Чому ультразвуковий гомогенізатор із сонотродом найкращий для екстракції грибів?

Ви цікавитеся, чому екстракція грибів за допомогою ультразвукової ванни або ультразвукової мийної ванни не дає бажаної виходу екстракту? Дізнайтеся тут усе, що потрібно знати про жорсткі клітинні стінки грибів, що містять хітин, найкращу техніку екстракції та відповідні розчинники!

Чому мені потрібні інтенсивні сили для екстракції грибів?

Усі їстівні гриби мають клітинні стінки, зроблені з хітину, того самого матеріалу, з якого складаються панцири ракоподібних і комах. Хітин є дуже міцним матеріалом, який надає клітинам грибів високої в’язкості. Клітинна стінка створює бар’єр для внутрішньоклітинних відсіків, які містять біоактивні молекули грибів. Важливими молекулами грибів є, наприклад, α- і β-глюкани, полісахариди, терпени, антиоксиданти, вітаміни або галюциногенні сполуки. Кожен вид грибів має унікальний набір біоактивних сполук. Щоб вивільнити ці корисні для здоров’я речовини з клітин грибів, клітинні стінки повинні бути зруйновані. Через вміст хітину руйнування клітин грибів є складним завданням і вимагає певних знань та складного обладнання.

Руйнування клітинних стінок грибів, що містять хітин, за допомогою ультразвукової обробки

Хоча хітин є чудовим джерелом клітковини, пребіотиків та антиоксидантів, проблема полягає в тому, що люди не мають здатності розщеплювати хітин. Це також означає, що споживаючи необроблені сирі гриби, ви не отримаєте користі від багатьох біоактивних сполук у грибах, тому що вони утримуються всередині клітин, які захищені міцними клітинними стінками, що містять хітин.
Ультразвукова екстракція робить біоактивні сполуки з грибів біодоступними, так що організм людини може швидко та повністю засвоїти поживні речовини. Крім того, в ультразвукових екстрактах грибів корисні поживні речовини концентровані, так що навіть невелика кількість екстракту грибів дає бажані результати, що сприяють здоров’ю.

Ультразвукова обробка для екстракції грибів

Ультразвукова обробка – це процес, у якому високочастотні звукові хвилі використовуються для створення кавітаційних бульбашок у рідині. Коли ці бульбашки колапсують, вони створюють інтенсивні локалізовані зсувні сили, які можуть руйнувати клітини та вивільняти вміст клітин у рідину.
При екстракції грибів ультразвукова обробка може використовуватися для руйнування клітинних стінок грибів і вивільнення їхніх біоактивних сполук у розчинник. Існує два типи ультразвукових гомогенізаторів: ванного типу та з сонотродом.

Чому моя ультразвукова ванна дає погані результати екстракції грибів?

Ультразвуковий гомогенізатор ванного типу – це пристрій, у якому зразок поміщається в контейнер, заповнений розчинником, і ультразвукові хвилі прикладаються до всього контейнера. Цей метод вважається досить неефективним, оскільки ультразвукова ванна розподіляє ультразвукову енергію нерівномірно та з низькою інтенсивністю. Оскільки в ультразвуковій ванні зразок грибів піддається ультразвуковій обробці опосередковано, ультразвук не може проникати глибоко в зразок. Ультразвукові хвилі повинні пройти через стінки посудини, перш ніж вони вдарять по матеріалу грибів. Таким чином, вже низькоінтенсивні ультразвукові хвилі ультразвукової ванни ще більше зменшуються.

Ці вимірювання УФ-Вид показують значну різницю в екстракції між ультразвуковим сонотродом та ультразвуковою ванною. Ультразвуковий гомогенізатор із сонотродом UP100H (чорний графік) дає значно вищий вихід екстракту гриба чага, ніж ультразвукова ванна (червоний графік).

Інтенсивна ультразвукова екстракція за допомогою ультразвукового сонотрода

З іншого боку, ультразвуковий гомогенізатор зондового типу оснащений наконечником – так званим сонотродом або зондом – який можна вставляти безпосередньо в зразок, що дозволяє здійснювати більш сфокусоване та локалізоване застосування ультразвукової енергії. Це призводить до значно ефективнішого руйнування клітин та екстракції біоактивних сполук, особливо в щільних або важкодоступних ділянках зразка.
Сфокусоване та локалізоване застосування ультразвукової енергії, забезпечуване ультразвуковим гомогенізатором зондового типу, гарантує, що хітин піддається достатній кількості енергії для його розщеплення.
Крім того, зонд можна переміщувати по різних ділянках зразка, створюючи додаткове макрозмішування, щоб забезпечити належну ультразвукову обробку всіх частин гриба. Це особливо важливо для грибів із товстими клітинними стінками або щільною структурою, де забезпечити повну екстракцію іншими методами може бути складно.

Ультразвуковий зонд проти ультразвукової ванни для екстракції грибів

Загалом, висока інтенсивність ультразвукової обробки зондового типу необхідна для розщеплення хітину в клітинних стінках грибів та вивільнення біоактивних сполук. Сфокусоване та локалізоване застосування ультразвукової енергії, забезпечуване ультразвуковим гомогенізатором зондового типу, гарантує, що хітин піддається належній ультразвуковій обробці, що призводить до більш ефективної та ретельної екстракції біоактивних сполук із грибів.
Ультразвуковий гомогенізатор зондового типу зазвичай вважається більш ефективним для екстракції грибів, оскільки він може забезпечити більш однорідну та ретельну екстракцію біоактивних сполук порівняно з ультразвуковим гомогенізатором ваннового типу.
Дізнайтеся більше про відмінності в ультразвуковій обробці за допомогою ультразвукового зонда та ультразвукової ванни!
 

Який ідеальний розчинник для ультразвукової екстракції грибів?

Ультразвукова обробка як метод екстракції сумісна з будь-яким розчинником. Це означає, що вибір правильного розчинника має здійснюватися з урахуванням виду грибів та біоактивних сполук, які слід екстрагувати.
Гриби містять різноманітні біоактивні сполуки, такі як полісахариди, бета-глюкани, тритерпеноїди, фенольні сполуки та ергостерол, які, як було показано, мають різноманітні корисні властивості для здоров’я. Екстракцію цих біоактивних сполук із грибів можна здійснювати за допомогою різних розчинників, кожен із яких має свої переваги та недоліки. Ось деякі з поширених розчинників, що використовуються для екстракції біоактивних сполук із грибів:

• Вода: Вода є поширеним розчинником для екстракції біоактивних сполук із грибів. Полісахариди та бета-глюкани розчинні у воді, що робить її ідеальним розчинником для екстракції цих сполук. Вода також є безпечним і нетоксичним розчинником, що робить її ідеальним розчинником для харчових та медичних продуктів.
• Етанол: Етанол – це полярний розчинник, який зазвичай використовується для екстракції фенольних сполук та тритерпеноїдів із грибів. Етанол також можна використовувати для екстракції полісахаридів та бета-глюканів, але з нижчим виходом, ніж у воді.
• Водний розчин етанолу: Водний етанол означає суміш води та етанолу. Співвідношення води та етанолу можна регулювати відповідно до вимог. Використання водного етанолу як розчинника має кілька переваг порівняно з використанням лише води або лише етанолу. По-перше, додавання етанолу до води може покращити розчинність певних біоактивних сполук, які погано розчиняються у воді, таких як деякі фенольні сполуки та тритерпеноїди. По-друге, використання водного етанолу може забезпечити вищі виходи екстракції порівняно з водою або етанолом окремо, оскільки він може екстрагувати ширший спектр біоактивних сполук.
  Вибір концентрації етанолу в розчиннику водного етанолу залежить від полярності біоактивних сполук, що екстрагуються. Вища концентрація етанолу (70–100%) може використовуватися для екстракції менш полярних сполук, тоді як нижча концентрація етанолу (30–50%) може використовуватися для екстракції більш полярних сполук.
• Метанол: Метанол – ще один полярний розчинник, який можна використовувати для екстракції фенольних сполук з грибів. Метанол токсичний, тому його слід використовувати з обережністю. Для видалення метанолу після екстракції необхідна складна очистка.
• Ацетон: Ацетон – неполярний розчинник, який зазвичай використовується для екстракції ергостеролу з грибів. Ацетон горючий і токсичний, тому його слід використовувати з обережністю.
• Гексан: Гексан – неполярний розчинник, який можна використовувати для екстракції ліпофільних сполук з грибів. Гексан горючий і токсичний, тому його слід використовувати з обережністю.

Вибір розчинника для екстракції біоактивних сполук з грибів залежить від типу сполуки, що екстрагується, та цільового застосування. Вода та водний етанол загалом є найбезпечнішими та найчастіше використовуваними розчинниками для екстракції біоактивних сполук з грибів. Однак інші розчинники, такі як етанол, метанол, ацетон і гексан, можуть використовуватися для специфічних застосувань або коли екстракція водою є недостатньою. Важливо використовувати ці розчинники з обережністю та дотримуватися відповідних процедур безпеки.