Ultrazvuková extrakce saponinů Quillaja
- Saponinové extrakty ze stromu Quillaja saponaria Molina jsou hlavním zdrojem saponinů pro průmyslové aplikace.
- Ultrazvuková extrakce saponinů Quillaja poskytuje vysoce kvalitní saponiny.
- Ultrazvuková extrakce je vysoce účinná metoda k výrobě vysokých výnosů extraktu saponinu Quillaja v krátké době.
Extrakt saponinu Quillaja
Extrakt z kopyta sumillaja saponin (synonyma: extrakty z quillaia, bois de Panama, výtažky z kůry Panamy, extrakty z kůry Quillai, extrakty z kůry Quillay, extrakty z mýdlové kůry) je látka extrahovaná ze stromu Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria). Extrakt Quillaja se skládá z více než 100 triterpenoidních saponinů. Hlavními přítomnými saponiny jsou glykosidy kyseliny kwilové. Dalšími hlavními složkami jsou polyfenoly a třísloviny, stejně jako malé množství solí a cukrů. Extrakt z Quillaja se vyrábí získáváním vodné extrakce z rozemleté vnitřní kůry nebo dřeva z řezaných stonků a větví stromu Quillaja saponaria. Vzhledem k tomu, že saponinové extrakty Quillaja obsahují jak povrchově aktivní látky, tak fenolické sloučeniny, jsou mimořádně zajímavé pro formulaci citlivých funkčních složek potravin a jejich ochranu před oxidací.
Použití saponinů jako přírodních emulgátorů výrazně stoupá kvůli rostoucí poptávce po zdravých, přírodních produktech bez syntetických přísad. Quillaja saponiny jsou skvělými emulgátory pro O/V emulze a nanoemulze a prokázaly velmi dobré účinky v různých formulacích, jako jsou nápoje a olejové směsi. Běžnou aplikací extraktu saponinu Quillaja je emulgace CBD oleje, průsvitné nápoje a pěnivé potravinářské výrobky. Quillaja saponiny mohou být použity samostatně nebo v kombinaci s jinými emulgačními činidly.
Q-Naturale® je potravinářská přídatná látka na bázi saponinů z kůry Quillaja, která je schválena FDA jako účinný emulgátor pro potraviny a nápoje. Kromě emulgačního činidla se saponiny Quillaja používají ve farmaceutických přípravcích pro své antibakteriální, antivirové, protiplísňové, antiparazitární, protinádorové, hepatoprotektivní a imunoadjuvantní vlastnosti.
- Vynikající výnos
- Vysokorychlostní odsávání – během několika minut
- Vysoce kvalitní extrakty – Mírný, netepelný
- Zelené rozpouštědlo (tj. voda)
- 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
Případová studie ultrazvukové extrakce saponinů z Quillaja
Aby bylo možné připravit vysoce kvalitní extrakt Quillaja, který nabízí požadované funkce jako potravinářská a farmaceutická přísada, musí být izolovány aktivní fytochemikálie, konkrétně saponiny. Quillaja saponin je triterpenový saponin izolovaný z kůry mýdlového stromu. Ultrazvuková kavitace podporuje extrakci zlepšením kontaktu mezi pevnými látkami a kapalinou a zvýšením přenosu hmoty.
Cares et al. Ve své studii jasně prokázali, že ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE) může zlepšit proces extrakce bioaktivních látek z Quillaja Saponaria Molina. Použili dřevo Quillaja a štěpky z kůry a extrahovali saponiny ve vodě pomocí ultrazvuku, takže konečný produkt obsahuje pouze přírodní složky a suroviny a mohl být použit v procesech výroby potravin. Jako metoda netepelné extrakce byla teplota extrakce během ultrazvuku neustále udržována na 20 ° C (68 ° F). Výtěžky extrakcí se výrazně zvýšily s dobou sonikace od 10 do 30 minut. Výtěžky 20 minut při 20 °C při extrakci za pomoci ultrazvuku byly srovnatelné s výtěžky dosaženými konvenční metodou 3hodinové extrakce při 60 °C.
Ultrazvuková zařízení se používají k přípravě dlouhodobě stabilních emulzí o/w pomocí extraktu saponinu Quillaja ke stabilizaci emulze fyzikálně a chemicky. Klikněte zde a přečtěte si více o ultrazvukové emulgaci!
Vysoce výkonné ultrazvukové extraktory
Hielscher Ultrasonics se specializuje na výrobu vysoce výkonných ultrazvukových procesorů pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z botanických látek.
Široké portfolio produktů Hielscher sahá od malých, výkonných laboratorních ultrasonikátorů až po robustní stolní a plně průmyslové systémy, které dodávají ultrazvuk s vysokou intenzitou pro účinnou extrakci a izolaci bioaktivních složek (např. Quercetin, kofein, Kurkumin, Terpeny atd.). Všechny ultrazvukové přístroje od 200W k 16 000 W jsou vybaveny barevným 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 ultrazvukového zařízení. Naše systémy jsou schopny dodávat od nízkých až po velmi vysoké amplitudy. Pro extrakci chemických sloučenin, jako je astaxanthin, nabízíme speciální ultrazvukové sonotrody (známé také jako ultrazvukové sondy nebo rohy), které jsou optimalizovány pro citlivou izolaci vysoce kvalitních účinných látek. Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném provozu a v náročných prostředích.
Přesné řízení ultrazvukových procesních parametrů zajišťuje reprodukovatelnost a standardizaci procesu. Automatizované ultrazvukové extrakční systémy Hielscher v průmyslovém měřítku jsou navrženy pro vysoké výrobní kapacity extraktů vynikající kvality a zároveň snižují práci, náklady a energii.
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 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!
Literatura/Odkazy
- MG Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Ultrazvukem asistovaná extrakce bioaktivních látek z Quillaja Saponaria Molina. Mezinárodní kongres o ultrazvuku, Universidad de Santiago de Chile, leden 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponiny z Quillaja saponaria a Quillaja brasiliensis: Zvláštní chemické vlastnosti a biologické aktivity. Molekuly. 2019 leden; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): Formulace saponinem stabilizované nanoemulze ultrazvukovou metodou a její role při ochraně degradace kvercitinu před UV zářením. Ultrazvuková sonochemie 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Extrakce a izolace saponinů. In: Satyajit D. Sarker a Lutfun Nahar (eds.), Izolace přírodních produktů, Metody v molekulární biologii, sv. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Fyzikální stabilita nanoemulzí s emulgačními směsmi: Nahrazení tween 80 saponinem quillaja. LWT – Potravinářská věda a technologie 111, 2019. 760-766.
Fakta, která stojí za to vědět
O stromu Quillaja a jeho saponinech
Strom Quillaja Saponaria Molina, známý také jako jihoamerický mýdlový strom, roste přirozeně a extenzivně v Chile. Strom Quillaja Saponaria (čeleď Rosaceae) je velký stálezelený strom se silnou kůrou, který pochází z několika jihoamerických zemí, zejména z Bolívie, Chile a Peru.
Extrakt ze saponinu Quillaja obsahuje především saponiny, ale také polyfenoly, třísloviny, ale v malém množství i soli a cukry. Quillaja saponiny jsou molekuly postavené z triterpenického jádra se dvěma cukernými řetězci. Tyto cukerné řetězce dávají saponinům hydrofilní vlastnost (= rozpustné ve vodě), zatímco triterpenické jádro je hydrofobní (= vodoodpudivé). Pro ně se jedná o amfotický tenzid, díky kterému jsou saponiny neiontové tenzoaktivní, což umožňuje snížení povrchového napětí, solubilizaci hydrofobních produktů ve vodných roztocích a také tvorbu mikro-/nanoemulzí.
U stromu Quillaja obsahuje kůra přibližně 5 % nejvyššího množství saponinů, zatímco dřevo má obsah přibližně 2 % saponinů.
Vzhledem k tomu, že saponiny jsou přírodní látky s dobrými pěnivými a emulgačními vlastnostmi, často se používají jako pěnidla v potravinářském, nápojovém a pivním průmyslu, jako povrchově aktivní látka v kosmetice, jako přísady do agrochemikálií a krmiv pro zvířata a jako adjuvans ve vakcínách.
Výroba extraktů z quillaja se provádí vodnou extrakcí; Při jeho výrobě se nepoužívají žádná jiná rozpouštědla. Konečný produkt, buď surový nebo čištěný extrakt, v kapalné nebo práškové formě obsahuje pouze přírodní složky a suroviny, které jsou schváleny pro jejich použití v procesech výroby potravin. (Cares et al. 2009)
Co jsou saponiny?
Slovo saponin je odvozeno z latinského slova sapo, což znamená mýdlo. Saponiny jsou fytochemikálie, které se nacházejí hlavně, ale ne výhradně, v rostlinách, které vykazují pěnivé vlastnosti a skládají se z polycyklických aglykonů připojených k jednomu nebo více řetězcům postranních cukru. Část aglykonu, která se také nazývá sapogenin, je buď steroid (C27) nebo triterpen (C30). Pěnivost saponinů je způsobena kombinací hydrofobního (rozpustného v tucích) sapogeninu a hydrofilní (ve vodě rozpustné) cukerné části. [Majinda, 2012: s. 515] Jako emulgační činidla se tradičně používají rostlinné materiály s vysokým množstvím saponinů. Významným příkladem rostlin bohatých na saponiny jsou mydlice obecná (Quillaja saponaria; Rosaceae), mydlice lékařská (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) a shikakai prášek (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponiny jsou amfipatické glykosidy s vysokou molekulovou hmotností, které mají strukturálně jednu nebo více hydrofilních glykosidových skupin, které jsou kombinovány s lipofilním triterpenovým derivátem. Zejména ve farmaceutickém průmyslu přitahují saponiny velkou pozornost díky své řadě biologických vlastností, včetně schopnosti stimulovat imunitní odpověď, což z nich činí hlavní kandidáty na adjuvans.
Vše, co potřebujete vědět o ultrazvukové extrakci
Ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE), také sonoextrakce, je vysoce účinná, ekologická extrakční metoda k izolaci bioaktivních látek, jako jsou proteiny, vitamíny, polyfenoly, přírodní pigmenty, lipidy atd., z rostlinných matric. Ultrazvuková extrakce je založena na pracovním principu akustické kavitace.
Při aplikaci intenzivních ultrazvukových vln na kapalné systémy dochází k akustické kavitaci, což je jev vzniku, růstu a případného kolapsu vakuových bublin (viz obr. níže). Během šíření ultrazvukových vln vakuové bubliny kmitají a rostou, dokud nedosáhnou bodu, kdy nemohou absorbovat další energii. Na vrcholu růstu bublin se prudce zhroutí, což způsobí lokálně tepelné, mechanické a chemické účinky. Mezi mechanické účinky patří vysoké tlaky až 1000 atm, turbulence a intenzivní smykové síly. Tyto síly narušují buněčné stěny a podporují přenos hmoty mezi vnitřkem buňky a rozpouštědlem uvolňujícím bioaktivní sloučeniny do okolní kapaliny (tj. rozpouštědla).
Ultrazvuková extrakce je založena na akustické kavitaci a jejích hydrodynamických smykových silách
Ultrazvuková extrakce sloučenin pevných látek a kapalin z rostlin a buněčné tkáně byla dobře prozkoumána. Aplikace vysoce intenzivních ultrazvukových vln významně podporuje extrakční procesy. Kromě intenzifikace procesu – což má za následek vyšší výnosy a kratší dobu extrakce – Tepelná degradace a ztráta složek citlivých na teplotu je zabráněna, protože ultrazvuku je netepelné zpracování. Kromě toho má ultrazvuková extrakce nízké investiční a provozní náklady, snižuje použití rozpouštědel a/nebo umožňuje použití ekologičtějších rozpouštědel, což z ní činí ekonomickou a ekologickou extrakční techniku. Ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE), která překonává konvenční extrakční metody, byla převzata z potravinářského průmyslu k výrobě bioaktivních látek s ekonomickými zisky.
Ultrazvuková extrakce z rostlinných buněk: mikroskopický příčný řez (TS) ukazuje mechanismus účinku při ultrazvukové extrakci z buněk (zvětšení 2000x) [zdroj: Vilkhu et al. 2011]
Vysoce výkonné ultrazvukové procesory od laboratorního po pilotní a průmyslové měřítko.