Ultrasonication outcompetes სხვა მოპოვების მეთოდები სიჩქარით
ულტრაბგერითი მოპოვების სწრაფი პროცედურა და შედეგად მიღებული დროის დაზოგვა ექსტრაქტის წარმოებაში არის მცენარეებიდან ბიოაქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი მოპოვების ერთ-ერთი უპირატესობა. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მეცნიერულად შედარებულია მოპოვების ალტერნატიულ მეთოდებთან, როგორიცაა ზეკრიტიკული CO2-ის მოპოვება, მაცერაცია, სითბოს რეფლუქსი, სოქსლეტი ან მიკროტალღური მოპოვება და კვლევის შედეგები ადასტურებს ულტრაბგერითი მოპოვების მნიშვნელოვან უპირატესობას მოპოვების სიჩქარესა და მოსავლიანობაში.
ულტრაბგერითი, როგორც სწრაფი ექსტრაქციის პროცედურა
ბიოაქტიური ნაერთების ულტრაბგერითი მოპოვება კარგად არის ცნობილი მისი მაღალი მოსავლიანობით, მაღალი ხარისხის ექსტრაქტებით, მოპოვების მოკლე დროით, დაბალი ენერგიის მოხმარებით და ძალიან რბილი გამხსნელებთან მუშაობის უნარით. ყველა ეს ფაქტორი ხელს უწყობს მცენარეული მასალისგან ბიოაქტიური კომპონენტების ულტრაბგერითი მოპოვების არაჩვეულებრივ საერთო ეფექტურობას.
ქვემოთ შეგიძლიათ იხილოთ სამეცნიერო კვლევის ანგარიშების შერჩევა, რომელშიც ულტრაბგერითი ექსტრაქცია (ასევე ულტრაბგერითი დახმარებით ამოღება? UAE) შეადარეს სხვა ექსტრაქციის ტექნიკას, როგორიცაა მაცერაცია, სოქსლეტი, სითბოს რეფლუქსი, სუპერკრიტიკული CO2და მიკროტალღური მოპოვება.
ულტრაბგერითი UP400St ბოტანიკური ნივთიერებების მაღალსიჩქარიანი მოპოვებისთვის პარტიულ რეჟიმში
| ექსტრაქციის აპლიკაცია | ულტრაბგერითი მოპოვების დრო | მოპოვების ალტერნატიული მეთოდის დრო | Დამატებითი ინფორმაცია | წყარო |
|---|---|---|---|---|
| ანთოციანინის მოპოვება მირტის კენკრიდან | 5 წუთი | 15 წთ მიკროტალღური |
ულტრაბგერითი UP200S | გონსალესი და სხვები, 2019 წ |
| ბოლდოს ფოთლების ექსტრაქცია | 5-30 წთ | 15-90 წთ მაცერაცია |
ულტრაბგერითი UIP1000hdT “We can see that from 5 to 30 min of sonication, the yield is equivalent to the yield of conventional maceration at 15 to 90 min: UAE requires a third of the time to extract the soluble material of the leaves in conventional maceration.” |
პეტინი და სხვები, 2013 წ |
| მთლიანი ფენოლებისა და ფლავონოიდების მოპოვება სალბისაგან | 11 წთ | 30 წთ ჩვეულებრივი ექსტრაქცია წყლის აბაზანის შეკერით 60ºC ტემპერატურაზე |
ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები UP100H, UP400S |
დენტი და სხვები, 2015 წ |
| ზეთისხილის ფოთლის პოლიფენოლების ექსტრაქცია | 21 წთ | 60 წთ ჩვეულებრივი სითბოს რეფლუქსის ექსტრაქცია |
ულტრაბგერითი UP400S | დობრინჩიჩი და სხვები, 2020 წ |
| ბიოაქტიური ფენოლის მოპოვება Malva sylvestris-ის ფოთლებიდან | 49 წთ 48°C 110 ვტ-ზე |
5 სთ აჟიტირებული საწოლის ექსტრაქცია 150 rpm-ზე |
ულტრაბგერითი UP200S HPLC ანალიზმა აჩვენა, რომ ბიოაქტიური ფენოლების კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად გაიზარდა (p≺0.05) ოპტიმალურის პირობებში. UAE პირობები. |
Bimakr et al., 2017 წ |
| ლიპიდების მოპოვება ზამთრის ნესვის (Benincasa hispida) თესლიდან | ~ 36 წთ | ზეკრიტიკული ნახშირორჟანგის ექსტრაქცია შერწყმული წნევის რხევის ტექნიკასთან (SCE-PST) (~50 წთ), სუპერკრიტიკული CO2 (~ 97 წთ), და ჩვეულებრივი სოქსლეტის ექსტრაქცია (~ 360 წთ) | სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის შედარება (sCO2), ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქცია (UAE), ზეკრიტიკული ნახშირორჟანგის ექსტრაქცია შერწყმული წნევის რხევის ტექნიკასთან (SCE-PST) და სოქსლეტის ექსტრაქცია აჩვენებს, რომ UAE არის ყველაზე ეფექტური და სწრაფი მოპოვების ტექნიკა. | ბიმაკრ და სხვ. (2015) |
სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგის შედარება (sCO2), ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქცია (UAE), ზეკრიტიკული ნახშირორჟანგის ექსტრაქცია შერწყმული წნევის რხევის ტექნიკასთან (SCE-PST) და სოქსლეტის ექსტრაქცია აჩვენებს ამას UAE არის ყველაზე ეფექტური და სწრაფი მოპოვების ტექნიკა.
- ექსტრაქციის მაღალი ეფექტურობა
- უმაღლესი მოპოვების მოსავლიანობა
- სწრაფი პროცესი
- დაბალი ტემპერატურა
- ვარგისია თერმოლაბილური ნაერთების ამოსაღებად
- თავსებადია ნებისმიერ გამხსნელთან
- დაბალი ენერგიის მოხმარება
- მწვანე მოპოვების ტექნიკა
- მარტივი და უსაფრთხო ოპერაცია
- დაბალი საინვესტიციო და საოპერაციო ხარჯები
- 24/7 ოპერაცია მძიმე მოვალეობის ქვეშ
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები ნაერთების ექსპრეს იზოლაციისთვის
Hielscher’s state-of-the-art ultrasonic equipment enable for a rapid extraction of high-quality bio-molecules from plants. Full control over the process parameters such as amplitude, temperature, pressure and energy input allow for the most efficient and mildest extraction conditions producing undamaged, highly bioactive extracts. Optimizing ultrasonic extraction parameters such as raw material particle size, solvent type, solid-to-solvent ratio, and extraction time can be optimized for highest efficiency and best overall results. Since ultrasonic extraction is a non-thermal extraction method, thermal degradation of the bioactive ingredients can be avoided resulting in superior extract quality.
მთლიანობაში, ისეთი უპირატესობები, როგორიცაა მაღალი მოსავლიანობა, მოკლე ექსტრაქციის დრო, ექსტრაქციის დაბალი ტემპერატურა და გამხსნელების შემცირებული მოთხოვნები, აქცევს სონიფიკაციას სასურველ მოპოვების მეთოდად.
ულტრაბგერითი კონკურენციას უწევს მიკროტალღურ ღუმელს ანთოციანინის მოპოვებაში მირტის კენკრიდან. Sonication სამჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე მიკროტალღური მოპოვება.
ულტრაბგერითი და ჩვეულებრივი წყლის აბაზანის შეკერით შედარება გვიჩვენებს ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებისას მთლიანი ფენოლებისა და ფლავონოიდების მოპოვების დროს სალბისაგან. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მოითხოვს ამოღების დროის მხოლოდ მესამედს წყლის აბაზანის შეკერით.
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია: დაარსდა ლაბორატორიასა და ინდუსტრიაში
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ფართოდ გამოიყენება ნებისმიერი სახის ბიოაქტიური ნაერთის მოპოვებისთვის ბოტანიკური ნივთიერებების, სოკოების, წყალმცენარეების, ბაქტერიების და ძუძუმწოვრების უჯრედებიდან. ულტრაბგერითი მოპოვება დამკვიდრდა, როგორც მარტივი, ეკონომიური და უაღრესად ეფექტური, რომელიც აღემატება სხვა ტრადიციულ მოპოვების ტექნიკას უფრო მაღალი მოპოვების მოსავლიანობით და დამუშავების მოკლე ხანგრძლივობით.
ლაბორატორიული, სკამზე და სრულად ინდუსტრიული ულტრაბგერითი სისტემებით, ულტრაბგერითი მოპოვება დღესდღეობით კარგად დამკვიდრებული და სანდო ტექნოლოგიაა. Hielscher ულტრაბგერითი ექსტრაქტორები დამონტაჟებულია მთელ მსოფლიოში სამრეწველო გადამამუშავებელ ობიექტებში საკვები და ფარმაკოლოგიური კლასის ბიოაქტიური ნაერთების წარმოებისთვის.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით!? Გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შერევას აპლიკაციების, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა? ლიტერატურა
- 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.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მუშაობის პრინციპი
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ფართოდ გამოიყენება მეთოდი მცენარეული მასალისგან ბიოაქტიური კომპონენტების იზოლირებისა და განცალკევების მიზნით. მას შემდეგ, რაც sonication თავსებადია ნებისმიერი სახის გამხსნელთან, ულტრაბგერითი მოპოვების პროცედურა შეიძლება ოპტიმალურად იყოს შემუშავებული ბიოაქტიურ ნაერთებთან (ანუ სამიზნე ნაერთებთან), მათ პოლარობასთან, ხსნადობასთან, სითბოს მგრძნობელობასთან და სხვა ფაქტორებთან დაკავშირებით. ბგერითი პროცესის კონკრეტულად ადაპტირება გარკვეულ ნაერთთან ან სხვადასხვა ნაერთებთან, შეიძლება აირჩიონ ყველაზე იდეალური კონფიგურაცია არაჩვეულებრივად მაღალი ხარისხის ექსტრაქტის მისაღებად.
ულტრაბგერითი ტალღები დაწყვილებული სითხეში ან შლამში ქმნის ინტენსიურ ვიბრაციას და აკუსტიკური კავიტაციას. აკუსტიკური ან ულტრაბგერითი კავიტაცია განისაზღვრება ადგილობრივად წარმოქმნილი უკიდურესად მაღალი წნევის დიფერენციალებით, ათვლის ძალებით და თხევადი ჭავლებით. ეს ძალები ანადგურებს უჯრედის კედლებს, არღვევს მცენარეულ უჯრედებს და აძლიერებს მასის გადაცემას უჯრედის შიგთავსსა და გამხსნელს შორის. ამრიგად, ბიოაქტიური ინგრედიენტები ეფექტურად გამოიყოფა მიმდებარე გამხსნელში, საიდანაც შესაძლებელია სამიზნე მოლეკულების ადვილად იზოლირება და გაწმენდა (მაგ., როტორული აორთქლების, ორთქლის დისტილაციით ან HPLC).
ულტრაბგერითი მოპოვება მცენარეთა უჯრედებიდან: მიკროსკოპული განივი განყოფილება (TS) გვიჩვენებს მოქმედების მექანიზმს უჯრედებიდან ულტრაბგერითი ამოღების დროს (გადიდება 2000x)
[წყარო: ვილხუ და სხვ. 2011]
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.