مقتطفات كايتكين متفوقة مع الموجات فوق الصوتية
استخراج الموجات فوق الصوتية من Catechins
استخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية غير الحرارية، والتي تقوم على تطبيق القوى الميكانيكية النقية. وتقترن موجات الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد وعالية الكثافة عبر مسبار بالموجات فوق الصوتية (سونوترودي) في وسط سائل. تخرّج قوى القص الشديدة للتجويف الصوتي وتعطل أغشية الخلايا، وتعزز النقل الجماعي بين داخل الخلية والمذيب، وتطلق المركبات داخل الخلايا في المذيب.
في استعراضهم المكثف لأساليب الاستخراج من الشاي الأخضر (كاميليا سينينسي) ، وجد Banerjee و Chaterjee (2015) أن الموجات فوق الصوتية من نوع المسبار أكثر كفاءة بكثير من الحمامات بالموجات فوق الصوتية. وعلاوة على ذلك، فإن المؤلفين الدولة أن استخراج بالموجات فوق الصوتية هو النمط المفضل لاستخراج الشاي catechins بسبب زيادة فعالية عملية الاستخراج في درجة حرارة أقل، مما يمنع التدهور الحراري للمركبات الحساسة للحرارة ويحافظ قيمتها الطبية. استخراج درجة الحرارة العالية غالبا ما يؤدي إلى تدهور البوليفينول ويزيد من البروتين والإفراج عن البكتين، والتي تتداخل مع نوعية الجهازية من الشاي عن طريق تشكيل كريم. ميزة سونيكيشن تكمن في آليتها غير الحرارية. استخراج بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تزيد من إنتاج البوليفينول الشاي في 65 درجة مئوية في حين بالمقارنة مع الاستخراج التقليدي في 85 درجة مئوية.
استخراج بالموجات فوق الصوتية يعطي غلة عالية من المواد الغذائية عالية الجودة. كعملية غير حرارية ، يتجنب الاستخراج بالموجات فوق الصوتية فقدان العناصر الغذائية الحساسة للحرارة.
ويمكن أيضا أن يتم استخراج بالموجات فوق الصوتية في درجة حرارة الغرفة أو في السوائل المبردة. انقر هنا، لقراءة المزيد عن الشاي الباردة المشروب بالموجات فوق الصوتية!
- خالية من المذيبات / المياه القائمة على
- العائد استخراج عالية
- مقتطفات جودة عالية
- مقتطفات الطيف الكامل
- عملية سريعة
- أخضر، صديق للبيئة
- عملية بسيطة وآمنة
- صيانة منخفضة
- بسرعة روي
الخالط بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT (2kW) مع مفاعل دفعة أثار باستمرار
دراسة حالة لاستخراج الكاتكن بالموجات فوق الصوتية
يمكن إجراء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام المذيبات المختلفة ، بما في ذلك الماء والإيثانول والماء: مزيج الإيثانول والأيزوبروبانول والزيوت النباتية والجليسرين ، إلخ.
في دراسة من عام 2018 ، قارن أيلديز وآخرون الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام الماء والإيثانول كمذيبات مع طريقة استخراج المياه الساخنة التقليدية. لهذه الدراسة على النطاق التجريبي ، وتستخدم Hielscher UIP2000hd (2kW، 20kHz) بالموجات فوق الصوتية في دفعة وفي الإعداد تدفق مستمر.
وأظهرت النتائج أن استخراج بالموجات فوق الصوتية مع الإيثانول كان بشكل ملحوظ (ع < 0.05) more efficient to extract higher yields of EGCG, EGC, ECG, and EC than conventional hot water extraction and ultrasonic water-based extraction. Under optimised process conditions, almost 100% and 50% more EGCG content was obtained ultrasonic ethanol extraction than conventional hot water extraction and ultrasonic extraction with water, respectively. The optimal conditions for the ultrasonic extraction of EGCG with ethanol were 66.53ºC, 43.75 min and, 67.81% ethanol.
Ultrasonic extraction is the preferred mode of tea catechins due to the increased efficacy of extraction process at lower temperature by retaining their antioxidant activity.
[/two_thirds]
[one_third_last]
[/one_third_last]
[two_thirds]
عالية الأداء بالموجات فوق الصوتية النازعات
وتستخدم أنظمة استخراج Hielscher Ultrasonics في جميع أنحاء العالم في الغذاء وفارما للإنتاج التجاري للمستخلصات النباتية عالية الجودة المستخدمة كمكملات غذائية وأدوية. Wether كنت ترغب في إنتاج دفعات أصغر من الشاي الباردة الشراب أو معالجة كميات كبيرة من مقتطفات من البوليفينول عالية الجودة / catechin، Hielscher الموجات فوق الصوتية لديه مستخرج الموجات فوق الصوتية مناسبة بالنسبة لك. الموجات فوق الصوتية سهلة وآمنة للعمل. تسمح البرامج البديهية والتحكم الرقمي عبر شاشة اللمس بالتحكم الدقيق في العملية. قوة معدات Hielscher بالموجات فوق الصوتية يسمح لعملية 24 / 7 في الخدمة الشاقة وفي بيئات صعبة.
عملية التوحيد القياسي مع الموجات فوق الصوتية Hielscher
وينبغي إنتاج مستخلصات من الأغذية والعقاقير وفقا لممارسات التصنيع الجيدة (GMP) وفي إطار مواصفات المعالجة الموحدة. تأتي أنظمة الاستخراج الرقمي ة لـ Hielscher Ultrasonics مع برامج ذكية ، مما يجعل من السهل تعيين عملية سونيكيشن والتحكم فيها بدقة. تسجيل البيانات التلقائي يكتب جميع معلمات عملية الموجات فوق الصوتية مثل الطاقة بالموجات فوق الصوتية (إجمالي وصافي الطاقة)، والسعة، ودرجة الحرارة، والضغط (عندما يتم تركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة والضغط) مع التاريخ والطابع الزمني على المدمج في بطاقة SD. هذا يسمح لك لمراجعة كل الكثير معالجتها بالموجات فوق الصوتية. في الوقت نفسه ، يتم ضمان إعادة الإنتاج وجودة المنتج عالية باستمرار.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:
| دفعة حجم | معدل المد و الجزر | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500ML | 10 إلى 200ML / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000ML | 20 إلى 400ML / دقيقة | Uf200 ः ر، UP400St |
| 00.1 إلى 20L | 00.2 إلى 4L / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L / دقيقة | UIP4000hdT |
| زمالة المدمنين المجهولين | 10 إلى 100L / دقيقة | UIP16000 |
| زمالة المدمنين المجهولين | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
مراجع الادب
- أيلدز، سينا ساكلار؛ كارادينيز، بولنت؛ ساجكانب، نيهان؛ بهارا، بانو؛ نحن، أحمد عبد الله؛ آلسفار، سيزارتين (2018): تحسين معلمات استخراج gallate epigallocatechin باستخدام المياه الساخنة التقليدية والموجات فوق الصوتية بمساعدة الأساليب من الشاي الأخضر. تجهيز الأغذية والمنتجات الحيوية 111 (2018). 37–44.
- بانيرجي، س.، تشاترجي، ج. (2015): استراتيجيات استخراج فعالة من الشاي (كاميليا سينينس) الجزيئات الحيوية. J. الغذاء Sci. تكنول. 52, 2015. 3158–3168.
- مارتين - غارسيا بياتريز؛ باسيني، فيديريكا؛ فيراردو، فيتو؛ دياز دي سيريو، إكسابيت؛ تيلويتش، أورزولا؛ غوميز - كارافاكا، أنا ماريا؛ كابوني ماريا فيورينزا (2019): الأمثل من سونوترودي بالموجات فوق الصوتية بمساعدة استخراج Proanthocyanidins من الحبوب المستهلكة Brewers. مضادات الأكسدة 2019، 8، 282.
- بيتينيي ل. ، بيرينو-ايسارتير س. ، وجدي ج. ، تشيات ف. (2013): دفعة والموجات فوق الصوتية المستمر ساعد استخراج أوراق Boldo (Peumus boldus Mol.). المجلة الدولية للعلوم الجزيئية 14, 2013. 5750-5764.
- سوليك، ك. أوثمر، "موسوعة التكنولوجيا الكيميائية"؛ 4 th Ed. J. وايلي & أبناء: نيويورك، 1998، المجلد. 26، ص. 517-541.
حقائق تستحق العلم
استخراج بالموجات فوق الصوتية – مبدأ العمل
استخراج بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة ميكانيكية للافراج عن وعزل المركب داخل الخلايا من المصفوفات الخلية مثل الخلايا النباتية. عندما تقترن موجات الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة في الطين (على سبيل المثال تتكون في جزيئات النبات الموحلة في الماء أو المذيبات)، موجات الموجات فوق الصوتية حيوية للغاية توليد التجويف. ظاهرة التجويف يؤدي محليا إلى درجات الحرارة القصوى، والضغوط، ومعدلات التدفئة / التبريد، والفوارق في الضغط وقوى القص العالية في الوسط. عندما تنهار فقاعات التجويف على سطح المواد الصلبة (مثل الجسيمات والخلايا النباتية والأنسجة وما إلى ذلك) ، تولد الطائرات الدقيقة والاصطدام بين الأجزاء تأثيرات مثل تقشير السطح والتآكل وانهيار الجسيمات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن انهيار فقاعات التجويف في الوسائط السائلة يخلق اضطرابات كلية وخلط ًا جزئيًا.
التشعيع بالموجات فوق الصوتية يمثل وسيلة فعالة لتعزيز عمليات النقل الجماعي ، لأن sonication يؤدي إلى التجويف وآلياته ذات الصلة مثل نقل micros بواسطة الطائرات السائلة ، والضغط وإزالة الضغط في المواد مع ما يترتب على ذلك تعطيل جدران الخلايا، فضلا عن ارتفاع معدلات التدفئة والتبريد.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا النباتية: المقطع المستعرض المجهري (TS) يظهر آلية الإجراءات خلال استخراج الموجات فوق الصوتية من الخلايا (التكبير 2000x) [المورد: Vilkhu وآخرون. 2011]
الموجات فوق الصوتية من شظايا المواد النباتية مصفوفة الخلايا النباتية ويعزز ترطيب نفسه. ويخلص كيمات وآخرون (2015) إلى أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية للمركبات النشطة بيولوجياً من النباتات هو نتيجة لآليات مستقلة أو مجتمعة مختلفة بما في ذلك التجزئة والتآكل والشعيرات الدموية وإزالة التركيب ة والنوبورات. هذه الآثار تعطيل جدار الخلية، وتحسين النقل الجماعي عن طريق دفع المذيبات في الخلية وامتصاص المذيبات النباتية المركبة محملة بها، وضمان حركة السائل عن طريق خلط الصغرى.
ما هي المزايا الرئيسية لاستخراج الموجات فوق الصوتية؟
- عملية سريعة وارتفاع الناتج
- استخدام طاقة منخفضة
- انخفاض تكلفة المعالجة
- التكنولوجيا غير الحرارية
- نقاء أعلى
- التكنولوجيا الخضراء
التجويف الصوتي وآثاره
في السائل ، تخلق الموجات فوق الصوتية دورات مكثفة متناوبة عالية الضغط / منخفضة الضغط ، مما يؤدي إلى تشكيل فقاعات التجويف. على مدى عدة دورات الضغط، فقاعات التجويف تنمو حتى تصل إلى حد، حيث فقاعة لا يمكن أن تمتص المزيد من الطاقة. عند هذه النقطة تنهار الفقاعة بعنف. خلال فقاعة انهيار الظروف المتطرفة مثل ارتفاع درجات الحرارة تصل إلى 5000K، وضغوط تصل إلى 2000atm، وارتفاع معدلات التدفئة / التبريد والفوارق الضغط تحدث. منذ ديناميات انهيار فقاعة أسرع من نقل الكتلة والحرارة، وتقتصر الطاقة في تجويف الانهيار إلى منطقة صغيرة جدا، وتسمى أيضا "بقعة ساخنة". يؤدي انهيار فقاعة التجويف أيضًا إلى اضطرابات صغيرة ، وطائرات سائلة تصل سرعتها إلى 280 مترًا في الثانية وقوى القص الناتجة. وتعرف هذه الظاهرة باسم التجويف بالموجات فوق الصوتية أو الصوتية.
ويستند استخراج بالموجات فوق الصوتية على التجويف الصوتية وقوتها القص الهيدروديناميكية
Catechins
ومن المعروف الشاي الأخضر لتكون غنية في البوليفينول مثل حمض caffeic، حمض الغاليك، catechin، epicatechin، gallocatechin، catechin gallate، gallocatechin gallate، epicatechin gallate، epigallocatechin، وepigallocatechin gallate (EGCG)، مما يجعل الشاي الأخضر شعبية الغذاء الصحي المستهلكة كالمشروبات ومستخلص. EGCG هو catechin المعروفة, الذي هو موجود بكميات عالية في الأوراق المجففة من الشاي الأخضر (7380 ملغ لكل 100 غرام), الشاي الأبيض (4245 ملغ لكل 100 غرام), وبكميات أصغر في الشاي الأسود (936 ملغ لكل 100 غرام). خلال إنتاج الشاي الأسود، يتم تحويل الكاتكينات في الغالب إلى اللافلافيين وthearubigins عبر أوكسيديز البوليفينول.
الفوائد الصحية لـ Epigallocatechin Gallate (EGCG)
من مجموعة catechins، epigallocatechin gallate (EGCG) هو الأكثر بحثا والأكثر واعدة. من مضادات السرطان، المضادة للأكسدة، المضادة للالتهابات، المضادة للتليف، المضادة للكولاجين لتعزيز الجهاز المناعي والآثار المضادة للشيخوخة، EGCG يظهر العديد من الفوائد، وبالتالي يتم استهلاكها في شكل مشروبات الشاي الأخضر وكذلك في شكل مكملات غذائية مثل كبسولات، مساحيق، أقراص الخ.
تشير الدراسات البحثية إلى أن الكايتسينات مثل epigallocatechin gallate (EGCG) قد تقلل من الالتهاب ويمكن أن تمنع بعض الحالات المزمنة، مثل أمراض القلب والسكري وبعض أشكال السرطان.
EGCG وآثاره المضادة للسرطان
منذ السرطان هو مرض غالبا ما تهدد الحياة, خصائص مضادة للسرطان من EGCG هي تحت البحوث الثقيلة. تشير الدراسات إلى أن EGCG يمكن أن تمنع تكوين الورم عن طريق تقليل أو القضاء على آثار المواد المسرطنة. هناك نتائج تشير إلى أن EGCG يمنع الديثيل نيتروسامين الناجم عن السمنة المرتبطة بتكوين الورم الكبدعن طريق تثبيط محور IGF / IGF-1R ، وتحسين فرط الأنسولين ، وتخفيف الالتهاب المزمن. الmechnaism آخر من تأثير مكافحة السرطان EGCG هو تثبيط تولد الأوعية وبالتالي كبح انتشار الورم.
EGCG وآثارها المضادة للأكسدة
تحدث عمليات مضادة للأكسدة لا تعد ولا تحصى في جسم الإنسان وتساهم في الصحة والقوة والرفاه. EGCG هو مضاد للأكسدة. يمكن أن تحمي مضادات الأكسدة من التلف الخلوي عن طريق مسح الجذور الحرة وتحييدها. حلقات الفينول في هيكل EGCG بمثابة الفخاخ الإلكترون والزبالين من الجذور الحرة، ومنع تشكيل أنواع الأكسجين التفاعلي، والحد من الأضرار الناجمة عن الإجهاد التأكسدي.
EGCG وآثاره المضادة للالتهابات
يمكن أن يكون سبب الالتهاب المرض والإجهاد المزمن والتلوث البيئي. يتفاعل الجسم مع عوامل الإجهاد هذه مع الالتهاب ، والذي يتميز بتجميع عدد كبير من الخلايا المناعية في المواقع الالتهابية ، وإطلاق السيتوكينات البرولية ، وأنواع الأكسجين / النيتروجين التفاعلية (ROS / RNS). ترتبط ROS/RNS بتنشيط عامل النسخ NF-B والبروتين المنشط-(AP-)1. بعد التنشيط ، ينقل NF-jB و AP-1 من السيتوبلازم إلى النواة وupregulate مجموعة متنوعة من التعبيرات الجينية الالتهابية ، والتي تسبب لاحقًا استجابة التهابية متفاقمة وتلف الأنسجة.
EGCG يمنع انتقال NF-B و AP-1 أن التعبير عن iNOS و COX-2 يتم تنظيمه بشكل أساسي عن طريق مسح أكسيد النيتريك، البيروكنيتريت، وغيرها من ROS/RNS ويتم تقليل إنتاج العوامل الالتهابية.
EGCG وآثاره على تعزيز تكوين العظام
هشاشة العظام هو مرض شديد يتميز انحطاط مصفوفة العظام وفقدان كثافة العظام. EGCG يظهر الآثار التنظيمية على استقلاب العظام. EGCG يمكن أن تحفز المبرمج من العظام وتمنع تشكيل العظام عن طريق منع توليد NF-B و IL-1b. وعلاوة على ذلك، فإنه يمكن أن تعزز تشكيل العقيدات العظام المعدنية.
[را. شينيو تشو؛ جيا دينغ؛ يي مان; ييلي كو (2017): مستخلصات الشاي الأخضر Epigallocatechin-3-gallate للعلاجات المختلفة. BioMed Research International Vol. 2017]