초음파 처리를 통한 고효율 차가버섯 추출

차가버섯 (이노노투스 오블리쿠스)에는 건강에 기여하고 질병과 싸우는 것으로 알려진 매우 강력한 식물 화학 물질(예: 다당류, 베툴린산, 트리테르페노이드)이 풍부합니다. 차가버섯 추출을 위해 고출력 초음파 주파수를 사용하는 것은 최고의 품질과 수율을 가진 우수한 차가버섯 추출물을 생산하기 위해 선호되는 기술입니다.

Chaga Mushroom Extracts by 초음파에 의한 차가버섯 추출물

초음파 추출은 식물 및 균류와 같은 식물에서 식물 화학 화합물을 방출하는 매우 효과적인 기술입니다.
차가버섯에는 다당류, 트리테르펜, 폴리페놀과 같은 여러 화합물이 풍부하여 건강 증진 및 치료 효과의 대부분을 담당합니다. 차가버섯의 주요 생체 활성 화합물은 다당류(예: β-글루칸, d-갈락토스, d-포도당, d-자일로스, d-만노스로 구성된 프로테오글리칸), 트리페르페노이드(예: 베툴린, 베툴린산), 폴리페놀, 피토스테롤(예: 이노토디올) 등의 화합물입니다.

초음파 추출은 차가버섯의 세포를 효율적으로 파괴하고 세포 내 화합물(즉, 생체 활성 식물 화학 물질)을 용매로 방출합니다. 초음파 추출은 음향 캐비테이션의 작동 원리를 기반으로 합니다. 초음파 / 음향 캐비테이션의 영향은 높은 전단력, 난기류 및 강렬한 압력 차이입니다. 이러한 초음파 역학적 힘은 키틴질 버섯 세포벽과 같은 세포 구조를 파괴하고 차가버섯 물질과 용매 간의 질량 전달을 촉진하며 빠른 공정 내에서 매우 높은 추출물 수율을 제공합니다. 또한, 초음파 처리는 박테리아와 미생물을 죽임으로써 추출물의 살균을 촉진합니다. 초음파 처리에 의한 미생물 비활성화는 세포막에 대한 파괴적인 캐비테이션력, 자유 라디칼 생성 및 국부적 가열의 결과입니다.

초음파 차가버섯 추출이 왜 그렇게 유리한가요?

초음파 추출은 식품, 보충제, 의약품 및 화장품용 식물 및 허브 추출물과 같은 추출물 생산의 많은 분야에 적용됩니다. 초음파 추출의 매우 두드러진 예는 대마초 식물에서 칸 나비 디올 (CBD) 및 기타 화합물을 추출하는 것입니다.
초음파 추출은 비열 추출 기술이기 때문에 생체 활성 화합물은 초음파로 부드럽게 처리되어 민감한 식물 화합물의 열 분해가 방지됩니다. 모든 초음파 공정 매개 변수, 즉 진폭, 강도, 온도 및 압력을 정확하게 제어 할 수 있습니다. 이를 통해 정밀한 공정 및 품질 관리가 가능하며 얻은 추출 결과를 쉽게 반복하고 재현할 수 있습니다. 추출물 생산자는 신뢰할 수있는 공정 반복성으로 인해 초음파를 높이 평가하며, 이는 고품질 수준에서 공정과 제품을 표준화하는 데 도움이됩니다.

고품질, High Yield Chaga 추출물 by sonication

연구에 따르면 초음파로 생산된 차가버섯 추출물에는 기존의 뜨거운 물 추출물보다 더 많은 트리테르페노이드가 포함되어 있습니다. 초음파 추출 기술은 차가버섯(I. obliquus)에서 모든 중요한 화합물의 방출 및 분리를 촉진합니다. 초음파 보조 추출은 버섯 추출물에 있는 생체 활성 식물 화학 물질의 우수한 효율성과 향상된 생체 이용률로 대체 추출 방법을 능가합니다. 과학 연구에서 발췌한 내용은 초음파 차가버섯 추출의 높은 효율성과 수율을 보여줍니다.

차가버섯에서 다당류 추출

Zhang et al.은 초음파 보조 추출을 사용하여 I. obliquus에서 다당류를 추출하기 위한 최적의 조건을 개발했으며, 초음파 주파수 추출과 함께 95°C에서 15분 동안 물을 용매로 사용하는 최상의 조건으로 1.82%의 추출 값을 제공했습니다

Betulin / Chaga에서 베툴린산 추출

그 결과, 초음파는 세포벽을 강제로 열고 더 나은 질량과 열 전달을 촉진할 수 있기 때문에 베툴린과 베툴린산을 추출하는 데 적극적인 역할을 했다는 것을 보여줍니다. 이는 차례로 고효율로 짧은 시간에 원하는 식물 화학 물질을 성공적으로 추출하는 데 도움이 됩니다. 초음파 처리 후 용매 추출 단계를 추가시 수율이 약간 증가한다는 것은 이러한 화합물의 대부분이 바이오 매스에서 추출되어야한다는 것을 나타냅니다. 얻어진 결과는 바이오매스에서 추출 가능한 베툴린의 최대량을 나타냅니다. (알하즈미, 2017) 전반적으로, 초음파는 베툴린과 베툴린산 수율을 극적으로 증가시켰다.

Step-by-Step 추출 프로토콜

차가버섯(Inonotus obliquus)에서 강력한 풀 스펙트럼 추출물을 분리하기 위해 전력 초음파를 사용하는 2단계 추출 프로토콜이 적용됩니다.
재질 : 건조 된 I. obliquus (100g)를 약 1,3cm2 (0.5×0.5인치). 으깬 버섯 재료를 1.5L 유리 비커에 넣습니다.

1. 단계: 초음파 냉간 추출: 건조되고 분쇄된 차가버섯은 정제수 또는 증류수(v/v; 60% 에탄올: 40% 물)에 60% 에탄올 1000mL에 현탁시키며, 용매 혼합물을 차가버섯과 함께 유리 비커에 첨가합니다. 추출을 위해 sonotrode S24d22L2D가 장착 된 초음파 추출기 UP400St가 사용됩니다. 초음파기의 뿔 (sonotrode)은 버섯과 용매의 현탁액에 잠깁니다. 교반기의 사용은 선택 사항이지만 식물 입자를 sonotrode로 균일하게 운반하는 데 도움이 될 수 있습니다. sonotrode가 비커의 벽에 닿지 않도록하십시오. 진폭을 100%로 설정하고 약 10분 동안 초음파 처리합니다. UP400St는 플러그형 온도 센서와 함께 제공됩니다. 열전대를 초음파와 연결하고 센서를 서스펜션에 삽입하십시오. 초음파 장치 UP400St의 디지털 메뉴에서 온도 상한을 설정할 수 있습니다. 초음파는이 최대 온도에 도달하면 일시 중지되고 서스펜션이 설정된 ∆T의 낮은 값에 도달 하 자마자 자동으로 시작됩니다. 권장되는 ∆T 값은 약 상부 30°C, 하온 20°C입니다. 물이나 얼음 목욕을 사용하면 초음파 처리 중 온도를 낮게 유지하는 데 도움이됩니다. 초음파 처리 후, 버섯 고형물은 여과 및 압착에 의해 제거됩니다. 추출된 식물 화학 물질이 있는 용매는 진공 증발 또는 회 전자 증발을 거쳐 최종적으로 에탄올 추출에서 차가버섯 분획을 얻습니다. 잔류 차가버섯 고형물은 선택적인 두 번째 담금 단계인 초음파 열간 추출에 사용할 수 있습니다.
2. 단계 (선택 사항) : 초음파 핫 추출 : 첫 번째 추출에서 회수 된 차가버섯 원료는 초음파 열간 추출의 두 번째 단계에서 차가버섯에 아직 남아있는 식물 화학 물질의 분획을 분리하는 데 사용됩니다. 곰팡이 물질을 유리 비커에 넣고 600mL의 신선한 60% 에탄올 : 40% 물 용매 용액을 첨가하고 약 70°C로 가열합니다. 초음파 처리 중에는 온도가 최대 95 ° C까지 상승 할 수 있습니다. 추가 열은 잔류 식물 화학 물질의 방출을 촉진합니다. 거의 모든 열에 민감한 화합물이 1단계에서 열로 제어된 조건에서 추출되었기 때문에 이 두 번째 단계를 선택적으로 적용하여 차가버섯의 모든 식물 화학 물질에서 완전한 매우 강력한 추출물을 생성할 수 있습니다. 서스펜션은 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 UP400St로 초음파 처리됩니다. 여과하고 압착하여 물 추출물에서 버섯을 분리합니다. 두 번째 추출의 식물 성분도 증발을 통해 분리됩니다.

물과 에탄올 추출에서 추출한 두 가지 차가버섯 분획을 함께 혼합하여 전체 스펙트럼의 차가버섯 추출물을 얻습니다. 이 추출물은 팅크, 캡슐 또는 식용 제품과 같은 다양한 제품으로 제형화할 수 있습니다.

이 프로세스는 다른 볼륨으로 완전히 선형으로 확장할 수 있습니다. 동일한 초음파 매개 변수 (초음파 강도 Ws / L, 압력, 온도, 고체 : 액체 농도)를 적용하면 초음파 차가버섯 추출의 모든 결과를 동일한 결과 (즉, 수율, 공정 효율성)를 달성하면서 더 큰 (또는 더 작은) 부피로 간단히 확장 할 수 있습니다.

초음파로 생산된 버섯 추출물에는 다당류가 풍부하여 건강에 유익한 효과가 많이 있는 것으로 알려져 있습니다. 초음파 발생기 UP100H는 차가버섯, 노루궁뎅이버섯, 영지버섯 또는 동충하초와 같은 약용 버섯의 효율적인 추출기를위한 100 와트의 강력한 초음파 추출기입니다.

용매 선택

초음파 추출은 모든 용매와 호환됩니다. 이를 통해 원하는 용매를 사용할 수 있습니다. 위의 차가버섯 추출 프로토콜에서는 60% 에탄올 : 40% 물(v/v)로 구성된 용매 용액을 권장합니다. 에탄올과 물의 조합은 다양한 극성의 식물 화학 물질을 방출 할 수 있습니다. 대안적으로, 첫 번째 추출 단계에서 에탄올을 사용하고 두 번째 추출 단계에서 물을 사용하는 2상 추출을 적용할 수 있습니다. 알코올과 물의 용매 조합을 사용하는 초음파 추출은 차가버섯과 같은 버섯에서 수용성 및 알코올 수용성 식물 화학 물질을 방출합니다.
따라서 추출은 순수하고 강력한 버섯 추출물을 만드는 데 필수적입니다.
Inonotus obliquus 추출에 사용되는 다른 용매로는 이소프로판올, 메탄올, 10% 아세트산을 함유한 메탄올, 에틸 아세테이트 등이 있습니다. 식품 등급 추출물의 경우 용매 제거(예: 증발) 후 추출물에 미량의 잔류량이 남을 수 있으므로 무독성 용매를 사용하는 것이 좋습니다.

초음파 수조에 불충분한 차가버섯 추출 결과를 제공하는 이유는 무엇입니까?

초음파 수조는 일반적으로 순한 세척 응용 분야에 사용됩니다. 초음파 수조에서 음향 캐비테이션은 제어되지 않고 상대적으로 큰 탱크를 통해 고르지 않게 분포됩니다. 버섯 용매 혼합물이 담긴 유리 비커를 초음파 수조에 넣으면 이미 약한 초음파가 비커 벽을 통과해야 하므로 초음파의 강도가 더욱 감소합니다. 이것은 초음파 세척 탱크의 초음파 강도가 효율적인 버섯 추출을 위해 너무 약하다는 것을 의미합니다. 버섯 세포벽에는 버섯 세포를 매우 단단하고 파괴하기 어렵게 만드는 단단한 물질인 키틴이 포함되어 있습니다. 차가버섯과 같은 버섯에서 생리활성 화합물을 방출하기 위해서는 고강도 초음파가 필요합니다. 초음파 프로브는 훨씬 더 강렬한 음향 캐비테이션을 생성하는데, 이는 곰팡이 세포벽을 파괴하는 힘입니다.
 

UV-Vis 분석 차트는 초음파 프로브와 차가버섯의 초음파 수조 추출을 비교한 것입니다. 프로브 형 초음파기 UP100H (검은 색 곡선)는 생체 활성 차가버섯 화합물의 수율이 훨씬 높습니다.

 
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차가버섯 추출을 위한 고성능 초음파기

초음파 추출은 차가버섯 및 기타 버섯과 같은 다양한 원료에서 고품질 추출물의 생산을 촉진하고 가속화하는 신뢰할 수 있는 가공 기술입니다. Hielscher 초음파 포트폴리오는 소형 실험실 초음파에서 산업용 추출 시스템에 이르기까지 모든 범위를 포괄합니다. 따라서 Hielscher는 예상되는 공정 용량에 가장 적합한 초음파를 제공 할 수 있습니다. 오랜 시간 경험이 풍부한 당사의 직원이 타당성 테스트 및 공정 최적화에서 최종 생산 수준의 초음파 시스템 설치에 이르기까지 도움을 드릴 것입니다.
당사의 초음파 추출기의 작은 발자국과 설치 옵션의 다양성으로 인해 작은 공간의 펙틴 처리 시설에도 적합합니다. 초음파 프로세서는 전 세계적으로 식품, 제약 및 영양 보충제 생산 시설에 설치되어 있습니다.

Hielscher Ultrasonics – 정교한 추출 장비

Hielscher 초음파 제품 포트폴리오는 소규모에서 대규모에 이르기까지 모든 범위의 고성능 초음파 추출기를 다룹니다. 추가 액세서리를 사용하면 차가버섯 추출 공정에 가장 적합한 초음파 장치 구성을 쉽게 조립할 수 있습니다. 최적의 초음파 설정은 예상되는 용량, 부피, 원료, 배치 또는 인라인 공정 및 일정에 따라 다릅니다.

배치 및 연속 플로우 스루(Batch and Continuous Flow-through)

Hielscher 초음파기는 배치 및 연속 플로우 스루 처리에 사용할 수 있습니다. 초음파 배치 처리는 공정 테스트, 최적화 및 중소 규모 생산 수준에 이상적입니다. 많은 양의 차가버섯을 생산하려면 인라인 가공이 더 유리할 수 있습니다. 연속적인 인라인 믹싱 프로세스에는 정교한 설정이 필요합니다. – 펌프, 호스 또는 파이프 및 탱크로 구성되지만 매우 효율적이고 빠르며 노동력이 훨씬 적게 필요합니다. 모든 산업 시스템은 높은 압력에서 작동할 수 있으며, 이는 캐비테이션을 증가시켜 추출 효율을 증가시킵니다. Hielscher 초음파는 추출량 및 공정 목표에 가장 적합한 추출 설정을 갖추고 있습니다.

모든 제품 용량에 맞는 초음파 추출기

Hielscher 초음파 제품 범위는 벤치 탑 및 파일럿 시스템을 통한 소형 실험실 초음파기에서 시간당 트럭 적재량을 처리 할 수있는 완전 산업용 초음파 프로세서에 이르기까지 초음파 프로세서의 전체 스펙트럼을 다룹니다. 전체 제품 범위를 통해 차가버섯 및 기타 버섯, 공정 용량 및 생산 목표에 가장 적합한 초음파 추출기를 제공할 수 있습니다.
초음파 벤치탑 시스템은 타당성 테스트 및 공정 최적화에 이상적입니다. 확립된 공정 매개변수를 기반으로 한 선형 확장을 통해 소규모 로트에서 완전한 상업 생산에 이르기까지 처리 용량을 매우 쉽게 늘릴 수 있습니다. 업 스케일링은 더 강력한 초음파 추출기 장치를 설치하거나 여러 초음파를 병렬로 클러스터링하여 수행 할 수 있습니다. UIP16000 통해 Hielscher는 전 세계에서 가장 강력한 초음파 추출기를 제공합니다.

최적의 결과를 위해 정밀하게 제어 가능한 진폭

모든 Hielscher 초음파기는 정밀하게 제어 할 수 있으므로 생산에서 신뢰할 수있는 작업 말입니다. 진폭은 차가버섯(Inonotus obliquus)에서 식물 화학 물질의 초음파 추출의 효율성과 효과에 영향을 미치는 중요한 공정 매개변수 중 하나입니다.
모든 Hielscher 초음파’ 프로세서를 사용하면 진폭을 정확하게 설정할 수 있습니다. Sonotrodes 및 부스터 혼은 훨씬 더 넓은 범위에서 진폭을 수정할 수 있는 액세서리입니다. Hielscher의 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공하고 까다로운 응용 분야에 필요한 초음파 강도를 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다.
정확한 진폭 설정과 스마트 소프트웨어를 통한 초음파 공정 매개변수의 영구적인 모니터링은 가장 효과적인 초음파 조건으로 버섯 원료를 처리할 수 있는 가능성을 제공합니다. 최상의 추출 결과를위한 최적의 초음파 처리!
Hielscher의 초음파 장비의 견고 함은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 가능하게합니다. 따라서 Hielscher의 초음파 장비는 추출 요구 사항을 충족하는 신뢰할 수있는 작업 도구입니다.

간편하고 위험이 없는 테스트

초음파 공정은 완전히 선형 스케일이 될 수 있습니다. 즉, 실험실 또는 벤치 탑 초음파기를 사용하여 얻은 모든 결과는 정확히 동일한 프로세스 매개 변수를 사용하여 정확히 동일한 출력으로 확장 할 수 있습니다. 따라서 초음파는 위험없는 타당성 테스트, 공정 최적화 및 상업적 제조로의 후속 구현에 이상적입니다. 초음파 처리가 어떻게 차가버섯 추출물 생산을 증가시킬 수 있는지 알아 보려면 저희에게 연락하십시오.

최고 품질 – 독일에서 설계 및 제조

가족 소유 및 가족 운영 기업인 Hielscher는 초음파 프로세서에 대한 최고 품질 표준을 우선시합니다. 모든 초음파기는 독일 베를린 근처의 Teltow에있는 본사에서 설계, 제조 및 철저한 테스트를 거쳤습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함과 신뢰성은 생산에서 일꾼이됩니다. 최대 부하 및 까다로운 환경에서 24/7 작동은 Hielscher의 고성능 추출기의 자연스러운 특성입니다.
Hielscher 초음파 프로세서를 다양한 크기로 구입하고 버섯 추출의 프로세스 요구 사항에 맞게 정확하게 구성 할 수 있습니다. 작은 실험실 비커에서 곰팡이를 처리하는 것부터 산업 수준에서 버섯 슬러리의 지속적인 흐름 혼합에 이르기까지 Hielscher 초음파는 적합한 초음파를 제공합니다! 문의하시기 바랍니다 – 이상적인 초음파 설정을 추천하게되어 기쁩니다!

아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.