프로브 형 초음파가 버섯 추출에 가장 적합한 이유는 무엇입니까?

초음파 수조 또는 초음파 세척 탱크를 사용하여 버섯을 추출할 때 원하는 추출물 수율을 얻지 못하는 이유가 궁금하십니까? 버섯의 단단한 키틴 함유 세포벽, 최고의 추출 기술 및 적합한 용매에 대해 알아야 할 모든 것을 여기에서 배우십시오!

버섯 추출에 강한 힘이 필요한 이유는 무엇입니까?

모든 식용 버섯은 갑각류와 곤충 껍질을 구성하는 것과 동일한 물질인 키틴질로 만들어진 세포벽을 가지고 있습니다. 키틴은 매우 강한 물질로 버섯 세포에 높은 인성을 제공합니다. 세포벽은 버섯의 생체 활성 분자를 포함하는 세포 내 구획에 장벽을 만듭니다. 중요한 버섯 분자는 예를 들어 α 및 β 글루칸, 다당류, 테르펜, 항산화제, 비타민 또는 환각 화합물입니다. 각 버섯 종은 독특한 생리 활성 화합물을 특징으로 합니다. 버섯 세포에서 이러한 건강 증진 물질을 방출하기 위해서는 세포벽을 분해해야 합니다. 키틴 함량으로 인해 버섯 세포를 파괴하는 것은 어려운 작업이며 약간의 지식과 정교한 장비가 필요합니다.

초음파 처리로 키틴 함유 버섯 세포벽을 파괴

키틴은 섬유질, 프리바이오틱스, 항산화제의 훌륭한 공급원이지만, 문제는 인간이 키틴을 분해할 수 있는 능력이 없다는 것입니다. 이것은 또한 가공되지 않은 생 버섯을 섭취할 때 버섯에 있는 많은 생체 활성 화합물로부터 이익을 얻지 못한다는 것을 의미하는데, 이는 버섯이 세포 내에 갇혀 강력한 키틴 함유 세포벽에 의해 보호되기 때문입니다.
초음파 추출은 버섯에서 생체 활성 화합물을 생체 이용률로 만들어 인체가 영양소를 빠르고 완전하게 흡수할 수 있도록 합니다. 또한 초음파 버섯 추출물에는 유익한 영양소가 농축되어 소량의 버섯 추출물도 원하는 건강 증진 결과를 얻을 수 있습니다.

버섯 추출을위한 초음파 처리

초음파는 고주파 음파를 사용하여 액체에 캐비테이션 기포를 생성하는 과정입니다. 이러한 기포가 붕괴되면 세포를 분해하고 세포의 내용물을 액체로 방출할 수 있는 강렬한 국부적 전단력을 생성합니다.
버섯 추출에서 초음파를 사용하여 버섯의 세포벽을 분해하고 생체 활성 화합물을 용매로 방출 할 수 있습니다. 초음파기에는 수조형과 프로브형의 두 가지 유형이 있습니다.

초음파 수조에서 버섯 추출 결과가 좋지 않은 이유는 무엇입니까?

수조 형 초음파는 용매가 채워진 용기에 샘플을 넣고 초음파를 용기 전체에 가하는 장치입니다. 이 방법은 초음파 수조가 초음파 에너지를 불균일하고 낮은 강도로 분배하기 때문에 상당히 비효율적인 것으로 알려져 있습니다. 초음파 수조에서와 같이 버섯 샘플은 간접적으로 초음파 처리되며 초음파는 샘플 깊숙이 침투 할 수 없습니다. 초음파는 버섯 물질에 부딪히기 전에 혈관 벽을 통과해야 합니다. 따라서 초음파 탱크의 이미 낮은 강도의 초음파는 더욱 감소합니다.

이 UV-Vis 측정은 초음파 프로브와 초음파 수조 간의 중요한 추출 차이를 보여줍니다. 프로브 형 초음파기 UP100H (검은색 그래프)는 초음파 수조(빨간색 그래프)보다 훨씬 더 높은 수율의 차가버섯 추출물을 제공합니다.

초음파 프로브를 사용한 강렬한 초음파 추출

한편, 프로브 형 초음파기에는 팁이 장착되어 있습니다 – 소위 sonotode 또는 프로브 – 시료에 직접 삽입할 수 있어 초음파 에너지를 보다 집중적이고 국부적으로 적용할 수 있습니다. 그 결과 세포 파괴 및 생체 활성 화합물의 추출이 훨씬 더 효율적이며, 특히 시료의 밀집되거나 접근하기 어려운 영역에서 더욱 효과적입니다.
프로브 형 초음파가 제공하는 초음파 에너지의 집중적이고 국부적 인 적용은 키틴이 분해 되기에 충분한 양의 에너지를 받도록합니다.
또한 프로브를 샘플의 다른 영역으로 이동하여 버섯의 모든 부분이 적절하게 초음파 처리되도록 추가 매크로 혼합을 생성할 수 있습니다. 이는 세포벽이 두껍거나 조밀한 구조를 가진 버섯에 특히 중요하며, 다른 방법을 사용하여 완전한 추출을 보장하기 어려울 수 있습니다.

초음파 프로브 대 버섯 추출을 위한 초음파 수조

요약하면, 고강도의 프로브 형 초음파 검사는 버섯 세포벽의 키틴을 분해하고 생체 활성 화합물을 방출하는 데 필요합니다. 프로브 형 초음파가 제공하는 초음파 에너지의 집중적이고 국부적 인 적용은 키틴이 적절하게 초음파 처리되도록하여 버섯에서 생체 활성 화합물을보다 효율적이고 철저하게 추출합니다.
프로브 형 초음파기는 일반적으로 수조 형 초음파기에 비해 생체 활성 화합물을보다 균일하고 철저하게 추출 할 수 있기 때문에 버섯 추출에 더 효율적인 것으로 간주됩니다.
초음파 프로브와 초음파 수조를 사용한 초음파 처리의 차이점에 대해 자세히 알아보십시오!
 

초음파 버섯 추출에 이상적인 용매는 무엇입니까?

추출 방법으로서의 초음파는 모든 용매와 호환됩니다. 이는 추출해야 하는 버섯 종과 생체 활성 화합물을 고려하여 올바른 용매를 선택해야 한다는 것을 의미합니다.
버섯에는 다당류, 베타글루칸, 트리테르페노이드, 페놀 화합물 및 에르고스테롤과 같은 다양한 생체 활성 화합물이 포함되어 있으며 다양한 건강상의 이점을 가지고 있는 것으로 나타났습니다. 버섯에서 이러한 생리 활성 화합물을 추출하는 것은 각각 장점과 단점이 있는 다양한 용매를 사용하여 달성할 수 있습니다. 다음은 버섯에서 생체 활성 화합물을 추출하는 데 일반적으로 사용되는 용매 중 일부입니다.

• 물: 물은 버섯에서 생체 활성 화합물을 추출하기 위한 일반적인 용매입니다. 다당류와 베타글루칸은 수용성이므로 이러한 화합물의 추출에 이상적인 용매입니다. 물은 또한 안전하고 무독성 용매이므로 식품 및 의약품에 이상적인 용매입니다.
• 에탄올: 에탄올은 버섯에서 페놀 화합물과 트리테르페노이드를 추출하는 데 일반적으로 사용되는 극성 용매입니다. 에탄올은 다당류와 베타글루칸을 추출하는 데에도 사용할 수 있지만 물보다 수율이 낮습니다.
• 수성 에탄올: 수성 에탄올은 물과 에탄올의 혼합물을 의미합니다. 물과 에탄올의 비율은 요구 사항에 따라 조정할 수 있습니다. 수성 에탄올을 용매로 사용하면 물이나 에탄올을 단독으로 사용하는 것에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 첫째, 물에 에탄올을 첨가하면 일부 페놀 화합물 및 트리테르페노이드와 같이 물만으로는 잘 용해되지 않는 특정 생체 활성 화합물의 용해도를 향상시킬 수 있습니다. 둘째, 수성 에탄올을 사용하면 더 넓은 범위의 생체 활성 화합물을 추출할 수 있기 때문에 물이나 에탄올만 사용하는 것에 비해 더 높은 추출 수율을 얻을 수 있습니다.
  수성 에탄올 용매에서 에탄올 농도의 선택은 추출되는 생체 활성 화합물의 극성에 따라 달라집니다. 더 높은 농도의 에탄올(70-100%)은 극성이 적은 화합물의 추출에 사용될 수 있는 반면, 더 낮은 농도의 에탄올(30-50%)은 더 많은 극성 화합물의 추출에 사용될 수 있습니다.
• 메탄올: 메탄올은 버섯에서 페놀 화합물을 추출하는 데 사용할 수 있는 또 다른 극성 용매입니다. 메탄올은 독성이 있으므로 주의해서 사용해야 합니다. 추출 후 메탄올을 제거하기 위해서는 정교한 정제가 필요합니다.
• 아세톤: 아세톤은 버섯에서 에르고스테롤을 추출하는 데 일반적으로 사용되는 비극성 용매입니다. 아세톤은 가연성이며 독성이 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.
• 헥산: 헥산은 버섯에서 친유성 화합물을 추출하는 데 사용할 수 있는 비극성 용매입니다. 헥산은 가연성이며 독성이 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.

버섯에서 생체 활성 화합물을 추출하기 위한 용매의 선택은 추출되는 화합물의 유형과 의도된 응용 분야에 따라 다릅니다. 물과 수성 에탄올은 일반적으로 버섯에서 생체 활성 화합물을 추출하는 데 가장 안전하고 일반적으로 사용되는 용매입니다. 그러나 에탄올, 메탄올, 아세톤 및 헥산과 같은 다른 용매는 특정 응용 분야나 물 추출이 충분하지 않은 경우에 사용할 수 있습니다. 이러한 용매는 주의해서 사용하고 적절한 안전 절차를 따르는 것이 중요합니다.