عصاره گیری

روش های عصاره گیری

روش استخراج به کمک فراصوت (UAE)

فراصوت امواج مکانیکى است که براى پراکندگى به محیط الاستیک و صداهایى با فرکانس موجى متفاوت نیاز دارد. سازوکار اصلی استخراج با امواج فراصوت به پدیده کاویتاسیون مربوط می شود. همانطورکه یک موج صوتى از میان یک محیط الاستیک عبور می کند، باعث جابه جایى طولى ذرات شده، به عنوان یک پیستون در سطح محیط عمل کرده و در نتیجه یک توالى مراحل انقباض و انبساط صورت می گیرد.

مزایا و معایب

از مزایاي این روش می توان افزایش سرعت عصاره گیري و کاهش زمان، افزایش عملکرد، مصرف کم حلال و قابلیت استفاده از انواع حلال، بهبود کیفیت عصاره (از لحاظ خواص آنتی اکسیدانی و ...)، کاهش دما و امکان استخراج ترکیبات حساس به حرارت را نام برد.

معایب این روش، تضعیف امواج در حضور یک فاز پخش شده، نیاز به فیلتراسیون و جدا کردن عصاره از ماده گیاهی، محدود شدن بخش فعال فراصوت درون استخراج کننده به ناحیه پیرامون پروب، خوردگی پروب در اثر مرور زمان و تخریب برخی از ترکیبات در اثر اعمال فراصوت به خصوص در شدت هاي بالا و زمان هاي زیاد است.

روش استخراج به کمک ماکروویو (MAE)

ماکروویو امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا بین فرکانس رادیویی و ناحیه مادون قرمز از طیف الکترومغناطیسی (فرکانس 3/0 تا 300 گیگاهرتز) می باشد. اخیراٌ این امواج علاوه بر پختن غذا، کاربردهاي دیگري در صنعت از قبیل پردازش مواد، اصلاح خاك و ساخت مواد آلی نیز دارد. انتخاب حلال منا سب کلید موفقیت در ا ستخراج ا ست. در انتخاب حلال مناسب می بایست خاصیت جذب ماکروویو حلال، تعامل حلال با ماتریس گیاهی، و حلالیت آنالیت (ماده تجزیه شده) در حلال درنظر گرفته شود. هر چه دو قطبی لحظه اي حلال بزرگتر باشد، تابش ماکروویو زودتر گرم می شود.

مزایا و معایب

از مزایاي این روش می توان کاهش زمان استخراج، کاهش میزان حلال مصرفی، بهبود عملکرد استخراج، سادگی و هزینه نسبتاٌ پایین را نام برد.

از معایب این روش آسیب به ترکیبات حساس به حرارت، نیاز به یک فیلتر یا قوه گریز از مرکز براي حذف کردن جامد باقی مانده در طول فرایند و ضعیف بودن عملکرد براي استخراج ترکیبات غیر قطبی، با قطبیت پایین و یا فرار می باشد.

روش استخراج با سیال فوق بحرانی (SFE)

سیالات فوق بحرانی موادي هستند که در فشار و دماي بالاتر از حالت بحرانی خود قرار دارند که موجب می شود تا خصوصیات این سیالات در محدوده وسیعی تغییر کند. قدرت حلالیت آنها براي مواد غیر قطبی یا با قطبیت کم، بسیار بالاست که با افزایش جرم مولکولی کاهش می یابد. انتخاب حلال مهم ترین موضوع در طراحی یک فرایند استخراج فوق بحرانی است. حلال هایی که براي روش سیال فوق بحرانی به کار می روند باید داراي ویژگی هایی نظیر حلالیت خوب، بی اثر بودن بر فرآورده ها، جداسازي آسان از نمونه، ارزان بودن و فشار بحرانی پایین باشند. علاوه بر موارد ذکر شده، سازگاري با محیط زیست از نکات مورد توجه در انتخاب یک سیال فوق بحرانی به شمار می آید که در این میان دي اکسیدکربن بسیار مورد توجه است، زیرا این ماده داراي نقطه بحرانی پایین، ارزان قیمت، پایدار، غیر قابل اشتعال بوده و از نظر زیست محیطی نیز قابل پذیرش است و می تواند به آسانی به سیستم برگردانده شود. براي استخراج ترکیبات غیر قطبی می توان از دي اکسیدکربن و براي ترکیبات قطبی از حلال هاي کمکی مانند متانول استفاده کرد.

مزایا و معایب

از مزایاي این روش قدرت حلالیت سیال فوق بحرانی می باشد که تحت تأثیر دما و فشار تغییر یافته، احتمال

استخراج ترکیبات خاص را فراهم می کند و در پایان کار حلال به راحتی قابل بازیابی می باشد. به دلیل استفاده از حلال هاي ایمن در این روش، از آلودگی محیط پیشگیري می شود، افزایش عملکرد و کیفیت روغن هاي فرار و مواد معطر از دیگر محاسن این روش می باشند.

از معایب این روش استفاده از فشارهاي بالا بوده که مستلزم مصرف هزینه هاي بالا می باشد و به علاوه براي استخراج مواد با قطبیت بالا داراي محدودیت می باشد.

روش استخراج با حلال پرشتاب (ASE)

استخراج با حلال پرشتاب که همچنین با عنوان استخراج سیال تحت فشار و یا استخراج مایع تحت فشار شناخته شده است، براي اولین بار در سال 1995 شرح داده شد. استخراج با حلال پرشتاب از حلال هاي آلی و یا آبی که در دما و فشار بالا براي به دست آوردن استخراج کامل آنالیت ها از نمونه هاي جامد و نیمه جامد در دوره هاي زمانی کوتاه و با مقادیر کمی از حلال ها، در مقایسه با روش هاي متداول استخراج استفاده می کند. آب و اتانول قادر به استخراج طبقات مختلف از ترکیبات مانند پلی فنول ها بسته به درجه حرارت مورد استفاده در استخراج با حلال پرشتاب می باشند. علاوه براین، استفاده از آب و اتانول استخراج پایدار زیست محیطی که با اصول دوازده گانه شیمی سبز مطابقت دارد، را ممکن می سازد. سطح بالایی از آنتی اکسیدان از پوست صنوبر زمانی به دست آمد که آب و اتانول در یک سیستم استخراج تحت فشار و دماي بالا استفاده شد. دیگر ترکیبات فعال زیستی مانند آنتوسیانین و تانن از میوه ها با استفاده از استخراج با حلال پرشتاب استخراج شده است. این موضوع نشانگر آن است که استخراج سریع آنتوسیانین ها، تانن ها و دیگر ترکیبات فنولی از میوه با استفاده از استخراج با حلال پرشتاب، ممکن است.

مزایا و معایب

از فواید این روش سرعت بالا، قیمت ارزان، عملکرد بالا و همچنین پرهیز از باقی مانده هاي آلی سمی در مواد استخراج شده می باشد. عیوب این روش نیاز به مقدار زیاد آب و دماي نسبتاٌ بالاست.

روش خیساندن (Maceration)

در این روش مواد خام گیاهی شامل گلبرگ و ... را در یک ظرف دربسته قرار داده و حلال را به آن اضافه کرده و در شرایط دمای اتاق برای مدت زمان 72-24 ساعت نگهداری می شود. در این مدت زمان بایستی عملیات هم زدن به دلیل اینکه مواد مؤثره به خوبی وارد حلال شود و از کپک زدن ممانعت شود، انجام گیرد. در نهایت مخلوطی ایجاد می شود که باید حتماٌ تفاله ها را فشار داده تا محلول مورد نظر به دست آید، بعد از فیلتر محلول حاصله، یک محلول شفاف که همان عصاره می باشد، به دست می آید. 

روش پرکولاسیون (Percolation)

روش پرکولاسیون یک روش عصاره گیری است که بایستی برای عصاره گیری از ظرف پرکولاتور استفاده کرد. که یک ظرف مخروطی شکل است که در قسمت های انتهایی آن پلیت متخلخل وجود دارد و اندام های گیاهی داخل ظرف روی پلیت قرار می گیرند. این ظرف در مقیاس های آزمایشگاهی تا مزرعه ای وجود دارد. از این روش برای جداسازی بسیاری از ترکیبات دارویی استفاده می شود. برای این منظور مواد گیاهی برای حدود 4 ساعت با مقدار مناسبی از حلال خیسانده می شود و بعد از این مرحله آن را در پرکولاتور قرار داده و مقدار دیگری حلال به پرکولاتور اضافه کرده به گونه ای که مواد گیاهی داخل پرکولاتور را بپوشاند و یک لایه از حلال روی مواد گیاهی قرار گیرد. نهایتاٌ عمل خیساندن برای مدت 24 ساعت انجام می شود.