთვის
როდესაც მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები შეჰყავთ სითხეში, სითხეში ხდება შეკუმშვისა და გაფართოების (იშვიათების) ციკლები. იშვიათების დროს სითხეში წარმოიქმნება სიცარიელეები ან ე.წ. კავიტაციის ბუშტუკები. ეს კავიტაციის ბუშტუკები, რომლებიც არის პატარა ვაკუუმის ბუშტუკები, წარმოიქმნება, როდესაც უარყოფითი წნევა მოქმედებს, რათა დაძლეულ იქნას სითხის ადგილობრივი გაჭიმვის სიმტკიცე. ვაკუუმის ბუშტუკები იზრდება რამდენიმე შეკუმშვის / იშვიათების ციკლის განმავლობაში, სანამ ისინი ვერ შეძლებენ მეტი ენერგიის შთანთქმას და კავიტაციის ბუშტუკი განიცდის იმპლოზიურ კოლაფსს. ეს ფენომენი ცნობილია, როგორც კავიტაცია. პროფესორ სუსლიკის კვლევის თანახმად (1990), კავიტაციის ბუშტუკებში სუფევს ექსტრემალური პირობები ტემპერატურით 5000 K-მდე, წნევით 1000 ატმოსფერო, გათბობა-გაცივების სიჩქარით 1010 K/s-ზე მეტი და სითხის ჭავლებით 280m/s სიჩქარემდე, რაც ვლინდება, როგორც ძალიან მაღალი ძვრის ძალები და ტურბულენტობა კავიტაციის ზონაში. ამ ფაქტორების კომბინაცია (წნევა, სითბო, ძვრა და ტურბულენტობა) გამოიყენება მასის გადაცემის გასაჩქარებლად ექსტრაქციის პროცესში. გარდა ამისა, ეს ადგილობრივად მომხდარი პირობები ასევე გამოიყენება ულტრაბგერით პროცესებში, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია, ემულსიფიკაცია ან დისპერგირება.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ეფუძნება აკუსტიკურ კავიტაციას და მის ჰიდროდინამიკურ ძვრის ძალებს
ტერპენების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის პრინციპი ეფუძნება ორ ეფექტს, რომლებიც წარმოიქმნება, როდესაც მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი ტალღები შედის სითხეში ან ნარევში:
პირველ რიგში, გამხსნელი (გარშემომყოფი თხევადი გარემო) შეიჭრება უჯრედულ მატრიცაში. კავიტაციის ამპლიტუდისა და სიმძლავრის მიხედვით, უჯრედის კედელი იხვრეტა ან ირღვევა სითხის წნევის მიერ.
მეორეც, გაიშვიათების ციკლის დროს უჯრედის შიგთავსი (ე.ი. უჯრედშიდა მასალა) უჯრედის შიგნიდან გამოირეცხება. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის შემდეგ სამიზნე ნაერთები გამხსნელშია და შეიძლება გამოიყოს გამხსნელიდან (მაგ. გამხსნელის აორთქლებით), რათა საბოლოოდ მიღებულ იქნას სუფთა ექსტრაქტი.
საწყისი მასალის შემადგენლობა (როგორიცაა ტენიანობა, მაკერაციის / დაფქვის ხარისხი და ნაწილაკების ზომა) და შერჩეული გამხსნელი ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორებია ეფექტური და ეფექტიანი ულტრაბგერითი ექსტრაქციის პროცესის მისაღებად. ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრებიც მნიშვნელოვანია: ამპლიტუდა, წნევა, ტემპერატურა და ულტრაბგერითი დამუშავების დრო უნდა დადგინდეს და ოპტიმიზირდეს საუკეთესო შედეგებისთვის.