Ultrazvuková extrakce kapsaicinu z pálivých chilli papriček
- Kapsaicin je hlavní aromatická a kořeněná sloučenina v pálivých papričkách, známých také jako chilli papričky.
- K výrobě vysoce kvalitního kapsaicinu jako aromatické chuti a léčivé složky je nutná účinná, ale mírná extrakční technika, aby se zabránilo degradaci.
- Ultrazvuková extrakce je mírná mechanická extrakční metoda, která poskytuje vysoké výnosy kapsaicinu ve velmi krátké době extrakce.
Vysoce výkonný ultrazvuk pro vysoce kvalitní kapsaicinové extrakty
Ultrazvuková extrakce kapsaicinoidů z pálivých chilli papriček (např. Capsicum frutescens) výrazně zlepšuje výtěžnost extrakce. Výkonový ultrazvuk podporuje perforaci a narušení buněčných stěn, stejně jako otoky a hydrataci tím, že tlačí rozpouštědlo do rostlinných buněk. To má za následek zvýšený přenos intracelulárních látek (včetně kapsaicinoidů) z rostlinných buněk do rozpouštědla.
Jako čistě mechanická, netepelná technika zpracování zabraňuje ultrazvuková extrakce tepelné degradaci termo-labilních sloučenin. Ultrazvuková kavitace zintenzivňuje proces extrakce, což vede k vysokým výtěžkům vynikající kvality extraktu. Investiční a provozní náklady ultrazvukového extrakčního zařízení jsou relativně nízké a umožňují rychlou návratnost investic.
- Vynikající výnos
- Vysokorychlostní odsávání – během několika minut
- Vysoce kvalitní extrakty – Mírný, netepelný
- Zelená rozpouštědla (např. voda/etanol)
- Rentabilní
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké investiční a provozní náklady
- Provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném režimu
- Ekologická, ekologická metoda
120L ultrazvuková dávková extrakce rostlin s UIP2000hdT a míchadlem
Ultrazvuková extrakce kapsaicinoidů – v dávkovém nebo kontinuálním režimu průtoku
Várka: Ultrazvukové extrakční procesy mohou být provozovány jako jednoduché dávkové procesy nebo jako inline zpracování, kde je médium kontinuálně přiváděno ultrazvukovým průtokovým reaktorem.
Dávkové zpracování je jednoduchý postup, kdy se extrakce provádí po šaržích. Hielscher Ultrasonics nabízí ultrazvukové procesory pro malé až velké šarže, tj. 1L až 120L.
Pro zpracování šarží 5 až 10 l doporučujeme UP400ST se sonotrodou S24d22L2D. (viz obr. vlevo)
Pro zpracování šarží cca. 120L, doporučujeme UIP2000hdT se sonotrodou RS4d40L4. (viz obr. vpravo nahoře)
Průtok: Pro větší objemy a plnohodnotnou komerční extrakci kapsaicinu je kontinuální proud kapaliny obsahující vločky feferonky přiváděn ultrazvukovým reaktorem, kde je rozpouštědlo? botanická suspenze intenzivně sonikována.
Pro objem cca. 8 l? min. doporučujeme UIP4000hdT se sonotrodou RS4d40L3 a tlakovou průtočnou buňkou FC130L4-3G0.
Případová studie ultrazvukové extrakce kapsaicinu
Olguín-Rojas et al. (2019) uvádějí izolaci výtěžku kapsaicinoidů vyšší než 96% pomocí tří Capsicum chinense Jacq. kultivary ('Bode', 'Habanero' a 'Habanero Roxo)’ papriky). Použili Hielscherovu sondu-ultrazvuku UP200S (200 W, 24 kHz) Se vzorkem ponořeným do vodní lázně s řízenou teplotou byla použita vodní lázeň. 0,25 g vzorku Capsicum chinense bylo vystaveno kontaktu s 25 ml metanolu po dobu 10 minut a poté bylo přeneseno do vodní lázně při teplotě 50 ° C, výstupní amplitudě 200 W a pracovním cyklu 0,5 sekundy. Poté byly extrakty filtrovány přes nylonový injekční filtr a analyzovány pomocí chromoatografie. V analýze bylo nalezeno všech pět hlavních kapsaicinoidů (n-DHC, C, DHC, h-C a h-DHC). Ultrazvuková extrakce poskytuje plnospektrální extrakt se širokým chuťovým profilem.
Sganzerla et al. (2014) zjistili, že ultrazvuková extrakce je vynikající metodou pro kvantitativní a reprodukovatelnou extrakci kapsaicinoidů z chilli papriček pomocí methanolu jako rozpouštědla. Díky své jednoduchosti a účinnosti lze ultrazvukovou extrakci použít pro rychlou rutinní analýzu kapsaicinoidů v chilli papričkách.
Ultrazvukové extrakční zařízení
Hielscher Ultrasonics se specializuje na výrobu vysoce výkonných ultrazvukových procesorů pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z botanických látek.
Široké portfolio produktů Hielscher Ultarsonics sahá od kompaktních, výkonných laboratorních sonikátorů až po robustní stolní a plně průmyslové systémy, které poskytují ultrazvuk s vysokou intenzitou pro účinnou extrakci a izolaci bioaktivních látek (např. kvercetin, kofein, kurkumin, terpeny atd.). Všechny digitální sonikátory od 200 W do 16 000 W jsou vybaveny intuitivním menu s programovatelným nastavením, barevným dotykovým displejem pro digitální ovládání, integrovanou SD kartou pro automatické nahrávání dat, dálkovým ovládáním prohlížeče a mnoha dalšími uživatelsky přívětivými funkcemi. Sonotrody a průtočné cely (části, které jsou v kontaktu s médiem) lze autoklávovat a snadno se čistí. Všechny naše ultrasonicators jsou konstruovány pro provoz 24/7, vyžadují nízkou údržbu a jejich provoz je snadný a bezpečný.
Digitální barevný displej umožňuje uživatelsky přívětivé ovládání ultrasonicatoru. Naše systémy jsou schopny dodávat od nízkých až po velmi vysoké amplitudy. Pro extrakci polyfenolů a dalších bioaktivních fytochmikalů, jako jsou kapsaicinoidy, nabízíme speciální ultrazvukové sonotrody (také známé jako ultrazvukové sondy nebo rohy), které jsou optimalizovány pro rozumnou izolaci vysoce kvalitních účinných látek. Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje provoz 24/7 při náročném provozu a v náročných prostředích.
Přesné řízení ultrazvukových procesních parametrů zajišťuje reprodukovatelnost a standardizaci procesu.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 0Přibližně 5 až 1,5 ml | Není k dispozici | VialTweeter |
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml? min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l? min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás!? Zeptejte se nás!
Lehký, ale výkonný sonikátor UP200Ht je ideální pro extrakci kapsaicinu v kádinkách
Literatura? Reference
- Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
- Boonkird S.; Phisalaphong C.; Phisalaphong M. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
- Lu M.; Ho Ch.-T.; Huang Q. (2017): Extraction, bioavailability, and bioefficacy of capsaicinoids. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, Issue 1, Jan. 2017. 27-36.
- Olguín-Rojas J.A.; Fayos O.; Vázquez-León L.A.; Ferreiro-González M.; del Carmen Rodríguez-Jimenes G.; Palma M.; Garcés-Claver A.; Barbero G.F. (2019): Progression of the Total and Individual Capsaicinoids Content in the Fruits of Three Different Cultivars of Capsicum chinense Jacq. Agronomy 2019, 9, 141.
- Sganzerla M.; Pereira Coutinho J.; Tavaresde Melo A.M.; Teixeira Godoy H. (2014): Fast method for capsaicinoids analysis from Capsicum chinense fruits. Food Research International, Vol. 64, October 2014. 718-725.
Fakta, která stojí za to vědět
Kapsaicinoidy
Papriky jsou oblíbené po celém světě a často se používají jako přísady do potravin, které poskytují pálivou a štiplavou chuť. Kapsaicinoidy jsou chuťové sloučeniny v červených chilli papričkách, které se skládají hlavně z kapsaicinu (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonnamid) a dihydrokapsaicinu (8 methyl-N-vanillylnonanamid), nordihydrokapsaicinu, homokapsaicinu a homodihydrokapsaicinu. Kapsaicin a dihydrokapsaicin jsou nejrozšířenější kapsaicinoidy, které jsou zodpovědné za asi 90 % pálivosti. Celkem bylo rozlišeno více než 20 kapsaicinoidů v různých druzích pepře.
Kapsaicinoidy jsou nejvýznamnějším typem fytochemikálií v paprikách. Jsou to netěkavé alkaloidy, což jsou chemicky kyselé amidy mastných kyselin s rozvětveným řetězcem C9–C11 a vanillylaminu. Kapsaicinoidy, které jsou zodpovědné za štiplavou a kořeněnou chuť chilli papriček, jsou oblíbenou přísadou koření. Kromě použití jako složky potravy jsou kapsaicinoidy známé svými farmakologickými vlastnostmi, které zahrnují jejich funkci chemoprotektorů proti mutagenezi nebo tumorigenezi, jako antimikrobiální látky, jako antioxidanty, pro jejich protirakovinný účinek, jejich analgetické účinky a jejich účinek na neuronální látku zodpovědnou za přenos bolesti a neurogenní zánět. Další běžné použití kapsaicinoidů je v lokálních analgetikách proti bolesti, antiartritických a protizánětlivých mastech a jako přírodní inhibitor patogenních mikroorganismů
V potravinářském průmyslu se kapsaicinoidy někdy přidávají jako přírodní konzervant kvůli jejich antimikrobiálním vlastnostem.
Chilli plody Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. a Capsicum chinense se pěstují po celém světě, a proto jsou dobře známé.