Siêu âm Khai thác Cellular Matter

Khai thác bằng siêu âm hoặc khai thác Sono là một quá trình tăng cường công nghệ, hoạt động bằng các khớp nối của Ultrasonics công suất cao vào một bùn của mô thực vật hoặc tế bào. Hielscher Ultrasonics cung cấp ultrasonicators đáng tin cậy cho sự gián đoạn tế bào và khai thác từ nhỏ mẫu phòng thí nghiệm lên đến khối lượng cao trong chế biến công nghiệp. Sự hấp dẫn của khai thác ultrasonically hỗ trợ nằm trong điều trị không nhiệt của vật liệu, ứng dụng dễ dàng của nó và khả năng scaleability từ thử nghiệm đến quy mô sản xuất.

Thiết bị siêu âm của Hielscher tạo ra siêu âm cường độ cao có thể được kiểm soát nghiêm trọng cho các yêu cầu quy trình của bạn.

Danh sách dưới đây cung cấp cho bạn các giao thức xử lý siêu âm khác nhau, trong đó chứng minh lĩnh vực ứng dụng rộng lớn của Ultrasonics điện trong sinh học, chế biến thực phẩm và sản xuất dược phẩm.

Siêu âm homogenizers là công cụ mạnh mẽ để khai thác. (Click vào để phóng to!)

Máy siêu âm loại đầu dò UP50H

Khai thác bằng siêu âm được sử dụng để sản xuất cô lập từ thực vật. Video cho thấy việc khai thác hiệu quả các hợp chất hương từ các mảnh ớt với UP100H.

Siêu âm khai thác các mảnh ớt bằng cách sử dụng UP100H

Boldine từ lá Boldo (Peumus táovà Molina)

Ứng dụng siêu âm:
Một hợp chất hoạt động quan trọng trong boldo Terrace là boldine ((S)-2, 9-dihydroxy-1, 10-dimethoxiaporphine), mà là bên cạnh catechin ((2S, 3R)-2-(3, 4-dihydroxy-phenyl)-3, 4-dihydro-1 (2H)-benzopyran-3, 5, 7-triol) các thành phần chính của alkaloid và flavonoid phần nhỏ trong lá boldo Terrace. Boldine là một tác nhân chống oxi hóa mạnh mà trải qua peroxidative miễn phí-triệt để thiệt hại trung gian và hoạt động như một scavenger hiệu quả hydroxyl triệt để.
Thủ tục khai thác: Đối với một thủ tục chiết xuất điển hình, các mẫu lá boldo Terrace được chiết xuất với 1L nước chưng cất ở áp suất khí quyển bằng cách sử dụng ultrasonicator UIP1000hd trong chế độ hàng loạt và dòng chảy. Thời gian trích xuất khoảng từ 10 đến 40 phút, với cường độ siêu âm từ 10 đến 23 W/cm2, và phạm vi nhiệt độ từ 10 đến 70 ° c. Kết quả tốt nhất wer đạt được trong điều kiện sau: cường độ siêu âm 23 W/cm2 cho 40 phút ở nhiệt độ 36 ° c
Kết quả: Các kết quả phân tích cho thấy rằng sonication công suất cao tăng cường việc phát hành phân tích của vật liệu ma trận thực vật của boldo ở mức giá tốt hơn đáng kể so với phương pháp thông thường: năng suất bằng nhau đã được phát hành bởi sonication trong 30 min. trong khi khai thác thông thường thời gian là 2giờ.
Chemat (2013) và đồng nghiệp đã chỉ ra rằng chiết xuất ultrasonically hỗ trợ cải thiện hiệu quả của việc khai thác thực vật trong khi giảm thời gian khai thác ở nồng độ tăng của các chất chiết xuất (cùng một lượng dung môi và nguyên liệu thực vật). Phân tích tiết lộ rằng các điều kiện tối ưu hóa là: công suất sonication 23 W/cm2 Với UIP1000hd cho 40 phút. và nhiệt độ 36 ° c. Các thông số được tối ưu hóa của việc khai thác siêu âm cung cấp một chiết xuất tốt hơn so với một ngâm thông thường về thời gian quy trình (30 phút thay vì 120 phút), năng suất cao hơn, hiệu quả năng lượng cao hơn, cải thiện sự sạch sẽ, an toàn cao hơn và tốt hơn chất lượng sản phẩm.
Khuyến nghị thiết bị:
UIP1000hd với sonotrode BS2d34 và dòng chảy tế bào
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch và siêu âm liên tục hỗ trợ khai thác các lá boldo (peumus táovà mol.). Tạp chí quốc tế về khoa học phân tử 14, 2013. 5750-5764.

Axít chlorogenic từ lá thuốc lá

Ứng dụng siêu âm:
Đối với các thí nghiệm khai thác, lá thuốc lá từ Nicotiana tabacum được nghiền thành kích thước hạt nhỏ hơn khoảng >4 x ≧ 2 mm. Đối với các thử nghiệm khai thác siêu âm, 20g mẫu vật liệu lá thuốc lá khô được chiết xuất với nước cất ở nhiệt độ từ 5 ° c đến 30 ° c. Thử nghiệm trích xuất được tiến hành cho chu kỳ khai thác khoảng thời gian khác nhau từ 5 phút đến 30 phút mỗi chu kỳ. Khoảng 10 đến 15 giọt ethanol đã được thêm vào 256 ml khối lượng tối ưu của nước cất cần thiết để trích xuất tất cả các axit chlorogenic hòa tan từ 20 g mẫu lá thuốc lá khô. Các 256 ml khối lượng tối ưu của nước cất sau đó được chia thành khối lượng phân đoạn của dung môi khai thác để sử dụng trong mỗi chu kỳ khai thác siêu âm.
Đối với chiếu xạ siêu âm, một bộ xử lý siêu âm UP400S (400 Watts, 24 kHz) với một sonotrode H7 làm bằng titan, mà có một đường kính tip của 7mm, đã được sử dụng. Sonotrode H7 được chèn vào nửa chiều cao của hỗn hợp chiết xuất.
Protocol: Là điều kiện tối ưu cho việc khai thác siêu âm axit chlorogenic từ lá thuốc lá đã được tìm thấy: 20g lá thuốc lá khô trong nước cất (chất lỏng tối ưu đến tỷ lệ rắn: 12, 8mL/g) ở nhiệt độ xử lý 20 degC, thiết bị siêu âm UP400S (400W, 24kHz) cho 3 chu kỳ sonication của mỗi 15min to (tổng thời gian sonication: 45 phút).
Khuyến nghị thiết bị:
UP400S với sonotrode H7
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
Mazvimba, Martin Tongai; Yu, Ying; Zhang, Ying (2011): tối ưu hóa và thiết kế trực giao của một siêu âm hỗ trợ xử lý nước khai thác cho giải nén chlorogenic acid từ lá thuốc lá khô. Trung Quốc Journal of Natural thuốc 2011.

Mangiferin regioselective

Ứng dụng siêu âm:
Mangiferin (1, 3, 6, 7-Tetrahydroxy-2-[3, 4, 5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl) oxan-2-YL] xanthen-9-một; công thức: C19H18các11) là một polyphenol của C-glycosylxanthone cấu trúc có thể được tìm thấy ở nhiều loài thực vật. Mangiferin cho thấy các hoạt động dược lý khác nhau. Các regioselective acylation regioselective của mangiferin có thể được xúc tác rất hiệu quả bởi lipase dưới ultrasonication. So với các phương pháp thông thường, xúc tác hỗ trợ ultrasonically trội bởi những lợi thế của thời gian phản ứng ngắn hơn và năng suất cao hơn. Các điều kiện tối ưu cho các siêu âm mangiferin regioselective đã được tìm thấy như sau:
lipase: PCL, nhà tài trợ acyl: vinyl acetate; dung môi phản ứng: DMSO, nhiệt độ phản ứng: 45 degC, công suất siêu âm: 200W; tỷ lệ chất nền: acyl nhà tài trợ/mangiferin 6/1, tải enzyme: 6 mg/ml
Năng suất regioselective acylation regioselective lên đến 84%.
Khuyến nghị thiết bị:
UP200ST hoặc là UP200Ht
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
CP.: Wang, Z.; Vương, R.; Tian, J.; Triệu, B; Ngụy, X.F.; Su, Y.L.; Li, C.Y.; Cao, S.G.; Wang, L. (2010): ảnh hưởng của siêu âm trên lipase-xúc tác regioselective acylation regioselective của mangiferin trong dung môi không dung dịch nước. J. Châu á NAT prod. Res. 12/1, 2010. 56-63.

Các loại capsaicinoids

Ứng dụng siêu âm:
Trích xuất capsaicinoids (capsaicin, nordihydrocapsaicin) từ ớt: Capsaicinoids từ Capsicum frutescens ớt đã thu được qua khai thác siêu âm trong điều kiện sau: dung môi: 95% (v/v) ethanol, tỷ lệ dung môi/khối lượng của 10 ml/g, 40 min. thời gian khai thác sonication, nhiệt độ khai thác 45 ° c. Sản lượng extractant: 85% của capsaicinoids
Khuyến nghị thiết bị:
UP400S

Silymarin từ Milk Thistle Seeds

Ứng dụng siêu âm:
Khai thác hỗ trợ siêu âm được thực hiện bằng cách sử dụng một ultrasonicator UP400S. Trong nghiên cứu này, một đầu dò siêu âm kiểu sừng được sử dụng với đường kính 1,5 cm. 10 g bột Thistle sữa nonfat được cân chính xác và hòa tan trong 100 mL methanol. Cốc được giữ trong bồn nước và duy trì ở nhiệt độ 25 ° c. Bột Thistle sữa hòa tan trong dung môi được sonicated cho khoảng thời gian khác nhau (30, 60, 90, 120 và 150 min.) Sau mỗi khoảng thời gian, giải pháp đã được lọc qua giấy lọc Whatman và mỗi filtrate (khoảng 80mL) được bốc hơi bằng cách sử dụng máy bốc hơi quay cho đến khi đạt dung lượng 30 mL và hấp của các hợp chất phenolic được đo bằng UV-Visible Máy quang phổ ở bước sóng 517 nm theo phương pháp DPPH. Như dự kiến tăng thời gian khai thác dẫn đến tăng Silymarin nội dung.
Các tác giả của nghiên cứu cho thấy rằng khai thác siêu âm để có được các chất chiết xuất từ rượu là một trong những kỹ thuật tốt nhất để thay thế các kỹ thuật thông thường. Việc khai thác siêu âm đã được chứng minh để lấy chất lượng chiết xuất tốt hơn. Lợi ích hơn nữa là tiết kiệm thời gian đang được hiệu quả hơn vv.
Khuyến nghị thiết bị:
UP400S
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
Çağdaş, E.; Kumcuoğlu, S.; Güventürk, S.; Tavman, S. (2011): siêu âm hỗ trợ khai thác các thành phần Silymarin từ Milk Thistle Seeds (silybum marianum L.). GIDA 36/6, 2011. 311-318.

Steviol

Ứng dụng siêu âm:
Mẫu 10G lá Stevia khô và mặt đất được chiết xuất trong nước 100mL dưới khuấy liên tục (với máy khuấy từ). Giá trị pH được kiểm soát với 0,01 M pH 7 natri phosphate. Mẫu được đặt trong một cốc thủy tinh 150 mL và sonicated với một ultrasonicator loại đầu dò (UIP500hd, 20kHz, 500W). Các tip của sonotrode được đắm mình khoảng 1,5 cm vào bùn lá Stevia. Thiết bị siêu âm được thiết lập cho đầu ra công suất 350W. Một điều trị sonication nhẹ của 350 W cho 5-10 min. ở nhiệt độ quá trình liên tục 30 ° c cho một rebaudioside năng suất 30-34g mỗi mẫu 100g. Sau khi sonication, giải pháp chiết xuất được ly tâm và lọc qua màng xốp 0,45 μm; Filtrate được đưa cho tổng rebaudioside một phân tích nội dung. Năng suất khai thác của tổng số rebaudioside một nội dung được phân tích bởi HPLC.
Bằng cách chiết xuất ultrasonically hỗ trợ miễn phí, một năng suất cao của rebaudioside A đã thu được so với các phương pháp khai thác truyền thống như khai thác nhiệt hoặc ngâm.
Khuyến nghị thiết bị:
UIP500hd

tecpen

Ứng dụng siêu âm:
Việc khai thác các hợp chất dễ bay hơi, chẳng hạn như Terpenes, từ cụm hoa của một loại sợi Cannabis sativa L. giống cây trồng có thể được tăng cường ultrasonically. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sau khi một sonication ngắn các tecpen nhắm mục tiêu đã được phát hành từ các nguyên liệu thực vật.
Kết quả cho thấy rằng điều trị bằng siêu âm không dài hơn 5 phút cho phép để có được một nồng độ tăng cường của tecpen so với ngâm. Thay vào đó, một xử lý siêu âm dài hơn 5 phút tăng nồng độ δ-9-tetraidrocannabinol (THC).
Giao thức Sonication:
Việc khai thác hỗ trợ siêu âm của tecpen được thực hiện bằng cách sử dụng một Máy siêu âm loại đầu dò 200W. Thiết bị siêu âm được thiết lập ở biên độ 25%. Ba tiêu của 50g cụm hoa khô được thêm vào mỗi một 250mL 70% ethanol v/v, được sử dụng chiết xuất dung môi. Mỗi cốc và nội dung của nó đã được đắm mình vào một băng tắm. Sonication được thực hiện trong 5, 10 và 15 phút. Trong thời gian Chiết xuất siêu âm thủ tục, sự tản nhiệt nhanh liên tục được đảm bảo để duy trì nhiệt độ quá trình dưới 30 ° c. Sau khi khai thác, các hỗn hợp đã được lọc dưới chân không thông qua giấy Whatman số 3, và dung môi đã được loại bỏ bằng cách bay hơi chân không quay. Mỗi thử nghiệm chiết xuất được thực hiện bằng cách sử dụng ba mẫu khác nhau.
Ultrasonication đã được tìm thấy là một lựa chọn thú vị để ngâm để giải nén các hợp chất dễ bay hơi từ cụm hoa cần sa, nhưng cũng cho thấy rằng việc điều trị bằng siêu âm phải không dài hơn 5 phút để có được sự phục hồi tăng cường của Terpenes. Thay vào đó, một điều trị bằng siêu âm dài hơn 5 phút làm tăng nồng độ δ-9-tetraidrocannabinol (THC). Các chiết xuất của Cannabis sativa cụm hoa thu được bằng siêu âm khai thác thực hiện trong 5 phút có thể được sử dụng như là thành phần cho nước hoa hoặc hương liệu cho đồ uống. Nó có thể được sử dụng như là thay thế cho cây gai dầu công nghiệp, nơi thân cây được sử dụng cho ngành công nghiệp sợi và chiết xuất cụm hoa cho ngành công nghiệp Mỹ phẩm và thực phẩm.
Khuyến nghị thiết bị:
UP200ST hoặc là UP200Ht với sonotrode/thăm dò S26d14
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
Da Porto, C.; Decorti, D.; Natolino, A. (2014): “Siêu âm hỗ trợ khai thác các hợp chất dễ bay hơi từ công nghiệp Cannabis sativa L. cụm hoa”. IJARNP 2014, 7/1. 8-14.

Vanillin khai thác từ đậu vani chữa khỏi

Ứng dụng siêu âm:
Chiết xuất vanillin được tối ưu hóa dưới sonication. Do đó, các 100 watt thiết bị siêu âm (20kHz) được hoạt động trong chế độ xung (chu kỳ: 5 giây tiếp theo là 5 sec. off).
Kết quả tốt nhất đã đạt được để khai thác siêu âm với 40% ethanol trong 1H ở 30 ° c. Để so sánh các kết quả với một phương pháp khai thác thông thường, Bồn tắm nước và nhổ tắm siêu âm cũng đã được thực hiện. Kết quả cho thấy rằng việc tối ưu hóa chiết xuất vanillin bằng còi siêu âm với 40% ethanol trong 1H ở 30 ° c là so sánh với khai thác nước tắm với 40% ethanol ở 56 ° c cho 15h.
Khuyến nghị thiết bị:
UP100H
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
Rasoamandrary, N.; Fernandes, A. M.; Bashari, M.; Masamba, K.; Xueming, X. (2013): cải thiện chiết xuất của vanillin 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde từ đậu vani chữa khỏi bằng cách sử dụng siêu âm hỗ trợ khai thác: một so sánh của siêu âm hỗ trợ và tắm nước nóng khai thác. Akademik Gıda 11/1, 2013. 6-12.

Ziziphus táo tàu-khai thác các hợp chất phenolic của táo tàu

Ứng dụng siêu âm:
Để khai thác ultrasonically hỗ trợ của các hợp chất phenolic của táo tàu (Ziziphus táo tàu), một ultrasonicator cường độ cao loại đầu dò UP200H với công suất 200W và tần số 24kHz đã được sử dụng. Các thiết bị siêu âm được trang bị với sonotrode Micro-tip S2 (tip đường kính 2 mm), được đắm mình trong một bồn tắm nước trong đó một thủy tinh kết tủa với mẫu đã được đặt (kích thước bên trong: 280:195:135 mm). Biên độ rung động siêu âm là 100% công suất danh định (biên độ tối đa 260 μm) và công suất âm của 0,171402 W và cường độ 21,8346 W/cm2. Cường độ siêu âm được xác định bằng bằng đo thời gian tăng nhiệt độ của hệ thống treo dưới điều kiện đoạn nhiệt. Các thủ tục khai thác siêu âm được sử dụng để khai thác tất cả các phenol từ mẫu theo thiết kế thử nghiệm (để tối ưu hóa).
Khuyến nghị thiết bị:
UP200H với sonotrode S2
Tham khảo/nghiên cứu giấy:
^ Fooladi, H.; Mortazavi, S. A.; Rajaei, A.; Elhami rad, ah; Salar Bashi, D.; Savabi Sani Kargar, S. (2013): tối ưu hóa việc khai thác các hợp chất phenolic của táo tàu (Ziziphus táo tàu) sử dụng phương pháp khai thác hỗ trợ siêu âm. 2013.

Click vào đây để tìm thêm các giao thức sonication cho điều trị bằng siêu âm của vật chất sinh học!

Khai thác siêu âm có thể được thực hiện trong hoạt động hàng loạt và chế độ dòng chảy liên tục. (Click vào để phóng to!)

Thiết lập Sonication với UIP1000hd cho việc khai thác từ boldo Terrace lá trong một lô. [Petigny et al. 2013]

Liên hệ / Yêu cầu Thêm Thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.








Sự kiện đáng biết

Siêu âm mô homogenizers thường được gọi là thăm dò sonicator, Sonic lyser, siêu âm phá vỡ, siêu âm máy xay, Sono-ruptor, sonifier, Sonic dismembrator, tế bào phá vỡ, siêu âm disperser hoặc dissolver. Các điều khoản khác nhau kết quả từ các ứng dụng khác nhau có thể được thực hiện bởi sonication.