Quillaja saponinlərinin ultrasəslə ekstraksiyası
- Quillaja saponaria Molina ağacının saponin ekstraktları sənaye tətbiqləri üçün əsas saponin mənbəyidir.
- Quillaja saponinlərinin ultrasəslə ekstraksiyası yüksək keyfiyyətli saponinlər əldə etməyə imkan verir.
- Ultrasəslə ekstraksiya qısa müddətdə yüksək çıxımla Quillaja saponin ekstraktı əldə etmək üçün yüksək səmərəli üsuldur.
Quillaja saponin ekstraktı
Quillaja saponin ekstraktı (sinonimlər: quillaia ekstraktları, Panama oduncağı, Panama qabığı ekstraktları, quillai ekstraktları, Quillay qabığı ekstraktları, sabun ağacı qabığı ekstraktları) Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) ağacından çıxarılan maddədir. Quillaja ekstraktının tərkibinə 100-dən çox triterpenoid saponin daxildir. Tərkibdəki əsas saponinlər kvillay turşusunun qlikozidləridir. Digər əsas komponentlər polifenollar və tanninlər, eləcə də az miqdarda duzlar və şəkərlərdir. Quillaja ekstraktı Quillaja saponaria ağacının budanmış gövdə və budaqlarının üyüdülmüş daxili qabığının və ya oduncağının su ilə ekstraksiyası yolu ilə əldə edilir. Quillaja saponin ekstraktları həm səthi aktiv maddələr, həm də fenol birləşmələri ehtiva etdiyinə görə həssas funksional qida inqrediyentlərinin formullaşdırılması və oksidləşmədən qorunması üçün son dərəcə maraqlıdır.
Sintetik əlavələrsiz sağlam, təbii məhsullara artan tələbat səbəbindən saponinlərin təbii emulqator kimi istifadəsi əhəmiyyətli dərəcədə artır. Quillaja saponinləri O/W emulsiyaları və nanoemulsiyalar üçün əla emulqatorlardır və içkilər, yağ qarışıqları kimi müxtəlif formulalarda çox yaxşı təsir göstərmişdir. Quillaja saponin ekstraktının geniş yayılmış tətbiqlərindən biri CBD yağlarının, yarımşəffaf içkilərin və köpükləndirilmiş qida məhsullarının emulsiyalaşdırılmasıdır. Quillaja saponinləri təkbaşına və ya digər emulsiyalaşdırıcı maddələrlə birlikdə istifadə edilə bilər.
Q-Naturale® Quillaja qabığı saponinləri əsasında hazırlanmış qida əlavəsidir və FDA tərəfindən qida və içkilər üçün effektiv emulqator kimi təsdiqlənmişdir. Quillaja saponinləri emulqator kimi istifadə edilməklə yanaşı, antibakterial, antiviral, göbələk əleyhinə, parazit əleyhinə, şiş əleyhinə, hepatoprotektiv və immunoadjuvant xüsusiyyətlərinə görə əczaçılıq formulalarında da istifadə olunur.
- Üstün çıxım
- Yüksək sürətli ekstraksiya – bir neçə dəqiqə ərzində
- Yüksək keyfiyyətli ekstraktlar – yumşaq, qeyri-termik emal
- Ekoloji cəhətdən təmiz həlledici (yəni su)
- İqtisadi cəhətdən sərfəli
- Asan və təhlükəsiz istismar
- Aşağı investisiya və istismar xərcləri
- Ağır iş rejimində 24/7 fəaliyyət
- Ekoloji cəhətdən təmiz, ətraf mühitə uyğun üsul
UIP2000hdT və qarışdırıcı ilə bitki materiallarının 120L həcmdə partiya üsulu ilə ultrasəslə ekstraksiyası
Quillaja saponinlərinin ultrasəslə ekstraksiyasına dair tədqiqat nümunəsi
Qida və əczaçılıq əlavəsi kimi arzu olunan funksional xüsusiyyətləri təmin edən yüksək keyfiyyətli Quillaja ekstraktı hazırlamaq üçün aktiv fitokimyəvi maddələr, yəni saponinlər ayrılmalıdır. Quillaja saponini sabun ağacının qabığından ayrılan triterpen saponindir. Ultrasəs kavitasiyası bərk maddələrlə maye arasındakı təması yaxşılaşdırmaqla və kütlə ötürülməsini artırmaqla ekstraksiyanı gücləndirir.
Cares və həmmüəllifləri öz tədqiqatlarında ultrasəs dəstəkli ekstraksiyanın (UAE) Quillaja Saponaria Molina ağacından bioaktiv maddələrin ekstraksiyası prosesini yaxşılaşdıra biləcəyini aydın şəkildə nümayiş etdirirlər. Onlar Quillaja oduncağı və qabığı yonqarlarından istifadə etmiş və saponinləri ultrasəs tətbiq etməklə suda ekstraksiya etmişlər; beləliklə, son məhsul yalnız təbii inqrediyentlər və xammallardan ibarət olmuş və qida istehsalı proseslərində istifadə oluna bilmişdir. Ekstraksiya qeyri-termik üsulla aparıldığı üçün ultrasəslə emal zamanı ekstraksiya temperaturu daim 20ºC (68ºF) səviyyəsində saxlanılmışdır. Ultrasəslə emal müddəti 10 dəqiqədən 30 dəqiqəyə qədər artırıldıqda ekstraksiya çıxımı əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır. Ultrasəs dəstəkli ekstraksiyada 20ºC temperaturda 20 dəqiqə ərzində əldə edilən çıxım ənənəvi üsulla 60ºC temperaturda 3 saatlıq ekstraksiya zamanı əldə edilən çıxımla müqayisə edilə bilən olmuşdur.
Ultrasəs cihazları emulsiyanı fiziki və kimyəvi cəhətdən sabitləşdirmək üçün Quillaja saponin ekstraktından istifadə etməklə uzunmüddətli sabit o/w emulsiyalarının hazırlanmasında tətbiq olunur. Ultrasəslə emulsiyalaşdırma haqqında daha ətraflı oxumaq üçün buraya klikləyin!
Yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs ekstraktorları
Hielscher Ultrasonics bitki materiallarından yüksək keyfiyyətli ekstraktların istehsalı üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs prosessorlarının hazırlanması üzrə ixtisaslaşmışdır.
Hielscher şirkətinin geniş məhsul çeşidi kiçik, güclü laboratoriya ultrasəs cihazlarından möhkəm masaüstü və tam sənaye sistemlərinə qədər uzanır. Bu sistemlər bioaktiv komponentlərin səmərəli ekstraksiyası və ayrılması üçün yüksək intensivlikli ultrasəs təmin edir (məsələn, kversetin, kofein, kurkumin, terpenlər və s.). Gücü 200W ilə 16.000W arasında olan bütün ultrasəs cihazları rəqəmsal idarəetmə üçün rəngli displey, məlumatların avtomatik qeydə alınması üçün inteqrasiya edilmiş SD kart, brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmə və istifadəçi üçün rahat olan bir çox digər funksiyalarla təchiz edilmişdir. Sonotrodlar və axın hüceyrələri (mühitlə təmasda olan hissələr) avtoklavda sterilizasiya edilə bilər və asan təmizlənir. Bütün ultrasəs cihazlarımız 24/7 fəaliyyət üçün hazırlanmışdır, az texniki xidmət tələb edir, istismarı asan və təhlükəsizdir.
Rəqəmsal rəngli displey ultrasəs avadanlığının rahat idarə olunmasını təmin edir. Sistemlərimiz aşağı amplitudalardan çox yüksək amplitudalara qədər işləyə bilir. Astaksantin kimi kimyəvi birləşmələrin ekstraksiyası üçün yüksək keyfiyyətli aktiv maddələrin həssas şəkildə ayrılmasına uyğunlaşdırılmış xüsusi ultrasəs sonotrodları (ultrasəs zondları və ya buynuzları kimi də tanınır) təklif edirik. Hielscher ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş rejimində və çətin mühitlərdə 24/7 fəaliyyətə imkan verir.
Ultrasəs prosesinin parametrlərinə dəqiq nəzarət təkrarlana bilməni və prosesin standartlaşdırılmasını təmin edir. Hielscher şirkətinin sənaye miqyaslı avtomatlaşdırılmış ultrasəs ekstraksiya sistemləri üstün keyfiyyətli ekstraktların yüksək istehsal gücü ilə əldə edilməsi üçün hazırlanmışdır və eyni zamanda əmək sərfini, xərcləri və enerji sərfini azaldır.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında məlumat verir:
| Partiyanın həcmi | Axın sürəti | Tövsiyə olunan cihazlar |
|---|---|---|
| 1 – 500mL | 10 – 200mL/min | UP100H |
| 10 – 2000mL | 20 – 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 – 20L | 0,2 – 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 – 100L | 2 – 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 – 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksək | aşağıdakı cihazlardan ibarət qrup: UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizə sual verin!
Ədəbiyyat/İstinadlar
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Quillaja Saponaria Molina ağacından bioaktiv maddələrin ultrasəs dəstəkli ekstraksiyası. Ultrasəs üzrə Beynəlxalq Konqres, Universidad de Santiago de Chile, January 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Quillaja saponaria və Quillaja brasiliensis saponinləri: spesifik kimyəvi xüsusiyyətlər və bioloji aktivliklər. Molecules. 2019 Jan; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): Ultrasəs üsulu ilə saponinlə sabitləşdirilmiş nanoemulsiyanın hazırlanması və onun kversitinin UV işığının təsiri ilə parçalanmasının qarşısını almaqda rolu. Ultrasonics Sonochemistry 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Saponinlərin ekstraksiyası və ayrılması. Nəşrdə: Satyajit D. Sarker və Lutfun Nahar (red.), Təbii məhsulların ayrılması, Molekulyar biologiyada üsullar, cild 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Emulqator qarışıqları ilə hazırlanmış nanoemulsiyaların fiziki sabitliyi: tween 80-in quillaja saponini ilə əvəz edilməsi. LWT – Food Science and Technology 111, 2019. 760–766.
Bilməyə dəyər faktlar
Quillaja ağacı və onun saponinləri haqqında
Cənubi Amerika sabun ağacı kimi də tanınan Quillaja Saponaria Molina ağacı Çilidə təbii şəkildə və geniş yayılaraq bitir. Quillaja Saponaria ağacı (Rosaceae fəsiləsi) qalın qabıqlı, iri həmişəyaşıl ağacdır və bir neçə Cənubi Amerika ölkəsinin, xüsusilə Boliviya, Çili və Perunun yerli bitkisidir.
Quillaja saponin ekstraktı əsasən saponinlər, həmçinin polifenollar, tanninlər, eləcə də az miqdarda duzlar və şəkərlər ehtiva edir. Quillaja saponinləri iki şəkər zənciri olan triterpen nüvəsindən qurulmuş molekullardır. Bu şəkər zəncirləri saponinlərə hidrofil xüsusiyyət (= suda həll olma) verir, triterpen nüvəsi isə hidrofobdur (= suyu dəf edir). Bu xüsusiyyətlərə görə o, “amphotic tenside”dir; bu da saponinləri qeyri-ionik səthi aktiv maddələrə çevirərək səthi gərilmənin azalmasına, hidrofob məhsulların sulu məhlullarda həll edilməsinə, eləcə də mikro-/nanoemulsiyaların əmələ gəlməsinə imkan verir.
Quillaja ağacında qabıq təqribən 5% ilə ən yüksək saponin miqdarını ehtiva edir, oduncağın saponin tərkibi isə təqribən 2%-dir.
Saponinlər yaxşı köpükləndirici və emulsiyalaşdırıcı xüsusiyyətlərə malik təbii maddələr olduğuna görə qida, içki və pivə sənayesində köpükləndirici maddələr, kosmetikada səthi aktiv maddələr, aqrokimyəvi məhsullarda və heyvan yemlərində əlavələr, vaksinlərdə isə adjuvantlar kimi tez-tez istifadə olunur.
Quillaja ekstraktları su ilə ekstraksiya yolu ilə istehsal olunur; istehsalda başqa həlledicilərdən istifadə edilmir. Maye və ya toz formasında olan son məhsul, istər xam, istərsə də təmizlənmiş ekstrakt olsun, yalnız qida istehsalı proseslərində istifadəsinə icazə verilmiş təbii inqrediyentlər və xammallardan ibarətdir. (Cares et al. 2009)
Saponinlər nədir?
Saponin sözü latın dilində sabun mənasını verən sapo sözündən törəmişdir. Saponinlər əsasən, lakin yalnız bitkilərdə deyil, başqa mənbələrdə də rast gəlinən, köpüklənmə xüsusiyyətləri göstərən və bir və ya daha çox şəkər yan zəncirinə bağlanmış polisiklik aqlikonlardan ibarət fitokimyəvi maddələrdir. Sapogenin də adlandırılan aqlikon hissəsi ya steroid (C27), ya da triterpendir (C30). Saponinlərin köpüklənmə qabiliyyəti hidrofob (yağda həll olan) sapogeninlə hidrofil (suda həll olan) şəkər hissəsinin birləşməsindən yaranır. [Majinda, 2012: s. 515] Yüksək miqdarda saponin ehtiva edən bitki materialları ənənəvi olaraq emulsiyalaşdırıcı maddələr kimi istifadə edilmişdir. Saponinlərlə zəngin bitkilərə tanınmış nümunələr sabun ağacı qabığı (Quillaja saponaria; Rosaceae), sabunotu (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) və şikakay tozudur (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponinlər yüksək molekulyar kütləyə malik amfipatik qlikozidlərdir; onların quruluşunda lipofil triterpen törəməsi ilə birləşmiş bir və ya daha çox hidrofil qlikozid hissəsi mövcuddur. Saponinlər xüsusilə əczaçılıq sənayesində müxtəlif bioloji xüsusiyyətlərinə, o cümlədən immun cavabı stimullaşdırmaq qabiliyyətinə görə böyük diqqət cəlb etmişdir və bu, onları adjuvantlar üçün əsas namizədlərə çevirir.
Ultrasəslə ekstraksiya haqqında bilməli olduğunuz hər şey
Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya (UAE), həmçinin sonoekstraksiya adlandırılan üsul, zülallar, vitaminlər, polifenollar, təbii piqmentlər, lipidlər və s. kimi bioaktiv maddələri bitki matrislərindən ayırmaq üçün yüksək səmərəli, ekoloji cəhətdən təmiz ekstraksiya üsuludur. Ultrasəslə ekstraksiya akustik kavitasiyanın iş prinsipinə əsaslanır.
Maye sistemlərə intensiv ultrasəs dalğaları tətbiq edildikdə akustik kavitasiya baş verir. Bu, vakuum qabarcıqlarının yaranması, böyüməsi və sonda çökməsi hadisəsidir (aşağıdakı şəklə baxın). Ultrasəs dalğalarının yayılması zamanı vakuum qabarcıqları daha çox enerji uda bilməyəcəkləri həddə çatana qədər rəqs edir və böyüyür. Qabarcıqlar maksimum böyümə həddində şiddətlə çökür və bu, yerli termik, mexaniki və kimyəvi təsirlərə səbəb olur. Mexaniki təsirlərə 1000atm-ə qədər yüksək təzyiqlər, turbulentlik və güclü kəsilmə qüvvələri daxildir. Bu qüvvələr hüceyrə divarlarını dağıdır və hüceyrənin daxili ilə həlledici arasında kütlə ötürülməsini gücləndirərək bioaktiv birləşmələri ətrafdakı mayeyə (yəni həllediciyə) buraxır.
Ultrasəslə ekstraksiya akustik kavitasiyaya və onun hidrodinamik kəsilmə qüvvələrinə əsaslanır
Bitki materiallarından və hüceyrə toxumasından birləşmələrin ultrasəslə bərk–maye ekstraksiyası geniş tədqiq edilmişdir. Çox yüksək intensivlikli ultrasəs dalğalarının tətbiqi ekstraksiya proseslərini əhəmiyyətli dərəcədə gücləndirir. Daha yüksək çıxım və daha qısa ekstraksiya müddəti ilə nəticələnən proses intensivləşdirilməsi ilə yanaşı, ultrasəslə emal qeyri-termik olduğuna görə istilik təsirindən parçalanmanın və temperatura həssas komponentlərin itkisinin qarşısı alınır. Bundan əlavə, ultrasəslə ekstraksiya aşağı investisiya və istismar xərclərinə malikdir, həlledicilərdən istifadəni azaldır və/və ya daha ekoloji həlledicilərdən istifadəyə imkan verir; bu da onu iqtisadi cəhətdən sərfəli və ətraf mühitə uyğun ekstraksiya üsuluna çevirir. Ənənəvi ekstraksiya üsullarını üstələyən ultrasəs dəstəkli ekstraksiya (UAE) iqtisadi fayda ilə bioaktiv maddələr istehsal etmək üçün qida sənayesindən mənimsənilmişdir.
Bitki hüceyrələrindən ultrasəslə ekstraksiya: mikroskopik eninə kəsik (TS) hüceyrələrdən ultrasəslə ekstraksiya zamanı təsir mexanizmini göstərir (böyütmə 2000x) [mənbə: Vilkhu et al. 2011]
Laboratoriya miqyasından pilot və sənaye miqyasına qədər yüksək güclü ultrasəs prosessorları.