Байгалийн материалыг гаргаж авах арга
Байгалийн гаралтай орц найрлагыг гаргаж авах нь ургамал, халуун ногоо, жимс, замаг, мөөгөнцөр эсвэл бичил биетэн зэрэг биологийн эх үүсвэрээс идэвхтэй нэгдлүүдийг гаргаж авах үйл явц бөгөөд ургамлын гаралтай эм, гоо сайхны бүтээгдэхүүн, функциональ хоол хүнс, үнэртэн, тэр ч байтугай үйлдвэрлэлийн түүхий эд зэрэг янз бүрийн бүтээгдэхүүнд ашиглах боломжтой. Амжилттай гаргаж авах нь зөв аргыг сонгохоос ихээхэн хамаардаг, учир нь нэгдэл бүр өөр өөр химийн болон физик шинж чанартай байдаг - зарим нь усанд уусдаг, зарим нь органик уусгагчийг илүүд үздэг, зарим нь халуунд мэдрэмтгий, зарим нь амархан исэлддэг. Энэ нийтлэлд байгалийн гаралтай орц найрлагыг гаргаж авах янз бүрийн аргууд, тэдгээрийн ажиллах зарчим, давуу болон сул талууд, чанартай гаргаж авах үр дүнд чухал ач холбогдолтой зүйлсийг авч үзэх болно.
1. Олборлолтын үндсэн зарчим
Ерөнхийдөө олборлолт нь массын дамжуулалтаар явагддаг: материалын матрицаас (жишээлбэл, навчны эд эсвэл холтос) нэгдлүүд нь уусгагч руу шилждэг. Энэхүү дамжуулалтад хэд хэдэн гол хүчин зүйл нөлөөлдөг: материалын бөөмийн хэмжээ (нарийн байх тусам хурдан), уусгагчийн төрөл (туйлшрал), температур, холбоо барих хугацаа, хутгалт, материалын уусгагчтай харьцуулсан харьцаа. Энэ процессын мөн чанар нь зорилтот нэгдэл ба уусгагчийн шинж чанаруудын "тохирол" юм - энэ зарчмыг ихэвчлэн "ижил төстэй уусдаг" гэж нэгтгэн дүгнэдэг (туйлш нэгдлүүд нь туйлшруулагч уусгагчдад уусах хандлагатай байдаг, туйлшруулагч бус нэгдлүүд нь туйлшруулагч бус уусгагчид уусах хандлагатай байдаг).
2. Түүхий эд бэлтгэх (Урьдчилан олборлох)
Олборлохоос өмнө материалыг ихэвчлэн ангилах (сайн чанартай материалыг сонгох), угаах, хатаах, хэмжээг нь багасгах (зүсэх эсвэл нунтаглах) үйлдлүүд хийгддэг. Хатаах нь чийгийн хэмжээг бууруулж, бичил биетний өсөлтөөс урьдчилан сэргийлэхэд зайлшгүй шаардлагатай боловч идэвхтэй нэгдлүүд, ялангуяа амархан задардаг эфирийн тос эсвэл фенолын нэгдлүүдийг гэмтээхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хатаах температурыг хянах шаардлагатай. Нунтаглах нь холбоо барих гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлж, улмаар олборлох үр ашгийг сайжруулдаг; гэсэн хэдий ч хэт нарийн нунтаглах нь шүүлтүүрийг илүү хүндрүүлж, булингарыг нэмэгдүүлдэг.
3. Уламжлалт олборлолтын арга
а. Мацераци
Мацераци нь хамгийн энгийн арга бөгөөд бага хэмжээгээр өргөн хэрэглэгддэг. Материалыг өрөөний температурт хэдэн цагаас хэдэн өдөр хүртэл уусгагч бодист (жишээлбэл, этанол, метанол эсвэл ус) дэвтээж, хааяа хутгана. Үүний давуу талууд нь энгийн тоног төхөөрөмж, халуунд мэдрэмтгий нэгдлүүдэд тохиромжтой байдал юм. Сул талууд нь үйл явц нь урт бөгөөд их хэмжээний уусгагч шаарддаг. Мацерацийг ихэвчлэн хатаасан ургамлаас фенолын нэгдэл, флавоноид эсвэл алкалоидыг гаргаж авахад ашигладаг.
б. Цоргоны урсгал
Перколяци нь мацерацийн үргэлжлэл бөгөөд уусгагч нь материалыг агуулсан баганагаар урсдаг. Уусгагч нь дээрээс доош хөдөлж, ууссан нэгдлүүдийг зөөвөрлөдөг бөгөөд үүний үр дүнд мацерациас илүү үр ашигтай, цаг хугацаа багатай ханд үүсдэг. Энэ арга нь ургамлын хандыг илүү том хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч перколяци нь уусгагчийг сувгаар нэвчихээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд урсгалын хурдыг сайтар зохицуулж, материалыг нягтруулахыг шаарддаг.
в. Рефлюкс
Буцалгах үйл явцыг материал болон уусгагчийн холимогийг уусгагчийн буцлах цэг хүртэл халааж, дараа нь харьцангуй тогтмол уусгагчийн эзэлхүүнийг хадгалахын тулд уурыг дахин конденсацлах замаар гүйцэтгэдэг. Өндөр температур нь уусах чадвар болон диффузийг нэмэгдүүлдэг тул давуу тал нь илүү хурдан олборлолт юм. Гэсэн хэдий ч энэ арга нь халуунд амархан гэмтдэг нэгдлүүдэд тохиромжгүй бөгөөд давирхай эсвэл зорилтот бус бүрэлдэхүүн хэсэг гэх мэт илүү их хольцыг гаргаж авах боломжтой.
d. Сокслет
Сокслетийн хандлах арга нь уусгагчийг буцалгаж, ууршуулж, дараа нь материалаар дахин дахин дуслах боломжийг олгодог тусгай аппарат ашигладаг. Энэ арга нь өөх тос, лав эсвэл зарим терпеноид зэрэг туйлшралгүй хагас туйлт нэгдлүүдийг гаргаж авахад маш үр дүнтэй байдаг. Үүний давуу талууд нь уусгагчийг байнга солих шаардлагагүй өндөр үр ашигтай байдал юм. Сул талууд нь удаан хугацаа шаардагдах, байнга халаах явдал бөгөөд энэ нь дулааны задралын эрсдэлийг үүсгэдэг.
4. Эфирийн тосыг нэрэх аргууд
Эфирийн тосыг ерөнхийдөө уурын нэрэлт эсвэл гидронэрэлтээр гаргаж авдаг. Гидронэрэлтэд материалыг усанд буцалгаж, уурын нэрэлтэд усны уурыг материалаар дамжуулдаг. Уур нь дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч явдаг бөгөөд дараа нь тэдгээр нь конденсацид орж, тос, усны холимог (гидрозол) үүсгэдэг бөгөөд үүнийг дараа нь ялгадаг. Энэ арга нь цэцэг, навч, холтос, нимбэгний өвс, хумс, эвкалипт, лаванда зэрэг анхилуун үнэртэй үндэслэг ишэнд тохиромжтой. Үүний гол бэрхшээл нь үнэрийг хадгалах, задралын нэгдлүүд үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд температур, хугацааг хянах явдал юм.
5. Орчин үеийн олборлолтын аргууд (үйл явцыг эрчимжүүлэх)
а. Хэт авиан шинжилгээгээр олборлолт хийх (АНЭУ)
Хэт авианы тусламжтайгаар гаргаж авах нь хэт авианы долгионыг ашиглан хонхорхой үүсгэх (бичил бөмбөлөг хагарах) бөгөөд энэ нь ургамлын эсийн ханыг илүү амархан гэмтээж, нэгдлүүдийг илүү хурдан ялгаруулдаг. Үүний давуу талууд нь гаргаж авах хугацааг богиносгох, уусгагчийн хэрэглээг багасгах, мөн бага ба дунд зэргийн температурт хийж болох тул халуунд мэдрэмтгий нэгдлүүдэд тохиромжтой байдал орно. Сул талууд: тодорхой нэгдлүүдийг гэмтээхээс зайлсхийхийн тулд эрчим болон цаг хугацааны оновчлол шаардлагатай.
b. Бичил долгионы зууханд гаргаж авах (MAE)
Богино долгионы тусламжтайгаар гаргаж авах нь материалын эд эс доторх уусгагч болон усыг хурдан бөгөөд жигд халаахын тулд богино долгион ашигладаг. Дотоод даралт нэмэгдэх нь идэвхтэй нэгдлүүдийг ялгаруулдаг. Энэ арга нь маш хурдан бөгөөд үр ашигтай боловч хурдан халаахад амархан задардаг бөгөөд илүү үнэтэй тоног төхөөрөмж шаарддаг нэгдлүүдэд болгоомжтой хандах шаардлагатай.
в. Хэт шүүмжлэлтэй шингэн олборлолт (SFE)
SFE нь тодорхой даралт болон температурт CO₂ байдаг хэт чухал CO₂-г ашигладагаараа алдартай бөгөөд энэ нь хий ба шингэний хоорондох шинж чанарыг бий болгодог. Хэт чухал CO₂ нь тос, үнэртүүлэгч, зарим пигмент зэрэг туйлшралгүй нэгдлүүдийг гаргаж авахад маш сайн бөгөөд харьцангуй аюулгүй, уусгагчийн үлдэгдэл бага, сонгомол чанар өндөр (даралт/температураар тохируулж болно) давуу талтай. Сул тал нь тоног төхөөрөмжийн өндөр хөрөнгө оруулалт юм. SFE-г ихэвчлэн хүнс, үнэртний үйлдвэрүүдэд дээд зэргийн ханд үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
d. Даралтат шингэн олборлолт (PLE)
Энэ арга нь өндөр даралт болон хэвийн буцалгах цэгээс дээш температурт шингэн уусгагчийг ашигладаг (гэхдээ шингэн фазад хэвээрээ байдаг). Энэ нь хурдан бөгөөд үр ашигтай олборлолт хийхэд хүргэдэг. PLE нь олон төрлийн нэгдлүүдэд тохиромжтой боловч хэт олон хүсээгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олборлохоос зайлсхийхийн тулд параметрийн хяналт шаарддаг.
6. Уусгагч сонгох нь: Чанарыг гаргаж авах түлхүүр
Уусгагчийг сонгохдоо туйлшрал, аюулгүй байдал, бэлэн байдал, өртөг болон зориулалтын хэрэглээг харгалзан үздэг. Хүнс болон гоо сайхны бүтээгдэхүүний хувьд этанолыг харьцангуй аюулгүй байдлаас нь шалтгаалан сонгодог. Ус нь элсэн чихэр, органик хүчил эсвэл зарим полифенол зэрэг өндөр туйлшралтай нэгдлүүдэд тохиромжтой боловч усан хандыг эрүүл ахуйн шаардлага хангаагүй тохиолдолд бичил биетнүүд амархан бохирдуулдаг. n-гексан зэрэг туйлшралгүй уусгагч нь тосонд маш үр дүнтэй байж болох ч тэдгээрийг хэрэглэхэд аюулгүй байдал болон уусгагчийн үлдэгдлийн зохицуулалтад анхаарал хандуулах шаардлагатай. Практикт уусгагчийн хослолыг (жишээлбэл, этанол ба ус) ихэвчлэн илүү өргөн хүрээний нэгдлүүдийг гарган авахад ашигладаг.
7. Олборлолтын дараах үе шат: Цэвэршүүлэх ба хатаах
Олборлосны дараа үлдэгдлийг ялгахын тулд шүүх эсвэл центрифугээр фүлэгжүүлнэ. Дараа нь уусгагчийг багасгахын тулд хандыг ууршуулах замаар өтгөрүүлж болно (жишээлбэл, эргэлдэгч ууршуулагч ашиглан). Хэрэв нунтаг шаардлагатай бол хандыг шүрших эсвэл хөлдөөх замаар хатааж хатааж болно, энэ нь халуунд мэдрэмтгий нэгдлүүдэд илүү зөөлөн байдаг. Хэрэв бай нь өндөр цэвэршилттэй тодорхой нэгдэл бол шингэн-шингэний фракцчлал, хроматографи эсвэл мембраныг салгах зэрэг цэвэршүүлэх алхмуудыг хийж болно.
8. Чанарын хяналт ба стандартчилал
Байгалийн гаралтай ханд нь улирлын чанартай, ургах байршил, хураах нас, хадгалах арга зэргээс шалтгаалан маш их хэлбэлзэлтэй байдаг. Тиймээс чанарын хяналт зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд үүнд чийгийн агууламж, бичил биетний бохирдол, хүнд металл, уусгагчийн үлдэгдэл, идэвхтэй нэгдлүүдийн профайлыг TLC, HPLC, эсвэл GC-MS (дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд) зэрэг аргуудыг ашиглан турших зэрэг орно. Стандартчилал нь ханд нь багцаас багцад тогтвортой, аюулгүй, хүссэн үр нөлөөг өгөхийг баталгаажуулдаг.
Дүгнэлт
Байгалийн гаралтай орцыг гаргаж авах аргууд нь мацераци гэх мэт энгийн аргуудаас эхлээд хэт авиан, богино долгионы зуух, хэт чухал CO₂ зэрэг орчин үеийн технологиуд хүртэл маш олон янз байдаг. Бүх хэрэглээнд тохирох хамгийн сайн арга гэж байдаггүй; аргын сонголтыг орцын төрөл, зорилтот нэгдэл, дулаанд мэдрэмтгий байдал, үйлдвэрлэлийн хэмжээний шаардлага, өртөг, аюулгүй байдлын дүрэм журамд тохируулан хийх ёстой. Материалыг зохих ёсоор бэлтгэх, уусгагчийг зохих ёсоор сонгох, чанарын өндөр хяналттайгаар гаргаж авах нь эрүүл мэнд, гоо сайхан, байгальд суурилсан үйлдвэрлэлд ашиг тустай өндөр чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжтой.
Хэрэв та хүсвэл би энэ нийтлэлийг нэг тодорхой хэрэглээнд (жишээлбэл, гоо сайхны бүтээгдэхүүн, ургамлын гаралтай эм, эсвэл эфирийн тосны ханд) анхаарлаа төвлөрүүлж, параметрүүд (уусгагчийн харьцаа, температур, цаг хугацаа) бүхий процедурын практик жишээг нэмж болно.
