البوليفينول من قشر المانجو – لماذا طريقة الاستخراج مهمة

تاريخ النشر: 2024-02-28

في سعيهم لحياة أكثر صحة ، يستكشف العلماء باستمرار مصادر بيئية جديدة وطرق فعالة لاستخراج المركبات المفيدة من المصادر الطبيعية. نفايات الطعام مثل المنتجات الثانوية للفاكهة مثل قشور المانجو غنية بالبوليفينول ويمكن استخدامها كمصدر للحصول على مركبات فينولية عالية الجودة. ومن هذه التقنيات التي اكتسبت زخما في السنوات الأخيرة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، وهي عملية تطبق موجات صوتية عالية التردد لاستخراج المركبات النشطة بيولوجيا بكفاءة من المواد النباتية. من بين هذه المركبات ، برز البوليفينول كلاعبين نجوم بسبب فوائده الصحية العديدة ، بما في ذلك خصائصه المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات. انضم إلينا في التعمق في استخراج البوليفينول من قشور المانجو وتعلم كيف تحدث معدات الموجات فوق الصوتية المختلفة فرقا كبيرا في كفاءة الاستخراج وإنتاجية البوليفينول.

ما هي مادة البوليفينول؟

قشور المانجو غنية بالمركبات المعززة للصحة مثل البوليفينول والكاروتينات. مجسات الموجات فوق الصوتية هي كفاءة عالية لاستخراج المواد الكيميائية النباتية القيمة من المنتجات الثانوية الفاكهة مثل قشر المانجو.البوليفينول هي مجموعة متنوعة من المركبات التي تحدث بشكل طبيعي الموجودة في الفواكه والخضروات والشاي والقهوة والنبيذ وغيرها من الأطعمة النباتية. وهي معروفة بخصائصها المضادة للأكسدة ، والتي تساعد على مكافحة الإجهاد التأكسدي في الجسم ، مما يقلل من خطر الإصابة بالأمراض المزمنة مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسرطان والاضطرابات التنكسية العصبية. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر مادة البوليفينول تأثيرات مضادة للالتهابات ومضادة للميكروبات ومضادة للسرطان ، مما يجعلها مكونات قيمة لنظام غذائي صحي. المركبات الفينولية من المنتجات الثانوية للأغذية النباتية هي مصدر منخفض التكلفة يمكن استخدامه كمضافات غذائية أو مكملات تساهم في اتباع نظام غذائي صحي.
قشور المانجو هي مصدر كبير للمركبات الفينولية (14.85-127.6 ملغ / غرام من الوزن الرطب). بالإضافة إلى ذلك ، فإنها توفر كميات عالية من الألياف (36-78 جم / 100 جم من DW) ؛ الفيتامينات (C و E) ؛ والكاروتينات (0.1-51 ملغ / غرام DW).

تقدم الدراسة العلمية لأزنار راموس وزملاؤه رؤى مقنعة في العالم الرائع لاستخراج المركبات الفينولية من المنتجات الثانوية لقشر المانجو وأهمية معدات الاستخراج المناسبة. ألقت نتائج الدراسة الضوء على الأداء المتفوق لصوتنة المسبار في استخراج المركبات الفينولية مقارنة بالحمامات التقليدية بالموجات فوق الصوتية.

نتائج مقنعة: قصة الكفاءة والدقة

مع تكشف البيانات ، أصبح من الواضح أن صوتنة المسبار تحمل المفتاح لفتح خيرات الطبيعة بكفاءة ودقة لا مثيل لها. أظهرت القيم التي تم الحصول عليها لإجمالي المحتوى الفينولي (TPC) اختلافا ملحوظا بين طريقتي الاستخراج. في حين أن الحمام بالموجات فوق الصوتية أسفر عن قيم TPC تتراوح بين 1.6 و 8.7 مجم GAE / g dw ، فإن استخراج sonotrode يتباهى بقيم أعلى تتراوح من 3.9 إلى 9.4 مجم GAE / g dw. أكدت هذه النتائج على قوة الصوتيات من نوع المسبار في تعظيم استخراج المركبات الفينولية من المنتجات الثانوية لقشر المانجو.

لكن مزايا صوتنة المسبار لم تتوقف عند هذا الحد. بالتعمق في التحليل ، اكتشف الباحثون اتجاها رائعا – استخرج صوتنة المسبار مجموعة أكبر من المركبات مقارنة بحمام الموجات فوق الصوتية. مع ما مجموعه 22 مركبا كميا في مقتطفات سونوترود مقابل 15 في عينات الحمام بالموجات فوق الصوتية ، تم التأكيد على تفوق صوتنة نوع المسبار.

مسبار بالموجات فوق الصوتية (سونوترودي) UP400St كما هو مستخدم في دراسة استخراج قشر المانجو بواسطة Aznar-Ramos et al. 2022

مسبار بالموجات فوق الصوتية (سونوترودي) UP400St كما هو مستخدم في دراسة استخراج قشر المانجو بواسطة Aznar-Ramos et al. 2022

إطلاق العنان للمركبات الفينولية من نفايات الفاكهة: انتصار سونيكاتيون من نوع المسبار

من بين المركبات التي لا تعد ولا تحصى المكتشفة ، ظهرت مركبات الفلافونويد كنجوم العرض. أبلغ مستخلص صوتنة المسبار عن أعلى كميات من مركبات الفلافونويد ، مما يدل على قدرته التي لا مثيل لها على فتح دستور الأدوية الطبيعي بكل مجده. على وجه الخصوص ، تم الكشف عن محتوى أعلى من ميثيل غالات في مستخلصات سونوترود - أكثر من ثماني مرات أعلى من مستخلصات الموجات فوق الصوتية للحمام - في حين أن مجموع أيزومرات غالويل جلوكوز وميثيل غالات كان أعلى بكثير في عينات سونوترودي.

التوسع إلى الإنتاج التجاري: من المختبر إلى الصناعة

من المهم أن نلاحظ أن مزايا صوتنة نوع التحقيق تمتد إلى ما وراء جدران المختبر. مع قابليتها للتوسع على المستويين التجريبي والصناعي ، تفتح صوتنة المسبار الأبواب أمام عالم من الاحتمالات. من التجارب الصغيرة إلى الإنتاج على نطاق واسع ، تمهد كفاءة وموثوقية الصوتيات من نوع المسبار الطريق للابتكارات التحويلية في صناعة الاستخراج.

في عالم علم الاستخراج ، حيث كل قطرة مهمة ، تقف الصوتيات من نوع المسبار كمنارات للكفاءة والدقة. من خلال أدائها الرائع في استخراج المركبات الفينولية من المنتجات الثانوية لقشر المانجو ، أعادت هذه الأعاجيب الصوتية تشكيل فهمنا لمنهجيات الاستخراج. بينما نتطلع إلى المستقبل ، تعد الثورة الصوتية التي أثارتها صوتنة من نوع المسبار بفتح آفاق جديدة من الاكتشافات العلمية ، موجة صوتية واحدة في كل مرة.

طرق الاستخراج التقليدية مقابل الاستخراج بالموجات فوق الصوتية

تقليديا ، تم استخراج البوليفينول باستخدام طرق مثل النقع واستخراج Soxhlet والتقطير بالبخار. على الرغم من فعاليتها ، إلا أن هذه التقنيات غالبا ما تتطلب أوقات استخراج طويلة ودرجات حرارة عالية واستخدام المذيبات العضوية ، والتي يمكن أن تتحلل المركبات الحساسة وتضر بجودة المستخلص.

أدخل استخراج بالموجات فوق الصوتية - بديل غير حراري وصديق للبيئة وعالي الكفاءة. تسخر هذه الطريقة قوة الموجات فوق الصوتية ، عادة في نطاق 20 كيلو هرتز إلى 100 كيلو هرتز ، لتعطيل جدران الخلايا وإطلاق المركبات النشطة بيولوجيا من المصفوفات النباتية. تتضمن العملية غمر المادة النباتية في مذيب (عادة ماء أو خليط ماء وإيثانول) وتعريضها لموجات فوق صوتية ، مما يخلق فقاعات تجويف. تنفجر هذه الفقاعات بالقرب من الخلايا النباتية ، مما يولد قوى قص مكثفة ونفاثات دقيقة تسهل عملية الاستخراج. نتيجة لذلك ، يوفر الاستخراج بالموجات فوق الصوتية العديد من المزايا مقارنة بالطرق التقليدية ، بما في ذلك أوقات الاستخراج الأقصر ، وانخفاض استهلاك المذيبات ، وإنتاجية استخراج أعلى.

فوائد استخراج البوليفينول بالموجات فوق الصوتية:

يوفر استخدام الاستخراج بالموجات فوق الصوتية لعزل البوليفينول فوائد عديدة:

  1. كفاءة استخراج محسنة: تخترق الموجات فوق الصوتية الأنسجة النباتية بشكل أكثر فعالية من الطرق الميكانيكية ، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة الاستخراج وزيادة غلة البوليفينول.
  2. تقليل وقت المعالجة: بالمقارنة مع التقنيات التقليدية ، فإن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية يقلل بشكل كبير من أوقات الاستخراج ، مما يسمح بإنتاج أسرع وزيادة الإنتاجية.
  3. الحفاظ على النشاط الحيوي: تقلل الطبيعة اللطيفة للاستخراج بالموجات فوق الصوتية من التدهور الحراري وأكسدة البوليفينول ، مما يحافظ على خصائصها النشطة بيولوجيا ويعزز جودة المستخلص.
  4. صديقة للبيئة: على عكس الطرق كثيفة المذيبات ، يتطلب الاستخراج بالموجات فوق الصوتية الحد الأدنى من استخدام المذيبات ويلغي الحاجة إلى المذيبات العضوية السامة ، مما يجعلها مستدامة بيئيا وقابلة للتطبيق اقتصاديا.

تطبيقات استخراج البوليفينول بالموجات فوق الصوتية:

أدى تنوع الاستخراج بالموجات فوق الصوتية إلى اعتماده على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الأدوية والمغذيات والأغذية والمشروبات ومستحضرات التجميل والأدوية العشبية. تتضمن بعض التطبيقات الشائعة ما يلي:

  • إنتاج مستخلصات غنية بالبوليفينول للمكملات الغذائية والأغذية الوظيفية
  • تطوير مضادات الأكسدة الطبيعية لاستخدامها في حفظ الأغذية ومستحضرات التجميل
  • استخراج المركبات النشطة بيولوجيا من النباتات الطبية للتركيبات الصيدلانية
  • تحسين عمليات الاستخراج لفئات فرعية معينة من البوليفينول ، مثل الفلافونويد والأحماض الفينولية والعفص

 
مراجع:

 

 

مستخرج من نوع المسبار بالموجات فوق الصوتية من الدرجة الصناعية للمعالجة المضمنة للمنتجات الثانوية للفاكهة من أجل عزل المركبات النشطة بيولوجيا مثل البوليفينول.

Sonicator MSR-4 مع مجسات الموجات فوق الصوتية 4x 4kW (إجمالي طاقة الموجات فوق الصوتية 16kW) للاستخراج الصناعي للمركبات النشطة بيولوجيا من قشر المانجو.

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

دعونا الحصول على اتصال.