Ултразвукова екстракция на капсаицин от люти чушки

• Капсаицинът е основното съединение, което придава вкус и лютивина на лютите чушки, известни също като чили.
• За получаване на висококачествен капсаицин като ароматизираща и лечебна съставка е необходима ефективна, но щадяща техника за екстракция, за да се предотврати разграждането му.
• Ултразвуковата екстракция е щадящ механичен метод за екстракция, който осигурява висок добив на капсаицин за много кратко време.

Високопроизводителна ултразвукова техника за висококачествени екстракти от капсаицин

Ултразвуковата екстракция на капсаициноиди от люти чушки (напр. Capsicum frutescens) значително повишава добива при екстракция. Мощният ултразвук подпомага перфорирането и разрушаването на клетъчните стени, както и набъбването и хидратацията, като вкарва разтворителя в растителните клетки. Това води до повишен масопренос на вътреклетъчните вещества (включително капсаициноидите) от растителните клетки в разтворителя.
Като чисто механична, нетермична техника за обработка, ултразвуковата екстракция предотвратява термичното разграждане на термолабилните съединения. Ултразвуковата кавитация интензифицира процеса на екстракция, като осигурява висок добив на екстракт с превъзходно качество. Инвестиционните и експлоатационните разходи за оборудване за ултразвукова екстракция са сравнително ниски и позволяват бърза възвръщаемост на инвестицията.

Ултразвукова екстракция на капсаициноиди – в партиден или непрекъснат проточен режим

Партиден режим: Процесите на ултразвукова екстракция могат да се извършват като прости партидни процеси или като обработка в линия, при която средата се подава непрекъснато през ултразвуков проточен реактор.
Партидната обработка е лесна процедура, при която екстракцията се извършва партида по партида. Hielscher Ultrasonics предлага ултразвукови процесори за малки до големи партиди, т.е. от 1L до 120L.
За обработка на партиди от 5 до 10L препоръчваме UP400St със сонотрод S24d22L2D. (вижте снимката вляво)
За обработка на партиди от приблизително 120L препоръчваме UIP2000hdT със сонотрод RS4d40L4. (вижте снимката горе вдясно)

Проточен режим: За по-големи обеми и пълномащабна промишлена екстракция на капсаицин през ултразвуков реактор се подава непрекъснат течен поток, съдържащ люспи от люти чушки, като суспензията от разтворител и растителна суровина се подлага на интензивна ултразвукова обработка.
За обем от приблизително 8L/min. препоръчваме UIP4000hdT със сонотрод RS4d40L3 и проточна клетка FC130L4-3G0, която може да работи под налягане.

Проучване на ултразвуковата екстракция на капсаицин

Olguín-Rojas и съавт. (2019) съобщават за изолиране на капсаициноиди с добив над 96% при използване на три сорта Capsicum chinense Jacq. (чушки ‘Bode’, ‘Habanero’ и ‘Habanero Roxo’). Те използват ултразвуковия апарат със сонда на Hielscher UP200S (200 W, 24 kHz) с проба, потопена във водна баня с контролирана температура. Проба от Capsicum chinense с маса 0,25g е поставена в контакт с 25mL метанол за 10 минути, след което е прехвърлена във водната баня при 50ºC, изходна амплитуда 200 W и работен цикъл 0,5sec. След това екстрактите са филтрирани през найлонов филтър за спринцовка и са анализирани чрез хроматография. При анализа са открити всичките пет основни капсаициноида (n-DHC, C, DHC, h-C и h-DHC). Ултразвуковата екстракция осигурява пълноспектърен екстракт с широк вкусов профил.

Sganzerla и съавт. (2014) установяват, че ултразвуковата екстракция е отличен метод за количествена и възпроизводима екстракция на капсаициноиди от люти чушки с използване на метанол като разтворител. Благодарение на своята простота и ефективност ултразвуковата екстракция може да се прилага за бърз рутинен анализ на капсаициноиди в люти чушки.

Оборудване за ултразвукова екстракция

Hielscher Ultrasonics е специализирана в производството на високопроизводителни ултразвукови процесори за получаване на висококачествени екстракти от растителни суровини.

Широкото продуктово портфолио на Hielscher Ultarsonics обхваща от компактни, мощни лабораторни ултразвукови апарати до здрави настолни и изцяло промишлени системи, които осигуряват ултразвук с висок интензитет за ефективна екстракция и изолиране на биоактивни вещества (напр. кверцетин, кофеин, куркумин, терпени и др.). Всички цифрови ултразвукови апарати от 200W до 16 000W разполагат с интуитивно меню с програмируеми настройки, цветен сензорен дисплей за цифрово управление, вградена SD карта за автоматичен запис на данни, дистанционно управление през браузър и много други удобни за потребителя функции. Сонотродите и проточните клетки (частите, които са в контакт със средата) могат да се автоклавират и се почистват лесно. Всички наши ултразвукови апарати са конструирани за работа 24/7, изискват малко поддръжка и са лесни и безопасни за работа.
Цифровият цветен дисплей позволява удобно управление на ултразвуковия апарат. Нашите системи могат да осигуряват амплитуди от ниски до много високи. За екстракцията на полифеноли и други биоактивни фитохимикали, като капсаициноидите, предлагаме специални ултразвукови сонотроди (известни също като ултразвукови сонди или рупори), които са оптимизирани за щадящо изолиране на висококачествени активни вещества. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява работа 24/7 при тежко натоварване и в трудни условия.
Прецизният контрол на параметрите на ултразвуковия процес осигурява възпроизводимост и стандартизация на процеса.

Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати: