Kava Kava – Chiết xuất vượt trội bằng máy siêu âm

Các dịch chiết kava được sản xuất hiệu quả nhất bằng phương pháp chiết xuất siêu âm. Chiết xuất siêu âm là một kỹ thuật tiên tiến khai thác sức mạnh của sóng âm có mật độ năng lượng cao để tạo ra các dịch chiết kava (Piper methysticum) có hiệu quả cao bằng nước hoặc dung dịch ethanol trong nước. Phương pháp chiết xuất siêu âm tác động toàn diện, đưa đầy đủ các lợi ích trị liệu tiềm năng của kava vào dạng dịch chiết cô đặc. Điều thực sự đáng chú ý là quá trình chiết xuất siêu âm này duy trì nhiệt độ thấp, bảo vệ tối đa các phân tử nhạy cảm trong rễ kava kava.

Dịch chiết kava có hoạt tính đặc biệt cao nhờ chiết xuất siêu âm

Dịch chiết kava kava, thường được gọi là dịch chiết kava, là dạng cô đặc của các hợp chất hoạt tính trong cây kava, được gọi là kavalactone hoặc kavapyrone. Kava kava (Piper methysticum) là một loài thực vật có nguồn gốc từ Nam Thái Bình Dương, nơi loài cây này đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ trong các nghi lễ truyền thống và vì tác dụng tiềm năng giúp làm dịu, thư giãn và giảm lo âu. Kavalactone là các hợp chất có hoạt tính sinh học tạo nên tác dụng sinh lý của rễ kava và được cho là tương tác với các thụ thể chất dẫn truyền thần kinh, thúc đẩy thư giãn và giảm căng thẳng.
Người tiêu dùng thường sử dụng dịch chiết kava kava vì những lợi ích tiềm năng như giảm lo âu, thúc đẩy thư giãn và hỗ trợ giấc ngủ.
Máy chiết xuất siêu âm là một giải pháp kỹ thuật có hiệu quả cao trong việc giải phóng và phân lập kavalactone (kavapyrone) và polyphenol từ rễ kava.
Sử dụng nước làm dung môi và duy trì nhiệt độ dưới 105°F, quá trình xử lý siêu âm giải phóng toàn bộ phổ hợp chất có hoạt tính sinh học, chẳng hạn như kavalactone, từ nguyên liệu rễ. Do sóng siêu âm làm thay đổi kích thước hạt bằng cách phá vỡ các hạt thành các hạt và giọt có kích thước nano, các dịch chiết siêu âm có sinh khả dụng của các hợp chất được chiết xuất cao hơn. Điều này có nghĩa là cơ thể có thể hấp thu dễ dàng hơn và hưởng lợi nhiều hơn từ các tác dụng trị liệu.

Các dịch chiết từ kava kava được biết đến với những tác dụng đặc biệt, từ thư giãn, giảm lo âu đến tác động lên tâm thần.

Dù bạn muốn sản xuất cồn thuốc giàu kavalactone, dịch cô đặc, cao mềm / nhựa, nước cất thảo mộc, nhũ tương nano, cao khô dạng bột hay đồ uống, máy siêu âm Hielscher đều là giải pháp kỹ thuật chiết xuất lý tưởng: Trong quá trình chiết xuất nhẹ nhàng nhưng có hiệu quả cao, các kavalactone được bảo vệ khỏi sự phân hủy. Vì xử lý siêu âm vượt trội trong việc phá vỡ tế bào, truyền khối và phân lập các hợp chất hóa thực vật, bạn sẽ thu được dịch chiết toàn phổ.

Làm thế nào để tạo ra dịch chiết kava?

Nhựa kava chứa các kavalactone có hoạt tính sinh học, có tác dụng lên tâm thần. Các kavalactone này có thể được chiết xuất hiệu quả bằng máy siêu âm dạng đầu dò và dung môi hữu cơ.
Việc sử dụng máy siêu âm dạng đầu dò để chiết xuất các hợp chất từ kava áp dụng một cách tiếp cận hơi khác. Máy siêu âm dạng đầu dò, còn được gọi là đầu dò siêu âm hoặc máy đồng hóa siêu âm, truyền sóng siêu âm qua một đầu dò rung được nhúng trực tiếp vào hỗn hợp huyền phù gồm các mảnh rễ kava (tức là các mảnh nhỏ, bột thô) và dung môi. Trong hỗn hợp huyền phù này, sóng siêu âm tạo ra hiện tượng xâm thực, vốn được biết là tạo ra các trường có mật độ năng lượng rất cao tại chỗ. Nhờ hiện tượng xâm thực có cường độ rất cao này, siêu âm thúc đẩy quá trình chiết xuất rất hiệu quả.
 
Quy trình sẽ diễn ra như sau:
 
Vật liệu và thiết bị cần thiết:

1. Nguyên liệu thực vật kava (chẳng hạn như rễ)
2. Dung môi (cồn hoặc nước, tùy theo các hợp chất mục tiêu). Chúng tôi khuyến nghị sử dụng dung dịch ethanol 65% trong nước để thu được dịch chiết toàn phổ.
3. Máy siêu âm dạng đầu dò (máy đồng hóa siêu âm)
4. Bình chứa hoặc dụng cụ chứa bằng thủy tinh
5. Rây lọc hoặc bộ lọc
6. Bình bảo quản bằng thủy tinh tối màu

Quy trình chiết xuất kava bằng siêu âm:

• Chuẩn bị nguyên liệu rễ kava: Chuẩn bị nguyên liệu kava bằng cách làm sạch, sấy khô và có thể nghiền thành các mảnh nhỏ hơn để tăng hiệu quả chiết xuất.
• Lựa chọn dung môi: Chọn dung môi phù hợp dựa trên các hợp chất bạn muốn chiết xuất. Cồn (như ethanol) có thể được dùng để chiết xuất kavalactone, trong khi nước có thể phù hợp với các hợp chất khác. Do đó, dung dịch ethanol 60%–70% trong nước là một dung môi rất tốt, kết hợp khả năng hòa tan của cồn và nước.
• Hỗn hợp mẫu và dung môi: Cho nguyên liệu kava đã chuẩn bị vào bình thủy tinh và thêm dung môi đã chọn sao cho ngập nguyên liệu thực vật.
• Thiết lập máy siêu âm dạng đầu dò: Đưa đầu dò của máy siêu âm trực tiếp vào hỗn hợp mẫu và dung môi trong bình thủy tinh.
• Quá trình xử lý bằng siêu âm: Bật máy siêu âm dạng đầu dò để bắt đầu tạo dao động siêu âm. Đầu dò sẽ phát ra sóng siêu âm, tạo các bọt xâm thực trong dung môi gần nguyên liệu kava. Những bọt này sẽ hỗ trợ chiết xuất các hợp chất bằng cách phá vỡ cấu trúc tế bào.
• Thời gian chiết xuất: Thời gian xử lý bằng siêu âm phụ thuộc vào các yếu tố như loại hợp chất và các thông số cài đặt của máy siêu âm. Quá trình xử lý bằng siêu âm có thể kéo dài từ vài phút đến vài giờ, cho phép dung môi thấm vào nguyên liệu kava và chiết xuất các hợp chất mong muốn.
• Lọc: Khi quá trình xử lý bằng siêu âm hoàn tất, lấy đầu dò ra khỏi hỗn hợp mẫu và dung môi. Dùng rây hoặc bộ lọc để tách dịch chiết khỏi nguyên liệu thực vật, thu dịch vào một bình riêng.
• Thu dịch: Thu dịch đã lọc, lúc này chứa các hợp chất được chiết xuất từ nguyên liệu kava.
• Xử lý tiếp: Tùy theo mục tiêu, bạn có thể cần cô đặc các hợp chất đã chiết xuất. Bước này có thể bao gồm các kỹ thuật làm bay hơi dung môi bằng những phương pháp như cô quay.
• Phân tích hoặc ứng dụng: Phân tích dịch chiết cô đặc bằng các phương pháp phù hợp để xác định sự hiện diện và nồng độ của các hợp chất. Bạn có thể sử dụng dịch chiết cho nghiên cứu tiếp theo, phát triển sản phẩm hoặc các ứng dụng khác.

Các thông số xử lý bằng siêu âm như thời gian, biên độ và độ sâu của đầu dò có thể được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu quả chiết xuất cho nguyên liệu rễ kava, dung môi và các hợp chất mục tiêu cụ thể của bạn. Xử lý bằng siêu âm dạng đầu dò cho phép tương tác trực tiếp với mẫu, có khả năng mang lại quá trình chiết xuất được kiểm soát chặt chẽ và đạt hiệu quả cao so với các phương pháp xử lý bằng siêu âm khác, chẳng hạn như sử dụng bể làm sạch siêu âm.

Dịch ngâm kava có hoạt tính mạnh nhờ siêu âm

Đồ uống kava truyền thống được chế biến bằng cách ngâm thân rễ kava như pha trà. Tuy nhiên, cách ngâm thông thường không giải phóng toàn bộ lượng kavalactone. Bạn có thể dễ dàng cải thiện quá trình ngâm bằng máy siêu âm, giúp giải phóng nhiều kavalactone hơn đáng kể vào đồ uống. Ngoài ra, bạn có thể dùng siêu âm để “pha” dịch ngâm kava trong nước lạnh, qua đó ngăn ngừa sự phân hủy do nhiệt của các hợp chất hóa thực vật nhạy nhiệt.
Bạn có thể sử dụng thân rễ kava tươi hoặc dạng bột khô đã nghiền để chế biến dịch ngâm kava truyền thống như vậy.

Dung môi để chiết xuất thân rễ Kava Kava bằng siêu âm

Chiết xuất bằng siêu âm nổi bật nhờ tính linh hoạt vượt trội, vì phương pháp này tương thích với nhiều loại dung môi. Khả năng thích ứng này mang lại những lợi ích đáng kể khi phù hợp với nhiều loại thực vật và các thành phần hợp chất khác nhau. Dù sử dụng nước, ethanol hay các dung môi chứa nước khác, chiết xuất bằng siêu âm đều đảm bảo thu nhận hiệu quả các hợp chất có tác dụng trị liệu của thực vật. Khả năng tương thích này cho phép điều chỉnh và tối ưu hóa quá trình chiết xuất theo thành phần đặc trưng của từng loại thực vật và độ hòa tan của các hợp chất mục tiêu. Nhờ đó, chiết xuất bằng siêu âm tối đa hóa hiệu suất chiết xuất và hoạt lực của dịch chiết cuối cùng, tạo ra dịch chiết toàn phổ mạnh với hoạt lực trị liệu cao.
Để sản xuất dịch chiết kava hữu cơ, nước cất, ethanol hữu cơ, rượu mạnh hữu cơ có nồng độ cồn cao hoặc ethanol pha nước là những dung môi ưu tiên lựa chọn.
Nếu muốn chiết xuất kava cho các mục đích khác, bạn có thể quan tâm đến việc sử dụng những dung môi khác. Vì vậy, dưới đây chúng tôi trình bày kết quả của một nghiên cứu khoa học so sánh hiệu quả chiết xuất kavalactone của nhiều dung môi khác nhau
Xuan và cộng sự (2008) đã nghiên cứu ảnh hưởng của sáu dung môi khác nhau đến hiệu suất chiết xuất kava (Piper methysticum) bằng siêu âm. Khi so sánh các dung môi hexane, chloroform, acetone, ethanol, methanol và nước cất, nhóm nghiên cứu nhận thấy acetone hiệu quả nhất trong việc chiết xuất các lactone của kava và các thành phần khác từ rễ kava. Nước và chloroform cũng hữu ích, nhưng kém hiệu quả hơn acetone.
Chiết xuất bằng siêu âm: Quá trình chiết xuất được thực hiện bằng cách xử lý siêu âm 5 g rễ kava đã nghiền trong 30 min với 200 ml dung môi.
Họ đã xác định được mười tám kavalactone, este bornyl của axit cinnamic và 5,7-dimethoxy-flavanone vốn được biết là có trong rễ kava, đồng thời lần đầu tiên xác định được bảy hợp chất, bao gồm 2,5,8-trimethyl-1-naphthol, 5-methyl- 1-phenylhexen-3-yn-5-ol, este methyl của axit 8,11-octadecadienoic, 5,7-(OH)2-40-one-6,8-dimethylflavanone, pinostrobin chalcone và 7-dimethoxyflavanone-5-hydroxy-40. Glutathione (26,3 mg/g) được tìm thấy trong dịch chiết bằng nước. Dihydro-5,6-dehydrokavain (DDK) hiện diện ở hàm lượng cao hơn methysticin và desmethoxyyagonin, cho thấy DDK cũng là một thành phần chính của rễ kava.
 

Máy siêu âm UP400ST dùng để chiết xuất rễ kava và thiết bị cô quay để xử lý sau chiết xuất/cô đặc dịch chiết.

Máy siêu âm hiệu suất cao dùng để chiết xuất kava

Hielscher Ultrasonics là nhà sản xuất hàng đầu về thiết bị chiết xuất siêu âm hiệu suất cao. Danh mục sản phẩm Hielscher bao quát toàn bộ dải thiết bị – từ máy siêu âm cầm tay nhỏ dùng trong phòng thí nghiệm đến các hệ thống chiết xuất siêu âm quy mô trung bình và hoàn toàn công nghiệp. Cung cấp máy siêu âm và thiết bị chiết xuất siêu âm cho các nhà sản xuất dịch chiết thực vật trên toàn thế giới, Hielscher Ultrasonics được công nhận là đối tác đáng tin cậy về công nghệ siêu âm và dịch vụ tư vấn xuất sắc. Chúng tôi đồng hành cùng khách hàng từ thử nghiệm tính khả thi ban đầu và tối ưu hóa quy trình đến lắp đặt hệ thống chiết xuất siêu âm để sản xuất dịch chiết thực vật chất lượng vượt trội.
Cam kết của chúng tôi thể hiện ở sự chú trọng tỉ mỉ đến hiệu suất, độ tin cậy, hiệu quả chi phí và chất lượng cao nhất của quá trình chiết xuất.
Với khả năng điều khiển chính xác, các máy siêu âm Hielscher giúp đảm bảo các phân tử có tác dụng trị liệu dễ bị tổn thương trong thực vật vẫn nguyên vẹn trong suốt quá trình, bảo toàn hoạt lực và hiệu quả của chúng. Biên độ, cường độ, thời gian, nhiệt độ và áp suất có thể được cài đặt trước một cách chính xác và theo dõi trong quá trình xử lý siêu âm. Nhờ đó, máy siêu âm Hielscher cho phép tái lập các dịch chiết với tiêu chuẩn chất lượng cao ổn định và tạo thuận lợi cho việc đáp ứng các yêu cầu về Thực hành sản xuất tốt (GMP).

Hãy tận dụng tối đa những lợi ích này và liên hệ với chúng tôi ngay! Hãy tận hưởng những lợi ích của việc chiết xuất kava có hỗ trợ siêu âm và để chúng tôi hỗ trợ bạn lựa chọn máy siêu âm tối ưu cho các yêu cầu cụ thể về chiết xuất kava và quy trình của bạn.
 
Bảng dưới đây cung cấp thông tin tham khảo về năng lực xử lý gần đúng của các máy siêu âm của chúng tôi: