استخراج مواد مؤثره و عصاره‌های طبیعی از گیاهان مختلف، امر بسیار مهمی است که پژوهشگران حوزه‌های مربوطه، توجه ویژه‌ای به آن دارند. در این خصوص، به‌منظور ارزیابی روش‌های نوین استخراج این مواد، پژوهشی مروری انجام شده است.
به گزارش آردی نیوز و به نقل از ایسنا، محصولات طبیعی حاصل از گیاهان دارویی، یکی از مهم‌ترین منابع اولیه برای تهیه مواد آرایشی، عطرسازی، ترکیبات طعم‌دهنده، رنگ‌ها و همچنین داروها هستند.
طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، امروزه بیش از ۸۰ درصد مردم جهان برای درمان بیماری‌ها از داروهایی با منشاء گیاهی استفاده می‌کنند. تقریباً یک‌چهارم داروهای تهیه‌شده در دنیا دارای منشاء گیاهی هستند که یا به‌طور مستقیم از گیاهان، عصاره‌گیری شده‌اند یا براساس ترکیب‌های گیاهی ساخته شده‌اند.
به گفته محققان، نیاز مداوم جامعه بشری به استخراج ترکیبات مؤثر گیاهی، سبب انجام پژوهش‌های گسترده‌ای درزمینه معرفی فرایند استخراجی کارآمدتر و اقتصادی‌تر شده است. برای استخراج ترکیبات فعال گیاهی، روش‌های عصاره‌گیری متنوعی وجود دارد. روش‌های سنتی دستیابی به ترکیبات طبیعی گیاهان، مثل تقطیر آبی یا بخار آب و استخراج با حلال آلی، معایبی مانند اتلاف ترکیبات فرّار، بازده کم، زمان استخراج طولانی، تخریب ترکیبات غیراشباع و باقی ماندن حلال سمی را به دنبال دارند به همین دلیل برای بهبود بازدهی استخراج مواد مؤثره از گیاهان دارویی، روش‌های جدیدی ابداع شده است.
در این رابطه، محققین پردیس ابوریحان دانشگاه تهران، پژوهشی مروری را انجام داده‌اند که در آن روش‌های نوین برای استخراج عصاره گیاهان دارویی مورد بررسی و مقایسه واقع شده‌اند.
این روش‌ها شامل روش استخراج به کمک فراصوت (UAE)، روش استخراج به کمک مایکروویو (MAE) و استخراج با سیال فوق بحرانی (SFE) بوده‌اند.
دکتر محمد ابونجمی، دانشیار گروه فنی کشاورزی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران و سایر همکارانش در این پژوهش، در توضیح روش‌های فوق می‌گویند: «فراصوت، شامل امواج مکانیکی است که برای پراکنده شدن، به محیط الاستیک و صداهایی با فرکانس موجی متفاوت نیاز دارد. صداها در فرکانس شنوایی انسان (از ۱۶ هرتز تا ۲۰-۱۶ کیلوهرتز) هستند، درحالی‌که فراصوت، فرکانس‌هایی بالاتر از شنوایی انسان، اما پایین‌تر از فرکانس‌های مایکروویو (از ۲۰ کیلوهرتز تا ۱۰ مگاهرتز) دارد. این امواج کاربرد وسیعی در صنایع غذایی دارند که ازجمله آن‌ها می‌توان به خشک‌کردن، ترد کردن گوشت، تعیین کیفیت تخم‌مرغ، تمیز کردن سطوح، استریلیزاسیون تجهیزات، مهار فعالیت آنزیم‌ها و میکروب‌ها و بالاخره استخراج ترکیبات مولد عطر و طعم اشاره کرد».
محققین فوق در ادامه توضیحات این روش‌ها افزوده‌اند: «مایکروویو، شامل امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا بین فرکانس رادیویی و ناحیه مادون قرمز از طیف الکترومغناطیسی است. اخیراً این امواج علاوه‌بر پختن غذا، کاربردهای دیگری در صنعت از قبیل پردازش مواد، اصلاح خاک و ساخت مواد آلی نیز پیدا کرده‌اند.
سیالات فوق بحرانی نیز موادی هستند که در فشار و دمای بالاتر از حالت بحرانی خود قرار دارند که موجب می‌شود تا خصوصیات این سیالات در محدوده وسیعی تغییر کند. قدرت حلالیت آن‌ها برای مواد غیر قطبی یا با قطبیت کم، بسیار بالاست که با افزایش جرم مولکولی کاهش می‌یابد».
بررسی‌های محققین فوق نشان می‌دهد که استفاده از روش فراصوت می‌تواند فرایند استخراج را با افزایش انتقال جرم بین حلال و مواد گیاهی بهبود بخشد. به گفته آن‌ها، استخراج به کمک فراصوت علاوه‌بر اینکه روشی سریع و قابل اجرا در دمای پایین بوده و بازده را بهبود می‌بخشد، در محصول نهایی نیز تخریب حرارتی کمتری را به نسبت روش‌های سنتی نشان می‌دهد.
ابونجمی و همکاران محققش اظهار می‌دارند: «در مایکروویو، هنگامی‌که از نمونه‌های خشک استفاده شود، مقدار عملکرد به‌طور چشم‌گیری کاهش نشان می‌دهد. درواقع، بازده (عملکرد) استخراج به کمک مایکروویو معمولاً درحالتی که فاقد یک حلال دوقطبی به‌منظور جذب انرژی مایکروویو باشد، بسیار پایین است. بنابراین این روش در بخش حلال و ماهیت مواد جامد محدود است».
آن‌ها می‌افزایند: «استخراج به روش سیال فوق بحرانی نیز یک روش ابتکاری به‌منظور استخراج مواد جامد با استفاده از سیال فوق بحرانی است. استخراج با سیال فوق بحرانی با دی‌اکسیدکربن، یک تکنیک غیر معمول است که می‌تواند عملکرد خوبی را ارائه دهد. این روش مناسب استخراج عطر، تولید اسانس با کیفیت‌تر و با عملکرد بهتر است. اما معایب استخراج به روش سیال فوق بحرانی، نیاز به تجهیزات گران‌قیمت دارد و سختی استخراج مولکول‌های قطبی بدون اضافه کردن تعدیل‌کننده به دی‌اکسیدکربن، از مشکلات آن به‌حساب می‌آید».
محققین پردیس ابوریحان دانشگاه تهران در نتیجه‌گیری از پژوهش مروری خود که در نشریه علمی «صوت و ارتعاش» منتشر شده، آورده‌اند: «بااین‌حال، هرچند روش عصاره‌گیری به کمک فراصوت توانسته است تاکنون به‌عنوان روشی آسان، کم‌هزینه، سریع، سازگار با محیط زیست و با عملکرد بالا خود را به اثبات برساند و گزینه مناسبی برای استخراج عصاره به‌حساب می‌آید، اما لازم است برای به‌دست آوردن بهترین و مؤثرترین عصاره، مواردی نظیر خصوصیات ماده گیاهی، مدت‌زمان و دمای استخراج، حلال مناسب، نوع روش استخراج و دقت در مراحل عصاره‌گیری مورد توجه قرار گیرند».
«صوت و ارتعاش»، نشریه‌ای دارای مجوز علمی ترویجی است که از سال ۱۳۹۱ توسط انجمن آکوستیک و ارتعاشات ایران و به‌صورت دو شماره در سال منتشر می‌شود.