ულტრაბგერითი თამბაქოს ექსტრაქცია
ტრადიციული თამბაქოს ექსტრაქცია ნელი, დროის მომტანი პროცესია, რომელიც მოიცავს ტოქსიკური გამხსნელების გამოყენებას მაღალ ტემპერატურაზე, რაც პროცესს საშიშს ხდის. თამბაქოდან ალკალოიდების ულტრაბგერითი დამუშავებით ექსტრაქცია შესაძლებელია წყლის ან მსუბუქი გამხსნელების გამოყენებით რამდენიმე წუთის განმავლობაში მიმდინარე სწრაფ პროცესში. თამბაქოდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციით მიღებული ალკალოიდები, როგორიცაა ნიკოტინი, გამოიყოფა სწრაფ და მაღალეფექტურ პროცედურაში, რომელიც იძლევა სრული სპექტრის ექსტრაქტის მაღალ გამოსავლიანობას (შეიცავს ნიკოტინს, ნორნიკოტინს, ქლოროგენის მჟავას, 5-კაფეოილქინის მჟავას, რუტინს, კაფეის მჟავას და სკოპოლეტინს, სოლანესოლს და ა.შ.).
ულტრაბგერითი თამბაქოს ექსტრაქცია
ულტრაბგერითი დამუშავებით ექსტრაქცია არის სწრაფი, ეფექტური და მოსახერხებელი ექსტრაქციის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება მძლავრი ულტრაბგერის გამოყენებას. ინტენსიური ულტრაბგერითი ტალღები ქმნის სწრაფ მიკრომოძრაობას და აკუსტიკურ კავიტაციას მყარი-თხევად სისტემებში (მაგ. მცენარეული მასალა გამხსნელში, მაგ. თამბაქოს ფოთლები ეთანოლში), რაც იწვევს მასის გადატანის გაზრდას, ასევე ექსტრაქციის პროცესის აქტივიზაციას. სხვა თანამედროვე ექსტრაქციის ტექნიკებთან შედარებით, როგორიცაა ზეკრიტიკული სითხის ექსტრაქცია და იონ-წყვილის ექსტრაქცია, ულტრაბგერითი დამუშავებით ექსტრაქცია მნიშვნელოვნად უფრო ეკონომიური, ეკოლოგიურად უფრო მეტად უსაფრთხო და უფრო მარტივად გამოსაყენებელია. ამიტომ, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის პრეფერირებული ექსტრაქციის ტექნიკა ბოტანიკური მასალებიდან ბიოაქტიური ნაერთების გამოსაყოფად.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია იძლევა ფართო სპექტრის ექსტრაქტს, რომელიც შეიცავს ნიკოტინს, რაც არის პირველადი ალკალოიდი თამბაქოს ალკალოიდების მთლიანი შემცველობის 94–98%-ით, ასევე ალკალოიდებს ნორნიკოტინს, ანაბაზინს, ანატაბინს, კოტინინს და მიოსმინს.
გაიგეთ მეტი მცენარეული მასალიდან ალკალოიდების ექსტრაქციის შესახებ პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავებით!
ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი UP400St (400 ვატი) ალკალოიდების, როგორიცაა ნიკოტინი, ნორნიკოტინი, ქლოროგენის მჟავა და ა.შ., ექსტრაქციისთვის თამბაქოს ფოთლებიდან.
სრული სპექტრის თამბაქოს ექსტრაქტები ულტრაბგერითი დამუშავებით
ალკალოიდები, როგორიცაა ნიკოტინი და ნორნიკოტინი, ქლოროგენის მჟავა, ფენოლური ნაერთები, სოლანესოლი და სხვა ბიოაქტიური ნაერთები შეიძლება სწრაფად, ეფექტურად და უსაფრთხოდ იქნას იზოლირებული ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებით. ტრადიციული თამბაქოს ექსტრაქცია მოიცავს ტოქსიკური გამხსნელების, როგორიცაა ჰეპტანი, გამოყენებას მაღალ ტემპერატურაზე, რაც ექსტრაქციის პროცესს საშიშ პროცედურად აქცევს. მთლიანი ტრადიციული ექსტრაქციის პროცესი დაახლოებით 24საათს იღებს და ამიტომ ძალიან დროის მომტანია.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია შესაძლებელია განხორციელდეს როგორც ცივი წყლის ექსტრაქცია ან მსუბუქი გამხსნელების, როგორიცაა ეთანოლი ან ეთანოლი-წყლის ნარევი, გამოყენებით ოთახის ტემპერატურაზე ან ოდნავ მაღალ ტემპერატურაზე. ულტრაბგერითი დამუშავება იღებს რამდენიმე წუთს, რაც ექსტრაქციას სწრაფ პროცედურად აქცევს. გარდა ამისა, წყლის ან მსუბუქი გამხსნელების გამოყენებით პროცესი სრულიად უსაფრთხო და მოსახერხებელია.
ულტრაბგერითად მიღებული სრული სპექტრის ექსტრაქტები შეიცავს პირველად ალკალოიდ ნიკოტინს, ასევე მეორეულ ან მცირე რაოდენობის ალკალოიდებს, როგორიცაა ანაბაზინი ან 3-(2-პიპერიდინილ)პირიდინი, ანატაბინი ან 3-(2-1,2,3,6-ტეტრაჰიდროპირიდინილ)პირიდინი, კოტინინი ან 1-მეთილ-5-(3-პირიდინილ)-2-პიროლიდინონი), 2,3’-დიპირიდინი ან იზონიკოტეინი, N-ფორმილნორნიკოტინი ან 2-(3-პირიდინილ)პიროლიდინკარბალდეჰიდი, მიოსმინი ან 3-(1-პიროლინ-2-ილ)პირიდინი, ნორნიკოტინი ან 3-(პიროლიდინ-2-ილ)პირიდინი და ბეტა-ნიკოტირინი ან 3-(1-მეთილპიროლ-2-ილ)პირიდინი.
ამ ალკალოიდების შემცველობა მერყეობს თამბაქოს სახეობისა და თამბაქოს პროდუქტების მიხედვით. სანამ ნიკოტინი არის პირველადი ალკალოიდი ალკალოიდების მთლიანი შემცველობის 94–98%-ით, ნორნიკოტინი და ანატაბინი არის ორი ყველაზე გავრცელებული მეორეული ალკალოიდი, რომელთაგან თითოეული შეადგენს თამბაქოს ალკალოიდების მთლიანი შემცველობის დაახლოებით 2%-დან 6%-მდე.
- უფრო მაღალი გამოსავლიანობა
- მაღალი ხარისხი
- სწრაფი ექსტრაქცია
- მსუბუქი, არათერმული პროცესი
- წყალი ან გამხსნელი
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
აირჩიეთ გამხსნელების ფართო არჩევანიდან
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებით, შეგიძლიათ აირჩიოთ სხვადასხვა გამხსნელი, მათ შორის წყალი, სპირტი, ეთანოლი, მეთანოლი, ეთანოლ-წყლის ნარევები ან ძლიერი გამხსნელები, როგორიცაა ჰეპტანი ან ჰექსანი. ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი გამხსნელი უკვე წარმატებით იქნა ტესტირებული და დადასტურდა მათი ეფექტურობა ბიოაქტიური ნაერთების, როგორიცაა ალკალოიდები, ტერპენოიდები, ფენოლური ნაერთები და სოლანესოლი, იზოლაციისთვის თამბაქოს მცენარეული მასალიდან. ულტრაბგერითი დამუშავება შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამხსნელის გარეშე ცივი წყლის ექსტრაქციისას (მაგ. ორგანული ექსტრაქტების მოსამზადებლად) ან შეიძლება გაერთიანდეს თქვენს მიერ არჩეულ გამხსნელთან.
გაიგეთ მეტი ბოტანიკური მასალების ულტრაბგერითი ექსტრაქციისთვის გამხსნელების შესახებ!
გაიგეთ მეტი ულტრაბგერით გაძლიერებული ჰექსანის ექსტრაქციის შესახებ!
ულტრაბგერითი ნიკოტინის ექსტრაქცია თამბაქოს ფოთლებიდან სონიკატორის UP200Ht გამოყენებით
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები
Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობა არის ბოტანიკური მასალებიდან ბიოაქტიური ნაერთების იზოლაციისთვის ხშირად გამოყენებადი ექსტრაქციის ინსტრუმენტი. ყველა პროცესის მასშტაბისთვის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორების მიწოდებით, Hielscher-ს შეუძლია დაგირჩიოთ თქვენს საჭიროებებზე ყველაზე შესაფერისი ულტრაბგერითი სისტემა. დაწყება კომპაქტური, მაგრამ მძლავრი სალაბორატორიო სისტემებით ანალიზისა და მიზანშეწონილობის ტესტირებისთვის, Hielscher გთავაზობთ სრულ დიაპაზონს სალაბორატორიო და საპილოტე ულტრაბგერითი სონიკატორებიდან სრულად სამრეწველო ულტრაბგერით რეაქტორებამდე. ულტრაბგერითი პროცესორების სრული დიაპაზონის შეთავაზებით, Hielscher-ს აქვს იდეალური კონფიგურაცია თქვენი ექსტრაქციის პროცესისთვის. თქვენი პროცესის მოცულობისა და მიზნის მიხედვით, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია შეიძლება განხორციელდეს პარტიული ან უწყვეტი ნაკადის რეჟიმში. მრავალფეროვანი აქსესუარები, როგორიცაა სონოტროდები, ბუსტერის რქები, ნაკადის კამერები და რეაქტორები საშუალებას იძლევა ულტრაბგერითი პროცესორი იდეალურად მომზადდეს პროცესის მიზნების შესასრულებლად.
Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორები ზუსტად კონტროლდება და პროცესის მონაცემები ავტომატურად იწერება ჩვენი ციფრული ულტრაბგერითი სისტემების ინტეგრირებულ SD-ბარათზე. პროცესის პარამეტრების საიმედო კონტროლი უზრუნველყოფს პროდუქციის მუდმივად მაღალ ხარისხს. პროცესის პარამეტრების ავტომატური მონაცემთა ჩაწერა საშუალებას იძლევა პროცესის სტანდარტიზაციისა და კარგი წარმოების პრაქტიკის (GMP) შესრულებისთვის.
Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამძლეობა საშუალებას იძლევა 24/7 ექსპლუატაციისთვის მძიმე დატვირთვისა და მომთხოვნ პირობებში. მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია, ასევე მომსახურების დაბალი საჭიროება, Hielscher-ის ულტრაბგერით სისტემებს თქვენს წარმოებაში საიმედო მუშა ძალად აქცევს.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი სონიკატორების მიახლოებითი დამუშავების სიმძლავრეზე:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 0,5-დან 1,5mL-მდე | n.a. | VialTweeter |
| 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით ახლავე დამატებითი ინფორმაციისთვის! ჩვენი კარგად მომზადებული პერსონალი სიამოვნებით განიხილავს თქვენი ექსტრაქციის პროცესს თქვენთან ერთად!
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი პროცესორები სალაბორატორიოდან საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბამდე.
UIP2000hdT, 2kW მძლავრი მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი სონიკატორი
ლიტერატურა/რეფერატები
- Esclapez, M.D.; García-Pérez, J.V.; Mulet, A.; Cárcel, J.A. (2011): Ultrasound-Assisted Extraction of Natural Products. Food Engineering Reviews, Volume 3, 2011. 108–120.
- Vinatoru, M. (2001): An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry 8(3):303-13.
- Chen, P.X.; Qian, N.; Burton, H.R.; Moldoveanu, S.C. (2005): Analysis of Minor Alkaloids in Tobacco: A Collaborative Study. Contributions to Tobacco Research, Vol. 21, No.7, 2005.
- Yuegang Zuo, Liliang Zhang, Jingping Wu, Johnathan W. Fritz, Suzanne Medeiros, Christopher Rego (2004): Ultrasonic extraction and capillary gas chromatography determination of nicotine in pharmaceutical formulations. Analytica Chimica Acta, Volume 526, Issue 1, 2004. 35-39.
ცნობისთვის საინტერესო ფაქტები
რატომ არის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ასე ეფექტური?
Ultrasonically-assisted extraction (UAE) ეფუძნება ძალიან ინტენსიური ულტრაბგერითი ტალღების (აკუსტიკური ტალღების) შეერთებას სითხეში ან ნარევში. აკუსტიკური ტალღები ქმნიან მონაცვლეობით მაღალი წნევის / დაბალი წნევის ციკლებს, რაც იწვევს აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენს. ულტრაბგერითი ან აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენი ხასიათდება ექსტრემალური, ლოკალურად შეზღუდული პირობებით, როგორიცაა ძალიან მაღალი წნევა, ტემპერატურა და ძვრის ძალები. იმპლოდირებადი კავიტაციური ბუშტების სიახლოვეს შესაძლებელია გაიზომოს ტემპერატურა 5000K-მდე, წნევა 1000 ატმოსფერო, გათბობა-გაცივების სიჩქარე 1010 K/s-ზე მეტი და სითხის ნაკადები 280m/s სიჩქარემდე, რაც ვლინდება როგორც ძალიან მაღალი ძვრის ძალა და ტურბულენტობა კავიტაციურ ზონაში. ამ ფაქტორების (წნევა, სითბო, ძვრა და ტურბულენტობა) კომბინაცია არღვევს უჯრედებს (ლიზისი) და აძლიერებს მასის გადატანას ექსტრაქციის პროცესის დროს. ამით ხელს უწყობს ფიტოკომპონენტების სითხე-მყარი ექსტრაქციას მცენარეული უჯრედებიდან. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ტექნიკა ფართოდ გამოიყენება ფლავონოიდების, პოლისაქარიდების, ალკალოიდების, ფიტოსტეროლების, პოლიფენოლების და პიგმენტების წარმატებული და ეფექტური ექსტრაქციისთვის მცენარეებიდან.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მცენარეული უჯრედებიდან: მიკროსკოპული განივკვეთი (TS) აჩვენებს მოქმედების მექანიზმებს უჯრედებიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციის დროს (გადიდება 2000x) [რესურსი: Vilkhu et al. 2011]
თამბაქო
Nicotiana გვარის და Solanaceae (ბადრიჯანისებრთა) ოჯახის სხვადასხვა მცენარეები ცნობილია როგორც თამბაქოს მცენარეები. გარდა იმისა, რომ ეს არის მცენარისთვის ხშირად გამოყენებადი ტერმინი, თამბაქო ასევე აღწერს პროდუქტებს, რომლებიც მზადდება თამბაქოს მცენარის დამუშავებული ფოთლებისგან. მიუხედავად იმისა, რომ Nicotiana tabacum არის მთავარი კულტურა თამბაქოს და ნიკოტინის წარმოებისთვის, თამბაქოს არსებობს 70-ზე მეტი სახეობა. N. tabacum არის დომინანტური სახეობა, რომელიც გამოიყენება თამბაქოს პროდუქტებისთვის, თუმცა უფრო ძლიერი ვარიანტი N. rustica გვხვდება მთელ მსოფლიოში და გამოიყენება პესტიციდების წარმოებისთვის. ნიკოტინის შემცველობის შედარებით, N. rustica-ს ფოთლებს აქვთ ნიკოტინის შემცველობა 9%-მდე, მაშინ როცა N. tabacum-ის ფოთლები შეიცავს დაახლოებით 1-დან 3%-მდე.
თამბაქო შეიცავს სტიმულატორ ალკალოიდ ნიკოტინს, ასევე ჰარმალას ალკალოიდებს. გამხმარი და დამუშავებული თამბაქოს ფოთლები ძირითადად გამოიყენება მოსაწევად სიგარეტებში, სიგარებში, მილებში, ყალიონებში, ასევე ელექტროსიგარეტებში, ელექტროსიგარებში, ელექტრომილებში და ვაიპერებში. ალტერნატიულად, ისინი შეიძლება მოხმარდეს როგორც ცხვირის თამბაქო, საღეჭი თამბაქო, ჩასაღები თამბაქო და სნუსი.
თამბაქოს მცენარის ოჯახი შეიცავს სხვადასხვა (ქვე-)სახეობას, რომლებიც ავლენენ სხვადასხვა ალკალოიდურ და გემოს პროფილებს.
ორიენტალური თამბაქო (Nicotiana tabacum L.) არის თამბაქოს სახეობა, რომელიც ძირითადად მოჰყავთ თურქეთში, საბერძნეთში და მეზობელ რეგიონებში, და გამოიყენება სიგარეტების, სიგარების და საღეჭი თამბაქოს კომერციული წარმოებისთვის. მას აქვს ძლიერი დამახასიათებელი გემო, შედარებით დაბალი ნიკოტინის შემცველობა და მაღალი შემცველობა აღმდგენ შაქრებში, მჟავებსა და აქროლად გემოს ზეთში, რაც თამბაქოს პროდუქტებს აძლევს ინტენსიურ არომატს.
ცნობილია თამბაქოს 67 ბუნებრივი სახეობა. ქვემოთ ჩამოთვლილია ყველაზე გავრცელებული სახეობები:
- Nicotiana acuminata (Graham) Hook. – მრავალყვავილიანი თამბაქო
- Nicotiana africana Merxm.
- Nicotiana alata Link & Otto – ფრთიანი თამბაქო, ჟასმინის თამბაქო, თანბაკუ (სპარსული)
- Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – კოიოტის თამბაქო
- Nicotiana benthamiana Domin
- Nicotiana clevelandii A. Gray
- Nicotiana glauca Graham – ხის თამბაქო, ბრაზილიური ხის თამბაქო, ბუჩქის თამბაქო, მდოგვის ხე
- Nicotiana glutinosa L.
- Nicotiana langsdorffii Weinm.
- Nicotiana longiflora Cav.
- Nicotiana occidentalis H.-M. Wheeler
- Nicotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – უდაბნოს თამბაქო, პუნჩე, “ტაბაკილიო”
- Nicotiana otophora Griseb.
- Nicotiana plumbaginifolia Viv.
- Nicotiana quadrivalvis Pursh
- Nicotiana rustica L. – აცტეკური თამბაქო, მაპაჩო
- Nicotiana suaveolens Lehm. – ავსტრალიური თამბაქო
- Nicotiana sylvestris Speg. & Comes – სამხრეთ ამერიკული თამბაქო, ტყის თამბაქო
- Nicotiana tabacum L. – კომერციული თამბაქო, რომელიც მოჰყავთ სიგარეტების, სიგარების, საღეჭი თამბაქოს და ა.შ. წარმოებისთვის
- Nicotiana tomentosiformis Goodsp.
ქვემოთ ჩამოთვლილი სამი სახეობა არის ხელოვნურად შექმნილი ჰიბრიდები:
- Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
- Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
- Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana
თამბაქოს ტიპები
თამბაქოს ფოთლების გაშრობისა და შემდგომი დაძველების პროცესი იწვევს თამბაქოს ფოთოლში არსებული კაროტინოიდების ნელა მიმდინარე ჟანგვასა და დაშლას. ჟანგვის შედეგად, თამბაქოს ფოთლებში სინთეზირდება ზოგიერთი ნაერთი, რაც იწვევს ტკბილი თივის, ჩაის, ვარდის ზეთის ან ხილის მსგავსი არომატული ნოტების წარმოქმნას, რაც ხელს უწყობს კვამლის „გლუვობას“. სახამებელი გარდაიქმნება შაქრებად, რომლებიც შემდგომში გლიკირებენ ცილებს და იჟანგებიან გლიკირების გვიანი საბოლოო პროდუქტების (AGEs) წარმოქმნამდე. ეს არის კარამელიზაციის პროცესი, რომელიც ასევე აძლევს კვამლს მის სპეციფიკურ გემოს.
თამბაქოს მომზადებისა და გაშრობის მეთოდი გავლენას ახდენს მის საბოლოო არომატულ მახასიათებლებზე. გაშრობა შესაძლებელია ჰაერით, ცეცხლით, ღუმელით და მზით. მაგალითად, ღუმელში გაშრობილი თამბაქო (მაგ. საფრანგეთიდან) შეიცავს მხოლოდ ალკალოიდების დაბალ დონეს, მაშინ როცა ჰაერზე გაშრობილი ბერლი თამბაქო (მაგ. გვატემალადან მოწოდებული) ცნობილია ალკალოიდების მაღალი შემცველობით.