การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงโดยใช้ตัวทำละลาย eutectic ที่ลึก
ตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึก (DES) และตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึกจากธรรมชาติ (NADES) เป็นสื่อสกัดที่มีประสิทธิภาพ ปรับแต่งได้ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สำหรับสกัดสารจากพืช อาหาร ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร เครื่องสำอาง และส่วนผสมทางเภสัชกรรม เครื่องโซนิเคเตอร์แบบหัววัดของ Hielscher ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัด DES โดยการเร่งการถ่ายโอนมวล ทำลายโครงสร้างของเซลล์พืช และปรับปรุงการแทรกซึมของตัวทำละลาย – แม้จะทำงานกับระบบตัวทำละลายที่มีความหนืด เช่น NADES ที่ใช้กลีเซอรอลเป็นฐาน
ไม่ว่าคุณจะกำลังคัดกรองสูตรสารละลายในแล็บ ปรับค่าพารามิเตอร์การสกัดให้เหมาะสมสำหรับสารพฤกษเคมีเฉพาะ หรือขยายการผลิตเป็นแบบต่อเนื่องในสายการผลิต เครื่องสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงของ Hielscher มอบการควบคุมแอมพลิจูดที่แม่นยำ การทำงานที่ทนทานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน และการประมวลผลที่สามารถปรับขนาดได้ตั้งแต่ระดับมิลลิลิตรไปจนถึงอัตราการไหลในระดับอุตสาหกรรม
ทำไมผู้ผลิตสารสกัดจึงเลือกใช้ Hielscher สำหรับการสกัดด้วย DES
- ประสิทธิภาพการสกัดที่สูงขึ้นสำหรับโพลีฟีนอล, ฟลาโวนอยด์, แคนนาบินอยด์, เทอร์พีน, แอนโทไซยานิน และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ
- การสกัดที่เร็วกว่าเมื่อเทียบกับการหมักแบบดั้งเดิมและการสกัดด้วยตัวทำละลายในถังแบบกวน
- เข้ากันได้กับ DES, NADES, กลีเซอรีน, น้ำ, เอทานอล และระบบตัวทำละลายผสม
- การประมวลผลที่มีประสิทธิภาพของตัวทำละลายที่มีความหนืดสูงโดยใช้การสั่นสะเทือนแบบโพรบที่มีความถี่สูง
- การตั้งค่าแบบชุด การหมุนเวียน และการไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง
- การควบคุมอย่างแม่นยำของแอมพลิจูด, พลังงานที่ป้อนเข้า, อุณหภูมิ และเวลาของกระบวนการ
- สามารถขยายขนาดได้ง่ายจากการทดสอบความเป็นไปได้สู่การผลิตนำร่องและการผลิตในระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ
การสกัดด้วยตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ธรรมชาติ) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสําหรับสารสกัดจากพฤกษศาสตร์ที่เหนือกว่า ภาพแสดงโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UP400St (400W) ด้วยชุด 8 ลิตรสําหรับการสกัดจากพฤกษศาสตร์
ทำไมการโซนิเคชันจึงช่วยปรับปรุงการสกัด DES และ NADES
การสกัดแบบโพรบอัลตราโซนิกโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึกและตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติสามารถให้ข้อดีหลายประการสําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ข้อได้เปรียบหลักประการหนึ่งคือประสิทธิภาพการสกัดสารประกอบฟีนอลิกและพฤกษเคมีอื่นๆ ที่เพิ่มขึ้นจากแหล่งธรรมชาติ ตัวทําละลายยูเทคติกลึกเป็นที่รู้จักในด้านประสิทธิภาพการสกัดสูง ซึ่งสามารถปรับปรุงได้โดยการสกัดด้วยอัลตราโซนิก เนื่องจากไม่เป็นพิษจึงเป็นตัวเลือกตัวทําละลายที่ยอดเยี่ยมสําหรับผลิตภัณฑ์ยาและอาหาร สิ่งนี้ทําให้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึกเป็นวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนสําหรับการกู้คืนสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ การใช้อัลตราโซนิกที่ประสานกันกับตัวทําละลายยูเทคติกลึกได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์แล้วว่าส่งผลให้เกิดผลผลิตที่สูงขึ้นของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพต่างๆ โดยรวมแล้วการสกัดแบบโพรบอัลตราโซนิกโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึกและตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติเป็นแนวทางที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นในการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ
กลีเซอรีนจากผักเป็นตัวทําละลายในการสกัดในอุดมคติ เนื่องจากมีคุณสมบัติปลอดสารพิษ ไม่ระคายเคือง และความสามารถในการรักษาความเสถียรและประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ละเอียดอ่อน ทั้งส่วนผสมของกลีเซอรีนบริสุทธิ์และกลีเซอรีนกับน้ําเป็นตัวทําละลายที่มีประโยชน์สําหรับการผลิตสารสกัดสําหรับอาหารเสริมและโภชนาการสารสกัดจากวัตถุแต่งกลิ่นรสวัตถุเจือปนอาหารและเครื่องสําอาง
กลีเซอรีนจากผักเป็นตัวทําละลายในการสกัดในอุดมคติ เนื่องจากมีคุณสมบัติปลอดสารพิษ ไม่ระคายเคือง และความสามารถในการรักษาความเสถียรและประสิทธิภาพของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ละเอียดอ่อน ทั้งส่วนผสมของกลีเซอรีนบริสุทธิ์และกลีเซอรีนกับน้ําเป็นตัวทําละลายที่มีประโยชน์สําหรับการผลิตสารสกัดสําหรับอาหารเสริมและโภชนาการสารสกัดจากวัตถุแต่งกลิ่นรสวัตถุเจือปนอาหารและเครื่องสําอาง
การสกัดแอนโทไซยานินด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับ DES
แอนโทไซยานินเป็นสารสีธรรมชาติและสารต้านอนุมูลอิสระที่มีคุณค่า พบได้ในแครอทสีม่วง เบอร์รี่ องุ่น ข้าวโพดสีม่วง และพืชอื่นๆ สารละลาย eutectic ที่มีความลึกเหมาะสมสำหรับการสกัดแอนโทไซยานิน เนื่องจากเครือข่ายการจับตัวด้วยไฮโดรเจนของมันสามารถปรับให้ตรงกับความต้องการด้านขั้วและความเสถียรของสารประกอบสีเหล่านี้ได้ เมื่อใช้ร่วมกับอัลตราโซนิกแบบหัววัด การสกัดด้วย DES จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ: การเกิดโพรงอากาศจากคลื่นเสียงอัลตราโซนิกจะทำลายโครงสร้างของเซลล์พืช ช่วยเพิ่มการแทรกซึมของตัวทำละลาย และเร่งการปลดปล่อยแอนโทไซยานินเข้าสู่ตัวกลางการสกัด การศึกษาเกี่ยวกับแอนโทไซยานินในแครอทดำโดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์ UP400St แสดงให้เห็นว่า DES ที่มีคลอไรด์โคลีนเป็นฐาน โดยเฉพาะเมื่อใช้ร่วมกับการสกัดด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิก สามารถเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพแทนการสกัดด้วยเอทานอลหรือเมทานอลที่เติมกรดแบบดั้งเดิม (เปรียบเทียบกับ Türker et al., 2021)
การสกัดโพลีฟีนอลด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับ DES
โพลีฟีนอล ซึ่งรวมถึงฟลาโวนอยด์ กรดฟีนอลิก และสารต้านอนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้อง เป็นโมเลกุลเป้าหมายที่สำคัญในการสกัดจากพืช อาหาร ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร และเครื่องสำอาง ตัวทำละลาย eutectic ที่ใช้กลีเซอรอลเป็นฐานมีความน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการสกัดโพลีฟีนอล เนื่องจากความมีขั้วและความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจนของมันช่วยส่งเสริมการละลายของสารประกอบฟีนอลิก การใช้คลื่นเสียงความถี่สูงแบบโพรบช่วยเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการโดยการเพิ่มการถ่ายโอนมวล ลดเวลาในการสกัด และปรับปรุงการสัมผัสระหว่าง DES กับเมทริกซ์ของพืช
การศึกษาวิจัยใช้ DES กลีเซอรอล-อะเซทออะไมด์-อะไมด์ ร่วมกับการสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด เช่น อุณหภูมิ ความเข้มข้นของ DES และความถี่ของคลื่นเสียง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการสกัดด้วย DES ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถสกัดสารฟีนอลรวม ฟลาโวนอยด์ และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระจากผลมะเดื่อเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพ แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงโดยใช้ DES เป็นวิธีการสกัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับการแปรรูปพืชในภาคอุตสาหกรรม (เปรียบเทียบกับ Jamshed et al., 2022)
- ประสิทธิภาพสูง
- กระบวนการที่รวดเร็ว
- ปลอดสารพิษ
- ปรับได้ทุกประการกับพฤกษศาสตร์เฉพาะ
- สภาพการประมวลผลที่ไม่รุนแรง
- โหมดแบทช์และโฟลว์
- ง่ายและปลอดภัย
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม / ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
- รีไซเคิลได้
- ไม่ติดไฟ
- ถูก
- เข้าถึงได้ง่าย
ตัวทําละลายยูเทคติกลึก (DES) คืออะไร?
ตัวทำละลาย eutectic ที่ลึก (DESs) คือส่วนผสมของสารที่ยอมรับพันธะไฮโดรเจน (HBA) อย่างน้อยหนึ่งชนิด และสารที่ให้พันธะไฮโดรเจน (HBD) อย่างน้อยหนึ่งชนิด ซึ่งรวมถึงกรดคาร์บอกซิลิกและสารประกอบหมุนเวียนอื่น ๆ ตามที่ Cai และคณะ (2019) ระบุไว้ “การมีปฏิสัมพันธ์ทางพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรงระหว่าง HBA และ HBD เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดสำหรับการเกิด DESs.” [ไช่ และคณะ 2019]
สําหรับผู้บริจาคพันธะไฮโดรเจนมักใช้สารประกอบเช่นน้ําตาลกรดอะมิโนกรดคาร์บอกซิลิก (เช่นกรดเบนโซอิกกรดซิตริกกรดซัคซินิก) หรือเอมีน (เช่นยูเรียเบนซาไมด์) ศักยภาพปฏิสัมพันธ์ทางเคมีของผู้บริจาคพันธะไฮโดรเจนเป็นปัจจัยสําคัญที่ก่อให้เกิดและประสิทธิภาพของตัวทําละลายยูเทคติกลึก เกลือฮาไลด์ เช่น โคลีนคลอไรด์หรือซิงค์คลอไรด์สามารถใช้ร่วมกับผู้บริจาคพันธะไฮโดรเจนได้ ตัวทําละลายยูเทคติกลึกที่ใช้โคลีนคลอไรด์อื่น ๆ เกิดขึ้นด้วยกรดมาโลนิกฟีนอลหรือกลีเซอรีน อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์พันธะไฮโดรเจนที่แข็งแกร่งจุดหลอมเหลวของตัวทําละลายยูเทคติกลึกจะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับส่วนประกอบแต่ละชิ้น ตรงกันข้ามกับตัวทําละลายทั่วไป (เช่น เอทานอล เมทานอล เฮกเซน บิวเทน ฯลฯ) ตัวทําละลายยูเทคติกลึกไม่ระเหย ซึ่งหมายความว่ามีแรงดันไอต่ํามากและแทบจะไม่ติดไฟ ความเป็นพิษของตัวทําละลายยูเทคติกลึกอยู่ในระดับต่ําความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพสูงและสารตั้งต้นที่จําเป็นมีราคาไม่แพงง่ายและมีมากมายรวมถึงการหมุนเวียน
ตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติ (NADES) เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น เนื่องจากสารตั้งต้นทั้งหมดมาจากแหล่งธรรมชาติ ตัวทําละลายยูเทคติกลึกยังมีความสามารถในการละลายที่ปรับได้ตามเคมีของตัวถูกละลายและสายพันธุ์ที่ใช้ในการสร้างตัวทําละลายยูเทคติกลึก ตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติบางชนิดมีความหนืดสูง ดังนั้นจึงไม่เหมาะสําหรับการสกัดเป็นชุด อย่างไรก็ตามตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติที่มีความหนืดสูงกว่าสามารถนําไปใช้เป็นตัวทําละลายในการสกัดแบบไหลผ่านอัลตราโซนิกได้สําเร็จ
ตารางด้านล่างแสดงองค์ประกอบที่เป็นแบบอย่างของตัวทําละลายยูเทคติกลึกธรรมชาติ (NADES) สําหรับการสกัดสารพฤกษเคมี:
| องค์ประกอบของ NADES | อัตราส่วนโมลาร์ |
|---|---|
| โคลีนคลอไรด์:กรดแลคติก | 1:2 |
| โคลีนคลอไรด์:กรดซิตริก:น้ํา | 1:1:2 |
| โคลีนคลอไรด์:กรดมาลิก:น้ํา | 1:1:2 |
| โคลีนคลอไรด์:กรดทาร์ทาริก | 1:2 |
| โคลีนคลอไรด์:กลีเซอรอล | 1:2 |
| โคลีนคลอไรด์: 1,2-โพรเพนไดออล | 1:3 |
| โคลีนคลอไรด์:ซอร์บิทอล | 1:1 |
| โคลีนคลอไรด์:กลูโคส:น้ํา | 2:1:1 |
| โคลีนคลอไรด์:ฟรุกโตส:น้ํา | 2:1:1 |
| โคลีนคลอไรด์:ยูเรีย | 1:2 |
เครื่องโซนิเคเตอร์อุตสาหกรรม UIP4000hdT พร้อมเซลล์ไหลสำหรับการสกัดต่อเนื่องแบบอินไลน์
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกด้วยตัวทําละลายยูเทคติกลึกทํางานอย่างไร?
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ sonomechanical ของอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําที่มีความเข้มสูง เพื่อส่งเสริมและเพิ่มความเข้มข้นในการสกัดสารประกอบทางพฤกษศาสตร์ (เช่นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ) ผ่านอัลตราโซนิกคลื่นอัลตราซาวนด์กําลังสูงจะเชื่อมต่อผ่านโพรบอัลตราโซนิก (เรียกอีกอย่างว่าฮอร์นอัลตราโซนิกหรือ sonotrode) ลงในตัวกลางที่เป็นของเหลวเช่นสารละลายที่ประกอบด้วยวัตถุดิบทางพฤกษศาสตร์และตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ธรรมชาติ) คลื่นอัลตราซาวนด์เดินทางผ่านของเหลวและสร้างวงจรความดันต่ํา/แรงดันสูงสลับกัน ในระหว่างรอบความดันต่ํา ฟองอากาศสูญญากาศขนาดเล็ก (ที่เรียกว่าฟองอากาศ) จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะเติบโตในรอบความดันหลายรอบ ในระหว่างวัฏจักรของการเจริญเติบโตของฟองอากาศก๊าซที่ละลายในของเหลวจะเข้าสู่ฟองสูญญากาศเพื่อให้ฟองสูญญากาศเปลี่ยนเป็นฟองก๊าซที่กําลังเติบโต หลังจากเติบโตหลายรอบฟองอากาศสูญญากาศจะถึงขนาดที่กําหนดซึ่งไม่สามารถดูดซับพลังงานได้มากขึ้นดังนั้นพวกมันจึงระเบิดอย่างรุนแรงในระหว่างรอบความดันสูง การระเบิดของฟองอากาศมีลักษณะเป็นแรงโพรงอากาศที่รุนแรง รวมถึงอุณหภูมิและความดันที่สูงมากถึง 4000K และ 1000atm ตามลําดับ เช่นเดียวกับความแตกต่างของอุณหภูมิและความดันสูงที่สอดคล้องกัน ความปั่นป่วนและแรงเฉือนที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกเหล่านี้จะทําลายเซลล์พืชและปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพภายในเซลล์ลงในตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ตามธรรมชาติ) การสกัดด้วยอัลตราโซนิกจะเปิดโครงสร้างเซลล์ของพฤกษศาสตร์และเพิ่มการถ่ายโอนมวลระหว่างวัสดุจากพืชและตัวทําละลาย Sonication ส่งเสริมประสิทธิภาพของตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกด้วยตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ธรรมชาติ) ส่งผลให้ได้ผลผลิตสูงเป็นพิเศษภายในเวลาดําเนินการที่สั้นมาก
คลื่นอัลตราซาวนด์กําลังขัดขวางโครงสร้างเซลล์ของพฤกษศาสตร์ ปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ และส่งเสริมการถ่ายเทมวลระหว่างวัสดุจากพืชและตัวทําละลาย (เช่น ตัวทําละลายยูเทคติกลึก)
การผสมผสานระหว่างการสกัดด้วยอัลตราโซนิกกับตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ธรรมชาติ) ช่วยให้คุณมีโอกาสที่จะรวมกระบวนการเพิ่มพลังของอัลตราซาวนด์เข้ากับผลการละลายที่โดดเด่นและความสามารถในการออกแบบที่โดดเด่นของตัวทําละลายยูเทคติกลึก เนื่องจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของการสกัดด้วยอัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิกยังประสบความสําเร็จในการสกัดน้ํา.
ติดต่อเราตอนนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแอปพลิเคชั่นการสกัดอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึก!
เครื่องสกัดอัลตราโซนิก UIP2000hdT (2 กิโลวัตต์) สําหรับการผลิตสารสกัดจากพฤกษศาสตร์
เครื่องสกัดอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการ, โรงงานนำร่อง และอุตสาหกรรมสำหรับการสกัด DES
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีการประมวลผลที่เชื่อถือได้ซึ่งอํานวยความสะดวกและเร่งการผลิตสารสกัดคุณภาพสูงจากพฤกษศาสตร์ต่างๆเช่นเดียวกับตัวทําละลายใด ๆ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเข้ากันได้ดีกับตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ธรรมชาติ) ซึ่งเป็นที่ชื่นชอบเนื่องจากความสามารถในการละลายที่ดีเยี่ยมความสามารถในการออกแบบสารสกัดความยั่งยืนความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การรวมกันของกระบวนการเพิ่มความเข้มข้นของอัลตราซาวนด์พลังงานกับข้อดีของตัวทําละลายยูเทคติกลึก (ธรรมชาติ) ทําให้เทคโนโลยีกระบวนการนี้เหนือกว่าในหลายระดับ กลุ่มผลิตภัณฑ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ครอบคลุมตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดไปจนถึงระบบสกัดอุตสาหกรรม แน่นอนว่าทั้งหมดนี้เหมาะสําหรับการสกัดด้วยตัวทําละลายยูเทคติกลึก
พนักงานที่มีประสบการณ์มายาวนานของเราจะช่วยเหลือคุณตั้งแต่การทดสอบความเป็นไปได้และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการไปจนถึงการติดตั้งระบบอัลตราโซนิกของคุณในระดับการผลิตขั้นสุดท้าย
| ปริมาณการสกัด | โซนิเคเตอร์ที่แนะนำ |
|---|---|
| การพัฒนาวิธีการ, R&ดี, การคัดกรอง | UP100H (100 วัตต์), UP200 วัตต์ (200 วัตต์), UP400St (400 วัตต์) |
| ชุดตัวอย่าง DES/NADES ที่มีความหนืด | UIP500hdT (500 วัตต์), UIP1000hdT (1000 วัตต์) |
| การผลิตนำร่อง | ยูไอพี 1000hdT หรือ UIP2000hdT (2000W) |
| การสกัดอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง | UIP4000hdT (4000 วัตต์), UIP6000hdT (6000 วัตต์), UIP16000hdT (16 กิโลวัตต์) หรือกลุ่ม |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
ใช้ประโยชน์จากการสกัดด้วยอัลตราโซนิกและใช้เครื่องสกัด Hielscher สําหรับการสกัดทางพฤกษศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพและความยั่งยืนที่ไม่มีใครเทียบได้!
ใช้ประโยชน์จากการสกัดด้วยอัลตราโซนิกและใช้เครื่องสกัด Hielscher สําหรับการสกัดทางพฤกษศาสตร์ที่มีประสิทธิภาพและความยั่งยืนที่ไม่มีใครเทียบได้!
กลีเซอรีน (กลีเซอรอล) สามารถรักษาความสมบูรณ์ของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ รวมกับธรรมชาติที่ปลอดสารพิษและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ทําให้เป็นตัวทําละลายที่น่าสนใจสําหรับอุตสาหกรรมยา เครื่องสําอาง และอาหาร เมื่อรวมกับเงื่อนไขการสกัดที่ไม่รุนแรงของอัลตราโซนิกสารสกัดจากกลีเซอรีนอัลตราโซนิกแสดงคุณภาพที่ยอดเยี่ยมและการดูดซึม กระบวนการ sonication ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุดส่งผลให้ได้ผลผลิตสูงลดเวลาในการสกัดและต้นทุนการประมวลผลต่ํา! ใช้ตัวทําละลายที่คุณเลือกเพื่อให้ได้ผลผลิตการสกัดที่ดีเยี่ยมและคุณภาพสารสกัดที่เหนือกว่าด้วยเครื่องสะท้อนเสียง Hielscher!
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงโดยใช้ตัวทำละลาย eutectic ที่ลึก
การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงโดยใช้ตัวทำละลาย eutectic ที่ลึกคืออะไร?
การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับตัวทำละลาย eutectic แบบลึก (Ultrasonic extraction with deep eutectic solvents) เป็นการผสมผสานระหว่างการสั่นสะเทือนแบบหัวโพรบ (probe-type sonication) กับระบบตัวทำละลาย DES หรือ NADES ตัวโพรบอัลตราโซนิกจะส่งคลื่นเสียงความเข้มสูงเข้าไปในสารแขวนลอยของพืชและตัวทำละลาย การเกิดโพรงอากาศ (cavitation) ที่เกิดขึ้นจะทำลายโครงสร้างของเซลล์พืช ช่วยเพิ่มการแทรกซึมของตัวทำละลาย และเร่งการถ่ายโอนสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเข้าสู่ตัวทำละลาย eutectic แบบลึก
ทำไมจึงใช้คลื่นเสียงความถี่สูงสำหรับการสกัด DES และ NADES?
อัลตราซาวด์ช่วยปรับปรุงการสกัด DES และ NADES โดยการเพิ่มการถ่ายโอนมวล ลดเวลาการสกัด และช่วยให้ตัวทำละลายเข้าถึงสารประกอบภายในเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับวัสดุจากพืชที่มีสารเป้าหมายถูกกักอยู่ภายในเซลล์พืช เส้นใย หรือโครงสร้างที่มีเรซิน
สารประกอบใดที่สามารถสกัดได้ด้วย DES และ NADES โดยใช้การโซนิค?
การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงแบบ DES และ NADES สามารถใช้กับสารประกอบชีวภาพหลายชนิด รวมถึงโพลีฟีนอล ฟลาโวนอยด์ แอนโทไซยานิน เทอร์พีน แคนนาบินอยด์ อัลคาลอยด์ สารต้านอนุมูลอิสระ เม็ดสี สารให้กลิ่นหอม และสารพฤกษเคมีอื่นๆ ควรเลือกองค์ประกอบของตัวทำละลายตามขั้วเสถียรภาพและความสามารถในการละลายของสารเป้าหมาย
ตัวทำละลาย eutectic ที่ลึกสามารถใช้งานร่วมกับเครื่องสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงของ Hielscher ได้หรือไม่?
ใช่ เครื่องโซนิเคเตอร์แบบหัววัดของ Hielscher เหมาะสำหรับการสกัดด้วยตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึก ตัวทำละลายยูเทคติกแบบลึกจากธรรมชาติ ระบบตัวทำละลายที่มีกลีเซอรีนเป็นฐาน น้ำ เอทานอล และตัวทำละลายอื่นๆ อีกมากมาย สำหรับระบบ DES หรือ NADES ที่มีลักษณะหนืด เครื่องโซนิเคเตอร์แบบโพรบที่มีประสิทธิภาพสูงจะมีประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากสามารถให้การผสมที่เข้มข้น การเกิดคาวิเทชัน และการถ่ายโอนมวลโดยตรงในของเหลว
กระบวนการสกัด DES ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถสกัดตัวทำละลายที่มีความหนืดสูงได้หรือไม่?
ใช่ หลายสูตรของ DES และ NADES มีความหนืดสูงกว่าตัวทำละลายแบบดั้งเดิม เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกของ Hielscher เหมาะสำหรับการใช้ในตัวกลางสกัดที่มีความหนืด เนื่องจากโซโนโทรดสามารถส่งคลื่นเสียงความถี่สูงที่มีแอมพลิจูดสูงเข้าสู่ส่วนผสมของตัวทำละลายและวัสดุโดยตรง สำหรับปริมาณที่มากขึ้นหรือการประมวลผลอย่างต่อเนื่อง ตัวปฏิกรณ์แบบไหลผ่านสามารถปรับปรุงการผสม การควบคุมความร้อน และความสม่ำเสมอของกระบวนการได้
การสกัด DES ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเหมาะสำหรับการผลิตอาหาร, นูทราซูติคอล และเครื่องสำอางหรือไม่?
ใช่ DES และ NADES มักถูกเลือกใช้สำหรับการประยุกต์ใช้ที่ต้องการความผันผวนต่ำ อันตรายจากตัวทำละลายที่ลดลง และประสิทธิภาพการสกัดที่สามารถปรับแต่งได้ ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของตัวทำละลายที่เลือกใช้และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ การสกัดด้วย DES ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถใช้กับส่วนผสมอาหาร สารสกัดจากอาหารเสริม สารออกฤทธิ์ในเครื่องสำอาง สารสกัดเข้มข้นจากพืช และสารสกัดระดับวิจัย
การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับ DES สามารถขยายขนาดได้หรือไม่?
ใช่ การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสามารถปรับขนาดได้อย่างสูง เนื่องจากพารามิเตอร์ของกระบวนการเดียวกัน เช่น ความกว้างของคลื่น, ปริมาณพลังงาน, ระยะเวลาการสัมผัส, อุณหภูมิ และอัตราส่วนของของแข็งต่อของเหลว สามารถนำไปใช้ได้จากการทดลองในห้องปฏิบัติการสู่การผลิตในโรงงานและอุตสาหกรรม Hielscher จัดหาเครื่องสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงสำหรับตัวอย่างในห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก, การปรับให้เหมาะสมบนโต๊ะทำงาน, การผลิตในปริมาณทดลอง และกระบวนการสกัดแบบต่อเนื่องในอุตสาหกรรม
ควรใช้การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงแบบชุดหรือแบบอินไลน์สำหรับกระบวนการ DES?
การสกัดแบบเป็นชุดมักเหมาะที่สุดสำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ การคัดกรองสูตร และการผลิตในปริมาณน้อย การสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงแบบอินไลน์มักเป็นที่นิยมสำหรับการผลิตในโรงงานและอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถควบคุมระยะเวลาการพักสารได้ เพิ่มความสามารถในการทำซ้ำได้ง่ายขึ้น การระบายความร้อนสะดวก และสามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่อง การตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับค่าความหนืด วัสดุที่ใช้ สัดส่วนของตัวทำละลาย สารเป้าหมาย และกำลังการผลิต
ฉันจะเลือกเครื่องสกัดอัลตราโซนิกที่เหมาะสมสำหรับการสกัด DES ได้อย่างไร?
เครื่องสกัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปริมาณตัวอย่าง ขนาดการผลิต อัตราการไหล ความหนืดของตัวทำละลาย สารเป้าหมาย อุณหภูมิในการสกัด และเป้าหมายการผลิตของคุณ หน่วยปฏิบัติการขนาดเล็กเหมาะสำหรับการพัฒนาวิธีการ ในขณะที่เครื่องอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมซีรีส์ UIP ใช้สำหรับการสกัด DES ในระดับนำร่องและการผลิต Hielscher สามารถแนะนำการกำหนดค่าที่เหมาะสมตามวัตถุดิบ ระบบตัวทำละลาย และปริมาณการผลิตที่ต้องการของคุณ
พารามิเตอร์กระบวนการใดที่สำคัญสำหรับการสกัด DES ด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง?
พารามิเตอร์ที่สำคัญได้แก่ ความถี่ของคลื่นเสียง, ปริมาณพลังงานที่ป้อนเข้า, ระยะเวลาการสกัด, อุณหภูมิ, องค์ประกอบของ DES หรือ NADES, ปริมาณน้ำ, อัตราส่วนของของแข็งต่อของเหลว, ขนาดของอนุภาค, ความหนืด, และอัตราการไหล. พารามิเตอร์เหล่านี้ควรได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับวัสดุจากพืชแต่ละชนิดและสารเป้าหมายที่ต้องการเพื่อให้ได้ผลผลิตสูง, คุณภาพของสารสกัดที่ดี, และการผลิตที่สามารถทำซ้ำได้.
วรรณกรรม / อ้างอิง
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- Sumbal Jamshed, 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.
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.