Nxjerrja Ultrasonike me Solvente Eutektike të Thella

Solventët eutektikë të thellë (DES) dhe solventët natyralë eutektikë të thellë (NADES) janë media nxjerrjeje të fuqishme, të rregullueshme dhe miqësore ndaj mjedisit për bimët, ushqimet, nutraceutikët, kozmetikën dhe përbërësit farmaceutikë. Sonikatorët Hielscher të tipit sondë përforcojnë nxjerrjen me DES duke përshpejtuar transferimin e masës, duke shkatërruar strukturat e qelizave bimore dhe duke përmirësuar depërtimin e solventit – edhe kur punohet me sisteme solventi viskoze si NADES bazuar në glicerinë.

Pavarësisht nëse jeni duke shqyrtuar formulimet e tretësve në laborator, duke optimizuar parametrat e nxjerrjes për një fitokimik specifik ose duke u shkallëzuar deri në prodhim të vazhdueshëm në linjë, nxjerrësit tejzanor Hielscher ofrojnë kontroll të riprodhues të amplitudës, funksionim të fuqishëm 24/7 dhe përpunim të shkallëzuar nga mililitrat në shpejtësinë e rrjedhës industriale.

Pse Prodhuesit e Ekstrakteve Zgjedhin Hielscher për Ekstraktimin me DES

• Efikasitet më i lartë i ekstraktimit për polifenole, flavonoide, kanabinoide, terpene, antocianina dhe komponime të tjera bioaktive
• Ekstraktim më i shpejtë krahasuar me maksimarizimin konvencional dhe ekstraktimin e tretësirës në enë me rrotullim
• Kompatibil me DES, NADES, glicerinë, ujë, etanol dhe sisteme të tretësirave të përziera
• Përpunim efektiv i tretësirave me viskozitet të lartë duke përdorur sonikacion me sondë me amplitudë të lartë
• Instalime me seri, riciklim dhe rrjedhje të vazhdueshme
• Kontroll i saktë i amplitudës, energjisë së dhënë, temperaturës dhe kohës së procesit
• Lehtësisht i zgjerueshëm nga testimi i mundësisë në prodhim pilot dhe industrial të plotë

Pse Sonication përmirëson nxjerrjen e DES dhe NADES

Nxjerrja tejzanor e tipit të sondës duke përdorur tretës eutektikë të thellë dhe tretës natyralë eutektikë të thellë mund të ofrojë disa avantazhe për nxjerrjen e përbërjeve bioaktive. Një nga avantazhet kryesore është rritja e efikasitetit të nxjerrjes së komponimeve fenolike dhe fitokemikaleve të tjera nga burimet natyrore. Tretësit e thellë eutektikë janë të njohur për efikasitet të lartë të nxjerrjes, i cili mund të përmirësohet edhe nga nxjerrja me ndihmën e ultrazërit. Për shkak të jotoksicitetit të tyre, ato janë një opsion i shkëlqyeshëm tretës për produktet farmaceutike dhe ushqimore. Kjo e bën nxjerrjen me ultratinguj duke përdorur tretës të thellë eutektikë një metodë të gjelbër dhe të qëndrueshme për rikuperimin e përbërjeve bioaktive. Përdorimi sinergjik i ultrazërit me tretës të thellë eutektikë është vërtetuar shkencërisht se rezulton në rendimente më të larta të komponimeve të ndryshme bioaktive. Në përgjithësi, nxjerrja tejzanor e tipit të sondës duke përdorur tretës të thellë eutektikë dhe tretës natyralë eutektikë të thellë ofron një qasje më efikase dhe miqësore me mjedisin për nxjerrjen e përbërjeve bioaktive.

Nxjerrja tejzanor e antocianinave me DES

Anthocyanins are valuable natural pigments and antioxidants found in black carrots, berries, grapes, purple corn and other plant materials. Deep eutectic solvents are well suited for anthocyanin extraction because their hydrogen-bonding network can be adjusted to match the polarity and stability requirements of these color compounds. When combined with probe-type ultrasonication, DES extraction becomes significantly more efficient: ultrasonic cavitation disrupts plant cell structures, improves solvent penetration and accelerates the release of anthocyanins into the extraction medium. A study on black carrot anthocyanins using the sonicator UP400St show that choline chloride-based DES, especially when combined with ultrasound-assisted extraction, can provide a sustainable and effective alternative to conventional acidified ethanol or methanol extraction. (cf. Türker et al., 2021)

Ekstraktimi Ultrasonik i Polifenoleve me DES

Polifenolët, përfshirë flavonoidet, acidet fenolike dhe komponimet antioksidante të lidhura, janë molekula të rëndësishme objektiv në ekstraktimin botanikal, ushqimor, nutraceutik dhe kozmetik. Solventët e thellë eutitik bazë mbi glicerinën janë veçanërisht tërheqës për rikuperimin e polifenoleve sepse polariteti dhe aftësia e tyre për të formuar lidhje hidrogjeni mbështesin tretjen e komponimeve fenolike. Ultrazëri tip probe intensifikon më tej procesin duke rritur transferimin masiv, duke reduktuar kohën e ekstraktimit dhe duke përmirësuar kontaktin midis DES dhe matricës së bimës.
Një studim kërkimor përdori një DES acetat glicerol-amoni me nxjerrje të asistuar nga ultratingujt nën parametra të optimizuar si temperatura, përqendrimi i DES dhe amplituda tejzanor. Rezultati demonstroi se nxjerrja tejzanor DES mundësoi rikuperimin efikas të fenoleve totale, flavonoideve dhe aktivitetit antioksidues nga frutat chinaberry, duke demonstruar potencialin e nxjerrjes tejzanor duke përdorur DES si një metodë nxjerrjeje të gjelbër për përpunimin industrial botanik. (shih Jamshed et al., 2022)

Çfarë janë tretësit eutektikë të thellë (DES)?

Tretësit e thellë eutektikë (DES) janë përzierje të të paktën një pranuesi të lidhjes së hidrogjenit (HBA) dhe një dhuruesi të lidhjes së hidrogjenit (HBD), duke përfshirë acidet karboksilike dhe komponime të tjera të rinovueshme. Sipas Cai et al. (2019), “ndërveprimi i fortë i lidhjes së hidrogjenit midis HBA dhe HBD është faktori më i rëndësishëm për formimin e DES.” [Cai et al. 2019]
Për dhuruesit e lidhjeve hidrogjenore, shpesh përdoren përbërës të tillë si sheqernat, aminoacidet, acidet karboksilike (p.sh., acidi benzoik, acidi citrik, acidi succinic) ose aminat (p.sh. ure, benzamidi). Potenciali i ndërveprimit kimik të dhuruesve të lidhjeve hidrogjenore është faktorët kryesorë që kontribuojnë në formimin dhe efikasitetin e tretësve të thellë eutektikë. Kripërat halide të tilla si kloruri i kolinës ose kloruri i zinkut mund të përdoren gjithashtu në lidhje me dhuruesit e lidhjeve hidrogjenore. Tretës të tjerë eutektikë të thellë me bazë klorur kolinë formohen me acid malonik, fenol ose glicerinë. Si rezultat i ndërveprimeve të forta të lidhjes hidrogjenore, pika e shkrirjes së tretësve të thellë eutektikë zvogëlohet ndjeshëm kur krahasohet me përbërësit e tij individualë. Ndryshe nga tretësit konvencionalë (p.sh., etanoli, metanoli, heksani, butani etj.) tretësit eutektikë të thellë janë të paqëndrueshëm, që do të thotë se ata kanë një presion avulli shumë të ulët dhe si rrjedhim nuk janë të ndezshëm. Toksiciteti i tretësve të thellë eutektikë është i ulët, biodegradueshmëria e tyre është e lartë dhe prekursorët e nevojshëm janë të lira, të disponueshëm lehtësisht dhe të shumtë, si dhe të rinovueshëm.
Tretësit natyralë eutektikë të thellë (NADES) janë edhe më miqësorë ndaj mjedisit, pasi të gjithë pararendësit vijnë nga burime natyrore. Tretësit eutektikë të thellë ofrojnë gjithashtu një aftësi paguese të sintonizueshme bazuar në kiminë e lëndës së tretur dhe specieve të përdorura për të krijuar tretës të thellë eutektikë. Disa tretës natyralë eutektikë të thellë shfaqin një viskozitet të lartë dhe për këtë arsye nuk janë shumë të përshtatshëm për nxjerrjen e grupeve. Sidoqoftë, tretësit natyralë eutektikë të thellë me viskozitet më të lartë mund të aplikohen me sukses si tretës në nxjerrjen me rrjedhje tejzanor.

Tabela më poshtë tregon disa përbërje shembullore të Tretësve Natyralë të Thellë Eutektikë (NADES) për nxjerrjen e fitokimikateve:

Si funksionon nxjerrja tejzanor me tretës të thellë eutektikë?

Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në efektet sonomekanike të ultrazërit me intensitet të lartë dhe me frekuencë të ulët. Për të nxitur dhe intensifikuar nxjerrjen e komponimeve botanike (d.m.th., substancave bioaktive) me anë të ultrazërit, valët e ultrazërit me fuqi të lartë bashkohen nëpërmjet një sonde tejzanor (e quajtur edhe bri tejzanor ose sonotrode) në mjedisin e lëngshëm, dmth. materiali dhe tretësi eutektik i thellë (natyror). Valët e ultrazërit udhëtojnë nëpër lëng dhe krijojnë cikle alternative të presionit të ulët / presionit të lartë. Gjatë cikleve me presion të ulët krijohen flluska të vogla vakumi (të ashtuquajturat flluska të kavitacionit), të cilat rriten gjatë disa cikleve të presionit. Gjatë atyre cikleve të rritjes së flluskave, gazrat e tretur në lëng hyjnë në flluskën e vakumit, kështu që flluska e vakumit shndërrohet në flluska gazi në rritje. Pasi rriten gjatë disa cikleve, flluskat e vakumit arrijnë një madhësi të caktuar në të cilën nuk mund të thithin më shumë energji, kështu që ato shpërthejnë dhunshëm gjatë një cikli me presion të lartë. Shpërthimi i flluskës karakterizohet nga forca intensive kavitacionale, duke përfshirë temperaturën dhe presionin shumë të lartë që arrijnë respektivisht deri në 4000K dhe 1000atm; si dhe diferencat përkatëse të temperaturës dhe presionit të lartë. Këto turbulenca dhe forca prerëse të krijuara në mënyrë ultrasonike thyejnë qelizat e bimëve dhe lëshojnë përbërjet bioaktive ndërqelizore në tretësin eutektik të thellë (natyror). Nxjerrja me ultratinguj hap strukturën qelizore të lëndëve botanike dhe intensifikon transferimin e masës midis materialit bimor dhe tretësit. Sonication promovon në këtë mënyrë efikasitetin e tretësve natyralë eutektikë të thellë. Nxjerrja me ultratinguj me tretës eutektikë të thellë (natyrorë) rezulton në rendimente jashtëzakonisht të larta brenda një kohe shumë të shkurtër përpunimi.

Valët e fuqisë ultratinguj prishin strukturën qelizore të lëndëve botanike, çlirojnë përbërjet bioaktive dhe nxisin transferimin e masës ndërmjet materialit bimor dhe tretësit (p.sh. tretës të thellë eutektikë).

Kombinimi i ekstraktimit tejzanor me tretës eutektikë të thellë (natyrorë) ju jep mundësinë të kombinoni fuqinë e intensifikimit të procesit të ultrazërit me efektet e jashtëzakonshme tretëse dhe aftësinë e jashtëzakonshme të dizajnimit të tretësve të thellë eutektikë. Për shkak të efikasitetit të lartë të nxjerrjes tejzanor, ultrasonikatorët përdoren gjithashtu me sukses për nxjerrjen e ujit.
Na kontaktoni tani për të mësuar më shumë rreth aplikimit të fuqishëm të nxjerrjes me ultratinguj duke përdorur tretës të thellë eutektikë!

Nxjerrës tejzanor për nxjerrjen laboratorike, pilot dhe industriale të DES

Ekstraktimi me ultratinguj është një teknologji e besueshme e përpunimit, e cila lehtëson dhe përshpejton prodhimin e ekstrakteve të cilësisë së lartë nga të ndryshme botanike si dhe nga çdo tretës. Nxjerrja me ultratinguj është shumë e përputhshme me tretësit (natyrorë) të thellë eutektikë, të cilët janë të favorshëm për shkak të fuqisë së tyre të shkëlqyeshme tretësore, dizajnueshmërisë ndaj ekstraktit, qëndrueshmërisë, biodegradueshmërisë dhe eko-miqësisë. Kombinimi i procesit të intensifikimit të ultrazërit të fuqisë me avantazhet e tretësve eutektikë të thellë (natyrorë) i jep këtij procesi epërsi teknologjike në shumë nivele. Portofoli Hielscher Ultrasonics mbulon gamën e plotë nga ultrasonikët kompakt laboratorik deri te sistemet industriale të nxjerrjes. Të gjithë ata janë sigurisht të përshtatshëm për nxjerrjen me tretës të thellë eutektikë.
Stafi ynë me përvojë të gjatë do t'ju ndihmojë nga testet e fizibilitetit dhe optimizimi i procesit deri në instalimin e sistemit tuaj ultrasonik në nivelin përfundimtar të prodhimit.