استخراج بالموجات فوق الصوتية من كويلاجا الصابونين
- مقتطفات الصابونين من شجرة Quillaja saponaria Molina هي المصدر الرئيسي للسابونين للتطبيقات الصناعية.
- استخراج بالموجات فوق الصوتية من الصابونين Quillaja الغلة في الصابونين عالية الجودة.
- استخراج بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة فعالة للغاية لإنتاج غلة عالية من استخراج الصابونين Quillaja في وقت قصير.
كويلاجا سابونين استخراج
مستخلص Quillaja saponin (المرادفات: مقتطفات quillaia ، bois de Panama ، مستخلصات لحاء بنما ، مقتطفات quillai ، مستخلصات لحاء Quillay ، مستخلصات لحاء الصابون) هي مادة مستخرجة من شجرة Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria). يتكون مستخلص Quillaja من أكثر من 100 سابونين ترايتيربينويد. الصابونين الرئيسي الموجود هو جليكوسيدات حمض الكويليك. المكونات الرئيسية الأخرى هي البوليفينول والعفص وكذلك كميات صغيرة من الأملاح والسكريات. يتم إنتاج مستخلص Quillaja الذي تم الحصول عليه عن طريق الاستخراج المائي لللحاء الداخلي المطحون أو خشب السيقان المشذبة وفروع شجرة Quillaja saponaria. نظرا لأن مستخلصات Quillaja saponin تحتوي على كل من المواد الخافضة للتوتر السطحي والمركبات الفينولية ، فهي مثيرة للاهتمام بشكل غير عادي لصياغة المكونات الغذائية الوظيفية الحساسة وحمايتها من الأكسدة.
يتزايد استخدام الصابونين كمستحلبات طبيعية بشكل كبير بسبب الطلب المتزايد على المنتجات الصحية والطبيعية بدون إضافات اصطناعية. صابونين Quillaja عبارة عن مستحلبات رائعة لمستحلبات O / W والمستحلبات النانوية وقد أظهرت تأثيرات جيدة جدا في تركيبات مختلفة مثل المشروبات وخلطات الزيت. التطبيق الشائع لمستخلص Quillaja saponin هو استحلاب زيوت CBDوالمشروبات الشفافة والمنتجات الغذائية الرغوية. يمكن استخدام صابونين Quillaja بمفرده أو بالاشتراك مع عوامل استحلاب أخرى.
Q-Naturale® هو مادة مضافة للغذاء تعتمد على سابونين لحاء Quillaja ، والذي تمت الموافقة عليه من قبل إدارة الغذاء والدواء كمستحلب فعال للأطعمة والمشروبات. إلى جانب عامل الاستحلاب ، يتم استخدام صابونين Quillaja في التركيبات الصيدلانية لخصائصه المضادة للبكتيريا ، والفيروسات ، والفطريات ، والطفيليات ، ومضاد للأورام ، والكبد ، والمناعة المساعدة.
- عائد متفوق
- استخراج عالي السرعة – في غضون دقائق
- مستخلصات عالية الجودة – خفيف وغير حراري
- مذيب أخضر (أي ماء)
- فعالة من حيث التكلفة
- عملية سهلة وآمنة
- انخفاض تكاليف الاستثمار والتشغيل
- 24/7 عملية تحت الخدمة الشاقة
- طريقة خضراء وصديقة للبيئة
استخراج دفعة بالموجات فوق الصوتية 120 لتر من النباتات مع UIP2000hdT والمحرض
دراسة حالة لاستخراج الصابونين بالموجات فوق الصوتية من Quillaja
من أجل تحضير مستخلص Quillaja عالي الجودة ، والذي يوفر الوظائف المطلوبة كمضافات غذائية وصيدلانية ، يجب عزل المواد الكيميائية النباتية النشطة ، وهي الصابونين. سابونين Quillaja هو سابونين ترايتيربين معزول عن لحاء شجرة الصابون. يعزز التجويف بالموجات فوق الصوتية الاستخراج عن طريق تحسين التلامس بين المواد الصلبة والسائلة وزيادة نقل الكتلة.
يهتم وآخرون. تثبت في دراستهم بوضوح أن الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) يمكن أن يعزز عملية استخراج المبادئ النشطة بيولوجيا من Quillaja Saponaria Molina. استخدموا خشب Quillaja ورقائق اللحاء واستخلصوا الصابونين في الماء باستخدام صوتنة ، بحيث يشتمل المنتج النهائي فقط على المكونات الطبيعية والمواد الخام ويمكن استخدامه في عمليات تصنيع الأغذية. كطريقة استخراج غير حرارية ، تم الاحتفاظ بدرجة حرارة الاستخراج أثناء الموجات فوق الصوتية باستمرار عند 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت). زادت غلة الاستخراج بشكل ملحوظ مع فترة الصوتنة من 10 إلى 30 دقيقة. كانت غلة 20 دقيقة عند 20 درجة مئوية في الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية مماثلة لتلك التي حققتها الطريقة التقليدية 3 ساعات استخراج عند 60 درجة مئوية.
تستخدم أجهزة الموجات فوق الصوتية لإعداد مستحلبات o / w مستقرة على المدى الطويل باستخدام مستخلص الصابونين Quillaja لتثبيت المستحلب فيزيائيا وكيميائيا. انقر هنا لقراءة المزيد عن الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية!
مستخلصات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء
Hielscher Ultrasonics متخصصة في تصنيع المعالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لإنتاج مقتطفات عالية الجودة من النباتات.
تتراوح مجموعة منتجات Hielscher الواسعة من الموجات فوق الصوتية المخبرية الصغيرة والقوية إلى الأنظمة القوية والصناعية بالكامل ، والتي توفر الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة لاستخراج وعزل المكونات النشطة بيولوجيا بكفاءة (على سبيل المثال كيرسيتين, كافايين, كركم, التربينات إلخ). جميع أجهزة الموجات فوق الصوتية من 200 واط ل 16000 واط تتميز بشاشة ملونة للتحكم الرقمي وبطاقة SD مدمجة لتسجيل البيانات تلقائيا وجهاز التحكم عن بعد في المتصفح والعديد من الميزات سهلة الاستخدام. يمكن تعقيم sonotrodes وخلايا التدفق (الأجزاء الملامسة للوسط) وسهلة التنظيف. تم تصميم جميع الموجات فوق الصوتية لدينا لعملية 24/7 ، وتتطلب صيانة منخفضة وسهلة وآمنة للعمل.
تسمح الشاشة الملونة الرقمية بالتحكم السهل في معدات الموجات فوق الصوتية. أنظمتنا قادرة على التوصيل من السعات المنخفضة إلى السعات العالية جدا. لاستخراج المركبات الكيميائية مثل أستازانتين ، نحن نقدم sonotrodes بالموجات فوق الصوتية الخاصة (المعروف أيضا باسم تحقيقات الموجات فوق الصوتية أو قرون) التي تم تحسينها للعزل الحساس للمواد الفعالة عالية الجودة. متانة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
يضمن التحكم الدقيق في معلمات العملية بالموجات فوق الصوتية قابلية التكاثر وتوحيد العملية. تم تصميم أنظمة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية الآلية على نطاق صناعي Hielscher لقدرات إنتاجية عالية من مقتطفات عالية الجودة ، مع تقليل العمالة والتكلفة والطاقة في نفس الوقت.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500 مل | 10 إلى 200 مل / دقيقة | UP100H |
| 10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000hdT |
| ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
| ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
اتصل بنا! / اسألنا!
الأدب / المراجع
- M. G. Cares ، Y. Vargas ، L. Gaete ، J. Sainz ، J. Alarcón (2009): استخراج المبادئ النشطة بيولوجيا بمساعدة الموجات فوق الصوتية من Quillaja Saponaria Molina. المؤتمر الدولي للموجات فوق الصوتية ، جامعة سانتياغو دي شيلي ، يناير 2009.
- J. Deise Fleck ، A. Heemann Betti ، F. Pereira da Silva ، EA Troian ، C. Olivaro ، F. Ferreira ، S. Gasparin Verza (2019): الصابونين من Quillaja saponaria و Quillaja brasiliensis: الخصائص الكيميائية الخاصة والأنشطة البيولوجية. الجزيئات. 2019 يناير; 24(1): 171.
- K. Kaur، R. Kumar، S.K. Mehta (2015): صياغة مستحلب نانوي مستقر للسابونين بطريقة الموجات فوق الصوتية ودوره في حماية تدهور الكيرسيتين من الأشعة فوق البنفسجية. الموجات فوق الصوتية سونوكيمياء 31 ، 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): استخراج وعزل الصابونين. في: ساتياجيت دي ساركر ولوتون نهار (محرران) ، عزل المنتجات الطبيعية ، طرق في البيولوجيا الجزيئية ، المجلد 864 ، 2012.
- N. Riquelme، R.N. Zúñiga، C. Arancibia (2019): الاستقرار المادي للمستحلبات النانوية مع مخاليط المستحلب: استبدال توين 80 مع كويلاجا سابونين. لوت – علوم وتكنولوجيا الأغذية 111 ، 2019. 760-766.
حقائق تستحق المعرفة
حول شجرة كويلاجا والصابونين
تنمو شجرة Quillaja Saponaria Molina ، والمعروفة أيضا باسم شجرة الصابون في أمريكا الجنوبية ، بشكل طبيعي وواسع النطاق في تشيلي. شجرة Quillaja Saponaria (عائلة Rosaceae) هي شجرة كبيرة دائمة الخضرة ذات لحاء سميك ، موطنها العديد من دول أمريكا الجنوبية ، وخاصة بوليفيا وتشيلي وبيرو.
يحتوي مستخلص Quillaja saponin بشكل أساسي على الصابونين ولكن أيضا البوليفينول والعفص وكذلك الأملاح والسكريات بكميات صغيرة. الصابونين Quillaja عبارة عن جزيئات مبنية من نواة ثلاثية التربينية مع سلسلتين من السكر. تعطي سلاسل السكر هذه الصابونين خاصية محبة للماء (= قابلة للذوبان في الماء) ، في حين أن نواة triterpenic كارهة للماء (= طاردة للماء). بالنسبة لهؤلاء ، فهو عبارة عن تينسايد أمفوتي ، مما يجعل الصابونين وترا غير أيوني ، مما يسمح بتقليل التوتر السطحي ، وإذابة المنتجات الكارهة للماء في المحاليل المائية وكذلك تكوين مستحلبات دقيقة / نانوية.
في شجرة Quillaja ، يحتوي اللحاء على حوالي 5٪ من أعلى كمية من الصابونين ، بينما يحتوي الخشب على محتوى حوالي 2٪ من الصابونين.
نظرا لأن الصابونين عبارة عن مواد طبيعية ذات خصائص رغوة واستحلاب جيدة ، فإنها تستخدم بشكل متكرر كعوامل رغوة في صناعة الأغذية والمشروبات والبيرة ، وكخافض للتوتر السطحي في مستحضرات التجميل ، وكإضافات في الكيماويات الزراعية والأعلاف الحيوانية ، وكمواد مساعدة في اللقاحات.
يتم إنتاج مستخلصات quillaja باستخدام استخراج مائي. لا يتم استخدام أي مذيبات أخرى في إنتاجها. المنتج النهائي ، سواء كان مستخلصا خاما أو منقى ، في تركيبة سائلة أو مسحوق يتضمن فقط المكونات الطبيعية والمواد الخام ، المصرح باستخدامها في عمليات تصنيع الأغذية. (Cares et al. 2009)
ما هي الصابونين؟
كلمة سابونين مشتقة من الكلمة اللاتينية sapo ، والتي تعني الصابون. الصابونين هي مواد كيميائية نباتية ، توجد بشكل أساسي ولكن ليس حصريا في النباتات ، والتي تظهر خصائص الرغوة ، وتتكون من aglycones متعددة الحلقات متصلة بسلسلة جانبية واحدة أو أكثر من السكر. جزء aglycone ، والذي يسمى أيضا sapogenin ، هو إما الستيرويد (C27) أو triterpene (C30). تنتج قدرة الصابونين الرغوية عن مزيج من السابوجينين الكارهة للماء (القابلة للذوبان في الدهون) وجزء السكر المحب للماء (القابل للذوبان في الماء). [ماجيندا ، 2012: ص 515] تم استخدام المواد النباتية التي تحتوي على كميات عالية من الصابونين تقليديا كعوامل استحلاب. ومن الأمثلة البارزة على النباتات الغنية بالصابونين لحاء الصابون (Quillaja saponaria; الوردية) ، عشبة الصابون (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) ، ومسحوق شيكاكاي (Gleditsia sinensis; البقوليات). الصابونين عبارة عن جليكوسيدات برمائية ذات وزن جزيئي مرتفع ، والتي تحتوي هيكليا على واحد أو أكثر من أجزاء جليكوسيد محبة للماء يتم دمجها مع مشتق ترايتيربين محب للدهون. خاصة في صناعة الأدوية ، جذبت الصابونين الكثير من الاهتمام بسبب مجموعة خصائصها البيولوجية بما في ذلك قدرتها على تحفيز الاستجابة المناعية ، مما يجعلها مرشحة رئيسية للمواد المساعدة.
كل ما تحتاج لمعرفته حول استخراج بالموجات فوق الصوتية
الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) ، وكذلك استخراج سونو ، هو طريقة استخراج خضراء عالية الكفاءة لعزل المواد النشطة بيولوجيا مثل البروتينات والفيتامينات والبوليفينول والأصباغ الطبيعية والدهون وما إلى ذلك من المصفوفات النباتية. يعتمد الاستخراج بالموجات فوق الصوتية على مبدأ عمل التجويف الصوتي.
عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية المكثفة على الأنظمة السائلة ، يحدث التجويف الصوتي ، وهي ظاهرة توليد ونمو وانهيار الفقاعات المفرغة في نهاية المطاف (انظر الصورة أدناه). أثناء انتشار الموجات فوق الصوتية ، تتذبذب الفقاعات المفرغة وتنمو حتى تصل إلى نقطة لا تستطيع فيها امتصاص المزيد من الطاقة. في ذروة نمو الفقاعة ، تنهار بعنف ، مما يسبب تأثيرات حرارية وميكانيكية وكيميائية محلية. تشمل التأثيرات الميكانيكية ضغوطا عالية تصل إلى 1000 ضغط جوي ، واضطرابات ، وقوى قص شديدة. هذه القوى تعطل جدران الخلايا وتعزز نقل الكتلة بين داخل الخلية والمذيب الذي يطلق المركبات النشطة بيولوجيا في السائل المحيط (أي المذيب).
يعتمد الاستخراج بالموجات فوق الصوتية على التجويف الصوتي وقوى القص الهيدروديناميكية
تم بحث استخراج السائل الصلب بالموجات فوق الصوتية للمركبات من النباتات والأنسجة الخلوية بشكل جيد. تطبيق الموجات فوق الصوتية شديدة الكثافة يعزز عمليات الاستخراج بشكل كبير. إلى جانب تكثيف العملية – مما يؤدي إلى غلة أعلى ووقت استخراج أقصر – يتم منع التدهور الحراري وفقدان المكونات الحساسة لدرجة الحرارة لأن الموجات فوق الصوتية هي معالجة غير حرارية. علاوة على ذلك ، فإن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية له تكاليف استثمار وتشغيل منخفضة ، ويقلل من استخدام المذيبات و / أو يسمح باستخدام مذيبات أكثر خضرة ، مما يجعله تقنية استخراج اقتصادية وصديقة للبيئة. متفوقا على طرق الاستخراج التقليدية ، تم اعتماد الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) من صناعة المواد الغذائية لإنتاج المواد النشطة بيولوجيا مع مكاسب اقتصادية.
استخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا النباتية: يظهر القسم المستعرض المجهري (TS) آلية الإجراءات أثناء الاستخراج بالموجات فوق الصوتية من الخلايا (التكبير 2000x) [المصدر: Vilkhu et al. 2011]
معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة من المختبر إلى النطاق التجريبي والصناعي.