Ультразвукова екстракція тютюну
Звичайна екстракція тютюну – це повільний, трудомісткий процес, який передбачає використання токсичних розчинників при високих температурах, що робить процес небезпечним. Ультразвукова екстракція алкалоїдів з тютюну може бути виконана з використанням води або м'яких розчинників за кілька хвилин. Ультразвуково екстраговані алкалоїди, такі як нікотин з тютюну, вивільняються за швидкою та високоефективною процедурою, що дає високі виходи екстракту повного спектру (що містить нікотин, норнікотин, хлорогенову кислоту, 5-кофеоілхінову кислоту, рутин, кавову кислоту та скополетин, соланезол тощо).
Ультразвукова екстракція тютюну
Ультразвукова екстракція – це швидкий, ефективний і зручний метод екстракції, який заснований на застосуванні силового ультразвуку. Інтенсивні ультразвукові хвилі генерують швидкий мікрорух та акустичну кавітацію в системах тверда рідина (наприклад, рослинний матеріал у розчиннику, наприклад, листя тютюну в етанолі), що призводить до збільшення масообміну, а також прискорення процесу екстракції. У порівнянні з іншими передовими методами екстракції, такими як екстракція надкритичною рідиною та екстракція іонними парами, екстракція за допомогою ультразвуку значно економічніша, екологічніша, безпечніша та простіша у використанні. Таким чином, ультразвукова екстракція є кращим методом екстракції для вивільнення біологічно активних сполук з рослинних компонентів.
В результаті ультразвукової екстракції утворюється екстракт широкого спектру дії, що містить нікотин, який є основним алкалоїдом з 94-98% від загального вмісту алкалоїдів в тютюні, а також алкалоїди норнікотин, анабасин, анатабін, котинін і міосмін.
Дізнайтеся більше про екстракцію алкалоїдів з рослинної сировини за допомогою ультразвукового апарату зондового типу!
Звуковий датчик UP400St (400 Вт) для екстракції з листя тютюну алкалоїдів, таких як нікотинен, норнікотин, хлорогенова кислота та ін.
Екстракти тютюну повного спектру дії з ультразвуковим випромінюванням
Алкалоїди, такі як нікотин і норнікотин, хлорогенова кислота, фенолі, соланезол та інші біологічно активні сполуки можуть бути швидко, ефективно і безпечно виділені за допомогою ультразвукової екстракції. Звичайна екстракція тютюну передбачає використання токсичних розчинників, таких як гептан, при високих температурах, що перетворює процес екстракції в небезпечну процедуру. Весь звичайний процес екстракції займає приблизно 24 години і, таким чином, займає дуже багато часу.
Ультразвукова екстракція може виконуватися як екстракція холодною водою, так і з використанням м'яких розчинників, таких як етанол або етанол-вода, при кімнатній температурі або злегка підвищених температурах. УЗД займає кілька хвилин, що перетворює екстракцію в швидку процедуру. Крім того, з використанням води або м'яких розчинників процес є абсолютно безпечним і зручним.
Екстракти повного спектру ультразвукового звуку містять первинний алкалоїд нікотин, а також вторинні або мінорні алкалоїди, такі як анабазин або 3-(2-піперидиніл)піридин, анатабін або 3-(2-1,2,3,6-тетрагідропіридил)піридин, котинін або 1-метил-5-(3-піридил)-2-піролідинон), 2,3'-дипіридил або ізонікотеїн, N-формілнорнікотин або 2-(3-піридил)піролідинкарбальдегід, міосмін або 3-(1-піролін-2-іл)піридин, норнікотин або 3-(піролідин-2-іл)піридин і бета-нікотирин або 3-(1-метилпірол-2-іл)піридин.
Зміст цих алкалоїдів коливається в залежності від виду тютюну і тютюнових виробів. У той час як нікотин є основним алкалоїдом з 94–98% загального вмісту алкалоїдів, норнікотин і анатабін є двома найпоширенішими вторинними алкалоїдами, кожен з яких становить приблизно від 2% до 6% від загального вмісту алкалоїдів у тютюні.
- Більш висока врожайність
- Високоякісних
- швидка екстракція
- М'який, не термічний процес
- Вода або розчинник
- простий & Безпечна експлуатація
Вибирайте з широкого асортименту розчинників
Використовуючи ультразвукову екстракцію, ви можете вибрати з різних розчинників, включаючи воду, спирт, етанол, метанол, суміші етанол-вода або сильні розчинники, такі як гептан або гексан. Всі колишні названі розчинники вже успішно випробувані і показали свою ефективність для виділення біологічно активних сполук, таких як алкалоїди, терпеноїди, фенолі і соланзол з сировини тютюнових рослин. Ультразвук можна використовувати для екстракції холодною водою без розчинників (наприклад, для приготування органічних екстрактів) або поєднувати з розчинником на ваш вибір.
Дізнайтеся більше про розчинники для ультразвукової екстракції з рослинних компонентів!
Дізнайтеся більше про екстракцію гексаном, інтенсифіковану ультразвуком!
Ультразвукова екстракція нікотину з листя тютюну за допомогою Звуковий апарат UP200Ht
Високоефективні ультразвукові екстрактори
Ультразвукове обладнання Hielscher є загальноприйнятим інструментом для виділення біологічно активних сполук з рослинних компонентів. Поставляючи ультразвукові екстрактори для всіх технологічних масштабів, компанія Hielscher може порекомендувати вам найбільш підходящу ультразвукову систему для ваших потреб. Починаючи з компактного, але потужного Лабораторні системи Для аналізу та техніко-економічного обґрунтування компанія Hielscher пропонує повний спектр від лабораторних та пілотних ультразвукових установок до Повністю промисловий УЗД Реактори. Пропонуючи повну ширину смуги ультразвукових процесорів, Hielscher має ідеальні налаштування для вашого процесу екстракції. Залежно від обсягу та мети вашого процесу, ультразвукова екстракція може виконуватися в режимі пакетного або безперервного потоку. Колекторні аксесуари, такі як сонотроди, бустерні ріжки, проточні комірки та реактори, дозволяють оснастити ультразвуковий процесор для ідеального виконання поставлених технологічних завдань.
Ультразвукові процесори Hielscher можуть точно контролюватися, а дані процесу автоматично записуються на вбудовану SD-карту наших цифрових ультразвукових систем. Надійний контроль за параметрами процесу забезпечує стабільно високу якість продукції. Автоматичний запис даних про параметри процесу дозволяє легко стандартизувати процес і дотримуватися належної виробничої практики (GMP).
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах. Проста і безпечна експлуатація, а також низькі експлуатаційні витрати роблять ультразвукові системи Hielscher надійною робочою конячкою на вашому виробництві.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 0від .5 до 1.5 мл | Н.А. | VialTweeter |
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000 |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами зараз для отримання додаткової інформації! Наш добре навчений персонал буде радий обговорити з вами процес видобутку!
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Високопотужні ультразвукові процесори від лабораторних до пілотних і промислових масштабів.
UIP2000HDT, потужний високопродуктивний ультразвуковий пристрій потужністю 2 кВт
Література/Список літератури
- Esclapez, M.D.; García-Pérez, J.V.; Mulet, A.; Cárcel, J.A. (2011): Ultrasound-Assisted Extraction of Natural Products. Food Engineering Reviews, Volume 3, 2011. 108–120.
- Vinatoru, M. (2001): An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs. Ultrasonics Sonochemistry 8(3):303-13.
- Chen, P.X.; Qian, N.; Burton, H.R.; Moldoveanu, S.C. (2005): Analysis of Minor Alkaloids in Tobacco: A Collaborative Study. Contributions to Tobacco Research, Vol. 21, No.7, 2005.
- Yuegang Zuo, Liliang Zhang, Jingping Wu, Johnathan W. Fritz, Suzanne Medeiros, Christopher Rego (2004): Ultrasonic extraction and capillary gas chromatography determination of nicotine in pharmaceutical formulations. Analytica Chimica Acta, Volume 526, Issue 1, 2004. 35-39.
Факти, які варто знати
Чому ультразвукова екстракція така ефективна?
Ultrasonically-assisted extraction (UAE) заснований на з'єднанні високоінтенсивних ультразвукових хвиль (акустичних хвиль) в рідину або суспензію. Акустичні хвилі створюють чергування циклів високого / низького тиску, в результаті яких виникає явище акустичної кавітації. Явище ультразвукової або акустичної кавітації характеризується екстремальними, локально обмеженими умовами дуже високих тисків, температур і сил зсуву. У безпосередній близькості від вибухаючих кавітаційних бульбашок можна вимірювати температури до 5000 К, тиск 1000 атмосфер, швидкість нагрівання-охолодження вище 1010 К/с і струменів рідин зі швидкістю до 280 м/с, які проявляються у вигляді дуже високої сили зсуву і турбулентності в кавітаційній зоні. Сукупність цих факторів (тиск, тепло, зсув і турбулентність) порушують клітини (лізис) і інтенсифікують масообмін в процесі екстракції. Тим самим забезпечується рідко-тверда екстракція фітокомпонентів з рослинних клітин. Метод ультразвукової екстракції широко застосовується для успішного та ефективного вилучення флавоноїдів, полісахаридів, алкалоїдів, фітостеролів, поліфенолів та пігментів з рослин.
Ультразвукова екстракція з рослинних клітин: мікроскопічний поперечний розріз (ТС) показує механізм дії під час ультразвукової екстракції з клітин (збільшення 2000x) [джерело: Vilkhu et al. 2011]
тютюн
Різні рослини роду Nicotiana і сімейства пасльонових (пасльонові) відомі як тютюнові рослини. Крім того, що тютюн є загальновживаним терміном для рослини, він також описує продукти, приготовані з висушеного листя тютюнової рослини. Незважаючи на те, що Nicotiana tabacum є основною сільськогосподарською культурою, що використовується для виробництва тютюну та нікотину, існує понад 70 видів тютюну. N. tabacum є домінуючим видом, який використовується для тютюнових виробів, однак більш потужний варіант N. rustica можна знайти по всьому світу і використовується для виробництва пестицидів. Порівнюючи нікотиновий центент, листя N. rustica мають вміст нікотину до 9%, тоді як листя N. tabacum містять приблизно від 1 до 3%.
Тютюн містить стимулятор алкалоїд нікотин, а також алкалоїди гармала. Висушене та висушене листя тютюну в основному використовується для куріння в сигаретах, сигарах, люльках, шишах, а також електронних сигаретах, електронних сигарах, електронних трубках та вапорайзерах. Крім того, їх можна вживати як нюхальний тютюн, жувальний тютюн, тютюн для занурення та снюс.
Родина тютюнових рослин містить різні (під)види, які демонструють різні алкалоїдні та смакові профілі.
Східний тютюн (Nicotiana tabacum L.) — вид тютюну, що вирощується переважно в Туреччині, Греції та сусідніх районах, який використовується для комерційного виробництва сигарет, сигар і жувального тютюну. Він має сильний характерний смак, має відносно низький вміст нікотину та високий вміст редукуючих цукрів, кислот і леткої смакової олії, що надає тютюновим виробам інтенсивний аромат.
Відомо 67 природних видів тютюну. Нижче перераховані найбільш поширені види:
- Nicotiana acuminata (Грем) Гак. – тютюн багатоквітковий
- Nicotiana africana Merxm.
- Nicotiana alata Link & Отто – тютюн крилатий, тютюн жасмин, танбаку (перська)
- Nicotiana attenuata Torrey ex S. Watson – тютюн койот
- Nicotiana benthamiana Domin
- Nicotiana clevelandii А. Грей
- Nicotiana glauca Graham – тютюн деревовидний, тютюн бразильський деревовидний, тютюн чагарниковий, гірчичне дерево
- Nicotiana glutinosa L.
- Nicotiana langsdorffii Weinm.
- Nicotiana longiflora Cav.
- Nicotiana occidentalis Х.-М. Уілер
- Nicotiana obtusifolia M. Martens & Galeotti – тютюн пустелі, пунш, “Табакільйо”
- Nicotiana otophora Griseb.
- Nicotiana plumbaginifolia Viv.
- Nicotiana quadrivalvis Pursh
- Nicotiana rustica L. – тютюн ацтеків, мапачо
- Nicotiana suaveolens Lehm. – Австралійський тютюн
- Nicotiana sylvestris Speg. & Comes – південноамериканський тютюн, лісовий тютюн
- Nicotiana tabacum L. – товарний тютюн, що вирощується для виробництва сигарет, сигар, жувального тютюну тощо.
- Nicotiana tomentosiformis Goodsp.
Три види, наведені нижче, є штучними гібридами:
- Nicotiana × didepta N. debneyi × N. tabacum
- Nicotiana × digluta N. glutinosa × N. tabacum
- Nicotiana × sanderae Hort. ex Wats. N. alata × N. forgetiana
Види тютюну
Процес затвердіння та подальшого старіння листя тютюну викликає повільне окислення та деградацію присутніх каротиноїдів у тютюновому листі. Внаслідок окислення в листі тютюну синтезуються певні сполуки, в результаті чого утворюється солодке сіно, чай, рожеве масло або фруктові ароматичні ароматизатори, які сприяють “Гладкість” диму. Крохмаль перетворюється на цукри, які згодом утворюють глікатні білки, і окислюються в кінцеві продукти глікації (AGE). Це процес карамелізації, який також надає диму аромат.
Спосіб приготування та затвердіння тютюну впливає на його кінцеві ароматичні характеристики. Затвердіння може бути досягнуто шляхом повітряного, вогневого, димохідного та сонячного затвердіння. Наприклад, тютюн, висушений у димоході (наприклад, з Франції), містить лише низький рівень алкалоїдів, тоді як тютюн Burley повітряного сушіння (наприклад, отриманий з Гватемали) відомий високим вмістом алкалоїдів.