Topila za ultrazvočno ekstrakcijo iz rastlin
- Ultrazvočni ekstrakcija ima številne prednosti, kot so visoke donose, hitro obsegu pridobivanja, okoljske prijaznosti in nizko porabo energije.
- Eden izmed najmočnejših prednosti je uporaba vode za ekstrakcijo medij. Vendar pa uporaba ultrazvoka uporabljati mnogotere sistemih topil za zagotavljanje boljše rezultate za ciljno ekstrakta.
- Optimalna topilo za ultrazvočno ekstrakcijo rastlinskih bioactives je izbran v zvezi z surovine.
Ultrazvočna ekstrakcija
Ultrazvok je dobro znano, da prekinejo celične strukture in izboljša prenos snovi, s čimer se poveča ekstraktabilnosti za biocompounds (npr fenolnih spojin, karotenoidi).
Ker so mehanske učinke ultrazvoka izboljšati postopek ekstrakcije zaradi boljšega prenosa snovi lahko uporaba organskih topil je pogosto odveč. To pomeni, da je voda za ultrazvočno ekstrakcijo pogosto zadostna ekstrakcijski medij, ki ima številne prednosti, kot so poceni, nenevarni, dostopne in okolju prijazna.
Vendar pa je za posebne bioaktivnih spojin lahko najboljše rezultate dosežemo z ultrazvočnim ekstrakcijo v kombinaciji s hlapno topilo.
Da bi izbrali pravo topila, je treba upoštevati surovina (npr sveži ali sušeni, macerirajo / zmelje ali v prahu rastlinski material) in ciljne snovi (npr lipofilne, hidrofilne).
V spodnji tabeli so več topil, ki so bili uspešno testirani za ultrazvočno ekstrakcijo rastlinskega materiala.
| Topilo | Rastlina | Vrsta tkiva |
|---|---|---|
| Ocetna kislina / sečnina / cetyltrim--etilamonijev bromid | riž | otrobi |
| vodna etanol | destilarna zrna | zrna |
| vodna raztopina izopropanola | soja, oljna ogrščica | semena |
| etanol | Saccharina japonica | – |
| Koncentrirana actic kislina | sirek | – |
| fenol | paradižnik / krompir / aloe vera / soja | pelod / gomolj / list / seme |
| Fenol / amonijev acetat | ječmen / banana | koren / list |
| Fenol / amonijev acetat | avokado / paradižnik / pomaranča / banana / hruška / mošt / jabolko / jagode | sadje |
| Fenol / metanol-amonijev acetat | iglavcev / banana / jabolko / krompir | semena / plodovi |
| Natrijev dodecil sulfat / aceton | iglavcev / krompir | Seme / gomolj |
| Natrijev dodecil sulfat / STS / aceton | jabolko / banana | tkivo |
| Tca | fižol | anther |
| TCA / aceton | agrumi / soja / aloe vera | listi |
| TCA / aceton | soja / iglavcev | semena |
| TCA / aceton | paradižnik | cvetni prah zrna |
| STS / aceton / fenol | olivno / bambus / mošt / lemon | listi |
| STS / aceton / fenol | jabolko / pomaranča / paradižnik | sadje |
| Sečninski / sečnina | soja | seme |
| Sečninski / sečnina | jabolko / banana | tkiva |
| Tris-HCl pufru | paradižnik | cvetni prah zrna |
Ultrazvočni ekstrakcijo iz celic: mikroskopski prečni odsek (TS) z dne apical stebla mete (Mentha piperita) prikazuje mehanizem ukrepov med ultrazvočno ekstrakcijo celic (povečava 2000x) [vir: Vilkhu et al. 2011]
Ultrasonicators za črpanje
Od laboratorijskih in klop-top ultrazvočne naprave do polno-industrijski ultrazvočni ekstrakcijo – Hielscher Ultrazvočna je, da dolgoletni izkušeni partner, ko gre za močne in zanesljive ultrazvočne naprave za uspešno postopkov pridobivanja.
Naši ultrazvočni sistemi se pogosto uporabljajo v biokemijskih laboratorijih in farmacevtskih proizvodnih obratih. Ultrazvočne sonotrodes in reaktorji so avtoklavabilne in izpolnjujejo standardov farmacevtske proizvodnje.
ultrazvočni ruvanje Hielscher so na voljo za vsako procesno lestvici – iz laboratorija za proizvodnjo.
Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni procesorji lahko dosežemo zelo visoke amplitude, da bi prekinili celic matrike in sprostitev ciljnih snovi. Amplitudi do 200 um lahko enostavno neprekinjeno delovanje v delovanje 24/7. Moč in robustnost ultrazvočne naprave Hielscher zagotavljajo visoke donose, hitro cene ekstrakcijo in bolj popolno ekstrakcijo – uspešne konvencionalnih postopkov za ekstrakcijo.
Naše ultrazvočni procesorji se lahko kombinirajo z običajnimi postopki ekstrakcije, kot soxhlet ekstrakcija ali superkritični CO2 ekstrakcijo. Dodatno opremljanje v obstoječih proizvodnih linij je mogoče enostavno doseči.
Literatura/reference
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
- 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.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
Dejstva je treba vedeti
Ultrasonic Pridobivanje ga kavitacije
Intenzivno ultrazvočni valovi ustvarjajo akustične kavitacije v tekočinah. Kavitacijske strižnih sil zlomi celične stene in membrane, tako da je intracelularni material, sprosti. Ultrazvočni ekstrakcija dosega večjo penetracijo topilo v rastlinsko tkivo in izboljša prenos mase. S tem, ultrazvočno ekstrakcijo stopnjuje postopka ekstrakcije bistveno posledico višje donose, hitrejše stopnjah ekstrakcije in bolj popolno ekstrakcijo.
Solvent sistemi
Za pridobivanje bioaktivnih spojin iz rastlinskih materialov različnih sistemih topil so na voljo. Za ekstrakcijo hidrofilnih spojin, izbrana predvsem polarna topila, kot metanol, etanol ali etil-acetata, pri čemer za pridobivanje lipofilnih spojin (npr lipidi), s topilom sistemi, kot je diklorometan ali diklorometan / metanol (v / v 1: 1 ) so prednostne. Heksan se pogosto uporablja kot topilo za ekstrakcijo klorofila.
Organska topila
Organsko topilo je vrsta hlapne organske spojine (VOC). HOS so organske kemikalije, ki vaporizacijo pri sobni temperaturi.
Organske spojine, ki se uporabljajo kot topila vključujejo:
- aromatskih spojin, npr benzen in toluen
- alkohole, npr metanol
- estri in etri
- ketoni, npr aceton
- amini
- nitro- in halogenirani ogljikovodiki
Veliko organska topila so razvrščene kot strupene ali rakotvorne. V primeru nepravilnega ravnanja, so lahko nevarni za ljudi in lahko onesnažijo zrak, vodo in tla.
bioaktivnih snovi
Bioaktivne spojine so opredeljene kot snovi, ki vplivajo na žive organizme, tkiv ali celic. Biološko aktivne snovi vsebujejo antibiotike, encime in vitamine. Bioaktivne snovi, kot so karotenoidi in polifenoli lahko ekstrahiramo npr iz sadja, listov in zelenjave, medtem ko fitosteroli najdemo v rastlinskih oljih.
Rastlinske bioaktivne spojine vključujejo flavonoide, kofein, karotenoide, holin, ditioltions, fitosterole, polisaharide, fitoestrogene, glukozinolate, polifenole in antocianine. Veliko biološko aktivnih snovi se vrednoti za delovanje kot antioksidanti in zato veljajo za zdravje koristne.
[/oblaček]