کاربرد برهیختن به کمک فرآوا
استفاده استخراج به کمک فراصوت
Ultrasonic/Sono Extraction (USE)
فرآیند استخراج:
در تحقیقات مواد غذایی و صنایع غذایی استفاده از روش فراصوت می تواند فرایند استخراج را با افزایش انتقال جرم بین حلال و مواد گیاهی بهبود بخشد.
فرانمون (توضیح):
فروپاشی حباب های کاویتاسیون منجر به شکست بهتر سلول از طریق تشکیل میکروجتها به دلیل نامتقارن بودن فروپاشی حباب نزدیک سطح جامد می باشد که این موضوع باعث نفوذ بهتر حلال به داخل بدنه خود گیاه شده و می تواند دیواره های سلولی را بشکند.
به عنوان یک نتیجه، به کارگیري فراصوت در استفاده از استخراج گیاه در افزایش انتقال جرم، نفوذ بهتر حلال، وابستگی کمتر به حلال مورد استفاده، استخراج در دماي پایینتر، نرخ استخراج سریعتر و بازده بیشتر محصول مزیت دارد.
مواد حاصل از استخراج:
طعم و رایحه مخلوط ناشی از ترکیبات پیچیده فرّار هستند که معمولا در غلظت های پایین وجود دارند. آنها در گونه های مختلفی از گیاهان، حتی در ریشه ها، ساقه ها، دانه ها، برگها، گلها و یا میوه ها وجود دارند. مولکول های مسئول طعم در گیاهان معطر قابل استخراج و استفاده در صنعت غذا، دارو و یا عطرسازي می باشند.
روند تکامل:
استخراج دقیق رایحه از ابتدا تا به امروز مشکل بوده است. مدارك قدیمی این نتیجه را نشان می دهد که هندوها با استفاده از دستگاه های تقطیر ابتدایی تخمیر را کنترل کرده و روغن بودار را به دست می آوردند.
درحال حاضر، این فرایند تقطیر با همراه شدن با فراصوت و یا حتی توسعه استخراج به کمک فراصوت جدید بهبود یافته است.
استخراج به کمک فراصوت همچنین به منظور اسانس های روغنی از گیاهان معطر مانند برگ های نعنا، درمنه و اسطوخودوس، و یا دیگر ماتریس های گیاهی مانند سیر و گل های مرکبات توسعه یافته است. استخراج به کمک فراصوت علاوه بر اینکه روشی سریع و قابل اجرا در دماي پایین بوده و بازده را بهبود می بخشد، در محصول نهایی نیز تخریب حرارتی کمتري را به نسبت روش های سنتی نشان می دهد.
مقایسه روش ها:
مطالعات بسیاري بر استخراج ترکیبات اصلی رایحه از گونه های مختلف انجام شده است. به طور مثال وانیلین از غلاف وانیل استخراج شده، کاروون از دانه های زیره و سافرانال از زعفران یونانی.
میزان وانیلین بعد از یک ساعت توسط استخراج به کمک فراصوت قابل مقایسه با ساعت 8 استخراج معمولی بود. مقاله دیگري نشان داد که 80% وانیلین خالص تنها بعد از 120 ثانیه با فراصوت (پروب فراصوت) به دست آمد درحالیکه در روش معمول براي بدست آوردن 100%، 24 ساعت زمان می برد.
برای استخراج کاروون، روش استخراج به کمک فراصوت با سوکسله مقایسه می شود. مواد چرب ناخواسته در استخراج با سوکسله استخراج شده، درحالیکه عصاره در استخراج به کمک فراصوت کیفیت بهتر و حاوي مقدار بیشتري کاروون نسبت به لیمونن بود.
در صنایع غذایی استفاده از فراصوت در حال تبدیل شدن به یک امر فزاینده مهم است. ماتریس های اصلی استخراج به کمک فراصوت سبزیجات (دانه ها و گیاهان) هستند. از ترکیبات استخراج شده به صورت فوري (نوشیدنی) یا به عنوان مواد غذایی و مواد افزودنی (اسانس روغنی، مولکول با فعالیت خاص) استفاده می گردد.
نتیجه گیری:
هرچند روش عصاره گیری به کمک فراصوت توانسته است تاکنون به عنوان روشی آسان، کم هزینه، سریع، سازگار با محیط زیست و با عملکرد بالا خود را به اثبات برساند و گزینه مناسبی براي استخراج عصاره به حساب می آید، اما براي به دست آوردن بهترین و مؤثرترین عصاره، توجه به مواردي از جمله خصوصیات ماده گیاهی، مدت زمان و دماي استخراج، حلال مناسب، نوع روش استخراج و دقت در مراحل عصاره گیری ضروري می باشد.
هر روش استخراج، عملکرد متفاوتی دارد و ترکیب های مختلفی در عصاره حاصل می شود و باید درنظر داشت که عملکرد بالا در عصاره حاصله به معناي عملکرد بالاي ترکیبات مورد نظر در عصاره نمی باشد. لذا با درنظر گرفتن مزایا و معایب مختص هر روش و شاخص های مذکور و همچنین درنظر داشتن محدودیتهایی از جمله هزینه های محاسباتی، اتلاف ترکیبات فرّار و احتمال از بین رفتن ترکیبات حساس به دما محقق بایستی روش بهینه را متناسب با شرایط آزمایش خود برگزیند.
برهیختن: افشره گیری، عصاره گیری، استخراج.
کلیدواژه: داروهای گیاهی، گیاهان دارویی، فناوری های گیاهی، استخراج، میکروجت، فروپاشی حبابهای کاویتاسیون، حلال، عصاره، دما، فشار، آب
Keywords: Herbal plants, Medicinal herbs, Herbal/planting Technologies, Extract, Essence, ASE, Ultrasonic/sono Solvent Extraction, water, Pressure, Micro jet, Cavitation bubbles, Solvent.
مرجع: http://jvs.isav.ir/article_30754.html نشریه علمی صوت و ارتعاش