Kopējās nozares problēmas,{0}}piemēram, tendence uz nogulsnēšanos un zema biopieejamība-kļūst arvien svarīgākas. Lai gan daudzas aktīvās augu sastāvdaļas (tostarp flavonoīdi, polifenoli, terpenoīdi un pigmenti) sniedz ievērojamas priekšrocības, to raksturīgā hidrofobitāte un kristāliskās struktūras izraisa sliktu šķīdību ūdenī{3}}bāzētās sistēmās, būtiski ierobežojot zāļu saderību un gala produkta kvalitāti. Pateicoties nesenajiem procesu jauninājumiem un zinātnes sasniegumiem, dažādas nobriedušas, masveidā{5}}ražojamas šķīdināšanas tehnoloģijas ir veiksmīgi paplašinātas, piedāvājot galveno risinājumu sāpju punktiem, kas saistīti ar augu ekstraktu lietošanu.
Pārtikas un biomedicīnas sektoru pētījumu dati liecina, ka vairāk nekā 60% tirgū esošo dabisko aktīvo augu sastāvdaļu ir slikti šķīstošas. Tradicionālās metodes,{2}}piemēram, karstā ūdens ekstrakcija vai vienkārša šķīdinātāja sajaukšana,{3}}panāk tikai īslaicīgu izkliedi; stāvot, šie maisījumi bieži cieš no fāžu atdalīšanās, nokrišņiem vai duļķainības. Lai to risinātu, nozare koncentrējas uz četrām galvenajām pieejām: fizikālu modifikāciju, uz formulēšanu balstītu-iekapsulēšanu, procesa optimizāciju un sinerģisku savienošanu. Šīs metodes piedāvā rentablus, -augsti{8}}efektīvus veidus, kā uzlabot šķīdību, un visas ir apstiprinātas masveida ražošanai, padarot tās pielāgojamas dažādiem ražošanas scenārijiem un izejvielu īpašībām.
Fiziskā modifikācija ir rūpnieciskajā ražošanā visplašāk izmantotā un -rentablākā šķīdināšanas metode. Tās pamatprincips ietver ekstrakta fiziskās formas maiņu, lai palielinātu īpatnējo virsmas laukumu, izjauktu blīvās kristāliskās struktūras un vājinātu starpmolekulāros hidrofobos spēkus. No šiem paņēmieniem visievērojamākie ir īpaši smalka slīpēšana, augsta spiediena homogenizācija un ultraskaņas apstrāde. Salīdzinot ar parasto slīpēšanu, īpaši smalkā slīpēšana samazina daļiņu izmēru līdz mikronu līmenim, nojaucot izejvielu šūnu sienas un ievērojami palielinot kontakta laukumu starp aktīvajām sastāvdaļām un šķīdinātāju. Tikmēr dinamiskā ultra-augstspiediena-mikro-strūklas tehnoloģija izmanto augsta-spiediena bīdes un trieciena spēkus, lai sagrautu kristāliskās daļiņas, ļaujot slikti šķīstošām sastāvdaļām vienmērīgi izkliedēties ūdens fāzē.
Procesu inženieri šajā jomā atzīmē, ka ultraskaņas{0}}ārstēšana pēdējos gados ir kļuvusi populāra mazo un vidējo{1}}uzņēmumu vidū. Ultraskaņas apstrāde ar optimizētu aptuveni 400 W jaudas līmeni var efektīvi uzlabot slikti šķīstošu savienojumu, piemēram, kurkumīna un puerarīna, šķīdību ūdenī; sinerģiski kombinējot ar dabīgām palīgvielām, piemēram, *Lycium barbarum* (godži ogu) polisaharīdiem, šķīdināšanas efektu var palielināt vairākas reizes. Turklāt mikroviļņu vakuuma žāvēšanas process saglabā ekstraktu irdeno, mikroporaino struktūru, darbojoties zemā temperatūrā un negatīvā spiedienā, novēršot izejvielu sablīvēšanos vai salipšanu. Iegūtajam produktam ir ievērojami uzlabotas rehidratācijas īpašības, -ātri šķīst ūdenī, neatstājot manāmas atliekas,- padarot to ideāli piemērotu augstas kvalitātes-produktu, piemēram, cieto dzērienu un tradicionālās ķīniešu medicīnas (TCM) formulas granulu ražošanai.
Iekļaušanas tehnoloģija ir galvenā augstākās kvalitātes{0}}metode ekstraktu šķīdības un stabilitātes uzlabošanai, ko plaši izmanto biofarmaceitisko un augstākās kvalitātes ādas kopšanas sastāvdaļu sektorā. tā galvenokārt ietver trīs galvenās pieejas: ciklodekstrīna iekļaušanu, cietās dispersijas un nanostrukturētus lipīdu nesējus. Jaunākie pētījumi, kas publicēti žurnālā *Food Science*, liecina, ka -ciklodekstrīns-drošs un rūpniecībā plaši izmantots iekļaušanas materiāls-izmanto molekulāro ligzdošanas struktūru, lai iekapsulētu hidrofobās augu-aktīvās sastāvdaļas. Tas veido stabilu iekļaušanas kompleksu, kas efektīvi atrisina problēmas, kas saistītas ar slikti šķīstošu komponentu nogulsnēšanos, nemainot izejmateriāla raksturīgās funkcionālās īpašības.
Cietās dispersijas tehnoloģijā tiek izmantoti tādi procesi kā kausēšanas metodes un šķīdinātāju metodes, lai pārveidotu kristāliskos ekstraktus amorfā stāvoklī, tādējādi novēršot kristālisko struktūru radītos šķīdināšanas ierobežojumus. Pētījumi liecina, ka šī metode ievērojami paātrina slikti šķīstošo ekstraktu, piemēram, kurkumīna, kanabidiola (CBD) un luteīna, šķīšanas ātrumu. Kombinācijā ar nesējiem, piemēram, hidroksipropilmetilcelulozi (HPMC) vai glikozilsteviozīdu, tas rada stabilu tīkla struktūru, kas līdzsvaro augstu šķīdību ar ilgtermiņa -uzglabāšanas stabilitāti. Tikmēr nanostrukturētā lipīdu nesēju tehnoloģija iekapsulē aktīvās sastāvdaļas cietā -šķidro lipīdu maisījumā, vienlaikus nodrošinot šķīdināšanu, antioksidāciju un izturību pret noārdīšanos,{5}} padarot to labi-piemērotu termiski{7}}jutīgu augu ekstraktu šķīdināšanai un modificēšanai.
Ķīmiskās modifikācijas un sinerģiskas savienošanas tehnoloģijas piedāvā pielāgotus šķīdināšanas risinājumus īpaši nepastāvīgiem augu ekstraktiem. Attiecībā uz aktīvajām sastāvdaļām, kurām raksturīga ārkārtīgi zema polaritāte un izturība pret modifikācijām, nozarē tiek izmantotas vieglas sāls veidošanās un ko{1}}kristālu sagatavošanas metodes; regulējot molekulāro polaritāti un optimizējot kristālu konfigurācijas, šķīdība ūdenī tiek uzlabota pamatlīmenī. Proti, pētnieku grupa veiksmīgi sagatavoja ko-amorfu puerarīna sistēmu, izmantojot nikotīnamīdu kā ligandu, efektīvi pārvarot izejmateriālu režģa ierobežojumus un ievērojami uzlabojot tā šķīdību ūdenī. Tikmēr saderīgas sajaukšanas tehnoloģijas, kurās tiek izmantotas pārtikas -klases un kosmētikas- kategorijas virsmaktīvās vielas, var samazināt ūdens-eļļas saskarnes spriegumu zemās devās (1%–10%), panākot vienmērīgu hidrofobo ekstraktu izkliedi, vienlaikus līdzsvarojot šķīdināšanas efektivitāti un produktu drošību.
Apmeklējot dažādus rūpnīcas{0}}izejmateriālu ražotājus, atklājas, ka nozare ir attālinājusies no vienas-metodes šķīdināšanas procesiem, pakāpeniski ieviešot kombinētu procesu sistēmu, ko raksturo "fiziskā pirmapstrāde, formulu modifikācijas un precīza sajaukšana". Atlases stratēģijas ir pielāgotas dažādu izejvielu specifiskajām īpašībām: zemas-izmaksas fizikālie procesi-, piemēram, ultraskaņas apstrāde un augsta spiediena{5}}homogenizācija-, ir prioritāri lielapjoma pārtikas sastāvdaļām; ciklodekstrīna iekļaušanas un cietās dispersijas tehnoloģijas tiek izmantotas augstākās klases farmaceitiskajām un ādas kopšanas sastāvdaļām; un mikroviļņu žāvēšana zemā -temperatūras un nanolipīdu nesēju tehnoloģijas tiek izmantotas termiski-jutīgiem vai oksidētiem{10}}materiāliem, nodrošinot šķīdību, vienlaikus maksimāli saglabājot augu ekstraktu bioaktīvās efektivitātes saglabāšanu.
Nozares analītiķi atzīmē, ka, turpinot pieaugt patērētāju pieprasījumam pēc dabīgiem un videi{0}}draudzīgiem produktiem, ļoti šķīstošie un stabilie augu ekstrakti ir gatavi kļūt par galveno tirgu. Turpmāk nozare virzīs šķīdināšanas tehnoloģiju attīstību uz racionalizētiem, rentabliem risinājumiem,-optimizējot procesa parametrus un samazinot aprīkojuma šķēršļus-, vienlaikus veicinot dabisko palīgvielu savienošanas un zaļās modifikācijas paņēmienu praktisku pielietojumu. Samazinot atkarību no ķīmiskām piedevām, šie sasniegumi labāk saskaņos augu ekstraktus ar tādu nozaru industrializācijas vajadzībām kā holistiskā veselība, skaistumkopšana un kosmētika, kā arī funkcionālā pārtika.
Shaanxi Lvke Chunyuan Biotechnology Co., Ltd.
Mūsu adrese
Huaxia Yue World, Weibin rajons, Baoji pilsēta, Shaanxi province, Ķīna
Tālruņa numurs
86-13992760792 (Greisa liu Pārdošanas menedžere)
E-pasts
sales04@lucynatural.com
