Ултразвукова екстракция на могрозиди от монашески плод със студена вода

Екстрактът от монашески плод (S. grosvenorii) и по-специално съдържащото се в него съединение могрозид V се използват като естествен некалоричен подсладител.
Могрозиди.
Ултразвуковата екстракция е прост, бърз, възпроизводим и надежден метод за екстракция, който се прилага успешно за получаване на естествен некалоричен подсладител от монашески плод.
Ултразвуковата екстракция може да се извършва с вода или с разтворители като етанол или метанол. Водната екстракция е екологичен метод, който позволява получаването на висококачествени екстракти от могрозиди.

Могрозидите като подсладители

Химична структура на могрозид V [/caption]Монашеският плод съдържа тритерпеноиди от кукурбитанов тип, известни като могрозиди. Особено внимание привлича могрозид V, тъй като е 100–250 пъти по-сладък от обикновената захар, като същевременно съдържа нула калории. Затова днес екстрактът от монашески плод е популярен естествен подсладител с нула калории. Неговите могрозиди със сладък вкус проявяват различни полезни за здравето свойства, като антиоксидантни и противовъзпалителни свойства, които правят консумацията му полезна в много отношения.

Ултразвукова SonoStation – готова за производство ултразвукова производствена система „всичко в едно“, състояща се от резервоар, бъркалка, помпа и ултразвуков апарат.

SonoStation – ултразвукова система с 2x 2kW ултразвукови апарата, резервоар с бъркалка и помпа – е лесна за използване система за екстракция.

Ултразвуковата екстракция на растителни суровини осигурява по-високи добиви. Хомогенизаторът Hielscher UIP2000hdT с мощност 2000 вата е достатъчно мощен за лесна екстракция на партиди от 10 литра до 120 литра.

Ултразвукова екстракция на могрозиди от монашески плод

Ултразвуковата екстракция е добре известна с това, че интензифицира процесите на екстракция чрез отваряне на клетъчните структури и увеличаване на масообмена. Екстракти от могрозиди могат да се получават много ефективно от плодовата суровина, като за разтворител се използват вода или различни водни разтвори. Ултразвуковата обработка е щадяща, нетермична обработка, която може да се комбинира с екстракция със студена вода за получаване на екстракти от монашески плод с най-високо качество. Умерената температура на процеса и избягването на агресивни разтворители предотвратяват термичното и химичното разграждане на могрозидите.
Що се отнася до използването на разтворители обаче, ултразвуковата обработка може да се прилага с разнообразни екстракционни среди. Прочетете повече за използването на разтворители при ултразвукова екстракция от растителни суровини!
Например в изследване на Luo и съавт. от 2016 г. е установено, че подпомаганата с ултразвук екстракция твърдо вещество–течност на могрозиди в метанол/вода (80:20 v/v) дава оптимални резултати, като същевременно е удобна, икономически ефективна и с висока възпроизводимост.

Защо да използваме ултразвукова обработка за екстракция от монашески плод?

Ултразвуковата екстракция със сонда е високоефективен метод за извличане на могрозиди от монашески плод (Siraitia grosvenorii), естествен подсладител, известен със своята интензивна сладост без калории. Ето някои важни аспекти на този процес на екстракция:

Принцип на ултразвуковата екстракция: Ултразвуковата екстракция със сонда използва ултразвук с висок интензитет за създаване на кавитация в разтворител. Бързото образуване и колапсът на тези мехурчета генерират локално интензивни сили, които разрушават клетъчните стени или растителния материал и подпомагат масообмена, улеснявайки освобождаването на могрозидите в разтворителя.

Ефективност: Ултразвуковата екстракция е известна с високата си ефективност при извличане на биоактивни съединения като могрозидите. Тя значително съкращава времето за екстракция в сравнение с конвенционалните методи, което я прави предпочитан избор за множество приложения в екстракцията.

Избор на разтворител: Изборът на разтворител е от решаващо значение. Обикновено за извличане на могрозиди от монашески плод се използва вода или смес от вода и етанол. Съставът на сместа от разтворители може да се подбере така, че да се оптимизират ефективността на екстракцията и чистотата на екстракта.

Оптимизация: Параметри като времето за ултразвукова обработка, температурата, концентрацията на разтворителя и съотношението между монашеския плод и разтворителя трябва да се оптимизират, за да се увеличи максимално извличането на могрозиди, като същевременно се сведе до минимум разграждането на тези съединения.
Контрол на температурата: Наблюдението и контролът на температурата по време на ултразвуковата екстракция са от съществено значение. Повишените температури могат да доведат до разграждане на могрозидите, което влияе върху качеството на екстракта.
Прочетете повече за контрола на температурата по време на ултразвукова обработка!

Мащабируемост: Ултразвуковата екстракция със сонда може да се извършва в различни мащаби, от малки лабораторни установки до по-големи промишлени системи. Мащабът на работа трябва да се избере според предвиденото приложение и производствените нужди.

Предимствата на ултразвуковата екстракция на могрозиди накратко:

по-висок добив
по-високо качество
нетермична, студена екстракция
без разтворители
съкратено време за екстракция
интензификация на процеса
възможност за дооборудване
екологична екстракция

Ултразвуков апарат UP200Ht за екстракция от монашески плод

В тази презентация Ви запознаваме с производството на растителни екстракти. Обясняваме предизвикателствата при производството на висококачествени растителни екстракти и как ултразвуковият процесор може да Ви помогне да ги преодолеете. Презентацията показва как работи ултразвуковата екстракция. Ще научите какви предимства можете да очаквате от използването на ултразвуков процесор за екстракция и как да внедрите ултразвуков екстрактор в производството си на екстракти.

Високопроизводителни ултразвукови екстрактори

Hielscher Ultrasonics предлага мощни компактни лабораторни, средни по размер настолни и промишлени ултразвукови екстрактори, които могат да работят непрекъснато 24/7 при пълно натоварване. В зависимост от вашата суровина и обема на процеса можем да ви предложим система за ултразвукова екстракция, която отговаря на вашите нужди. Можете да избирате между периодична и непрекъсната екстракция. Последващото увеличаване на мащаба до по-голям капацитет на процеса е лесно, тъй като ултразвуковите процеси могат да се мащабират линейно.
Пилотните и промишлените ултразвукови апарати на Hielscher надеждно осигуряват много високи амплитуди – позволявайки надеждна и непрекъсната работа с амплитуди до 200µm в режим 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по поръчка. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява работа при тежки натоварвания и в сложни условия.
Като производител с дългогодишен опит в областта на мощните ултразвукови екстрактори, Hielscher е вашият надежден партньор за сложни екстракционни процеси. Консултираме и подпомагаме нашите клиенти със знанията си и ги насочваме от изпитванията за осъществимост до промишленото инсталиране.
Свържете се с нас сега! С удоволствие ще обсъдим с вас изискванията ви за екстракция!
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:

Обем на партидата	Дебит	Препоръчителни устройства
10 до 2000mL	20 до 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 до 20L	0,2 до 4L/min	UIP2000hdT
10 до 100L	2 до 10L/min	UIP4000
n.a.	10 до 100L/min	UIP16000
n.a.	по-голям	група от UIP16000

Свържете се с нас! / Попитайте ни!

Ултразвуковите проточни клетки се използват за намаляване на размера на частиците и екстракция от растителни суровини, наред с много други приложения.

Ултразвуковите проточни реактори са високоефективни при екстракция от растителни суровини

Предимства на ултразвуковата екстракция

Висококачествени екстракти
По-пълна екстракция
Висока скорост на екстракция
Използване на различни разтворители
Нетоксична
Нетермичен (студен) метод
Бърз процес на екстракция
Безопасна и лесна за използване
Линейна мащабируемост

Свързани теми

Литература/Източници

Jing Liu, Can Liu, Yonghai Rong, Long Rong (2012): Екстракция на могрозид и лимонин с различни методи за екстракция и нейното моделиране. International Journal of Food Engineering, том 8, брой 2. 1556-3758.
Luo Z., Shi H., Zhang K., Qin X., Guo Y., Ma X. (2016): Метод на течна хроматография с тандемна масспектрометрия за едновременно определяне на множество сладки могрозиди в плодовете на Siraitia grosvenorii и предлаганите на пазара подсладители от тях. J Sep Sci. November 2016;39(21):4124–4135.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Периодична и непрекъсната екстракция на листа от болдо (Peumus boldus Mol.), подпомагана с ултразвук. International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Подобряване на бионаличността на градински чай и мента чрез ултразвукова екстракция. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): с.122–135.
Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Оптимизиране на екстракцията на фенолни съединения от хинап (Ziziphus Jujube) чрез метод за екстракция, подпомагана с ултразвук.

Полезни факти

Какво представлява монашеският плод?

Плодовете на Siraitia grosvenorii (Swingle), тревисто увивно растение, известно още като Луо Хан Гуо, плод на Буда или плод на дълголетието, се срещат широко в Азия, където растението се цени като лечебно средство за кашлица, болки в гърлото и запек. В западния свят екстрактите от монашески плод са придобили голяма популярност като некалоричен подсладител за храни и напитки.
Основните компоненти на суровите екстракти от плодовете на Луо Хан Гуо са кукурбитанови гликозиди (известни като могрозиди, по-конкретно могрозиди II, III, IV, V и VI), както и флавоноиди и меланоидини.
Могрозидите са тритерпеноидни гликозиди от кукурбитанов тип, които са отговорни за интензивния сладък вкус. Гликозидите на монашеския плод се състоят от различни могрозиди. Могрозид V е основният компонент, придаващ сладост на плода, и присъства в относително големи количества (0,50%) в S. grosvenorii. Чистият екстракт от могрозид V е приблизително 250–450 пъти по-сладък от захароза (трапезна захар) със същата концентрация
Екстрактът от монашески плод, изолиран с използване на вода като разтворител, е приблизително 150 пъти по-сладък от захарозата и според съобщените данни остава стабилен дори при варене във вода в продължение на 5 h.
Изследванията показват, че могрозид V действа като антиоксидант, който може да улавя реактивни кислородни видове (ROS) и по този начин предотвратява увреждането на ДНК. Тези многобройни характеристики на могрозидите в монашеския плод превръщат екстракта във високо ценен продукт. Екстракцията, подпомагана с ултразвук, се прилага успешно за извличане и изолиране на могрозид V от S. grosvenorii (монашески плод) за употреба в храни и напитки, както и в медицински продукти.

Какви са активните съставки в монашеския плод?

Монашеският плод (Siraitia grosvenorii), известен още като луо хан гуо, съдържа няколко активни съставки, като основните са могрозидите. Ето ключовите активни компоненти:

Могрозиди: Това е група тритерпенови гликозиди, които са основните подслаждащи съединения в монашеския плод. Най-забележителният от тях е могрозид V, който е най-разпространеният и най-сладкият от могрозидите.
Витамини: Монашеският плод съдържа витамин C и няколко витамина от група B.
Аминокиселини: Той съдържа различни аминокиселини, които допринасят за неговия хранителен профил.
Антиоксиданти: Монашеският плод е богат на антиоксиданти, които помагат в борбата с оксидативния стрес в организма.
Полизахариди: Те допринасят за общите ползи на плода за здравето, включително за потенциалните му свойства да укрепва имунитета.

Могрозидите, особено могрозид V, са отговорни за интензивната сладост на монашеския плод, който може да бъде до 250 пъти по-сладък от захарозата (трапезната захар), но без калории.

Предизвиква ли монашеският плод рязко повишаване на кръвната глюкоза?
Подсладителят от монашески плод обикновено се счита за неутрален по отношение на инсулина, което означава, че не предизвиква рязко повишаване на инсулиновите нива.

Нула калории и въглехидрати: Подсладителят от монашески плод не съдържа калории и въглехидрати, затова не повишава нивата на кръвната глюкоза.
Могрозиди: Сладките съединения в монашеския плод, главно могрозид V, се метаболизират по различен начин от захарта и нямат същото въздействие върху нивата на кръвната глюкоза и инсулина.
Проучвания и изследвания: Изследванията показват, че екстрактът от монашески плод не влияе значително върху нивата на кръвната глюкоза или инсулина. Това го прави подходящ подсладител за хора с диабет или за тези, които искат да контролират нивата на кръвната си захар.

Макар индивидуалните реакции към подсладителите да могат да варират, данните сочат, че подсладителят от монашески плод не предизвиква рязко повишаване на инсулина и е безопасна алтернатива за хората, загрижени за контрола на кръвната захар.