Dung môi Eutectic sâu để chiết xuất hiệu quả cao
Dung môi eutectic sâu (DESs) và dung môi eutectic sâu tự nhiên (NADES) cung cấp lợi thế như dung môi chiết xuất ở nhiều cấp độ và do đó là một sự thay thế đầy hứa hẹn cho dung môi hữu cơ thông thường. Sâu eutectic dung môi làm việc tuyệt vời kết hợp với khai thác siêu âm và cho năng suất cao của chiết xuất chất lượng cao. Tìm hiểu thêm về khai thác siêu âm bằng cách sử dụng dung môi eutectic sâu tự nhiên.
Làm thế nào để Ultrasonication cải thiện khai thác với dung môi Eutectic sâu?
Khai thác loại đầu dò siêu âm sử dụng dung môi eutectic sâu và dung môi eutectic sâu tự nhiên có thể cung cấp một số lợi thế cho việc khai thác các hợp chất hoạt tính sinh học. Một trong những ưu điểm chính là tăng hiệu quả khai thác các hợp chất phenolic và các chất phytochemical khác từ các nguồn tự nhiên. Dung môi eutectic sâu được biết đến với hiệu quả khai thác cao, thậm chí có thể được tăng cường bằng cách khai thác hỗ trợ siêu âm. Do không độc hại, chúng là một lựa chọn dung môi tuyệt vời cho các sản phẩm dược phẩm và thực phẩm. Điều này làm cho khai thác siêu âm bằng cách sử dụng dung môi eutectic sâu một phương pháp xanh và bền vững để thu hồi các hợp chất hoạt tính sinh học. Việc sử dụng hiệp đồng của ultrasonication với dung môi eutectic sâu đã được khoa học chứng minh để dẫn đến năng suất cao hơn của các hợp chất hoạt tính sinh học khác nhau. Nhìn chung, khai thác loại đầu dò siêu âm sử dụng dung môi eutectic sâu và dung môi eutectic sâu tự nhiên cung cấp một cách tiếp cận hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường để khai thác các hợp chất hoạt tính sinh học.
Khai thác siêu âm với dung môi eutectic sâu (tự nhiên) là một phương pháp hiệu quả cao cho chiết xuất thực vật cao cấp. Hình ảnh cho thấy bộ xử lý siêu âm UP400St (400W) với một lô 8L để khai thác thực vật.
- hiệu quả cao
- quá trình nhanh chóng
- Không độc hại
- Chính xác có thể điều chỉnh cho thực vật cụ thể
- Điều kiện xử lý nhẹ
- Chế độ hàng loạt và dòng chảy
- Dễ dàng và an toàn
- Thân thiện với môi trường / phân hủy sinh học
- Có thể tái chế
- Không cháy
- không tốn kém
- Dễ dàng truy cập
Dung môi Eutectic sâu (DES) là gì?
Dung môi eutectic sâu (DES) là hỗn hợp của ít nhất một chất chấp nhận liên kết hydro (HBA) và một nhà tài trợ liên kết hydro (HBD), bao gồm axit cacboxylic và các hợp chất tái tạo khác. Theo Cai et al. (2019), "sự tương tác liên kết hydro mạnh mẽ giữa HBA và HBD là yếu tố quan trọng nhất cho sự hình thành DES". [Cai và cộng sự 2019]
Đối với các nhà tài trợ liên kết hydro, các hợp chất như đường, axit amin, axit cacboxylic (ví dụ: axit benzoic, axit citric, axit succinic) hoặc amin (ví dụ: urê, benzamide) thường được sử dụng. Tiềm năng tương tác hóa học của các nhà tài trợ liên kết hydro là yếu tố chính góp phần hình thành và hiệu quả của dung môi eutectic sâu. Các muối halogen như choline clorua hoặc kẽm clorua cũng có thể được sử dụng kết hợp với các nhà tài trợ liên kết hydro. Các dung môi eutectic sâu dựa trên choline clorua khác được hình thành với axit malonic, phenol hoặc glycerine. Do kết quả của các tương tác liên kết hydro mạnh, điểm nóng chảy của dung môi eutectic sâu giảm đáng kể khi so sánh với các thành phần riêng lẻ của nó. Trái ngược với các dung môi thông thường (ví dụ: ethanol, metanol, hexan, butan, v.v.) dung môi eutectic sâu không bay hơi, có nghĩa là chúng có áp suất hơi rất thấp và do đó khó cháy. Độc tính của dung môi eutectic sâu thấp, khả năng phân hủy sinh học của chúng cao và các tiền chất cần thiết là không tốn kém, dễ dàng và phong phú có sẵn cũng như có thể tái tạo.
Dung môi eutectic sâu tự nhiên (NADES) thậm chí còn thân thiện với môi trường hơn vì tất cả các tiền chất đều có nguồn gốc từ các nguồn tự nhiên. Dung môi eutectic sâu cũng cung cấp khả năng thanh toán có thể điều chỉnh dựa trên hóa học của chất tan và các loài được sử dụng để tạo ra dung môi eutectic sâu. Một số dung môi eutectic sâu tự nhiên thể hiện độ nhớt cao và do đó chúng không phù hợp lắm để chiết xuất theo lô. Tuy nhiên, dung môi eutectic sâu tự nhiên có độ nhớt cao hơn có thể được áp dụng thành công làm dung môi trong khai thác dòng chảy siêu âm.
Bảng dưới đây cho thấy một vài thành phần mẫu mực của Dung môi Eutectic sâu tự nhiên (NADES) để chiết xuất hóa chất thực vật:
| Thành phần NADES | Tỷ lệ mol |
|---|---|
| Choline clorua:Axit lactic | 1:2 |
| Choline clorua: Axit citric: Nước | 1:1:2 |
| Choline clorua: Axit malic: Nước | 1:1:2 |
| Choline clorua: Axit tartaric | 1:2 |
| Choline clorua: Glycerol | 1:2 |
| Choline clorua: 1,2-propanediol | 1:3 |
| Choline clorua: Sorbitol | 1:1 |
| Choline clorua:Glucose:Nước | 2:1:1 |
| Choline clorua: Fructose: Nước | 2:1:1 |
| Choline clorua: Urê | 1:2 |
Làm thế nào để khai thác siêu âm với dung môi eutectic sâu làm việc?
Khai thác bằng siêu âm dựa trên tác dụng sonomechanical của siêu âm cường độ cao, tần số thấp. Để thúc đẩy và tăng cường khai thác các hợp chất thực vật (tức là các chất hoạt tính sinh học) thông qua ultrasonication, sóng siêu âm công suất cao được kết hợp thông qua một đầu dò siêu âm (còn được gọi là sừng siêu âm hoặc sonotrode) vào môi trường lỏng, tức là bùn bao gồm trong nguyên liệu thực vật và dung môi eutectic sâu (tự nhiên). Sóng siêu âm đi qua chất lỏng và tạo ra các chu kỳ áp suất thấp / áp suất cao xen kẽ. Trong chu kỳ áp suất thấp, bong bóng chân không phút (cái gọi là bong bóng cavitation) được tạo ra, phát triển qua một số chu kỳ áp suất. Trong những chu kỳ phát triển bong bóng đó, các khí hòa tan trong chất lỏng đi vào bong bóng chân không, để bong bóng chân không biến thành bong bóng khí đang phát triển. Sau khi phát triển qua nhiều chu kỳ, các bong bóng chân không đạt đến một kích thước nhất định mà tại đó chúng không thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn, do đó chúng nổ tung dữ dội trong một chu kỳ áp suất cao. Vụ nổ bong bóng được đặc trưng bởi các lực cavitational dữ dội, bao gồm nhiệt độ và áp suất rất cao đạt tới 4000K và 1000atm, tương ứng; cũng như chênh lệch nhiệt độ và áp suất cao tương ứng. Những ultrasonically tạo ra nhiễu loạn và lực cắt phá vỡ các tế bào thực vật lên và phát hành các hợp chất hoạt tính sinh học nội bào vào dung môi eutectic sâu (tự nhiên). Khai thác bằng siêu âm mở ra cấu trúc tế bào của thực vật và tăng cường chuyển khối lượng giữa vật liệu thực vật và dung môi. Sonication thúc đẩy do đó hiệu quả của dung môi eutectic sâu tự nhiên. Khai thác bằng siêu âm với (tự nhiên) dung môi eutectic sâu dẫn đến năng suất đặc biệt cao trong một thời gian xử lý rất ngắn.
Sóng siêu âm điện phá vỡ cấu trúc tế bào của thực vật, giải phóng các hợp chất hoạt tính sinh học và thúc đẩy chuyển khối lượng giữa vật liệu thực vật và dung môi (ví dụ: dung môi eutectic sâu).
Sự kết hợp của khai thác siêu âm với dung môi eutectic sâu (tự nhiên) cho bạn cơ hội để kết hợp quá trình tăng cường sức mạnh của siêu âm với các hiệu ứng hòa tan đáng chú ý và khả năng thiết kế nổi bật của dung môi eutectic sâu. Do hiệu quả vượt trội của khai thác siêu âm, máy siêu âm cũng được sử dụng thành công để chiết xuất nước.
Liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ để tìm hiểu thêm về ứng dụng khai thác siêu âm mạnh mẽ bằng cách sử dụng dung môi eutectic sâu!
siêu âm vắt UIP2000hdT (2kW) để sản xuất chiết xuất thực vật
Máy vắt siêu âm hiệu suất cao để sử dụng dung môi eutectic sâu
Khai thác bằng siêu âm là một công nghệ xử lý đáng tin cậy, tạo điều kiện và đẩy nhanh việc sản xuất các chiết xuất chất lượng cao từ các loại thực vật khác nhau cũng như bất kỳ dung môi nào. Khai thác bằng siêu âm tương thích cao với (tự nhiên) dung môi eutectic sâu, đó là thuận lợi do sức mạnh hòa tan tuyệt vời của họ, khả năng thiết kế để chiết xuất, bền vững, phân hủy sinh học, và thân thiện với môi trường. Sự kết hợp của quá trình tăng cường siêu âm điện với những ưu điểm của dung môi eutectic sâu (tự nhiên) mang lại cho quá trình này công nghệ vượt trội ở nhiều cấp độ. Danh mục đầu tư Hielscher Ultrasonics bao gồm toàn bộ phạm vi từ ultrasonicators phòng thí nghiệm nhỏ gọn đến hệ thống khai thác công nghiệp. Tất cả chúng tất nhiên phù hợp để khai thác với dung môi eutectic sâu.
Đội ngũ nhân viên có kinh nghiệm lâu năm của chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn từ các bài kiểm tra khả thi và tối ưu hóa quy trình đến việc lắp đặt hệ thống siêu âm của bạn ở cấp độ sản xuất cuối cùng.
- siêu âm điện hiệu quả cao
- độ tin cậy cao
- biên độ rất cao
- hoạt động ở chế độ hàng loạt và dòng chảy
- kết quả có thể lặp lại / tái sản xuất
- Hoạt động 24/7/365
- Mạnh mẽ
- phần mềm thông minh
- trình duyệt điều khiển từ xa
- thân thiện với người dùng
- yêu cầu bảo trì thấp
- An toàn
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:
| batch Khối lượng | Tốc độ dòng | Thiết bị khuyến nghị |
|---|---|---|
| 1 đến 500ml | 10 đến 200mL / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL / phút | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 đến 20L | 00,2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | lớn hơn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!
Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.
Văn học/tài liệu tham khảo
- Türker, D.A., Doğan, M. (2021): Application of deep eutectic solvents as a green and biodegradable media for extraction of anthocyanin from black carrots. LWT – Food Science and Technology, Volume 138, March 2021.
- Duygu Aslan Türker, Mahmut Doğan (2022): Ultrasound-assisted natural deep eutectic solvent extraction of anthocyanin from black carrots: Optimization, cytotoxicity, in-vitro bioavailability and stability. Food and Bioproducts Processing, Volume 132, 2022. 99-113.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimization of ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from fruit of Melia azedarach with glycerol-choline chloride deep eutectic solvent. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Volume 29, 2022.
- Křížek, et al. (2018): Menthol-based Hydrophobic Deep Eutectic Solvents: Towards Greener and Efficient Extraction of Phytocannabinoids. Journal of Cleaner Production, 193, 2018. 391-396.
- Chemat F, et al. (2019): Review of Alternative Solvents for Green Extraction of Food and Natural Products: Panorama, Principles, Applications and Prospects. Molecules, vol.24, no.16, 2019. 3007.
- Lores, H.; Romero, Vanesa; Costas Mora, Isabel; Bendicho, Carlos; Lavilla, Isela (2016): Natural deep eutectic solvents in combination with ultrasonic energy as a green approach for solubilisation of proteins: application to gluten determination by immunoassay. Talanta 2017. 453-459.
- Cai, et al. (2019): Green Extraction of Cannabidiol from Industrial Hemp (Cannabis sativa L.) Using Deep Eutectic Solvents Coupled with Further Enrichment and Recovery by Macroporous Resin. Journal of Molecular Liquids, 2019.
Ultrasonics hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ ultrasonicator phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị hàng đầu đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.