Hielscher ultrazvuková technologie

Extrakce ultrazvukem Anthokyanin

  • Anthokyaniny se široce používají jako přírodní barviva a výživová přídatná látka v potravinářských výrobcích.
  • Ultrazvuková extrakce podporuje uvolňování vysoce kvalitních anthokyinů z rostlin, které mají za následek vyšší výnosy a rychlý proces.
  • Sonikace je měkká, zelená a účinná technika pro průmyslovou výrobu potravin-/Pharma-třídy anthokyinů.

antokyany

V potravinářském průmyslu se široce používají jako přírodní barviva. Mají širokou škálu barevných tónů od oranžové přes červenou až po purpurovou a modrou, v závislosti na molekulární struktuře a hodnotě pH. Zájem o anthokyanininy není založen pouze na jejich zabarvení, ale také z důvodu jejich zdraví. Vzhledem k rostoucímu ekologickým a zdravotním obavám týkajícím se syntetických barviv jsou přírodní barviva pro potravinářský a drogový průmysl skvělou alternativou jako barviva šetrná k životnímu prostředí.

Ultraultrasonicky zlepšená extrakce anthokyanu

Výhody ultrazvukové extrakce

  • vyšší výnosy
  • Rychlý proces extrakce – během několika minut
  • Vysoce kvalitní výtažky – mírné, netepelné extrakce
  • Zelená rozpouštědla (voda, ethanol, glycerin, Veget. oleje atd.)
  • Snadný a bezpečný provoz
  • Nízké investiční a provozní náklady
  • Robustnost a nízká údržba
  • Zelená metoda šetrně k životnímu prostředí
UP100H s MS14 sonotrodem pro extrakci botanik

Žádost o informace





Ultrazvukové extrakce se může provádět v dávkovém provozu a režimu s kontinuálním tokem, přes. (Klikni pro zvětšení!)

Nastavení použití ultrazvuku s UIP1000hdT pro extrakci bioaktivních sloučenin z botanik v dávce. [Petigny et al. 2013]

Jak extrahovat Anthocyyaniny s ultrazvukem? – Případové studie

Extrakce ultrazvukem Anthokyanin z purpurové rýže Oryza sativa L.

Ultrazvuková extrakce s UP200StPurpurová rýže kmene Oryza sativa (známá také jako Violet nori nebo fialová rýže) je mimořádně bohatá na fenoliky, jako je favonoidní skupina anthokyinů. Turrini et al. (2018) použil ultrazvukovou extrakci k izolaci polyfenoliky, jako jsou anthokyaniny a antioxidanty z karyopózy (v celých, hnědých a parodvařené formě) a listí purpurové rýže. Ultrazvuková extrakce byla provedena pomocí Hielscher UP200St (200 w, 26kHz, Pic. vlevo) a ethanol o 60% jako rozpouštědlo.
Aby se zachovala integrita anthokyanu, byly ultrazvukové extrakty skladovány při teplotě − 20 °C, která je umožnila skladovat alespoň tři měsíce.
Kyanidin-3 glukoside (známá také jako chrysanthemin) byla zdaleka hlavní detekcí anthokyaninu v kultivar "Violet nori", "Artemide" a "Nerone" zkoumané ve studii Turrini et al., zatímco peonidin-3-glukoside a cyanidin-3-rutinoside (také antirrhinin) byly zjištěny v nižších množstvích.
Fialové listy Oryza sativa jsou vynikajícím zdrojem anthokyinů a celkového fenolického obsahu (TPC). S částkou cca 2 – 3 krát vyšší než v rýži a mouce se v Oryze předkládá levná surovina pro extrakci anthokyinů. Odhadovaný výnos asi 4 kg čerstvých listů anokyaninu/t je výrazně vyšší než u 1 kg anthokyanininu/t rýže, počítáno na základě středních anthokytových množství zjištěných v "Violet nori" (1300 μg/g rýže, jako cyanidin-3-glukoside) pro výnos asi 68 kg rýže z 100 kg neloupané.

Ultrazvukový Anokyanin pro extrakci z červeného zelí

Ravanfar et al. (2015) zkoumal účinnost ultrazvukové extrakce anthokyinů z červeného zelí. Ultrazvukové extrakční experimenty se provádějí pomocí ultrazvukového systému UP100H (Hielscher Ultrasonics, 30 kHz, 100 W). V jádře kontrolované skleněné nádobky byl vložen sonotrode MS10 (průměr špičky 10 mm).
UP400St nastavení extrakce 8 lPro tento experiment byly použity čerstvě řezané červené hlávkové kousky 5mm (krychlový tvar) a 92,11 ± 0,45% vlhkosti. Skleněná nádobka (objem: 200ml) byla naplněna 100 ml destilované vody a 2 g kusů červeného zelí. Kádinka byla pokryta hliníkovou fólií, aby se zabránilo ztrátám rozpouštědel (vody) odpařením během procesu. Ve všech experimentech byla teplota v kádince udržována pomocí termostatického regulátoru. Vzorky byly nakonec sbírány, filtrovány a odstředily se při 4000 ot/min a Supernatanty byly použity pro stanovení výnosu anthokyanu. Extrakce ve vodní lázni byla provedena jako kontrolní experiment.
Optimální výnos anthokyanu z červeného zelí byl stanoven na 100 W, čas 30 minut a teplota 15 °C, což vedlo k výnosu anthokyanin asi 21 mg/L.
Z důvodu barevných změn hodnoty pH a jeho intenzivního zbarvení se barva červeného zelí používá jako indikátor pH ve farmaceutických formulacích nebo jako antioxidanty a barviva v potravinářských systémech.

Ultrazvuková extrakce podporuje uvolňování polyfenolů, jako jsou anthokyaniny z botaniky.

V ultrasystému se výrazně zesiluje extrakce anthokyinů z rostlinného materiálu.
Pramen: Ravanfar et al. 2015

Další studie demonstrují úspěšný Ultrazvukový extrakci anthokyinů z borůvky, ostružin, vinných hroznů, třešní, jahod a fialových sladkých brambor.

Hielscher Ultraakustik vyrábí vysoce výkonné ultrasonicátory pro sonochemické aplikace.

Vysoce energetické ultrazvukové procesory z Laboratoř pilotovi a průmyslové měřítko,

Vysoce výkonné ultrazvukové odsávače

Ultrazvuková Process Testování a analýzaHielscher Ultrasonics se specializuje na výrobu vysoce výkonných ultrazvukových procesorů pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z botaniky.
Hielscherovo široké produktové portfolio se pohybuje od malých, výkonných laboratorních ultrazvukových zařízení až po robustní lavicové a plně průmyslové systémy, které dodávají vysoce intenzivní ultrazvuk pro účinnou extrakci a izolaci bioaktivních látek (např. Antokyanů Perník, Piperin, kurkumin atd.). Všechna Ultrazvuková zařízení z 200w na 16 000 W představuje barevný displej pro digitální ovládání, integrovanou kartu SD pro automatické zaznamenávání dat, dálkové ovládání prohlížeče a mnoho uživatelsky přívětijších funkcí. Sonotropové a průtokové buňky (části, které jsou ve styku s médiem) mohou být autoklávovány a snadno čistitelné.
Robustní ultrazvukové procesory Hielscher jsou postaveny pro 24/7 při plném zatížení, vyžadují nízkou údržbu a jsou snadno a bezpečně ovladatelný. Digitální barevný displej umožňuje uživatelsky přívětivý ovládač ultragrafického přijímače.
Naše systémy jsou schopné dodávat od nízkých až po velmi vysoké amplitudy. Pro extrakci kanabinoidů a terpenů nabízíme speciální ultrazvukové sonotrody (označované také jako ultrazvukové sondy nebo rohy), které jsou optimalizovány pro rozumnou izolaci vysoce kvalitních účinných látek. Všechny naše systémy mohou být použity k extrakci a později napodobování kanabinoidů. Robustnost Hielscherova ultrazvukového zařízení umožňuje nepřetržitý provoz (24/7) při velkém clu a v náročném prostředí.

Přesná kontrola ultrazvukových parametrů procesu zaručuje reprodukovatelnost a standardizaci procesu.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o další informace o ultrazvukové homogenizace. Budeme rádi Vám nabídnout ultrazvukový systém plnění vašich požadavků.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Systém ultrazvukového odsávání UIP4000hdT

UIP4000hdT (4 kW) ultrazvukový procesor pro extrakci

Literatura / Reference

  • Z Chemat, Farid; Rombaut, Natacha; Sicaire, Anne-Gaëlle; Meullemiestre, Alice; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Abert-Vian, Maryline (2017): Ultrazvuková podpora extrakce potravin a přírodních produktů. Mechanismy, techniky, kombinace, protokoly a aplikace. Recenze. Ultraakustika Sonochemie 34 (2017) 540 – 560.
  • Ravanfar, Raheleh; Tamadon, Ali Mohammad, Niakousari, Mehrdad (2015): optimalizace ultrazvukového asistovaného vyluhování anthokyaninů z červeného zelí pomocí designmetody Taguchi. J Food Sci technol. 2015 prosinec; 52 (12): 8140 – 8147.
  • Turrini, Federica; Boggia, Raffaella; Leardi, Riccardo; Borriello, Matilda; Zunin, Paola (2018): optimalizace extrakce fenolických sloučenin pomocí ultrazvuku z Oryzy sativa L. "Violet nori" a stanovení antioxidantů vlastnosti jeho Caryopses a listí. Molekuly 2018, 23, 844.


Fakta Worth Knowing

Jak funguje extrakce s ultrazvukem?

Použití intenzivních ultrazvukových vln na tekuté médium má za následek kavitaci. Fenomén kavitace vede lokálně k extrémním teplotám, tlakům, teplotním/chladicím sazbám, tlakovým diferenciacím a vysokým smyjícím silám ve médiu. Když se kavitace probublává na povrchu pevných částic (jako jsou částice, rostlinné buňky, tkáně atd.), mikrotrysky a interalární kolize, generují efekty, jako je povrchová loupání, eroze a porucha částic. Kromě toho zhroucení kavitační bubliny v tekutém médiu vytváří makroturbulencí a mikromíchání.
Ultrazvuková iritace úlomků rostlinných materiálů je matice rostlinných buněk a posiluje hydrataci. Chemat et al (2015) uzavírá, že ultrazvuková extrakce bioaktivních sloučenin z botaniky je výsledkem různých nezávislých nebo kombinovaných mechanismů, včetně roztříštěnosti, eroze, kapiláry, detexizace a sonoporace. Tyto účinky narušují buněčnou stěnu, zvyšují hmotnostní přenos zatlačením rozpouštědla do buňky a nasávání fyz-složeným rozpouštědlem a zajistí pohyb tekutiny mikromixováním.

Ultrazvuková a akustická kavitace vytváří vysoce intenzivní síly, které otevírají stěny buněk známé jako lysis pufru (klepnutím zvětšíte!).

Ultrazvuková extrakce je založena na akustické kavitaci a jeho hydrodynamických smychacích silách

Ultrazvuková iritace úlomků rostlinných materiálů je matice rostlinných buněk a posiluje hydrataci. Chemat et al. (2015) dospěly k závěru, že ultrazvuková extrakce bioaktivních sloučenin z botaniky je výsledkem různých nezávislých nebo kombinovaných mechanismů, včetně roztříštěnosti, eroze, kapiláry, detexizace a sonoporace. Tyto účinky narušují buněčnou stěnu, zvyšují hmotnostní přenos zatlačením rozpouštědla do buňky a nasávání fyz-složeným rozpouštědlem a zajistí pohyb tekutiny mikromixováním.
Ultrazvuková extrakce dosahuje velmi rychlé izolace sloučenin – překonáním konvenčních extrakčních metod v kratší době zpracování, vyššího výnosu a při nižších teplotách. Při mírné mechanické léčbě se extrakcí s ultrazvukem zabraňuje tepelnému rozkladu bioaktivních komponentů a Excelu ve srovnání s jinými technikami, jako je konvenční extrakce rozpouštědel, hydrodestilace nebo extrakce Soxhlet, které jsou známy pro destrukci tepelně citlivých molekul. Díky těmto výhodám je Ultrazvuková extrakce upřednostňovanou technikou uvolňování bioaktivních sloučenin citlivých na teplotu z botanik.

Ultrazvukové disruptory se používají pro extrakce ze zdrojů fyto (např. rostliny, řasy, houby)

Ultrazvuková extrakce z rostlinných buněk: mikroskopický příčný úsek (TS) ukazuje mechanismus činnosti během ultrazvukové extrakce z buněk (zvětšení 2000x) [zdroj: Vilkhu et al. 2011]

Anthokyaninového – Cenný rostlinný pigmentu

Anthokyaniny jsou vakuolární rostlinné pigmenty, které mohou vypadat červeně, fialově, modře nebo černě. Barevný výraz vodorozpustného anthokyananového barviva závisí na jejich pH hodnotě. Anthokyaniny se nacházejí ve vakuu v buňkách, většinou v květech a ovoci, ale také v listech, stoncích a kořenech, kde se nacházejí převážně ve vnějších buněčných vrstvách, jako jsou epidermis a periferní mesophyll buňky.
Nejčastěji vyskytující se v přírodě jsou glykosidi kyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin a petidin.
Mezi významné příklady rostlin bohatých na anthokyaniny patří Vaccinium, jako jsou borůvkové, brusinkové a borůvkové; Rubus bobule, včetně černé maliny, červeného Malina a ostružin; černý rybíz, třešňový, baklažant, černá rýže, UBE, Okinawan sladký brambor, hroznová révová, moštovými, hlávkové, červené a fialové plátky. Broskve a jablka s červenými skvrnami obsahují antokyiny. Anokyaninky jsou méně hojné v banánu, chřestu, hrachu, fenyklu, hrušce a bramborové a v některých kultivkách zelených angrešt se nemusí zcela nevyskyst.

Anthokyty, jako je kyanidin, delphinidin, pelargonidin, peonidin, malvidin a petunidin, mohou být účinně extrahovatelné pomocí ultrazvuku.

Struktura hlavních anthokyinů

Anthokyaniny jsou skvělou alternativou k nahrazení syntetických barviv v potravinářských výrobcích. Anthokyaniny jsou schváleny k použití jako potravinářské Barmy v Evropské unii, Austrálii a na Novém Zélandu, s barevným kódem E163. Anthokyaninky se nacházejí v ovoci a zelenině a lze je popsat jako druh vodorozpustných rostlinných pigmentů. Chemicky jsou anthokyaniny glykosidy z anthokyanidinů založených na struktuře 2-fenylbenzophyrylia (flavylium). Existuje více než 200 různých fytochemikálií, které spadají do kategorie anthokyinů. Jako hlavní barva pigmentů u volně žijících plodů a bobulí existuje mnoho zdrojů, z nichž lze extrahovat anokyaninky. Předním zdrojem anthokyinů je kůže hroznů. Anokyanonové pigmenty v hroznovém slupce sestávají hlavně z di-glukosidů, mono-glukosidu, akylovaných monoglucosides, stejně jako acylovaných di-glukosidů peonidin, malvidinu, kyanidin, petunidin a delphinidin. Obsah anthokyaninek v hroznech se pohybuje od 30 do 750 mg/100g.
Nejprominentnějšími anthokyaniny jsou kyanidin, delphinidin, pelargonidin, peonidin, malvidin a petunidin.
Například anthokyaninský peonidin-3-caffeoyl-p-hydroxybenzoyl sofhorosid-5-glukoside, peonidin-3-(6 "-caffeoyl-6 ' '-feruloyl sofhorosid) -5-glukoside a cyanidin-3-caffeoyl-p-hydroxybenzoyl sofhorosid-5-glukoside se vyskytuje v purpurovém sladké brambory.

antokyany – Zdravotní dávky

Kromě své velké schopnosti fungovat jako přírodní potravinářský barneant jsou anthokyaninové vysoce ceněny za antioxidativní účinky. Proto se anthokyaniny zobrazují s mnoha pozitivními zdravotnickými účinky. Výzkumy ukázaly, že anthokyaniny mohou inhibovat poškození DNA v rakovinových buňkách, inhibovat zažívací enzymy, vyvolávat inzulínu v izolovaných pankreatických buňkách, snižovat zánětlivé reakce, chránit před poklesem věkem v mozkových funkcích, zlepšit těsnost kapilární krevní cévy a Zamezte agregaci trombocytů.