Uzum va vino ishlab chiqarishning qoʻshimcha mahsulotlaridan faol birikmalarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Uzum (Vitis vinifera), tok va vino ishlab chiqarishning qoʻshimcha mahsulotlari polifenollar va boshqa biofaol moddalarga boy boʻlib, ular dorivor va oziqaviy qoʻshimchalar ishlab chiqarish uchun qimmatli birikmalardir. Ultratovushli ekstraksiya uzum va tokdan olinadigan birikmalarni (masalan, uzum turpi, urugʻlari, barglari, bandlari, vino choʻkmasidan) sodda va juda samarali tarzda ajratib olish imkonini beradi. Ultratovush yordamidagi ekstraksiya tezkor va ishonchli boʻlib, yuqoriroq chiqim, yumshoqroq ekstraksiya sharoitlari, qisqaroq ekstraksiya vaqti va kamroq xarajat bilan boshqa ekstraksiya usullaridan ustun turadi.
Uzum va tokdan fitokimyoviy moddalarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Uzumzorlar va vino ishlab chiqarish jarayonining qoʻshimcha mahsulotlariga uzum eti, turpi (poʻstlari va urugʻlari), vino choʻkmalari, uzum barglari, bandlari va tok novdalari kiradi. Ular 30−40% w/w gacha qattiq moddalarni tashkil etadi va asosan foydalanilmasdan chiqindi sifatida tashlab yuboriladi. Ushbu uzum va vino qoʻshimcha mahsulotlarining polifenollar va boshqa biofaol birikmalarga boyligi aniqlangach, sanoat qimmatli ekstraktlar ishlab chiqarish uchun bu oʻsimlik materiallaridan tobora koʻproq foydalanmoqda. Uzum va tokda (Vitis vinifera) mavjud resveratrol, antosianidinlar, proantosianidin, quercitin va boshqa moddalar allaqachon dorivor va oziqaviy qoʻshimchalar sifatida keng isteʼmol qilinmoqda. Salomatlikni qoʻllab-quvvatlovchi birikmalar manbai sifatida Vitis vinifera qoʻshimcha mahsulotlaridan olinadigan ekstraktlar farmatsevtika va oziq-ovqat sanoatida qoʻllaniladi hamda bir vaqtning oʻzida barqaror qishloq xoʻjaligini qoʻllab-quvvatlaydi. Ultratovushli ekstraksiya uzum va uning qoʻshimcha mahsulotlaridan biofaol birikmalarning ajralib chiqishini osonlashtiradi. Ultratovush yordamidagi ekstraksiya farmatsevtik va oziq-ovqat birikmalari uchun uzoq vaqtdan beri qoʻllanib kelayotgan ekstraksiya usulidir. U qisqa ekstraksiya jarayonida juda yuqori ekstrakt chiqimini taʼminlaydi va har qanday erituvchi (masalan, suv, etanol, izopropanol, geksan va boshqalar) bilan ishlaydi.
Sanoat sharoitida oʻrnatilgan UIP4000hdT ultratovushli ekstraktori oʻsimlik ekstraktlarini ishlab chiqarish uchun.
- Yuqori ekstraksiya chiqimi
- Yuqori sifatli ekstrakt
- Tezkor jarayon
- Issiqliksiz ishlov berish
- Har qanday erituvchi bilan mos
- Ishlatish xavfsiz va oson
- Energiya tejamkor
Uzum urugʻlaridan polifenollarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Uzum urugʻlari proantosianidinlarga boy boʻlib, shu sababli dorivor va oziqaviy qoʻshimchalar uchun proantosianidin ekstraktlarini ishlab chiqarishda ajoyib manba hisoblanadi. Thilakarathna va Rupasinghe (2022) nazorat qilinadigan yuqori haroratlarda ultratovush bilan ishlov berishning ustun samaradorligini koʻrsata oldilar. Bu proantosianidin chiqimining yuqoriroq boʻlishiga va ekstraksiya vaqtining sezilarli qisqarishiga olib keldi (ultratovush bilan 53 min., odatiy erituvchili ekstraksiya bilan esa 150 h!).
Issiqlik va ultratovush bilan ishlov berishni qoʻllash ekstraksiya vaqtini (ultratovush bilan ishlov berish vaqti 53 min) va suvli etanolga boʻlgan ehtiyojni (10,14:1 v:w) sezilarli kamaytirdi, shu bilan birga PAC chiqimini ancha oshirdi (16,1 mg CE/g FW, bashorat qilingan 26,6 mg CE/g FW bilan solishtirganda). Yakuniy optimal sharoitlar 47% etanol, 10:1 s:s nisbat (v:w), 53 min ultratovush bilan ishlov berish vaqti va 60◦C ekstraksiya haroratidan iborat edi.
Ultratovush bilan ishlov berish orqali uzum bargi ekstraktini samarali ishlab chiqarish
Oddiy uzum toki (Vitis vinifera) barglari resveratrol, antosianidinlar, kversetin, izokversetin va koʻplab boshqa biofaol birikmalarga boy. Bu birikmalar dorivor va salomatlikni qoʻllab-quvvatlash maqsadlarida koʻpincha ekstrakt shaklida qoʻllaniladi.
Ultratovushli ekstraksiya uzum barglaridan toʻliq spektrli ekstraktni yuqori chiqim bilan olishni taʼminlashi koʻrsatilgan, bu esa ekstraksiya jarayonini juda samarali qiladi. Suvli etanol maqsadli molekulalarni aʼlo darajada eritishi va toksikligi yoʻqligi sababli uzum toki ekstraktlari uchun afzal erituvchi ekanligi koʻrsatilgan. Ultratovush yordamidagi ekstraksiya jarayoni atigi bir necha daqiqa davom etadi va uni ham partiyali jarayonda, ham uzluksiz oqim rejimida amalga oshirish mumkin.
Masalan, uzum barglaridan ultratovush yordamida ekstraksiya qilingan resveratrolni mezogʻovak uglerod kolonkasi yordamida tozalash mumkin, bu resveratrol tozaligini 2,1 dan 20,6% gacha oshiradi. (qarang: Sun va boshq., 2018)
Oʻrnatilgan UIP4000hdT ultratovush qurilmasi yuqori hajmiy oqim tezliklarida vinoga sanoat miqyosida ishlov berish uchun.
Uzum bandlaridan stilbenoidlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish
Piñeiro va boshq. (2013) tomonidan ishlab chiqilgan ultratovushli ekstraksiya protokoli asosan tok novdalari va uzum bandlarida mavjud boʻlgan trans-resveratrol, ε-viniferin, piceatannol va vitisin B kabi stilbenlarni yuqori darajada ajratib olishni taʼminlaydi.
Uzum bandlaridan stilbenoidlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish boʻyicha tadqiqotning grafik annotatsiyasi.
(Tadqiqot va rasm: Piñeiro va boshq., 2013)
UP200S ultratovush qurilmasi (200W, 24kHz) yordamida uzum bandlarida mavjud asosiy stilbenoidlarni ekstraksiya harorati sifatida 75°C va ekstraksiya erituvchisi sifatida 80% etanoldan foydalanib, 15 min ichida ekstraksiya qilish mumkin. Bunda organik erituvchi bilan tozalash bosqichi talab etilmaydi. Optimallashtirilgan usul 22 ta uzum bandi namunasidagi stilbenoidlar miqdorini sodda va samarali tahlil qilish imkonini berdi.
UP200S yordamida turli parametrlarni qoʻllab ultratovushli ekstraksiya qilishda oʻrtacha ajratib olish darajasiga (maydon 10.000−1) asosiy taʼsirlar grafigi: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferin (c) va vitisin-B (d).
(Tadqiqot va grafiklar: Piñeiro va boshq., 2013)
Stilbenoidlar bilan boyitilgan etalon ekstraktga mos HPLC-DAD xromatogrammasi.
(Tadqiqot va grafiklar: Piñeiro va boshq., 2013)
UP400St ultratovushli ekstraktori uzum va tokdan (masalan, uzum turpi, urugʻlari, barglari, bandlari, vino choʻkmasidan) ekstraktlar tayyorlash uchun.
Uzum va tokdan ekstraksiya qilish uchun yuqori unumdorlikdagi ultratovushli protsessorlar
Hielscher Ultrasonics ekstraktorlari qanday oʻsimlik materiali yoki erituvchi ishlatilishidan qatʼi nazar, oʻsimliklardan ekstraksiya qilish sohasida keng qoʻllanib kelmoqda. Ekstrakt ishlab chiqaruvchilar – ham eksklyuziv kichik korxonalar, ham yirik miqyosda ommaviy ishlab chiqaruvchilar – Hielscher kompaniyasining keng uskunalar assortimentidan oʻz ishlab chiqarish talablariga mos ideal ultratovushli ekstraksiya uskunasini topadilar. Ham partiyali, ham uzluksiz oqim liniyasidagi jarayon qurilmalari tayyor holda mavjud va oʻsha kunning oʻzida joʻnatilishi mumkin.
Hielscher ultratovush qurilmalari bilan yuqori samarali ekstraksiya
Hielscher ultratovushli ekstraktorlari oʻsimlik hujayralarini samarali parchalaydi, erituvchining kirib borishi uchun oʻsimlik materialining sirt maydonini oshiradi va massa almashinuvini yaxshilaydi. Bu fitokimyoviy moddalar (ikkilamchi metabolitlar)ning tez va toʻliq ajralib chiqishiga olib keladi. Foydalanish qulayligini hisobga olib ishlab chiqilgan Hielscher ekstraktorlari tez oʻrnatiladi va ularni xavfsiz hamda intuitiv tarzda boshqarish mumkin.
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500mL gacha | 10 dan 200mL/min gacha | UP100H |
| 10 dan 2000mL gacha | 20 dan 400mL/min gacha | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 dan 20L gacha | 0,2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100L gacha | 2 dan 10L/min gacha | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 dan 100L/min gacha | UIP16000 |
| n.a. | kattaroq | Qurilmalar klasteri – UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, tajriba va sanoat miqyosida aralashtirish, dispersiyalash, emulsiyalash va ekstraksiya qilish uchun yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlar ishlab chiqaradi.
Adabiyotlar / Manbalar
- Ceferino Carrera, Ana Ruiz-Rodríguez, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2015): Ultrasound-assisted extraction of amino acids from grapes. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 22, 2015. 499-505.
- Piñeiro, Z.; Guerrero, R. F.; Fernández-Marin, M. I.; Cantos-Villar, Emma; Palma, M. (2013): Ultrasound-Assisted Extraction of Stilbenoids from Grape Stems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(51), 2013. 12549–12556.
- M. Palma; C.G. Barroso (2002): Ultrasound-assisted extraction and determination of tartaric and malic acids from grapes and winemaking by-products. Analytica Chimica Acta, 458(1), 2002. 119–130.
- Thilakarathna, W.P.D.W.; Rupasinghe, H.P.V. (2022): Optimization of the Extraction of Proanthocyanidins from Grape Seeds Using Ultrasonication-Assisted Aqueous Ethanol and Evaluation of Anti-Steatosis Activity In Vitro. Molecules 27, 1363.
Piceatannol (a), trans-resveratrol (b), isorhapontigenin (c), ε-viniferin (d) va vitisin-B (e) ning kimyoviy tuzilmalari.
(Tadqiqot va grafiklar: Piñeiro va boshq., 2013)
Bilishga arziydigan faktlar
Ultratovushli ekstraksiyaning ishlash tamoyili
Yuqori quvvatli, past chastotali ultratovush suyuq muhitda tebranish va akustik kavitatsiyani hosil qiladi. Bu kuchli turbulentlik, aralashtirish, hujayralarni parchalash va yuqori massa almashinuviga olib keladi. Ushbu ultratovush taʼsirlari hujayra devorlari va vezikulalar kabi hujayra tuzilmalarini buzish uchun oʻsimlik materiallariga qoʻllaniladi. Yuqori massa almashinuvi tufayli fitokimyoviy moddalar (polifenollar, flavanollar, antioksidantlar va boshqalar) kabi hujayra ichidagi birikmalar atrofdagi erituvchiga ajralib chiqadi. Ultratovush bilan ishlov berishning bunday jadalligi ultratovushli ekstraksiyani tabiiy mahsulot komponentini ishlab chiqarishda ustun ajratib olish usuliga aylantiradi. Ultratovushli ekstraksiya oziq-ovqat va farmatsevtika ishlab chiqarishida oʻnlab yillardan beri qoʻllanib kelayotgan ekstraksiya usulidir.
Kuchli ultratovush toʻlqinlari oʻsimliklarning hujayra tuzilishini buzadi, biofaol birikmalarni ajratib chiqaradi va oʻsimlik materiali bilan erituvchi (masalan, etanol) oʻrtasidagi massa almashinuvini kuchaytiradi.
Hielscher Ultrasonics yuqori unumdorlikdagi ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan tortib sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.