Глицерин као растварач за ултразвучну екстракцију
Глицерин или глицерол се могу користити као чисто (100%) или као мешавина глицерина и воде или етанола за ботаничку екстракцију. Сазнајте о предностима коришћења глицерина као растварача за екстракцију у процесима соникације.
Ботаничка екстракција у глицерину помоћу соникације
Ботаничка екстракција је фундаментални процес у аналитичкој хемији, биохемији и истраживању природних производа, чији је циљ изоловање специфичних компоненти из сложених смеша. Традиционалне методе екстракције, као што су мацерација или Сокхлет екстракција, често захтевају дуго време обраде и употребу органских растварача, што може представљати ризик за животну средину и здравље. У последњој деценији, ултразвучна екстракција је заменила традиционалне технике екстракције као што су мацерација, Сокхлет и екстракција растварачем, пошто је соникација ефикаснија, бржа, ефикаснија и еколошки прихватљивија. Поред ових предности ултразвучне екстракције, ова техника омогућава коришћење растварача по избору. Ултразвучни екстрактори могу чак да рукују чистим биљним глицерином као растварачем.
УП400СТ ултразвучни хомогенизатор за биљну екстракцију користећи глицерин као растварач.
Биљни глицерин је идеалан растварач за екстракцију због својих нетоксичних, неиритирајућих својстава и способности да очува стабилност и снагу осетљивих биоактивних једињења. И чисти глицерин и мешавине глицерин-вода, корисни су растварачи за производњу екстраката за суплементе и нутрацеутике, екстраката укуса, адитива за храну и козметике.
Како раде ултрасоникатори типа сонде за екстракцију?
Соникатори који се користе за ботаничку екстракцију користе моћ интензивног ултразвука. Преко ултразвучне сонде ултразвук високог интензитета се преноси у растварач, где се јављају бројни кавитациони мехурићи. Брзо формирање и колапс микроскопских кавитационих мехурића ствара силе смицања и интензивно мешање, локализоване високе температуре и притиске. Ове сономеханичке силе ефикасно ометају ћелијске зидове и олакшавају ослобађање интрацелуларних једињења. Ова ултразвучно појачана техника екстракције нуди неколико предности, укључујући скраћено време екстракције, повећан принос и могућност обраде термолабилних супстанци без значајне деградације.
Биљни глицерин као растварач за екстракцију
Биљни глицерин, безбојна, без мириса и вискозна течност добијена од биљних уља, широко је познат по својим својствима растварача. Није токсичан, биоразградив и показује одличну растворљивост за широк спектар органских једињења. Као растварач, биљни глицерин нуди неколико предности у односу на традиционалне органске раствараче:
- Безбедност и утицај на животну средину: Глицерин је нетоксичан и еколошки бениган, што га чини пожељним избором за апликације зелене хемије.
- Квалитет хране и фармације: Биљни глицерин је доступан у квалитету за храну и фармацију. Пошто је без алкохола, јестив и слатког укуса, глицерин је цењен растварач за екстракте дизајниране за храну и фармацеутске производе. За козметику, глицерин је добро цењен растварач због својих емолијентних својстава.
- растворљивост: Може да раствори и хидрофилне и хидрофобне супстанце, проширујући обим једињења која се могу екстраховати.
- Стабилност: Глицерин је хемијски стабилан, што помаже у очувању интегритета осетљивих једињења током екстракције.
Ултрасоницатор УИП1000хдТ за ботаничку екстракцију.
Протокол: Ултразвучна екстракција из биљних листова у глицерин
У овом протоколу, водимо вас кроз кораке ултразвучне екстракције биоактивних једињења из биљних листова у чисти глицерин. Можете погледати допунски видео изнад да бисте стекли визуелни утисак о процесу ултразвучне екстракције.
Потребан вам је:
- свеже или сушено биље
- 100% биљни глицерин
- соникатор типа сонде, нпр. УП400Ст са сонотродом С24д22Л2Д
- Стаклена чаша
- тамна стаклена боца за складиштење
Корак по корак упутства
- Листове биља исецкајте на мале комаде (око 5к5мм).
- Ставите биљне листове у стаклену чашу.
- Додајте глицерин. Можете оставити да се биље натапа неколико минута.
- Уметните сонду соникатора у чашу. Центрирајте сонду у средини чаше и уверите се да сонотрода не додирује зидове посуде.
- Подесите амплитуду на 100% и почните соникацију.
- Пратите температуру помоћу сензора температуре који долази са УП400Ст.
- Када температура порасте изнад температуре коју не желите да прекорачите, можете или паузирати соникатор да бисте пустили да се глицерин охлади. Можете подесити ограничење температуре у менију УП400Ст. Поред тога, стаклену чашу можете ставити у ледено купатило.
- Соницате за укупан унос енергије од прибл. 200-250 Вс/г. (Можете подесити циљани унос енергије у менију УП400СТ и свих дигиталних Хиелсцхер соникатора.)
- Након соникације, уклоните исцрпљени биљни материјал из глицерина филтрацијом. Можете користити цедиљку, филтер папир или крпу за сир. Да бисте олакшали филтрацију вискозног глицерина, користите вакуум филтрацију.
Решавање проблема и савети:
Што је глицерин хладнији, то је већи његов вискозитет. Високо вискозне течности захтевају снажнији соникатор. Снажни соникатор УП400Ст од 400 вати суверено рукује 100% глицерином на собној температури. Ако користите соникатор мање снаге, можете користити мешавину глицерина и воде (нпр. 50:50 % в/в).
За хладан глицерин, индустријски соникатори као што је ултразвучни процесор од 1000 вати УИП1000хдТ су идеални за обраду високо вискозних растварача.
Глицерин (глицерол) је у стању да сачува интегритет биоактивних једињења, у комбинацији са његовом нетоксичном и биоразградивом природом, чини га атрактивним растварачем за фармацеутску, козметичку и прехрамбену индустрију. У комбинацији са благим условима екстракције ултразвучне обраде, ултразвучни екстракти глицерина показују одличан квалитет и биодоступност. Процес соникације осигурава највећу ефикасност што резултира високим приносима, смањеним временом екстракције и ниским трошковима обраде! Користите растварач по свом избору, остварите одличне приносе екстракције и врхунски квалитет екстракта са Хиелсцхер соникаторима!
Протокол: Екстракција фитохемикалија из корена енцијана
Практична примена мешавине глицерин-вода у ултразвучној ботаничкој екстракцији је демонстрирана у изолацији фитокемикалија као што је амарогентин из корена гентијана у 50% глицерину коришћењем соникатора Хиелсцхер УП200Хт. Корен енцијана садржи једињења горког укуса која су од интереса у индустрији хране и пића, као иу традиционалној медицини.
Амарогентин нуди горчину од 58.000.000 и налази се у концентрацији од 0,15% у корену енцијана. Горчину енцијана карактерише чист укус. Нудећи високу потентност, горка једињења корена енцијана цењена су као једињење јаког укуса.
Корак по корак упутства за ултразвучну екстракцију корена енцијана користећи глицерин као растварач
Употреба мешавине глицерин-вода, у комбинацији са соникатором високих перформанси УП200Хт, резултира високим приносом екстрахованих фитокемикалија. Благи услови глицерина обезбеђују да осетљива једињења остану стабилна током целог процеса.
Глицерин и његове мешавине са водом или етанолом пружају разноврсне опције растварача за ултразвучну ботаничку екстракцију. Упркос изазовима које поставља висок вискозитет глицерина, напредна опрема за соникацију као што је Хиелсцхер УП200Хт може ефикасно да се носи са овим растварачима, обезбеђујући ефикасну екстракцију вредних фитокемикалија. Способност прилагођавања састава растварача и искориштавања снаге ултразвучних таласа чини екстракцију уз помоћ ултразвука моћном техником за изолацију биоактивних једињења из биљних материјала.
Ултразвучна екстракција у глицерину
Комбиновање ултразвучних апарата типа сонде са биљним глицерином као растварачем представља моћан приступ екстракцији. Механички ефекти ултразвучне обраде побољшавају пренос масе, побољшавајући ефикасност глицерина у солубилизацији циљних једињења. Ова комбинација је посебно ефикасна за екстракцију биоактивних једињења из биљних материјала, као што су полифеноли, алкалоиди и етерична уља.
Примене за ултразвучну ботаничку екстракцију у глицерину
Ова техника екстракције има обећавајућу примену у различитим областима:
- Фармацеутика: Изолација активних фармацеутских састојака из лековитог биља.
- Прехрамбена индустрија: Екстракција природних укуса, боја и антиоксиданата.
- козметика: Производња биоактивних једињења за производе за негу коже и лепоту.
- дубоки еутектички растварачи Због ниске цене, високе доступности, нетоксичне природе, незапаљивости и неиспарљивости, глицерол и дубоки еутектички растварачи на бази глицерола су идеални за ултразвучну екстракцију полифенола, нудећи високо одрживо решење.
- висока ефикасност
- најсавременија технологија
- поузданост & робусност
- подесива, прецизна контрола процеса
- батцх & у реду
- за било коју запремину
- интелигентни софтвер
- паметне функције (нпр. програмирање, протоколирање података, даљинско управљање)
- једноставан и сигуран за рад
- минимално одржавање
- ЦИП (чишћење на месту)
Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи
Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.
Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 0.5 до 1.5 мЛ | на | ВиалТвеетер |
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| 15 до 150Л | 3 до 15 л/мин | УИП6000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Соницатор МСР-4 са 4к 4кВ ултразвучним сондама (укупне снаге ултразвука 16кВ) за индустријску екстракцију биоактивних једињења.
Литература / Референце
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- Jamshaid, S., Ahmed, D. & Aydar, A. Y. (2022): Ultrasound-assisted extraction optimization of polyphenols, flavonoids, and antioxidant compounds from fruit of Melia azedarach using a glycerol-based green deep eutectic solvent. Journal of Food Processing and Preservation, 46, e16657.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- 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.
Чињенице које вреди знати о глицерину
Шта је глицерин? Глицерин, такође познат као глицерол, је тровалентни алкохол високе растворљивости у води и хигроскопности. То га чини разноврсним растварачем у различитим применама. Вискозитет биљног глицерина је приближно 1400 центипоаза на 20ºЦ. Глицерин је нетоксичан, биоразградив и може се рециклирати. Произведен је из обновљивих извора, што га чини еколошки прихватљивим растварачем. Пошто је глицерин јефтин и веома доступан, широко се користи у разним индустријама. Будући да је незапаљив и неиспарљив, чини глицерин безбедним за руковање и складиштење.
Глицерин је растворљив у води, етанолу и метанолу, што проширује његову примену као растварача у различитим хемијским процесима.
За које примене се глицерин користи као растварач?
Глицерин је цењен због своје разноврсне примене у прехрамбеној и козметичкој индустрији. Употреба глицерина као растварача једна је од његових јаких примена јер нуди хемијска својства и велику свестраност као растварача.
У козметици и медицини: У козметици и медицини, глицерин се обично користи као емолијенс у кремама и гел формулацијама. Делује као растварач за многе слабо растворљиве супстанце, повећавајући њихову биорасположивост. Ефикасност глицерина у овим применама произилази из његове хемијске природе као тровалентног алкохола, који даје високу растворљивост у води и хигроскопност.
У храни и пићима: Глицерин има вишеструке улоге у индустрији хране и пића. Делује као хумектант, растварач и заслађивач, доприносећи очувању хране. Такође се користи као пунило у комерцијално припремљеној храни са ниским садржајем масти, као што су колачићи, и као средство за згушњавање у ликерима.
Својства полиола: Глицерин, полиол (шећерни алкохол), познат је као нетоксичан, биоразградив и рециклиран. Произведен је из обновљивих извора и функционише као поларни протонски растварач због своје трихидричне структуре алкохола. То га чини високо хидрофилним и растворљивим у води, етанолу и метанолу.
Ко-растварач за екстракцију воде: Глицерин је ефикасан ко-растварач за процесе екстракције воде, посебно познат по својој ефикасности у добијању екстраката полифенола.
Која је улога глицерина у ултразвучној екстракцији?
Глицерин, такође познат као глицерол, је безбојна, вискозна течност без мириса која се широко користи као растварач у ботаничким екстракцијама. Његова јединствена својства чине га посебно погодним за екстракцију осетљивих фитокемикалија које се могу разградити у тежим условима. Ова способност глицерина да сачува интегритет биоактивних једињења, у комбинацији са његовом нетоксичном и биоразградивом природом, чини га атрактивним растварачем за фармацеутску, козметичку и прехрамбену индустрију. Док се чисти глицерин често користи као растварач за екстракцију, он се такође меша са водом или етанолом у различитим односима.
Глицерин-водене мешавине: Мешање глицерина са водом смањује вискозитет раствора, повећавајући његову ефикасност кавитације током ултразвучне екстракције. Типична смеша се може састојати од 50% глицерина и 50% воде, балансирајући вискозитет и ефикасност растварача. Ова комбинација је посебно ефикасна за екстракцију једињења као што су горка средства из корена енцијана, као што је показано у процесима ултразвучне обраде.
Глицерин-етанол мешавине: Додавање етанола у глицерин ствара мешавину растварача нижег вискозитета и побољшаних својстава растварача. Етанол, као добар растварач за многе фитокемикалије, помаже у ефикаснијој екстракцији једињења, док компонента глицерина обезбеђује стабилност и биокомпатибилност финалног екстракта.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.