Ultrazvučna ekstrakcija belog luka bez rastvarača

Beli luk (Allium sativum) je bogat organskim sumpornim jedinjenjima (npr. alicin, glutation), koji promovišu mnoge zdravstvene prednosti. Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana i efikasna tehnika za proizvodnju visoko koncentriranih ekstrakata bijelog luka. Ultrazvučna obrada rezultira visokim prinosima visokokvalitetnih ekstrakata punog spektra u vrlo kratkom vremenu ekstrakcije.

Vrhunski ekstrakti belog luka ultrazvučnom ekstrakcijom

Upotreba sonikatora tipa sonde za ekstrakciju alicina i organosumpornih jedinjenja iz belog luka nudi nekoliko prednosti, uključujući visoke prinose i visok kvalitet ekstrakta belog luka, brzu obradu i ekološki prihvatljiv pristup bez otapala. Ovi faktori zajedno doprinose proizvodnji visokokvalitetnih ekstrakata belog luka sa poboljšanom bioaktivnošću i konzistentnim sastavom, što ga čini preferiranim metodom za istraživače i industrije koje traže vrhunske proizvode od belog luka.
U nastavku ćemo detaljno raspravljati o korisnim efektima ekstrakcije češnjaka uz pomoć ultrazvuka:

• Prvo, sonikator tipa sonde koristi ultrazvučne talase, koji se prenose kroz titanijumsku sondu, takozvanu sonotrodu, u medij za ekstrakciju. Mehanička energija ultrazvučnih talasa stvara mjehuriće kavitacije u tekućini, uzrokujući njihovo brzo kolapsiranje. Tokom ovog procesa dolazi do intenzivne lokalne mikroturbulencije, kao i do promjene tlaka i temperature. Ove sile promovišu razbijanje ćelijskih zidova belog luka. Ovaj poremećaj olakšava oslobađanje alicina i drugih organosumpornih spojeva zarobljenih unutar ćelija, što dovodi do efikasne ekstrakcije.
• Drugo, kontrolisana i precizna priroda sonikacije tipa sonde omogućava prilagođavanje procesa ekstrakcije. Proizvođači ekstrakta kao i istraživači mogu prilagoditi parametre kao što su vrijeme obrade ultrazvukom, amplituda i temperatura kako bi optimizirali uvjete ekstrakcije, čime se maksimizira prinos alicina i organosumpornih jedinjenja, a minimizira degradacija osjetljivih spojeva. Ovaj nivo kontrole je ključan za dobijanje visokokvalitetnih ekstrakata sa doslednim sastavom i potencijom.
• Osim toga, proces sonikacije je relativno brz u usporedbi s tradicionalnim metodama ekstrakcije kao što su maceracija ili Soxhlet ekstrakcija. Ova efikasnost ne samo da štedi vrijeme, već i pomaže u očuvanju svježine i bioaktivnosti ekstrahiranih spojeva. Kraće trajanje ekstrakcije smanjuje izloženost ekstrakta bijelog luka toplini i kisiku, koji mogu razgraditi osjetljiva organska jedinjenja sumpora.
• Nadalje, ultrazvučna ekstrakcija je kompatibilna sa bilo kojim rastvaračem, uključujući blage i ekološki prihvatljive rastvarače kao što su voda, vodeni etanol ili alkohol. Ovo je posebno važno kada se ekstrakt češnjaka proizvodi za upotrebu kao dodatak hrani, aroma, dijetetski suplement, nutricionizam ili farmaceutski proizvod, gdje se mora izbjeći rizik od kontaminacije otapalima ili drugim kemikalijama, kako bi se osigurala čistoća i sigurnost konačnog proizvoda. proizvod.

Ultrazvučna ekstrakcija alicina na bazi vode

Alicin je najzastupljenija molekula tiosulfinata koja se nalazi u ekstraktu belog luka. Alicin ima antibakterijsko, antivirusno, antigljivično, antiprotozoalno, antikancerogeno i hipoglikemijsko djelovanje, a poznato je i da podržava kardiovaskularno zdravlje i imunološki sistem. Farmakološke aktivnosti bijelog luka uglavnom su vezane za reakcije izmjene tiol-disulfida s proteinima koji sadrže tiol.
Za proizvodnju visoko koncentriranih ekstrakata bijelog luka s visokim količinama organosumpornih spojeva, ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana i efikasna tehnika za izolaciju tiola i drugih bioaktivnih supstanci iz bijelog luka. Sonikacija oslobađa tiole iz unutrašnjosti ćelija belog luka i omogućava pripremu punog spektra ekstrakta biomolekula belog luka. Za ultrazvučnu ekstrakciju bijelog luka, voda se može koristiti kao rastvarač, koji je netoksičan, jeftin i ekološki prihvatljiv.
 

Poprečni presjek češnja bijelog luka prije i nakon ultrazvuka
studija i slike Bose et al. 2014

Ultrazvučni protokoli za ekstrakciju alicina

Za ultrazvučnu ekstrakciju bijelog luka uspostavljeno je nekoliko protokola. U naučnim studijama, nekoliko istraživačkih timova je pokazalo da ultrazvuk daje visok alicin, aliin, organosulfurna jedinjenja i druge fitokemikalije iz belog luka.
Arzanlou et al. (2010) navode ultrazvučnu ekstrakciju alicina iz čena belog luka koristeći vodu kao rastvarač. Koristili su 20 g ručno zgnječenog čena bijelog luka. Sonicirali su macerirani beli luk u 600mL destilovane vode tokom 5 minuta, koristeći Hielscher UP200S (200W) sa 100% amplitude. Za odvođenje topline korišteno je ledeno kupatilo. Nakon ultrazvučne ekstrakcije, kaša od belog luka je protisnuta kroz petoslojnu gazu. Suspenzija je prebačena u epruvetu od 50 mL i centrifugirana na 1258 g na 4ºC 20 minuta da bi se odvojili preostali ostaci iz tečnosti. Supernatant je prebačen u sterilnu epruvetu od 50 mL i zatvoren za skladištenje.

Bose et al. (2014) uporedio je ultrazvučnu ekstrakciju sonde sa tradicionalnom maceracijom, sonifikacijom u kupatilu i mikrovalnom ekstrakcijom. Rezultati su pokazali da ultrazvučna ekstrakcija sondom daje najveće prinose alicina.

Ismail i dr. (2014) navode efikasnu ultrazvučnu ekstrakciju biomolekula cisteina i glutationa koji sadrže sumpor iz lukovica belog luka. Primijenili su ultrazvučnu ekstrakciju na bazi vode za ekstrakciju tiola iz lukovica bijelog luka koristeći UP100H sa postavkom amplitude od 100%. Otkrili su da je optimalna koncentracija bijelog luka 10% (w/v) u ekstrakciji s otvorenom čašom. Kvantifikacija tiola je urađena metodom Ellmanovog reagensa. Dobili su prinos ekstrakta od 0,170 mM tiola. Istraživači zaključuju da je ultrazvučna ekstrakcija na bazi vode jednostavna, sigurna i isplativa metoda za izolaciju tiola iz bijelog luka.
 
 

Sonikatori visokih performansi za ekstrakciju belog luka

Hielscher Ultrasonics sistemi za ekstrakciju koriste se širom svijeta u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji za komercijalnu proizvodnju visokokvalitetnih biljnih ekstrakata koji se koriste kao aditivi za hranu, dijetetski suplementi i terapeutici. Bilo da je vaš cilj proizvodnja manjih serija ekstrakta bijelog luka ili obrada velikih količina visokokvalitetnih biljnih ekstrakata, Hielscher Ultrasonics ima idealan ultrazvučni ekstraktor za vas.

Konkurentske prednosti ultrazvučne ekstrakcije

Glavne prednosti ultrazvučne ekstrakcije bioaktivnih jedinjenja iz botaničkih materijala kao što je beli luk uključuju značajno smanjeno vreme ekstrakcije i obrade, njegovu ekološku prihvatljivost zbog ekstrakcije na bazi vode ili smanjene upotrebe rastvarača i zanemarljiv mali CO.₂emisije, niska potrošnja energije, kao i jednostavan i siguran rad ultrazvučnih sistema.

Standardizacija procesa sa Hielscher Ultrasonics

Ekstrakti, koji se koriste u hrani ili farmaceutskim proizvodima, treba da se proizvode u skladu sa dobrom proizvođačkom praksom (GMP) i prema standardizovanim specifikacijama za preradu. Hielscher Ultrasonics digitalni sonikatori dolaze s inteligentnim softverom, koji olakšava precizno postavljanje i kontrolu procesa sonikacije. Automatsko snimanje podataka zapisuje sve ultrazvučne parametre procesa kao što su ultrazvučna energija (ukupna i neto energija), amplituda, temperatura, pritisak (kada su senzori temperature i pritiska montirani) sa datumom i vremenskom oznakom na ugrađenoj SD kartici. Ovo vam omogućava da revidirate svaku ultrazvučno obrađenu seriju. Istovremeno se osigurava ponovljivost i kontinuirano visok kvalitet proizvoda. Robusnost svih Hielscher sonikatora omogućava 24/7 rad u teškim uslovima iu zahtjevnim okruženjima.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata: