Sonikasyon ile Yüksek Verimli Zencefil Ekstraksiyonu
- Zencefilden uçucu yağların ve aktif bileşiklerin ultrasonik ekstraksiyonu, yüksek verimliliği ve yüksek verimiyle öne çıkar.
- Ultrasonik ekstraksiyon, yüksek kaliteli ekstraktlar sağlayan, ılımlı koşullarda yürütülen termal olmayan bir işlemdir.
- Diğer ekstraksiyon yöntemlerinin ölçek büyütme kapasitesi sınırlıyken, sonikasyon herhangi bir endüstriyel üretim düzeyine tamamen doğrusal olarak ölçeklendirilebilir.
Zencefil Ekstraksiyonu
Zencefil (Zingiber officinale), tatları, kokuları ve farmakolojik etkileri nedeniyle arzu edilen maddeler olan uçucu yağlar, [6]-gingerol, oleorezinler ve diğer biyoaktif fitokimyasallar gibi aktif bileşikleri yüksek miktarda içerir.
Zencefilin aktif bileşiklerini kullanabilmek için bunların ekstraksiyon yoluyla zencefil kökünden (rizomdan) açığa çıkarılması gerekir. Buhar distilasyonu veya çözücü ekstraksiyonu gibi geleneksel zencefil ekstraksiyonu yöntemlerinin çeşitli dezavantajları vardır: Bu yöntemlerin zaman aldığı, büyük miktarlarda kimyasal çözücü gerektirdiği ve sınırlı işlem kapasitesine sahip olduğu bilinmektedir.
Ultrasonik Gingerol Ekstraksiyonu
Ultrasonik ekstraksiyon, kavitasyon ilkesine, hücre duvarlarını mekanik olarak parçalayan ve aynı anda bitkisel materyalin hücresel bileşenlerinin kimyasal bozunma olmadan çözücüye salınmasını kolaylaştıran yüksek kesme kuvvetlerine ve mikrotürbülanslara dayanan termal olmayan bir yöntemdir. Ilımlı işlem sıcaklıkları, istenen ekstraktları (ör. antioksidanlar, polifenoller vb.) termal bozunmadan korur. Ayrıca ultrason destekli ekstraksiyon çoğu zaman sulu çözücülerde (= su) gerçekleştirilebilir. Organik çözücülerin (ör. aseton, heksan) kullanılmaması, daha sonra gıda ve farmasötik ürünlere katılacak bileşiklerin ekstraksiyonunda özellikle önemlidir.
Sonikasyon, birçok farklı bitki ve doku matrisinden işlevsel bileşenlerin ekstraksiyonu için kullanılmıştır. Geleneksel ekstraksiyon tekniklerinden daha hızlı olduğu kanıtlanmıştır.
- ılımlı işlem koşulları
- yüksek verim
- hızlı ekstraksiyon
- çözücü içermeyen
- güvenli ve kolay kullanım
- kolay ölçek büyütme
- yüksek genel verimlilik
- hat içi veya kesikli işleme
- hızlı yatırım geri dönüşü
UIP2000hdT sonikatörü, ekstraksiyon için bir tankta karıştırıcı ile birlikte
Üstün Ekstrakt Kalitesi
Güç ultrasoniği ile ekstraksiyon, çoğu zaman küçük hacimlerle sınırlı olan diğer geleneksel ekstraksiyon tekniklerine göre avantajlar sunar. Ultrasonik ekstraksiyon, kesikli işlem olarak veya bir akış hücresi kullanılarak hat içi işlem olarak gerçekleştirilebilir. Yoğun ultrasonik kuvvetler hücre matrisini deler veya parçalar; böylece hücre içindeki tüm materyal hızlı ve kolay bir şekilde açığa çıkar ve maksimum ekstraksiyon verimi elde edilir. Ultrason ekipmanının çok yönlülüğü, basit ve kolay bir uygulama sağlar; gereken çözücünün yerine su kullanılabilir veya çözücü miktarı önemli ölçüde azaltılabilir. Ayrıca ılımlı sıcaklık ve kısa ekstraksiyon süresi, aktif bileşikleri bozunmadan koruyarak farmasötik / gıda kalitesinde yüksek kaliteli bir ekstrakt elde edilmesini sağlar.
Hielscher Ultrasonics Ekipmanları
Hielscher Ultrasonics, her türlü hacmin tezgâh üstü, pilot tesis ve tam endüstriyel ölçekte işlenmesi için güçlü ve güvenilir ultrasonik sistemler sunar. Sağlam ultrasonik sistemlerimiz, kesikli ve hat içi işleme için kullanılabilir. Tüm işlem parametrelerinin kolay ve hassas kontrolü, sürekli olarak yüksek ekstrakt kalitesi ve yüksek işlem verimliliği sağlar.
Aşağıdaki tablo, ultrasonik sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında fikir verir:
| Parti Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksek | Şu cihazlardan oluşan küme: UIP16000 |
Literatür / Kaynaklar
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- 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.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Bilinmesi Gerekenler
Zencefil
Zencefil, doğal fenolik ve flavonoid antioksidanlar bakımından zengin bir bitkisel kaynaktır.
Zencefilin kendine özgü kokusu ve tadı, taze zencefilin ağırlığının %1–3 kadarını oluşturan uçucu yağlardan kaynaklanır. Bu yağlar esas olarak zingeron, şogaoller ve gingerollerden oluşur; başlıca keskin tat veren bileşik [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) bileşiğidir.
Zingeron, kurutma sırasında (ısı altında) gingerollerden oluşur; keskinliği daha düşüktür ve baharatlı-tatlı bir aromaya sahiptir. Vanililaseton olarak da adlandırılan zingeron, bazı kişilerce zencefilin keskin tadının temel bileşenlerinden biri olarak kabul edilir, ancak pişmiş zencefile “tatlı” tadını verir. Zingeronun kimyasal yapısı, vanilin ve öjenol gibi diğer tat ve aroma kimyasallarına benzer. Baharat yağlarında tat katkısı olarak ve parfümeride baharatlı aromalar vermek için kullanılır.
Uçucu Yağlar
Uçucu yağ, bitkilerden gelen uçucu aroma bileşiklerini içeren konsantre, hidrofobik bir sıvıdır. Uçucu yağlar; eterik yağlar, aetherolea ya da yalnızca elde edildikleri bitkinin yağı olarak da bilinir; örneğin gül yağı, zencefil yağı, sandal ağacı yağı, nane yağı, limon yağı veya (tatlı) portakal yağı.
Uçucu yağlar yaygın olarak kullanılır ve birçok tüketici ürününde bulunabilir; örneğin tat vermek için gıda ve içeceklerde, koku vermek için parfüm ve kişisel bakım ürünlerinde, terapötik etkiler için ise ilaçlarda ve farmasötik ürünlerde kullanılır. Uçucu yağlar kendilerine özgü kokularıyla karakterize edilir. Uçucu yağlar, gıda ürünleri, tıbbi ürünler ve terapötik ürünler için güvenli bileşenler olarak onaylanmıştır.
