Ultratovush bilan ishlov berish tezlik boʻyicha boshqa ekstraksiya usullaridan ustun
Ultratovushli ekstraksiyaning tez bajarilishi va buning natijasida ekstrakt ishlab chiqarishda vaqt tejalishi oʻsimliklardan biologik faol birikmalarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilishning koʻplab afzalliklaridan biridir. Ultratovushli ekstraksiya oʻta kritik CO2 bilan ekstraksiya, matseratsiya, qaytarma sovitkich bilan qizdirib ekstraksiya, Soxhlet yoki mikrotoʻlqinli ekstraksiya kabi muqobil ekstraksiya usullari bilan ilmiy jihatdan taqqoslangan va tadqiqot natijalari ultratovush bilan ishlov berishning ekstraksiya tezligi va chiqimi boʻyicha sezilarli ustunligini isbotlaydi.
Ultratovush bilan ishlov berish – tezkor ekstraksiya jarayoni
Biologik faol birikmalarning ultratovushli ekstraksiyasi yuqori chiqimi, yuqori sifatli ekstraktlari, qisqa ekstraksiya vaqti, kam energiya sarfi va juda yumshoq taʼsirli erituvchilar bilan ishlash imkoniyati bilan yaxshi tanilgan. Bu omillarning barchasi oʻsimlik materiallaridan biologik faol tarkibiy moddalarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilishning nihoyatda yuqori umumiy samaradorligiga hissa qoʻshadi.
Quyida ultratovushli ekstraksiya (shuningdek, ultratovush yordamidagi ekstraksiya / UAE) matseratsiya, Soxhlet, qaytarma sovitkich bilan qizdirib ekstraksiya, oʻta kritik CO2 va mikrotoʻlqinli ekstraksiya kabi boshqa ekstraksiya usullari bilan taqqoslangan ilmiy tadqiqot hisobotlaridan tanlanganlarini topishingiz mumkin.
UP400St ultratovush qurilmasi oʻsimlik xomashyosini partiyali rejimda yuqori tezlikda ekstraksiya qilish uchun
| Ekstraksiyaning qoʻllanishi | Ultratovushli ekstraksiya vaqti | Muqobil ekstraksiya usulining vaqti | Qoʻshimcha maʼlumot | Manba |
|---|---|---|---|---|
| Mirt rezavor mevalaridan antotsianin ekstraksiyasi | 5 min | 15 min mikrotoʻlqinli ekstraksiya |
UP200S ultratovush qurilmasi | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo barglarining ekstraksiyasi | 5–30 min | 15–90 min matseratsiya |
UIP1000hdT ultratovush qurilmasi «Koʻrishimiz mumkinki, 5 dan 30 min gacha ultratovush bilan ishlov berilgandagi chiqim anʼanaviy matseratsiyaning 15 dan 90 min gacha davom etishidagi chiqimga teng: UAE barglardagi eruvchan moddalarni ekstraksiya qilish uchun anʼanaviy matseratsiyaga sarflanadigan vaqtning uchdan birini talab qiladi.» |
Petigny et al., 2013 |
| Marmarakdan umumiy fenollar va flavonoidlar ekstraksiyasi | 11 min | 30 min 60ºC haroratda suv hammomli chayqatgich yordamida anʼanaviy ekstraksiya |
ultratovushli ekstraktorlar UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Zaytun bargi polifenollarining ekstraksiyasi | 21 min | 60min qaytarma sovitkich bilan qizdirib anʼanaviy ekstraksiya |
UP400S ultratovush qurilmasi | Dobrinčić et al., 2020 |
| Malva sylvestris barglaridan biologik faol fenolli birikmalar ekstraksiyasi | 49 min 110W quvvatda 48°C |
5 h 150 rpm tezlikda aralashtiriladigan qatlamda ekstraksiya |
UP200S ultratovush qurilmasi HPLC tahlili biologik faol fenolli birikmalar konsentratsiyasining sezilarli darajada oshishini (p≺0,05) optimal UAE sharoitlarida qayd etdi. |
Bimakr et al., 2017 |
| Qishki qovun (Benincasa hispida) urugʻidan lipidlar ekstraksiyasi | ∼36 min | Bosimni navbatma-navbat oʻzgartirish texnikasi bilan birlashtirilgan oʻta kritik karbonat angidrid yordamidagi ekstraksiya (SCE-PST) (∼50 min), oʻta kritik CO2 (∼97 min) va anʼanaviy Soxhlet ekstraksiyasi (∼360 min) | Oʻta kritik karbonat angidrid (sCO2), ultratovush yordamidagi ekstraksiya (UAE), bosimni navbatma-navbat oʻzgartirish texnikasi bilan birlashtirilgan oʻta kritik karbonat angidrid yordamidagi ekstraksiya (SCE-PST) va Soxhlet ekstraksiyasini taqqoslash UAE eng samarali va tezkor ekstraksiya usuli ekanini koʻrsatadi. | Bimakr et al. (2015) |
Oʻta kritik karbonat angidrid (sCO2), ultratovush yordamidagi ekstraksiya (UAE), bosimni navbatma-navbat oʻzgartirish texnikasi bilan birlashtirilgan oʻta kritik karbonat angidrid yordamidagi ekstraksiya (SCE-PST) va Soxhlet ekstraksiyasini taqqoslash shuni koʻrsatadiki, UAE eng samarali va tezkor ekstraksiya usulidir.
- Yuqori ekstraksiya samaradorligi
- Ekstraksiyaning ustun chiqimi
- Tezkor jarayon
- Past haroratlar
- Issiqlikka beqaror birikmalarni ekstraksiya qilish uchun mos
- Har qanday erituvchi bilan mos
- Kam energiya sarfi
- Ekologik toza ekstraksiya usuli
- Oson va xavfsiz ishlatish
- Kam investitsiya va ekspluatatsiya xarajatlari
- Ogʻir ish sharoitlarida 24/7 ishlash
Birikmalarni tezkor ajratib olish uchun yuqori unumli ultratovushli ekstraktorlar
Hielscher kompaniyasining eng ilgʻor ultratovush uskunalari oʻsimliklardan yuqori sifatli biomolekulalarni tezkor ekstraksiya qilish imkonini beradi. Amplituda, harorat, bosim va kiritiladigan energiya kabi jarayon parametrlarini toʻliq nazorat qilish shikastlanmagan, biologik faolligi yuqori ekstraktlarni hosil qiluvchi eng samarali va eng yumshoq ekstraksiya sharoitlarini taʼminlaydi. Xomashyo zarrachalarining oʻlchami, erituvchi turi, qattiq moddaning erituvchiga nisbati va ekstraksiya vaqti kabi ultratovushli ekstraksiya parametrlarini optimallashtirish orqali eng yuqori samaradorlik va eng yaxshi umumiy natijalarga erishish mumkin. Ultratovushli ekstraksiya termik boʻlmagan ekstraksiya usuli boʻlgani uchun biologik faol tarkibiy moddalarning issiqlik taʼsirida parchalanishining oldini olish mumkin, bu esa ekstraktning ustun sifatini taʼminlaydi.
Umuman olganda, yuqori chiqim, qisqa ekstraksiya vaqti, past ekstraksiya harorati va erituvchiga boʻlgan ehtiyojning kamayishi kabi afzalliklar ultratovush bilan ishlov berishni afzal koʻriladigan ekstraksiya usuliga aylantiradi.
Mirt rezavor mevalaridan antotsianin ekstraksiyasida ultratovush bilan ishlov berish mikrotoʻlqinli usuldan ustun. Ultratovush bilan ishlov berish mikrotoʻlqinli ekstraksiyadan uch baravar tezroq.
Ultratovushli ekstraksiyani suv hammomli chayqatgich yordamidagi anʼanaviy ekstraksiya bilan taqqoslash ultratovushli ekstraksiya qoʻllanganda marmarakdan umumiy fenollar va flavonoidlarni ekstraksiya qilish vaqti sezilarli darajada qisqarishini koʻrsatadi. Ultratovushli ekstraksiya suv hammomli chayqatgich yordamidagi ekstraksiya vaqtining faqat uchdan birini talab qiladi.
Ultratovushli ekstraksiya: laboratoriya va sanoatda keng oʻrnashgan
Ultratovushli ekstraksiya oʻsimlik xomashyosi, zamburugʻlar, suv oʻtlari, bakteriyalar va sutemizuvchilar hujayralaridan har qanday turdagi biologik faol birikmani ekstraksiya qilish uchun keng qoʻllanadi. Ultratovushli ekstraksiya yuqoriroq ekstraksiya chiqimi va qisqaroq ishlov berish muddati bilan boshqa anʼanaviy ekstraksiya usullaridan ustun boʻlgan oddiy, tejamkor va yuqori samarali usul sifatida oʻz oʻrnini topgan.
Laboratoriya, stol usti va toʻliq sanoat ultratovush tizimlari osonlik bilan mavjud boʻlgani sababli, ultratovushli ekstraksiya bugungi kunda yaxshi oʻrnashgan va ishonchli texnologiyadir. Hielscher ultratovushli ekstraktorlari butun dunyo boʻylab oziq-ovqat va farmatsevtika talablariga mos biologik faol birikmalarni ishlab chiqaruvchi sanoat korxonalarida oʻrnatilgan.
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 | quyidagi qurilmalardan tashkil topgan klaster: UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, tajriba va sanoat miqyosida aralashtirish, dispersiyalash, emulsiyalash va ekstraksiya qilish uchun yuqori unumli ultratovushli gomogenizatorlar ishlab chiqaradi.
Adabiyotlar / Manbalar
- 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.
Bilishga arziydigan faktlar
Ultratovushli ekstraksiyaning ishlash prinsipi
Ultratovushli ekstraksiya oʻsimlik materiallaridan biologik faol tarkibiy moddalarni ajratib olish va ajratish uchun keng qoʻllanadigan usuldir. Ultratovush bilan ishlov berish har qanday turdagi erituvchi bilan mos boʻlgani uchun ultratovushli ekstraksiya jarayonini biologik faol birikmalar (yaʼni maqsadli birikmalar), ularning qutbliligi, eruvchanligi, issiqlikka sezgirligi va boshqa omillarni hisobga olgan holda optimal tarzda loyihalash mumkin. Ultratovush bilan ishlov berish jarayonini aynan muayyan birikma yoki turli birikmalarga moslashtirish orqali nihoyatda yuqori sifatli ekstrakt olish uchun eng maqbul qurilma konfiguratsiyasini tanlash mumkin.
Suyuqlik yoki suspenziyaga uzatilgan ultratovush toʻlqinlari kuchli tebranishlar va akustik kavitatsiyani yuzaga keltiradi. Akustik, yaʼni ultratovushli kavitatsiya mahalliy ravishda yuzaga keladigan nihoyatda yuqori bosim farqlari, siljish kuchlari va suyuqlik oqimlari bilan tavsiflanadi. Bu kuchlar hujayra devorlarini buzadi, oʻsimlik hujayralarini parchalaydi va hujayra ichi bilan erituvchi oʻrtasidagi massa almashinuvini kuchaytiradi. Natijada biologik faol tarkibiy moddalar atrofdagi erituvchiga samarali ravishda ajralib chiqadi, undan maqsadli molekulalarni osongina ajratib olish va tozalash mumkin (masalan, aylanuvchi bugʻlatgichda bugʻlatish, bugʻ bilan distillash yoki HPLC yordamida).
Oʻsimlik hujayralaridan ultratovushli ekstraksiya: mikroskopik koʻndalang kesim (TS) hujayralardan ultratovushli ekstraksiya paytidagi taʼsir mexanizmini koʻrsatadi (2000x kattalashtirish)
[manba: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics yuqori unumli ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya miqyosidan sanoat miqyosigacha ishlab chiqaradi.