ულტრაბგერითი დამუშავება სისწრაფით სჯობნის ექსტრაქციის სხვა მეთოდებს

ულტრაბგერითი ექსტრაქციის სწრაფი პროცედურა და მისი შედეგად მიღებული დროის დაზოგვა ექსტრაქტების წარმოებაში არის ბიოაქტიური ნაერთების მცენარეებიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ერთ-ერთი ბევრი უპირატესობიდან. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მეცნიერულად შედარებულია ალტერნატიულ ექსტრაქციის ტექნიკებთან, როგორიცაა სუპერკრიტიკული CO2 ექსტრაქცია, მაკერაცია, სითბური რეფლუქსი, სოქსლეტი ან მიკროტალღური ექსტრაქცია და კვლევითი შედეგები ადასტურებს ულტრაბგერითი დამუშავების მნიშვნელოვან უპირატესობას ექსტრაქციის სისწრაფისა და გამოსავლიანობის თვალსაზრისით.

ულტრაბგერითი დამუშავება, როგორც სწრაფი ექსტრაქციის პროცედურა

ბიოაქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია კარგად არის ცნობილი თავისი მაღალი გამოსავლიანობით, მაღალი ხარისხის ექსტრაქტებით, მოკლე ექსტრაქციის დროით, დაბალი ენერგომოხმარებითა და ძალიან ნაზი გამხსნელებით მუშაობის შესაძლებლობით. ყველა ეს ფაქტორი ხელს უწყობს მცენარეული მასალებიდან ბიოაქტიური კომპონენტების ულტრაბგერითი ექსტრაქციის განსაკუთრებულ ზოგად ეფექტურობას.
ქვემოთ შეგიძლიათ იხილოთ სამეცნიერო კვლევითი ანგარიშების ნაკრები, სადაც ულტრაბგერითი ექსტრაქცია (ასევე ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქცია / UAE) შედარებული იყო სხვა ექსტრაქციის ტექნიკებთან, როგორიცაა მაკერაცია, სოქსლეტი, სითბური რეფლუქსი, სუპერკრიტიკული CO₂2, და მიკროტალღური ექსტრაქცია.

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია სჯობნის სხვა ექსტრაქციის ტექნიკებს მაღალი სისწრაფით (შემცირებული ხანგრძლივობა), უფრო მაღალი გამოსავლიანობითა და უფრო მაღალი ექსტრაქტის ხარისხით.

ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP400St ბოტანიკური მასალების სწრაფი ექსტრაქციისთვის პარტიულ რეჟიმში

ექსტრაქციის გამოყენება	ულტრაბგერითი ექსტრაქციის დრო	ალტერნატიული ექსტრაქციის მეთოდის დრო	დამატებითი ინფორმაცია	წყარო
ანტოციანინების ექსტრაქცია მირტის ნაყოფიდან	5 წთ	15 წთ მიკროტალღური	ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200S	Gonzalez et al., 2019
ბოლდოს ფოთლების ექსტრაქცია	5-30 წთ	15-90 წთ მაკერაცია	ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UIP1000hdT “ჩვენ ვხედავთ, რომ 5-დან 30 წთ-მდე ულტრაბგერითი დამუშავებისას, გამოსავლიანობა ტოლია 15-დან 90 წთ-მდე ჩვეულებრივი მაკერაციის გამოსავლიანობის: UAE საჭიროებს დროის მესამედს ფოთლების ხსნადი მასალის ექსტრაქციისთვის ჩვეულებრივ მაკერაციაში.”	Petigny et al., 2013
მთლიანი ფენოლებისა და ფლავონოიდების ექსტრაქცია შალვიდან	11 წთ	30 წთ ჩვეულებრივი ექსტრაქცია წყლის აბაზანიანი შემანჯღრეველით 60ºC-ზე	ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები UP100H, UP400S	Dent et al., 2015
ზეთისხილის ფოთლის პოლიფენოლების ექსტრაქცია	21 წთ	60წთ ჩვეულებრივი სითბური რეფლუქსის ექსტრაქცია	ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP400S	Dobrinčić et al., 2020
ბიოაქტიური ფენოლების ექსტრაქცია Malva sylvestris-ის ფოთლებიდან	49 წთ 48°C 110W-ზე	5 სთ აგიტაციური საწოლის ექსტრაქცია 150 rpm-ზე	ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200S HPLC ანალიზმა აჩვენა, რომ ბიოაქტიური ფენოლების კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად გაიზარდა (p≺0,05) ოპტიმალური UAE პირობებში.	Bimakr et al., 2017
ლიპიდების ექსტრაქცია ზამთრის ნესვის (Benincasa hispida) თესლიდან	∼36 წთ	სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის ექსტრაქცია, კომბინირებული წნევის ცვლილების ტექნიკასთან (SCE-PST) (∼50 წთ), სუპერკრიტიკული CO₂ (∼97 წთ), და ჩვეულებრივი სოქსლეტის ექსტრაქცია (∼360 წთ)	სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის (sCO₂), ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქციის (UAE), სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის ექსტრაქციის, კომბინირებული წნევის ცვლილების ტექნიკასთან (SCE-PST) და სოქსლეტის ექსტრაქციის შედარება აჩვენებს, რომ UAE არის ყველაზე ეფექტური და სწრაფი ექსტრაქციის ტექნიკა.	Bimakr et al. (2015)

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მნიშვნელოვნად უფრო ეფექტური და სწრაფია ვიდრე ალტერნატიული ექსტრაქციის ტექნიკები, როგორიცაა სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის (SCO2) ექსტრაქცია და სოქსლეტის ექსტრაქცია.

სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის (sCO₂), ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქციის (UAE), სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის ექსტრაქციის, კომბინირებული წნევის ცვლილების ტექნიკასთან (SCE-PST) და სოქსლეტის ექსტრაქციის შედარება აჩვენებს, რომ UAE არის ყველაზე ეფექტური და სწრაფი ექსტრაქციის ტექნიკა.

ულტრაბგერითი ბოტანიკური ექსტრაქციის უპირატესობები

მაღალი ექსტრაქციის ეფექტურობა
უპირატესი ექსტრაქციის გამოსავლიანობა
სწრაფი პროცესი
დაბალი ტემპერატურები
შესაფერისი თერმოლაბილური ნაერთების ექსტრაქციისთვის
თავსებადია ნებისმიერ გამხსნელთან
დაბალი ენერგომოხმარება
მწვანე ექსტრაქციის ტექნიკა
მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
დაბალი საინვესტიციო და ოპერაციული ხარჯები
24/7 ექსპლუატაცია მძიმე რეჟიმში

მაღალეფექტური ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები ნაერთების ექსპრეს იზოლაციისთვის

Hielscher-ის თანამედროვე ულტრაბგერითი აღჭურვილობა უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის ბიომოლეკულების სწრაფ ექსტრაქციას მცენარეებიდან. პროცესის პარამეტრებზე სრული კონტროლი, როგორიცაა ამპლიტუდა, ტემპერატურა, წნევა და ენერგიის მიწოდება, საშუალებას იძლევა მიღწეულ იქნას ყველაზე ეფექტური და ყველაზე ნაზი ექსტრაქციის პირობები, რაც ქმნის დაუზიანებელ, მაღალბიოაქტიურ ექსტრაქტებს. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის პარამეტრების, როგორიცაა საწყისი მასალის ნაწილაკების ზომა, გამხსნელის ტიპი, მყარი ნივთიერებისა და გამხსნელის თანაფარდობა და ექსტრაქციის დრო, ოპტიმიზაცია შესაძლებელია ყველაზე მაღალი ეფექტურობისა და საუკეთესო ზოგადი შედეგებისთვის. ვინაიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არათერმული ექსტრაქციის მეთოდია, ბიოაქტიური ინგრედიენტების თერმული დაშლა შესაძლებელია თავიდან იქნას აცილებული, რაც იწვევს უპირატეს ექსტრაქტის ხარისხს.
ზოგადად, ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა მაღალი გამოსავლიანობა, მოკლე ექსტრაქციის დრო, დაბალი ექსტრაქციის ტემპერატურა და შემცირებული გამხსნელის მოთხოვნები, ულტრაბგერით დამუშავებას ხდის პრეფერირებულ ექსტრაქციის მეთოდს.

მცენარეული ნედლეულის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია უფრო მაღალ გამოსავლიანობას უზრუნველყოფს. Hielscher UIP2000hdT ჰომოგენიზატორის 2000 ვატის სიმძლავრე საკმარისია 10-დან 120 ლიტრამდე მოცულობის პარტიების მარტივად ექსტრაქციისთვის.

ულტრაბგერითი და მიკროტალღური ექსტრაქციის შედარება აჩვენებს, რომ ანტოციანინების ექსტრაქცია მირტის ნაყოფიდან უფრო ეფექტურია ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებით.

ულტრაბგერითი დამუშავება სჯობნის მიკროტალღურს ანტოციანინების ექსტრაქციაში მირტის ნაყოფიდან. ულტრაბგერითი დამუშავება სამჯერ უფრო სწრაფია ვიდრე მიკროტალღური ექსტრაქცია.

მთლიანი ფენოლებისა და ფლავონოიდების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია შალვიდან მნიშვნელოვნად უფრო სწრაფია ვიდრე ჩვეულებრივი ექსტრაქცია წყლის აბაზანის მრეწველში

ულტრაბგერითი და ჩვეულებრივი წყლის აბაზანიანი შემანჯღრეველით ექსტრაქციის შედარება აჩვენებს მნიშვნელოვნად შემცირებულ ექსტრაქციის დროს მთლიანი ფენოლებისა და ფლავონოიდებისთვის შალვიდან, როდესაც გამოიყენება ულტრაბგერითი ექსტრაქცია. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია საჭიროებს მხოლოდ წყლის აბაზანიანი შემანჯღრეველით ექსტრაქციის დროის მესამედს.

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია: დამკვიდრებული ლაბორატორიასა და მრეწველობაში

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ფართოდ გამოიყენება ბოტანიკური მასალების, სოკოების, წყალმცენარეების, ბაქტერიებისა და ძუძუმწოვრების უჯრედებიდან ბიოაქტიური ნაერთების ნებისმიერი სახის ექსტრაქციისთვის. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია დამკვიდრდა, როგორც მარტივი, ეკონომიკური და მაღალეფექტური მეთოდი, რომელიც სჯობნის სხვა ტრადიციულ ექსტრაქციის ტექნიკებს უფრო მაღალი ექსტრაქციის გამოსავლიანობითა და უფრო მოკლე დამუშავების ხანგრძლივობით.
ლაბორატორიული, სამაგიდე და სრულად სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემების ხელმისაწვდომობის გამო, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია დღესდღეობით კარგად დამკვიდრებული და საიმედო ტექნოლოგიაა. Hielscher-ის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები მონტაჟდება მთელ მსოფლიოში სამრეწველო დამუშავების ობიექტებში საკვები და ფარმაცევტული ხარისხის ბიოაქტიური ნაერთების წარმოებისთვის.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების მიახლოებითი დამუშავების შესაძლებლობებზე:

პარტიის მოცულობა	მოცულობითი ხარჯი	რეკომენდებული მოწყობილობები
1-დან 500mL-მდე	10-დან 200mL/წთ-მდე	UP100H
10-დან 2000mL-მდე	20-დან 400mL/წთ-მდე	UP200Ht, UP400St
0,1-დან 20L-მდე	0,2-დან 4L/წთ-მდე	UIP2000hdT
10-დან 100L-მდე	2-დან 10L/წთ-მდე	UIP4000hdT
n.a.	10-დან 100L/წთ-მდე	UIP16000
n.a.	უფრო დიდი	ჯგუფი UIP16000

დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!

მოითხოვეთ დამატებითი ინფორმაცია

გთხოვთ, გამოიყენოთ ქვემოთ მოცემული ფორმა ულტრაბგერითი პროცესორების, გამოყენების სფეროებისა და ფასის შესახებ დამატებითი ინფორმაციის მოსათხოვნად. სიამოვნებით განვიხილავთ თქვენთან თქვენს პროცესს და შემოგთავაზებთ ულტრაბგერით სისტემას, რომელიც თქვენს მოთხოვნებს აკმაყოფილებს!

ელფოსტის მისამართი (სავალდებულო)

ტელეფონის ნომერი

სახელი

ინტერესის სფერო

ულტრაბგერითი მაღალი ძვრის ჰომოგენიზატორები გამოიყენება ლაბორატორიულ, სკამის, პილოტურ და სამრეწველო დამუშავებაში.

Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალეფექტურ ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს შერევის, დისპერგირების, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, პილოტურ და სამრეწველო მასშტაბებზე.

დაკავშირებული თემები

ლიტერატურა / რეფერენციები

Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.

ცოდნად ღირებული ფაქტები

ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მოქმედების პრინციპი

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის ფართოდ გამოყენებადი მეთოდი ბიოაქტიური კომპონენტების იზოლაციისა და გამოყოფისთვის მცენარეული მასალებიდან. ვინაიდან ულტრაბგერითი დამუშავება თავსებადია გამხსნელის ნებისმიერ სახესთან, ულტრაბგერითი ექსტრაქციის პროცედურა ოპტიმალურად შეიძლება დაიგეგმოს ბიოაქტიური ნაერთების (ანუ სამიზნე ნაერთების), მათი პოლარობის, ხსნადობის, სითბოზე მგრძნობელობისა და სხვა ფაქტორების თვალსაზრისით. ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესის სპეციფიკურად ადაპტირება კონკრეტული ნაერთის ან სხვადასხვა ნაერთებისთვის, შესაძლებელია ყველაზე იდეალური კონფიგურაციის შერჩევა, რათა მიღებულ იქნას განსაკუთრებით მაღალი ხარისხის ექსტრაქტი.
ულტრაბგერითი ტალღები, რომლებიც გადაიცემა სითხეში ან სუსპენზიაში, ქმნის ინტენსიურ ვიბრაციებს და აკუსტიკურ კავიტაციას. აკუსტიკური, ანუ ულტრაბგერითი კავიტაცია განისაზღვრება ლოკალურად მომხდარი უკიდურესად მაღალი წნევის სხვაობებით, ძვრის ძალებითა და სითხის ჯეტებით. ეს ძალები არღვევენ უჯრედის კედლებს, ანგრევენ მცენარეულ უჯრედებს და აძლიერებენ მასის გადატანას უჯრედის შიგთავსსა და გამხსნელს შორის. ამრიგად, ბიოაქტიური ინგრედიენტები ეფექტურად გამოიყოფა მიმდებარე გამხსნელში, საიდანაც სამიზნე მოლეკულები მარტივად შეიძლება იზოლირდეს და გაიწმინდოს (მაგალითად, როტორული აორთქლებით, ორთქლის დისტილაციით ან HPLC-ით).

ულტრაბგერითი დისრუპტორები გამოიყენება ფიტო წყაროებიდან (მაგ. მცენარეები, წყალმცენარეები, სოკოები) ექსტრაქციისთვის

ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მცენარეული უჯრედებიდან: მიკროსკოპული განივკვეთი (TS) აჩვენებს მოქმედების მექანიზმს უჯრედებიდან ულტრაბგერითი ექსტრაქციის დროს (გადიდება 2000x)
[წყარო: Vilkhu et al. 2011]

მაღალეფექტური ულტრაბგერა! Hielscher-ის პროდუქციის დიაპაზონი მოიცავს სრულ სპექტრს კომპაქტური ლაბორატორიული ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორიდან სკამის მოწყობილობებამდე და სრულად სამრეწველო ულტრაბგერით სისტემებამდე.

Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალეფექტურ ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.