Ultrasonik Solvent İçermeyen Sarımsak Ekstraksiyonu

Sarımsak (Allium sativum), birçok sağlık yararını destekleyen organosülfür bileşikleri (örneğin allisin, glutatyon) açısından zengindir. Ultrasonik ekstraksiyon, yüksek konsantrasyonlu sarımsak özleri üretmek için güvenilir ve verimli bir tekniktir. Ultrasonication, çok kısa ekstraksiyon süresi içinde yüksek kaliteli, tam spektrumlu özler yüksek verim ile sonuçlanır.

Ultrasonik Ekstraksiyon ile Üstün Sarımsak Özleri

Sarımsaktan allisin ve organosülfür bileşiklerinin ekstraksiyonu için prob tipi bir sonikatörün kullanılması, yüksek verim ve yüksek kaliteli sarımsak özütü, hızlı işleme ve solvent içermeyen, çevre dostu bir yaklaşım dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar. Bu faktörler toplu olarak, gelişmiş biyoaktiviteye ve tutarlı bileşime sahip yüksek kaliteli sarımsak özlerinin üretimine katkıda bulunur ve bu da onu birinci sınıf sarımsak türevi ürünler arayan araştırmacılar ve endüstriler için tercih edilen yöntem haline getirir.
Aşağıda, ultrason destekli sarımsak ekstraksiyonunun faydalı etkilerini ayrıntılı olarak tartışıyoruz:

• İlk olarak, prob tipi bir sonikatör, sonotrot adı verilen bir titanyum prob aracılığıyla ekstraksiyon ortamına iletilen ultrasonik dalgaları kullanır. Ultrason dalgalarının mekanik enerjisi, sıvıda kavitasyon kabarcıkları oluşturarak hızla çökmelerine neden olur. Bu işlem sırasında yoğun lokal mikro türbülansın yanı sıra basınç ve sıcaklık değişiklikleri meydana gelir. Bu kuvvetler sarımsak hücre duvarlarının bozulmasını teşvik eder. Bu bozulma, hücreler içinde hapsolmuş allisin ve diğer organosülfür bileşiklerinin salınmasını kolaylaştırarak verimli ekstraksiyona yol açar.
• İkincisi, prob tipi sonikasyonun kontrollü ve kesin doğası, ekstraksiyon işleminin özelleştirilmesine izin verir. Ekstrakt üreticileri ve araştırmacılar, ekstraksiyon koşullarını optimize etmek için sonikasyon süresi, genlik ve sıcaklık gibi parametreleri ayarlayabilir, böylece hassas bileşiklerin bozulmasını en aza indirirken allisin ve organosülfür bileşiklerinin verimini en üst düzeye çıkarabilir. Bu kontrol seviyesi, tutarlı bileşim ve potansiyele sahip yüksek kaliteli ekstraktlar elde etmek için çok önemlidir.
• Ek olarak, sonikasyon işlemi, maserasyon veya Soxhlet ekstraksiyonu gibi geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine kıyasla nispeten hızlıdır. Bu verimlilik sadece zamandan tasarruf sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ekstrakte edilen bileşiklerin tazeliğini ve biyoaktivitesini korumaya da yardımcı olur. Daha kısa ekstraksiyon süresi, sarımsak ekstraktının ısıya ve oksijene maruz kalmasını azaltır, bu da hassas organosülfür bileşiklerini bozabilir.
• Ayrıca, ultrasonik ekstraksiyon, su, sulu etanol veya alkol gibi hafif ve çevre dostu çözücüler de dahil olmak üzere herhangi bir çözücü ile uyumludur. Bu, özellikle sarımsak özütü, nihai ürünün saflığını ve güvenliğini sağlamak için çözücülerden veya diğer kimyasallardan kaynaklanan kontaminasyon riskinden kaçınılması gereken gıda katkı maddesi, aroma, diyet takviyeleri, nutrasötikler veya farmasötikler olarak kullanılmak üzere üretildiğinde önemlidir.

Ultrasonik Su Bazlı Allisin Ekstraksiyonu

Allisin, sarımsak ekstraktında bulunan en bol tiyosülfinat molekülüdür. Allisin, anti-bakteriyel, anti-viral, anti-fungal, anti-protozoal, anti-kanser ve hipoglisemik etkilere sahiptir ve ayrıca kardiyovasküler sağlığı ve bağışıklık sistemini desteklediği bilinmektedir. Sarımsağın farmakolojik aktiviteleri çoğunlukla tiyol içeren proteinlerle tiyol-disülfür değişim reaksiyonları ile ilgilidir.
Yüksek miktarda organosülfür bileşikleri içeren yüksek konsantrasyonlu sarımsak özlerinin üretimi için, ultrasonik ekstraksiyon, tiyolleri ve diğer biyoaktif maddeleri sarımsaktan izole etmek için güvenilir ve verimli bir tekniktir. Sonikasyon, tiyolleri sarımsak hücrelerinin içinden serbest bırakır ve sarımsak biyomoleküllerinin tam spektrumlu bir ekstraktını hazırlamayı sağlar. Sarımsağın ultrasonik ekstraksiyonu için su, toksik olmayan, ucuz ve çevre dostu olan çözücü olarak kullanılabilir.
 

Sonikasyondan önce ve sonra sarımsak karanfilinin enine kesiti
Bose ve ark. 2014 tarafından yapılan çalışma ve resimler

Ultrasonik Allisin Ekstraksiyon Protokolleri

Sarımsağın ultrasonik ekstraksiyonu için çeşitli protokoller oluşturulmuştur. Bilimsel çalışmalarda, birkaç araştırma ekibi, sarımsaktan elde edilen yüksek allisin, alliin, organosülfür bileşikleri ve diğer fitokimyasallarda sonikasyon veriminin olduğunu göstermiştir.
Arzanlou ve ark. (2010), çözücü olarak su kullanarak sarımsak karanfilinden allisinin ultrasonik ekstraksiyonunu bildirmektedir. 20 gr elle ezilmiş diş sarımsak kullandılar. Hielscher UP200S (200 watt)% 100 genlikte kullanarak, yumuşatılmış sarımsağı 600 ml damıtılmış suda 5 dakika boyunca sonikleştirdiler. Isı dağılımı için bir buz banyosu kullanıldı. Ultrasonik ekstraksiyondan sonra, sarımsak püresi beş katlı bir tülbentten preslendi. Süspansiyon 50 mL'lik bir tüpe aktarıldı ve kalan kalıntıları sıvıdan ayırmak için 20 dakika boyunca 4ºC'de 1258 g'de santrifüjlendi. Süpernatant, 50 mL'lik steril bir tüpe aktarıldı ve depolama için kapatıldı.

Bose ve ark. (2014) ultrasonik prob tipi ekstraksiyonu geleneksel maserasyon, banyo sonikasyonu ve mikrodalga ekstraksiyonu ile karşılaştırdı. Sonuçlar, ultrasonik prob tipi ekstraksiyonun en yüksek allisin verimini verdiğini gösterdi.

İsmail ve ark. (2014), kükürt içeren biyomoleküllerin sistein ve glutatyonun sarımsak soğanlarından verimli ultrasonik ekstraksiyonunu bildirmektedir. % 100 genlik ayarında bir UP100H kullanarak sarımsak ampullerinden tiyolleri çıkarmak için su bazlı ultrasonik ekstraksiyonu uyguladılar. Açık bir beher ekstraksiyonunda optimal sarımsak konsantrasyonunun  (a/h) olduğunu buldular. Tiyollerin miktar tayini, Ellman reaktif yöntemi kullanılarak yapıldı. 0.170mM tiyollük bir ekstrakt verimi elde ettiler. Araştırmacılar, ultrasonik su bazlı ekstraksiyonun, tiyolleri sarımsaktan izole etmek için basit, güvenli ve uygun maliyetli bir yöntem olduğu sonucuna varıyorlar.
 
 

Sarımsak Ekstraksiyonu için Yüksek Performanslı Sonikatörler

Hielscher Ultrasonik ekstraksiyon sistemleri, gıda katkı maddeleri, diyet takviyeleri ve terapötikler olarak kullanılan yüksek kaliteli bitki özlerinin ticari üretimi için gıda ve ilaç endüstrisinde dünya çapında kullanılmaktadır. Amacınız daha küçük partilerde sarımsak özleri üretmek veya büyük miktarlarda yüksek kaliteli botanik özleri işlemek olsun, Hielscher Ultrasonik sizin için ideal ultrasonik çıkarıcıya sahiptir.

Ultrasonik Ekstraksiyon ile Rekabet Avantajları

Sarımsak gibi botanik malzemelerden biyoaktif bileşiklerin ultrasonik ekstraksiyonunun başlıca faydaları arasında, önemli ölçüde azaltılmış ekstraksiyon ve işleme süresi, su bazlı ekstraksiyon veya azaltılmış solvent kullanımı ve ihmal edilebilir küçük CO nedeniyle çevre dostu olması yer alır₂emisyonlar, kullanılan düşük enerji miktarının yanı sıra ultrasonik sistemlerin basit ve güvenli çalışması.

Hielscher Ultrasonik ile Süreç Standardizasyonu

Gıda veya ilaçlarda kullanılan ekstraktlar, İyi Üretim Uygulamalarına (GMP) uygun olarak ve standart işleme spesifikasyonları altında üretilmelidir. Hielscher Ultrasonik dijital sonikatörler, sonikasyon sürecini hassas bir şekilde ayarlamayı ve kontrol etmeyi kolaylaştıran akıllı yazılımla birlikte gelir. Otomatik veri kaydı, ultrason enerjisi (toplam ve net enerji), genlik, sıcaklık, basınç (sıcaklık ve basınç sensörleri monte edildiğinde) gibi tüm ultrasonik işlem parametrelerini dahili SD karta tarih ve saat damgası ile yazar. Bu, ultrasonik olarak işlenmiş her lotu revize etmenizi sağlar. Aynı zamanda tekrarlanabilirlik ve sürekli yüksek ürün kalitesi sağlanır. Tüm Hielscher sonicator'ların sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir: