การสกัดพืชแบบดั้งเดิมมักพึ่งพาตัวทำละลายอินทรีย์ปริมาณมากและการให้ความร้อนนาน วิธีนี้ใช้ได้ผล แต่มีต้นทุนสูง ใช้พลังงานมาก เกิดของเสียจากตัวทำละลาย และอาจทำลายโมเลกุลที่ไวต่อความร้อนซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการนำกลับมาพอดี การสกัดสีเขียวตั้งคำถามที่ดีกว่า: เราจะใช้ฟิสิกส์ทำงานแทนได้มากขึ้นหรือไม่
เทคนิคสองอย่างอยู่ใจกลางกระบวนการของ VITI — การสกัดด้วย “คลื่นความถี่สลายเซลล์” อัลตราโซนิก และการสกัดแบบไมเซลล์ ทั้งคู่ลดภาระทางเคมีและความร้อนของการสกัด พร้อมเพิ่มการนำสารพฤกษเภสัชเป้าหมายกลับคืน
“คลื่นความถี่สลายเซลล์” อัลตราโซนิก: ใช้โพรงอากาศเป็นเครื่องมือ
การสกัดด้วยอัลตราซาวด์ทำงานผ่านการเกิดโพรงอากาศจากคลื่นเสียง (acoustic cavitation) คลื่นเสียงความถี่สูงสร้างฟองอากาศขนาดเล็กในของเหลว เมื่อฟองเหล่านั้นยุบตัว จะปลดปล่อยพลังงานเข้มข้นในจุดเฉพาะที่ ใกล้ผนังเซลล์พืช การยุบตัวนี้ทำลายโครงสร้างเซลล์เชิงกลและดันตัวทำละลายเข้าสู่เนื้อเยื่อ เร่งการปลดปล่อยสารภายในเซลล์
ผลในทางปฏิบัติคือการสกัดเร็วขึ้นที่อุณหภูมิต่ำลงโดยใช้ตัวทำละลายน้อยลง เนื่องจากพลังงานถูกส่งผ่านเชิงกลแทนที่จะเป็นความร้อนรวม อ่างสกัดจึงเย็นกว่า ซึ่งช่วยปกป้องสารออกฤทธิ์ที่ไม่ทนความร้อนซึ่งมิฉะนั้นจะเสื่อมสลาย
- กลไก: การเกิดโพรงอากาศทำลายผนังเซลล์และเพิ่มการถ่ายเทมวล
- ประโยชน์: เวลาสกัดสั้นลงและใช้ตัวทำละลายน้อยลง
- ประโยชน์: อุณหภูมิกระบวนการต่ำลงช่วยปกป้องสารพฤกษเภสัชที่ไวต่อความร้อน
การสกัดแบบไมเซลล์: การจับสารอย่างนุ่มนวลในน้ำ
การสกัดแบบไมเซลล์อาศัยหลักเคมีกายภาพอย่างง่าย: เมื่อเกินความเข้มข้นวิกฤต โมเลกุลสารลดแรงตึงผิวจะรวมตัวเองเป็นไมเซลล์ที่มีด้านนอกชอบน้ำและแกนกลางชอบน้ำมัน แกนกลางนี้สามารถละลายและทำให้สารเป้าหมายที่ไม่ชอบน้ำเข้มข้นขึ้นได้โดยตรงในระบบน้ำ
ด้วยการทำงานในน้ำมากขึ้นโดยใช้สารลดแรงตึงผิวที่ไม่เป็นอันตราย การสกัดแบบไมเซลล์ช่วยลดการพึ่งพาตัวทำละลายอินทรีย์ระเหยง่าย และเป็นเส้นทางที่นุ่มนวลสำหรับสารที่ละลายน้ำได้ไม่ดีด้วยตัวเอง
ทำไม “สีเขียว” จึงเป็นวิศวกรรมที่ดีกว่าด้วย
บางครั้งเคมีสีเขียวถูกมองว่าเป็นเรื่องการปฏิบัติตามกฎ แต่ในการสกัดมันมักเป็นเพียงวิศวกรรมที่ดีกว่า: ตัวทำละลายที่ต้องซื้อและกำจัดน้อยลง พลังงานต่อกิโลกรัมน้อยลง สภาวะอ่อนโยนกว่า และผลผลิตคุณภาพสูงกว่า ชัยชนะด้านความยั่งยืนและด้านคุณภาพชี้ไปในทิศทางเดียวกัน
VITI พัฒนาและตรวจสอบกระบวนการเหล่านี้จากหลักการพื้นฐานสำหรับวัตถุดิบแต่ละชนิด เพราะโปรไฟล์โพรงอากาศหรือระบบสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับเมทริกซ์ของพืชและโมเลกุลที่ต้องการนำกลับคืน