Ultrasonication Hıza Göre Diğer Ekstraksiyon Yöntemlerini Telafi Eder
Ultrasonik ekstraksiyon hızlı prosedürü ve oradan ekstrakt üretiminde zaman tasarrufu elde, bitkilerden biyoaktif bileşiklerin ultrasonik ekstraksiyonunun birçok avantajından biridir. Ultrasonik ekstraksiyon bilimsel olarak süper kritik CO2 ekstraksiyon, maceration, ısı-reflü, Soxhlet veya mikrodalga ekstraksiyon ve araştırma sonuçları gibi alternatif ekstraksiyon teknikleri ile karşılaştırıldı ultrasonication ekstraksiyon hızı ve verim ile ilgili önemli avantajını kanıtlamak.
Hızlı Ekstraksiyon Prosedürü Olarak Ultrasonication
Biyoaktif bileşiklerin ultrasonik ekstraksiyonu, yüksek verimleri, yüksek kaliteli özleri, kısa ekstraksiyon süresi, düşük enerji tüketimi ve çok hafif çözücülerle çalışma yeteneği ile ünlüdür. Tüm bu faktörler, bitki malzemelerinden biyoaktif bileşenlerin ultrasonik ekstraksiyonunun olağanüstü genel verimliliğine katkıda bulunur.
Aşağıda ultrasonik ekstraksiyon (ayrıca ultrason destekli ekstraksiyon / UAE), maserasyon, Soxhlet, ısı-reflü, süperkritik CO gibi diğer ekstraksiyon teknikleri ile karşılaştırıldı.2ve mikrodalga ekstraksiyonu.
ultrasonicator UP400St toplu iş modunda botaniklerin yüksek hızlı çıkarılması için
| Ayıklama Uygulaması | Ultrasonik ekstraksiyon süresi | Alternatif ayıklama yöntemi süresi | Ek bilgi | Kaynak |
|---|---|---|---|---|
| Myrtle meyvelerinden antosiyanin ekstraksiyonu | 5 dk | 15 dk Mikrodalga |
Ultrasonicator UP200S | Gonzalez ve ark., 2019 |
| Boldo çıkarmadan ayrıl | 5-30 dk | 15-90 dk Maserasyon |
ultrasonicator UIP1000hdT "5 ila 30 dakikalık sonikasyondan, verimin 15 ila 90 dakikada geleneksel maserasyon verimine eşdeğer olduğunu görebiliriz: UAE geleneksel maserasyonda yaprakların çözünür malzemesini çıkarmak için zamanın üçte birini gerektirir." |
Petigny ve ark., 2013 |
| Adaçayından toplam fenollerin ve flavonoidlerin çıkarılması | 11 dk | 30 dk 60ºC'de su banyosu çalkalayıcı ile geleneksel ekstraksiyon |
Ultrasonik Çıkartıcılar UP100H, UP400S |
Dent ve ark., 2015 |
| Zeytin yaprağı polifenollerinin ekstraksiyonu | 21 dk | 60 dk geleneksel ısı-reflü ekstraksiyonu |
ultrasonicator UP400S | Dobrinčić vd., 2020 |
| Malva sylvestris yapraklarından biyoaktif fenoliklerin çıkarılması | 49 dk 110W'da 48°C |
5 saat 150 rpm'de tedirgin yatak ekstraksiyonu |
Ultrasonicator UP200S HPLC analizi, biyoaktif fenolik konsantrasyonunun optimal altında önemli ölçüde (p≺0.05) arttığını ortaya koydu. UAE Koşul -ları. |
Bimakr ve ark., 2017 |
| Kış Kavunu (Benincasa hispida) Tohumundan Lipitlerin Çıkarılması | ∼36 dk | Basınç salınım tekniği ile birlikte süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu (SCE-PST) (∼50 dk), süper kritik CO2 (∼97 dk) ve geleneksel Soxhlet ekstraksiyonu (∼360 dk) | süper kritik karbondioksit karşılaştırması (sCO2), ultrason destekli ekstraksiyon (UAE), basınç salınım tekniği ile birlikte süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu (SCE-PST) ve Soxhlet ekstraksiyonu BAE'nin en verimli ve hızlı ekstraksiyon tekniği olduğunu göstermektedir. | Bimakr ve ark. (2015) |
süper kritik karbondioksit karşılaştırması (sCO2), ultrason destekli ekstraksiyon (UAE), basınç salınım tekniği ile birlikte süper kritik karbondioksit ekstraksiyonu (SCE-PST) ve Soxhlet ekstraksiyonu gösterir UAE en verimli ve hızlı ekstraksiyon tekniğidir.
- Yüksek Ekstraksiyon Verimliliği
- Üstün ekstraksiyon verimi
- hızlı işlem
- Düşük sıcaklıklar
- Termolabile bileşikleri çıkarmak için uygundur
- Herhangi Bir Çözücü ile Uyumlu
- Düşük enerji tüketimi
- Yeşil ekstraksiyon tekniği
- Kolay ve güvenli çalışma
- Düşük yatırım ve operasyonel maliyetler
- 24/7 ağır görev altında çalışma
Bileşiklerin Ekspres İzolasyonu için Yüksek Performanslı Ultrasonik Çıkarıcılar
Hielscher'ın son teknoloji ultrasonik ekipmanı, bitkilerden yüksek kaliteli biyo moleküllerin hızlı bir şekilde çıkarılmasını sağlar. Genlik, sıcaklık, basınç ve enerji girişi gibi proses parametreleri üzerinde tam kontrol, hasarsız, yüksek biyoaktif özler üreten en verimli ve en hafif ekstraksiyon koşullarına izin verir. Hammadde partikül boyutu, çözücü tipi, katı-çözücü oranı ve ekstraksiyon süresi gibi ultrasonik ekstraksiyon parametrelerini optimize etmek, en yüksek verimlilik ve en iyi genel sonuçlar için optimize edilebilir. Ultrasonik ekstraksiyon termal olmayan bir ekstraksiyon yöntemi olduğundan, biyoaktif bileşenlerin termal bozulması üstün ekstrakt kalitesi ile sonuçlanan önlenebilir.
Genel olarak, yüksek verim, kısa ekstraksiyon süresi, düşük ekstraksiyon sıcaklığı ve azaltılmış çözücü gereksinimleri gibi avantajlar sonication tercih edilen ekstraksiyon yöntemi yapar.
Ultrasoniction myrtle meyvelerinden antosiyanin ekstraksiyon mikrodalgadan daha yetersiz. Sonication mikrodalga ekstraksiyon üç kat daha hızlıdır.
Ultrasonik vs konvansiyonel bir su banyosu çalkalayıcı ile karşılaştırılması, ultrason ekstraksiyonu kullanıldığında adaçayından toplam fenoller ve flavonoidler için önemli ölçüde azaltılmış bir ekstraksiyon süresi gösterir. Ultrasonik ekstraksiyon, bir su banyosu çalkalayıcı ile ekstraksiyon süresinin sadece üçte birini gerektirir.
Ultrasonik Ekstraksiyon: Laboratuvar ve Sanayide Kuruldu
Ultrasonik ekstraksiyon, botanik, mantar, alg, bakteri ve memeli hücrelerinden her türlü biyoaktif bileşiğin çıkarılması için yaygın olarak uygulanır. Ultrasonik ekstraksiyon, daha yüksek ekstraksiyon verimleri ve daha kısa işlem süresi ile diğer geleneksel ekstraksiyon tekniklerini üstün getiren basit, uygun maliyetli ve son derece verimli olarak kurulmuştur.
Laboratuvar, tezgah üstü ve tamamen endüstriyel ultrasonik sistemleri ile kolayca kullanılabilir, ultrasonik ekstraksiyon günümüzde köklü ve güvenilir bir teknolojidir. Hielscher ultrasonik çıkarıcılar gıda ve ilaç sınıfı biyoaktif bileşikler üretimi için endüstriyel işleme tesislerinde dünya çapında kurulur.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 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 | Uıp4000hdt |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Hielscher Ultrasonik uygulamaları karıştırma, dağılım, emülsifikasyon ve laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte çıkarma için yüksek performanslı ultrasonik homojenler üretmektedir.
Edebiyat / Referanslar
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Bilinmesi Gereken Gerçekler
Ultrasonik Ekstraksiyon çalışma prensibi
Ultrasonik ekstraksiyon, biyoaktif bileşenleri bitki malzemelerinden izole etmek ve ayırmak için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Sonication çözücü herhangi bir tür ile uyumlu olduğundan, ultrasonik ekstraksiyon prosedürü biyoaktif bileşikler (yani hedeflenen bileşikler), polarite, çözünürlük, ısı duyarlılığı ve diğer faktörler ile ilgili olarak en iyi şekilde tasarlanabilir. Sonication işlemini özellikle belirli bir bileşiğe veya çeşitli bileşiklere uyarlayarak, olağanüstü yüksek kalitede bir ekstrakt elde etmek için en ideal kurulum seçilebilir.
Ultrason dalgaları bir sıvı veya bulamacın içine birleştiğinde yoğun titreşimler ve akustik kavitasyon oluşturur. Akustik aka ultrasonik kavitasyon lokal olarak meydana gelen son derece yüksek basınçlı diferansiyeller, kesme kuvvetleri ve sıvı jetleri tarafından belirlenir. Bu kuvvetler hücre duvarlarını kırar, sebze hücrelerini bozar ve hücre içi ile çözücü arasındaki kütle transferini yoğunlaştır. Böylece, biyoaktif bileşenler, hedef moleküllerin kolayca izole edilebildiği ve saflaştırılabildiği (örneğin, rotor buharlaştırma, buhar damıtma veya HPLC) çevredeki çözücüye verimli bir şekilde salınır.
Bitki hücrelerinden ultrasonik ekstraksiyon: mikroskobik enine bölüm (TS), hücrelerden ultrasonik ekstraksiyon sırasındaki eylemlerin mekanizmasını gösterir (büyütme 2000x)
[kaynak: Vilkhu vd. 2011]
Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir laboratuvar için endüstriyel boyut.