Ultratovush bilan ishlov berish orqali samaradorligi oshirilgan geksanli ekstraksiya

Zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish jarayonni jadallashtirish va uning samaradorligini sezilarli darajada oshirish orqali anʼanaviy geksanli ekstraksiyani yaxshilashi mumkin. Ultratovushli ekstraksiya massa almashinuvini yaxshilaydi va maqsadli biofaol moddalarni erituvchiga chiqarish uchun hujayralarni parchalaydi, natijada faqat anʼanaviy usullardan foydalanishga qaraganda ekstraksiya chiqimi yuqoriroq boʻladi. Ultratovush yordamidagi ekstraksiya moy, jumladan raps moyi va zigʻir urugʻi moyi ekstraksiyasining chiqimini oshirishda juda samarali boʻlib, natijada yogʻ kislotalari tarkibi yuqori sifatli va biofaol komponentlar miqdori yuqoriroq boʻladi.

Yuqori quvvatli ultratovush bilan yaxshilangan geksanli ekstraksiya

Ultratovushli ekstraksiya jarayonni jadallashtirish usuli boʻlib, qattiq–suyuq fazali ekstraksiya va erituvchi bilan ekstraksiya jarayonlarini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin.

Ultratovushli geksan ekstraksiyasining afzalliklari

Toʻliqroq ekstraksiya
Yuqoriroq chiqim
Tezroq ekstraksiya
Geksan sarfining kamayishi
Umumiy samaradorlikning oshishi

Videoda tamakidan alkaloidlarni ultratovush bilan yuqori samaradorlikda va tez ekstraksiya qilish ko‘rsatilgan. Qo‘llanayotgan ultratovush protsessori Hielscher UP400St ultratovush qurilmasi bo‘lib, u o‘rta hajmdagi partiyalarda yuqori sifatli ekstraktlar tayyorlash uchun juda mos keladi. Katta hajmlar uchun Hielscher Ultrasonics uzluksiz oqimli ekstraksiya qilishga mo‘ljallangan sanoat ultratovush tizimlarini yetkazib beradi.

Anʼanaviy geksanli ekstraksiyaning cheklovlari

Geksanli ekstraksiya oʻsimliklar, urugʻlar yoki tuproq kabi turli manbalardan organik birikmalarni, ayniqsa qutbsiz moddalarni ajratib olish uchun qoʻllaniladigan keng tarqalgan usuldir. Geksan lipidlar, moylar va boshqa qutbsiz birikmalarni eritish va ekstraksiya qilishda juda samarali uglevodorodli erituvchidir. Geksan qutbsiz birikmalarni (masalan, moylarni) eritish qobiliyati, keyinchalik moyni oson ajratish imkoniyati va tor qaynash harorati oraligʻi (63–69°C) tufayli moy ekstraksiyasida keng qoʻllaniladi.
Biroq geksanli ekstraksiya jarayonlarining samaradorligi xomashyo va ekstraksiyaga qarab keskin oʻzgarishi mumkin: ekstraksiya chiqimi va ekstraksiya vaqti oʻzaro sezilarli darajada bogʻliq. Bu yuqori ekstrakt chiqimi uchun biomassaning geksan erituvchisida uzoqroq turishi talab etilishini anglatadi. Yana bir cheklovchi omil koʻpincha geksanning biomassa matritsasiga yetarli darajada singib kirmasligidir. Qattiq hujayraviy tuzilmalar asosan yuzasidan geksan bilan namlanadi, hujayraning ichki qismi esa geksan bilan faqat qisman kontaktda boʻladi. Bunday yetarli boʻlmagan singib kirish ekstraksiya jarayonining toʻliq kechmasligiga olib keladi, chunki lipidlar (yaʼni yogʻ kislotalari, yogʻlar, moylar) kabi maqsadli moddalar hujayra matritsasining ichki qismida qoladi.

Yechim: ultratovush bilan jadallashtirilgan geksanli ekstraksiya

Zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish, shuningdek ultratovushli zond bilan ishlov berish deb ham ataladigan usul, suyuq muhitda akustik kavitatsiya pufakchalarini hosil qilish uchun yuqori intensivlikdagi ultratovush toʻlqinlaridan foydalanadi. Bu pufakchalar tezda qulab, kuchli mahalliy energiya maydonlarini hosil qiladi hamda erituvchi ichida mikroturbulentlik va yuqori siljish kuchlarini yuzaga keltiradi.
Ultratovush hosil qiladigan ushbu yuqori energiya zichligiga ega sharoitlar tufayli zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish geksanli ekstraksiya jarayonini bir necha yoʻl bilan jadallashtirishi va yaxshilashi mumkin:

Massa almashinuvining yaxshilanishi: Ultratovush bilan ishlov berish qattiq namuna va erituvchi oʻrtasidagi massa almashinuvini yaxshilaydi. Mikroturbulentlik va kavitatsiya pufakchalarining tez qulashidan kuchli siljish kuchlari va mahalliy bosim oʻzgarishlari yuzaga keladi. Bu qattiq namuna atrofidagi chegara qatlamini buzib, maqsadli birikmalarning erituvchiga chiqishiga yordam beradi va shu orqali ekstraksiya samaradorligini oshiradi.
Ekstraksiyaning tezlashishi: Ultratovush bilan ishlov berish erituvchi va qattiq namuna oʻrtasidagi kontakt yuzasini kengaytirib, ekstraksiya kinetikasini tezlashtiradi. Kavitatsiya pufakchalari aralashtirishni taʼminlaydi va bir jinsli aralashma hosil qiladi, bu erituvchining qattiq materialning butun yuzasi bilan yaqin kontaktda boʻlishini taʼminlab, ekstraksiya tezligini oshiradi.
Hujayra tuzilmalarining parchalanishi: Oʻsimliklardan ekstraksiya qilishda ultratovush bilan ishlov berish hujayra devorlari va membranalari kabi hujayraviy tuzilmalarni parchalashi va hujayra ichidagi komponentlarning chiqishini osonlashtirishi mumkin. Bu hujayralar ichida joylashgan boʻlishi mumkin boʻlgan lipidlar va boshqa maqsadli birikmalarni samaraliroq ekstraksiya qilish imkonini beradi.
Ekstraksiya vaqtining qisqarishi: Yaxshilangan massa almashinuvi va tezlashgan ekstraksiya kinetikasini birlashtirish orqali zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish kerakli chiqimga erishish uchun zarur boʻlgan ekstraksiya vaqtini sezilarli darajada qisqartirishi mumkin. Bu katta hajmdagi namunalarga ishlov berishda yoki vaqtga sezgir qoʻllanilishlarda ayniqsa foydali boʻlishi mumkin.

Jarayonning ushbu omillari yaxshilangani tufayli zond yordamida ultratovush bilan ishlov berish geksanli ekstraksiyani sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Ultratovushli geksan ekstraksiyasini ekstraksiya qilinayotgan muayyan birikmalar va hajmlarga qarab optimallashtirish mumkin. Ultratovush intensivligi (amplitudasi), davomiyligi, harorat, bosim va ekstraksiya qurilmasini qisqartirilgan ekstraksiya vaqti ichida optimal ekstrakt chiqimiga erishish uchun sozlash mumkin.

Ultratovush yordamidagi geksanli ekstraksiyaga misollar

Suv oʻtlari moyi
Oʻsimlik moylari (soya, zigʻir, raps, kungaboqar, guruch kepagi va boshqalar)
Efir moylari
Kariofillen
Vanil qoʻzoqlaridan olinadigan vanil oleorezini
Tuxum sarigʻidan olinadigan lutein
Suv oʻtlaridan olinadigan astaksantin
Hasharotlarni yogʻsizlantirish

Geksan erituvchi sifatida qoʻllaniladigan, ultratovush bilan jadallashtirilgan Soxhlet ekstraksiyasi

Ultratovush bilan jadallashtirilgan Soxhlet ekstraksiyasi ekstraksiya jarayonining samaradorligini oshirish uchun anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasini ultratovush toʻlqinlari bilan birlashtiradigan jarayondir. Soxhlet ekstraksiyasi laboratoriyalarda hamda efir moylari yoki ayrim biofaol birikmalar kabi ekstraktlarni kichikroq hajmlarda ishlab chiqarishda keng qoʻllaniladigan usuldir.
Geksan bu jarayonda keng qoʻllaniladigan erituvchidir, chunki u turli manbalardan lipidlarni, jumladan urugʻ moylari, suv oʻtlari moyi hamda lipid asosidagi biofaol birikmalarni ekstraksiya qilishda samaralidir. Ultratovush bilan ishlov berish hujayra tuzilmalarini parchalaydi va massa almashinuvini yaxshilash hamda birikmalarning erituvchiga chiqishini kuchaytirish orqali qattiq–suyuq fazali ekstraksiyaga yordam beradi. Chunki geksan kabi erituvchi qattiq materialga yaxshiroq singib kirishi va moylarni (lipidlar, yogʻ kislotalarini) samarali eritishi mumkin. Natijada ekstraksiya jarayoni tezlashib, kerakli birikmalarni ekstraksiya qilish uchun zarur vaqt qisqaradi. Bundan tashqari, ultratovushdan foydalanish zarur erituvchi miqdorini kamaytirishi mumkin, bu esa uni ekologik jihatdan maqbulroq variantga aylantiradi.

O‘simlik xomashyosini ultratovush yordamida ekstraksiya qilish yuqoriroq mahsulot chiqishini ta’minlaydi. Hielscher UIP2000hdT 2000 vattli gomogenizatorining quvvati 10 litrdan 120 litrgacha bo‘lgan partiyalarni oson ekstraksiya qilish uchun yetarli.

Ultratovushli ekstraksiya yumshoqroq taʼsirli, zaharli boʻlmagan erituvchilardan foydalanish imkonini beradi

Ultratovush bilan ishlov berish nafaqat geksanli ekstraksiyani yaxshilaydi, balki etanol, suvli etanol, suv yoki tabiiy chuqur evtektik erituvchilar (DES, NADES) kabi yumshoqroq taʼsirli, zaharli boʻlmagan erituvchilardan foydalanish imkonini ham beradi. Ultratovushli zondli ekstraktorlar taʼminlaydigan juda samarali hujayralarni parchalash va massa almashinuvi yumshoqroq taʼsirli erituvchilardan foydalanishda aʼlo natijalar beradi. Shu tariqa, ultratovushli ekstraksiyani yumshoqroq taʼsirli, zaharli boʻlmagan va ekologik jihatdan maqbulroq erituvchilar bilan birgalikda qoʻllash yuqori sifatli, oziq-ovqat uchun yaroqli ekstraktlar olish, xarajatlarni tejash va ekologik ekstraksiya jarayonini amalga oshirish imkonini beradi.

Geksanli ekstraksiyani yaxshilash uchun yuqori samarali ultratovush qurilmalari

Hielscher Ultrasonics mavjud geksanli ekstraksiya qurilmalari yoki Soxhlet ekstraktorlariga oson integratsiya qilinadigan yuqori samarali ultratovushli ekstraktorlarni loyihalashtiradi, ishlab chiqaradi va yetkazib beradi. Yetkazib berish, oʻrnatish va texnik xizmat koʻrsatishdan tashqari, Hielscher texnik amalga oshirish imkoniyatini baholash sinovlari, jarayonni optimallashtirish va ishlab chiqarish qurilmasini loyihalashtirishdan tortib ekstraksiya jarayonini yakuniy oʻrnatish va ishga tushirishgacha oʻz mijozlariga maslahat va yoʻl-yoʻriq beradi.
Hielscher ultratovush qurilmalarining asosiy afzalliklari jarayonni toʻliq boshqarish, miqyosni chiziqli ravishda oshirish imkoniyati va barcha sanoat ultratovush protsessorlarining juda yuqori amplitudalarni taʼminlay olishidir. 200µm gacha boʻlgan amplitudalarda 24/7 rejimida uzluksiz ishlashni osonlik bilan amalga oshirish mumkin. Urugʻlar va magʻizlar kabi qattiqroq hujayra tuzilmalaridan ekstraksiya qilishda yuqori amplitudalar ayniqsa muhimdir.
Texnik xodimlarimiz va toʻliq jihozlangan texnologik laboratoriyamiz sizga bilim va yoʻl-yoʻriq bilan yordam beradi!

Loyihalash, ishlab chiqarish va maslahat berish – Germaniyada yaratilgan sifat

Hielscher ultratovush qurilmalari eng yuqori sifat va loyihalash standartlari bilan mashhur. Mustahkamlik va boshqarishning osonligi ultratovush qurilmalarimizni sanoat obyektlariga muammosiz integratsiya qilish imkonini beradi. Hielscher ultratovush qurilmalari ogʻir sharoitlar va yuqori talab qoʻyiladigan muhitlarda ishlashni osonlik bilan uddalaydi.

Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatiga ega kompaniya boʻlib, eng zamonaviy texnologiya va foydalanish qulayligini oʻzida mujassamlashtirgan yuqori samarali ultratovush qurilmalariga alohida eʼtibor qaratadi. Albatta, Hielscher ultratovush qurilmalari CE talablariga mos keladi hamda UL, CSA va RoHs talablarini bajaradi.

Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:

Partiya hajmi	Hajmiy oqim tezligi	Tavsiya etiladigan qurilmalar
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	UIP4000hdT
15–150L	3–15L/min	UIP6000hdT
n.a.	10–100L/min	UIP16000
n.a.	kattaroq	klaster shaklida birlashtirilgan UIP16000

Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!

Ushbu taqdimotda sizni o‘simlik ekstraktlarini ishlab chiqarish bilan tanishtiramiz. Yuqori sifatli o‘simlik ekstraktlarini ishlab chiqarishdagi qiyinchiliklar va sonikator ularni yengishda qanday yordam berishini tushuntiramiz. Taqdimotda ultratovushli ekstraksiya qanday ishlashi ko‘rsatiladi. Ekstraksiya uchun sonikatordan foydalanish qanday afzalliklar berishini va ultratovushli ekstraktorni ekstrakt ishlab chiqarish jarayoningizga qanday joriy etishni bilib olasiz.

Tegishli mavzular

Adabiyotlar / Manbalar

Negin Moradi, Masoud Rahimi, Atefeh Moeini, Mohammad Amin Parsamoghadam (2018): Impact of ultrasound on oil yield and content of functional food ingredients at the oil extraction from sunflower. Separation Science and Technology, 53:2, 2018. 261-276.
A. Meullemiestre, C. Breil, M. Abert-Vian, F. Chemat (2017): Manothermosonication as a useful tool for lipid extraction from oleaginous microorganisms. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 37, July 2017. 216-221.
A. Perrier, C. Delsart, N. Boussetta, N. Grimi, M. Citeau, E. Vorobiev (2017): Effect of ultrasound and green solvents addition on the oil extraction efficiency from rapeseed flakes. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 39, 2017. 58-65.
Reyman, D. & Almudena, Quiñones (2020): Simultaneous Oil Sono-Extraction And Sono-Transesterification (In Situ) Of Soybean And Sunflower Seeds For The Production Of Biodiesel. Research Square Preprint 2020.
Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods, 2012.