Lösnings medel för ultraljud extraktion från växter
- Ultraljud utvinning har många fördelar såsom hög avkastning, snabb utvinning priser, miljö vänlighet och låg energi förbrukning.
- En av de starkaste fördelarna är att använda vatten som extraktionsmedium. Emellertid, ultraljudsbehandling kan användas med många system lösnings medel för att leverera överlägsna resultat för riktade extrakt.
- Det optimala lösnings medlet för ultraljud utvinning av vegetabiliska bioactives väljs i fråga om att råmaterialet.
ultraljuds extraktion
Ultraljud är välkänt för att störa cell strukturer och för att förbättra Mass överföring, vilket ökar extraherbarheten av bio föreningar (t. ex. fenoliska, karotenoider).
Eftersom de mekaniska effekterna av ultraljudsbehandling förbättra extraktionsprocessen på grund av förbättrad Mass överföring kraftigt, är användningen av organiska lösnings medel ofta överflödig. Detta innebär att för ultraljud extraktion, vatten är ofta en tillräcklig extraktion medium som har många fördelar som att vara billig, icke-farligt, lätt tillgänglig och miljö vänlig.
Men för specifika bioaktiva föreningar bästa resultaten kan uppnås genom ultraljud extraktion i kombination med en flyktig vätska.
För att välja rätt lösnings medel måste råvaran (t. ex. färska eller torkade, urlakade/malda eller pulveriserade växtmaterial) och de avsedda ämnena (t. ex. lipofila, hydrofila) beaktas.
Följande tabell listar flera lösnings medel, som framgångs rikt har testats för ultraljud utvinning från växtmaterial.
| Lösningsmedel | Anläggningen | Typ av vävnad |
|---|---|---|
| Ättiksyra/urea/cetyltrim-etylammoniumbromid | Ris | Kli |
| Vatten-etanol | destillat örens säd | Korn |
| Vattenhaltiga isopropanol | soja bönor, rapsolja | Frön |
| Etanol | Auktor | – |
| Glacial aktisk syra | Sorghum | – |
| Fenol | tomat/potatis/Aloe Vera/soja bönor | pollen/tuber/blad/frö |
| Fenol/ammoniumacetat | korn/banan | rot/löv |
| Fenol/ammoniumacetat | avokado/tomat/apelsin/banan/päron/druva/äpple/jordgubb | Frukter |
| Fenol/metanol-ammoniumacetat | Barr träd/banan/äpple/potatis | frö/frukter |
| Natriumdodecylsulfat/aceton | barrskog/potatis | frö/tuber |
| Natriumdodecylsulfat/TCA/aceton | Äpple/banan | Vävnad |
| Tca | Bönor | Anther |
| TCA/aceton | Citrus/soja bönor/Aloe Vera | Blad |
| TCA/aceton | soja bönor/Barr träd | Frön |
| TCA/aceton | Tomat | pollen korn |
| TCA/aceton/fenol | oliv/bambu/druva/citron | Blad |
| TCA/aceton/fenol | Äpple/apelsin/tomat | Frukter |
| Tiourea/urea | Sojabönor | Utsäde |
| Tiourea/urea | Äpple/banan | Vävnader |
| Tris-HCL buffert | Tomat | pollen korn |
Ultraljudsuttagning från celler: Den mikroskopiska tvärsnittet (TS) av apikala mynten (Mentha piperita) visar verkningsmekanismen under ultraljudsuttagning från celler (förstoring 2000x) [resurs: Vilkhu et al. 2011]
Ultrasonicators för extraktion
Från Lab och bänk-Top ultraljud enheter upp till full-industriella ultraljud utvinning system – Hielscher Ultrasonics är du lång tid erfaren partner, när det gäller kraftfulla och pålitliga Ultrasonic enheter för framgångs rika utvinning processer.
Våra ultraljud system används ofta i biokemiska laboratorier och läkemedels fabriker. Ultraljud sonotrodes och reaktorer är autoklav och uppfyller normerna för farmaceutisk produktion.
Hielschers ultraljud extraktorer finns tillgängliga för alla process skala – från labb till produktion.
Hielscher Ultrasonics’ industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder för att störa cellmatriser och släppa riktade ämnen. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. Kraften och robustheten av Hielschers ultraljud utrustning säkerställa hög avkastning, snabb utvinning priser och mer komplett utvinning – att Excellera konventionella utvinnings processer.
Våra ultraljud processorer kan kombineras med konventionella extraktionsmetoder såsom Soxhlet extraktion eller superkritisk CO2 Extraktion. Eftermontering i befintliga produktions linjer kan lätt åstadkommas.
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta Värt att veta
Ultraljud extraktion genom kavitation
Intensiva ultraljudsvågor genererar akustisk kavitation i vätskor. Den cavitational skjuvning krafter bryter cell väggen och membran så att det intracellulära materialet frigörs. Ultraljud extraktion uppnår större penetration av lösnings medlet i en vegetabiliskt vävnad och förbättrar Mass överföring. Därigenom intensifierar ultraljudsextraktion extraktionsprocessen avsevärt resulterar i högre avkastning, snabbare utvinning priser och en mer komplett utvinning.
Lösnings medel system
För utvinning av bioaktiva föreningar från vegetabiliskt material finns olika lösnings medels system tillgängliga. För utvinning av hydrofila föreningar, främst polära lösnings medel som metanol, etanol eller etylacetat väljs, medan för utvinning av lipofila föreningar (t. ex. lipider), lösnings medel system såsom diklormetan eller diklormetan/metanol (v/ v 1:1) är att föredra. Hexan används ofta som lösnings medel för klorofyll extraktion.
Organiska lösnings medel
Ett organiskt lösnings medel är en typ av flyktiga organiska föreningar (VOC). VOC är organiska kemikalier som förånga vid rums temperatur.
Organiska föreningar som används som lösnings medel inkluderar:
- aromatiska föreningar, t ex bensen och toluen
- alkoholer, t ex metanol
- estrar och etrar
- ketoner, t ex aceton
- Amines
- Nitrerade och halogenerade kolväten
Många organiska lösnings medel klassificeras som giftiga eller cancerframkallande. I händelse av felaktig hantering kan de vara farliga för människor och kan förorena luft, vatten och jord.
Bioaktiva föreningar
Bioaktiva föreningar definieras som ämnen som påverkar levande organismer, vävnader eller celler. Biologiskt aktiva substanser inkluderar antibiotika, enzymer och vitaminer. Bioaktiva substanser såsom karotenoider och polyfenoler kan extraheras från exempelvis frukter, blad och grönsaker, medan fytosteroler finns i vegetabiliska oljor.
Vegetabiliska bioaktiva föreningar inkluderar flavonoider, koffein, karotenoider, kolin, Dithiolthiones, fytosteroler, polysackarider, fytoöstrogener, Glukosinolater, polyfenoler, och antocyaniner. Många bioaktiva substanser värderas för att fungera som antioxidanter och anses därför vara hälso gynnsamma.
[/utryckning]