Overlegen catechin ekstrakter med ultralyd

Catechin såsom epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (EKG), og epicatechin (EF) er polyfenoler, som viser betydelige sundhedsmæssige fordele. Mens katekin findes i mindre mængder i grøn te, kakao, frugt og nogle andre fødevarer, for høj dosis indtag katekin ekstrakter foretrækkes. Ultralydsekstraktion er en letkøbt og hurtig grøn teknik til at isolere katekiner fra planter, fx grønne teblade, ved hjælp af vand som opløsningsmiddel. Ultralydproducerede katekinekstrakter er opløsningsmiddelfrie forbindelser af høj kvalitet til brug i kosttilskud og lægemidler.

Ultralydsekstraktion af katekiner

Grøn te blade er rige på katekiner såsom epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (EKG), og epicatechin (EF), som kan udvindes ved ultralydbehandling.Ultralydsekstraktion er en ikke-termisk teknik, som er baseret på anvendelse af rene mekaniske kræfter. Lavfrekvente, højintensive ultralydbølger kobles via en ultralydsonde (sonotrode) i et flydende medium. De intense forskydningskræfter af akustisk kavitation perforeres og forstyrrer cellemembraner, forbedremasseoverførsel mellem celleinteriøret og opløsningsmidlet og frigiver de intracellulære forbindelser i opløsningsmidlet.
 

Ultralyd botanisk ekstraktion giver højere udbytter. Hielscher UIP2000hdT, 2000 watt homogenisator er kraftig nok til let at udtrække partier fra 10 liter til 120 liter.

Ultralydsekstraktion af botaniske stoffer - 30 liter / 8 gallon batch

Videominiaturebillede

 

I deres omfattende gennemgang af ekstraktionsmetoder fra grøn te (Camellia sinensis) fandt Banerjee og Chatterjee (2015), at sonde-type ultralydapparater er betydeligt mere effektive end ultralydbade. Desuden siger forfatterne, at ultralydsekstraktion er den foretrukne form for tekatekinekstraktion på grund af øget effektivitet af ekstraktionsprocessen ved lavere temperatur, hvilket forhindrer termisk nedbrydning af varmefølsomme forbindelser og bevarer deres medicinske værdi. Ekstraktion ved høj temperatur fører ofte til nedbrydning af polyfenoler og øger frigivelsen af protein og pektin, hvilket forstyrrer den organoleptiske kvalitet af te ved flødedannelse. Fordelen ved sonikering ligger i dens ikke-termiske mekanisme. I deres undersøgelse viste forskerne, at ultralydsekstraktion kan øge tepolyfenoludbyttet ved 65 ° C sammenlignet med traditionel ekstraktion ved 85 ° C. Imidlertid fungerer ultralydsekstraktion også ved stuetemperatur. Som en ikke-termisk ekstraktionsteknik anvender sonikatorer mekaniske kræfter til at bryde celle åbne og frigive bioaktive forbindelser såsom polyfenoler og katekiner med overlegen effektivitet i opløsningsmidlet.
Ultralydsekstraktion giver et højt udbytte af næringsstoffer af høj kvalitet. Som en ikke-termisk proces undgår ultralydsekstraktion tab af varmefølsomme næringsstoffer.
Ultralydsekstraktion kan også udføres ved stuetemperatur eller i afkølede væsker. Klik her, for at læse mere om ultralyd kold-bryg te!

Fordele ved ultralyd EGCG Udvinding

  • Opløsningsmiddelfri / vandbaseret
  • høj ekstraktionsudbytte
  • Højkvalitetsekstrakter
  • Fuld spektrum ekstrakter
  • hurtig proces
  • Grøn, miljøvenlig
  • enkel og sikker betjening
  • Lav vedligeholdelse
  • hurtig RoI
Ultralydprocessor UIP2000hdT (2kW) med omrørt batchreaktor

Ultralydsekstraktor UIP2000hdT (2kW) med kontinuerligt omrørt batchreaktor

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


 

I denne præsentation introducerer vi dig til fremstilling af botaniske ekstrakter. Vi forklarer udfordringerne ved at producere botaniske ekstrakter af høj kvalitet, og hvordan en sonikator kan hjælpe dig med at overvinde disse udfordringer. Denne præsentation viser dig, hvordan ultralydsekstraktion virker. Du vil lære, hvilke fordele du kan forvente ved hjælp af en sonikator til ekstraktion, og hvordan du kan implementere en ultralydsekstraktor i din ekstraktproduktion.

Ultralyd botanisk ekstraktion - Hvordan man bruger sonikatorer til at ekstrahere botaniske forbindelser

Videominiaturebillede

 

Casestudie af ultralydkatekinekstraktion

Ultralydsekstraktion kan udføres ved hjælp af forskellige opløsningsmidler, herunder vand, ethanol, vand : ethanolblanding, isopropanol, vegetabilsk olie, glycerin osv.
I en undersøgelse fra 2018 sammenlignede Ayyildiz et al. ultralydsekstraktion ved hjælp af vand og ethanol som opløsningsmidler med den konventionelle varmtvandsekstraktionsmetode. Til denne undersøgelse på pilotskala brugte den en Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) ultralydator i batch og i kontinuerlig flowopsætning.
Resultaterne viste, at ultralydsekstraktion med ethanol var signifikant (p < 0.05) mere effektiv til at udtrække højere udbytter af EGCG, EGC, EKG og EF end konventionel varmtvandsudvinding og ultralydsvandbaseret ekstraktion. Under optimerede procesbetingelser blev der opnået næsten 100 % og 50 % mere EGCG-indhold ultralydsekstraktion end konventionel varmtvandsekstraktion og ultralydsekstraktion med vand. De optimale betingelser for ultralydsekstraktion af EGCG med ethanol var 66.53ºC, 43.75 min og 67.81% ethanol. Ultralydekstraktion er den foretrukne form for tekakinner på grund af den øgede effekt af ekstraktionsprocessen ved lavere temperatur ved at bevare deres antioxidantaktivitet.

Højtydende ultralyds udsugningsanlæg

Hielscher ultralyd ekstraktionssystemer anvendes over hele verden i fødevarer og pharma til kommerciel produktion af planteekstrakter af høj kvalitet, der anvendes som kosttilskud og lægemidler. Uanset om du vil producere mindre partier koldbrygget te eller behandle store mængder polyphenol / catechinekstrakter af høj kvalitet, har Hielscher Ultrasonics den passende ultralydsekstraktor til dig. Ultralydapparaterne er nemme og sikre at betjene. Intuitiv software og digital styring via touch-display giver mulighed for præcis processtyring. Robustheden af Hielscher ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved kraftig og krævende miljøer.

Ultralydator UP100H til catechin ekstraktion fra grøn te blade

Sonde-type sonikator UP100H Til katekinekstraktion fra teblade

Processtandardisering med Hielscher Ultrasonics

Ekstrakter af fødevare- og pharmakvalitet bør fremstilles i overensstemmelse med god fremstillingspraksis (GMP) og i henhold til standardiserede forarbejdningsspecifikationer. Hielscher Ultrasonics digitale ekstraktionssystemer leveres med intelligent software, hvilket gør det nemt at indstille og styre sonikeringsprocessen præcist. Automatisk dataregistrering skriver alle ultralydprocesparametre såsom ultralydenergi (total og nettoenergi), amplitude, temperatur, tryk (når temp og tryksensorer er monteret) med dato og tidsstempel på det indbyggede SD-kort. Dette giver dig mulighed for at revidere hver ultralyd behandlet parti. Samtidig sikres reproducerbarhed og konstant høj produktkvalitet.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, programmer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyds homogenisatorer til dispersion, emulgering og celle ekstraktion.

High-Power ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriel vægt.



Litteratur / Referencer

Fakta Værd at vide

ultralydsekstraktion – arbejdsprincip

Ultralydsekstraktion er en mekanisk metode til at frigive og isolere intracellulære forbindelse fra cellematricer såsom planteceller. Når ultralydsbølger med høj effekt kobles til en gylle (f.eks. bestående af udblødte plantepartikler i vand eller opløsningsmiddel), genererer de meget energiske ultralydbølger kavitation. Kavitation ender lokalt med ekstreme temperaturer, tryk, opvarmnings-/kølehastigheder, trykforskelle og høje forskydningskræfter i mediet. Når kavitationsbobler imploderer på overfladen af faste stoffer (såsom partikler, planteceller, væv osv.), genererer mikrostråler og interparticlular kollision virkninger såsom overfladeafskalning, erosion og partikelnedbrydning. Derudover skaber implosionen af kavitationsbobler i flydende medier makro-turbulenser og mikroblanding.
Ultralydbestråling repræsenterer en effektiv måde at forbedre masseoverførselsprocesser på, da sonikering resulterer i kavitation og dens relaterede mekanismer såsom mikrobevægelse af væskestråler, kompression og dekompression i materialet med den efterfølgende afbrydelse af cellevægge samt høje opvarmnings- og kølehastigheder.

Ultralyd disruptorer anvendes til ekstraktioner fra plantekilder (f. eks planter, alger, svampe)

Ultralydsekstraktion fra planteceller: den mikroskopiske tværsnit (TS) viser mekanismen af handlinger under ultralydsekstraktion fra celler (forstørrelse 2000x) [ressource: Vilkhu et al. 2011]

Ultralydbehandling af plantemateriale fragmenter matrixen af planteceller og forbedrer hydrering af det samme. Chemat et al. (2015) konkluderer, at ultralydsekstraktion af bioaktive forbindelser fra botaniske stoffer er resultatet af forskellige uafhængige eller kombinerede mekanismer, herunder fragmentering, erosion, kapillaritet, detexturation og sonoporation. Disse effekter forstyrrer cellevæggen, forbedrer masseoverførslen ved at skubbe opløsningsmidlet ind i cellen og suge fyto-sammensatte opløsningsmiddel ud, og sikre flydende bevægelse ved mikro-blanding.

Hvad er de største fordele ved ultralydsekstraktion?

  • Hurtig proces og højt output
  • Lav energiforbrug
  • Reducerede behandlingsomkostninger
  • Ikke-termisk teknologi
  • Højere renhed
  • Grøn teknologi

Akustisk kavitation og dens virkninger

I væsken skaber ultralydbølgerne intense vekslende højtryks-/lavtrykscyklusser, hvilket resulterer i dannelsen af kavitationsbobler. Over flere trykcyklusser vokser kavitationsboblerne, indtil de når en grænse, hvor boblen ikke kan absorbere mere energi. På dette tidspunkt boblen implodes voldsomt. Under bobleimplosion ekstreme forhold såsom høje temperaturer på op til 5000K, tryk på op til 2000atm, meget høje opvarmning / køling satser og trykforskelle forekomme. Da boblekollapsedynamikken er hurtigere end masse- og varmeoverførsel, er energien i kollapsehulen begrænset til en meget lille zone, også kaldet "hot spot". Kavitationsboblens implosion resulterer også i mikroturbulenser, væskestråler på op til 280 m/s hastighed og deraf følgende forskydningskræfter. Dette fænomen er kendt som ultralyd eller akustisk kavitation.

Ultralyd/akustisk kavitation skaber meget intense kræfter, som åbner cellevæggene kendt som lysis (Klik for at forstørre!)

Ultralydsekstraktion er baseret på akustisk kavitation og dens hydrodynamiske forskydningskræfter

Katekiner

Grøn te er kendt for at være rig på polyfenoler såsom caffeic syre, gallic syre, katekin, epicatechin, gallocatechin, katekin gallate, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin, og epigallocatechin gallate (EGCG), hvilket gør grøn te en populære helsekost forbruges som drik og som ekstrakt. EGCG er en velkendt katekin, som findes i store mængder i de tørrede blade af grøn te (7380 mg pr. 100 g), hvid te (4245 mg pr. 100 g) og i mindre mængder i sort te (936 mg pr. 100 g). Under sort te produktion, er katekiner for det meste omdannet til theaflaviner og thearubigins via polyfenol oxidaser.

Sundhedsmæssige fordele ved Epigallocatechin Gallate (EGCG)

Fra gruppen af katekiner, epigallocatechin gallate (EGCG) er den mest forsket og mest lovende en. Fra anti-cancer, antioxidative, anti-inflammatoriske, anti-fibrose, anti-collagenase til immunsystemet styrke og anti-aging effekter, EGCG viser mange fordele og forbruges derfor i form af grøn te drik samt i form af kosttilskud kapsler, pulvere, tabletter osv.
Forskningsundersøgelser tyder på, at katekiner som epigallocatechin gallate (EGCG) kan reducere inflammation og kan forhindre visse kroniske tilstande, såsom hjertesygdomme, diabetes, og nogle former for kræft.

EGCG og dens anticancer effekter

Da kræft er en ofte livstruende sygdom, er EGCG's anticanceregenskaber under kraftig forskning. Undersøgelser tyder på, at EGCG kan hæmme tumorigenese ved at reducere eller fjerne kræftfremkaldende virkninger. Der er resultater tyder på, at EGCG forhindrer diethylnitrosamin-induceret fedme-relaterede levertumorigenesis ved at hæmme IGF/IGF-1R akse, forbedre hyperinsulinæmi, og svækket kronisk inflammation. En anden mechnaism af EGCG's anticancer effekt er hæmning af angiogenese og dermed fastholde tumor spredning.

EGCG og dets antioxidative virkninger

Utallige antioxidative processer forekommer i den menneskelige krop og bidrage til sundhed, styrke og velvære. EGCG er en antioxidant. Antioxidanter kan beskytte mod cellulære skader ved at skylle frie radikaler og neutralisere dem. Phenolringene i EGCG-strukturen fungerer som elektronfælder og skyllevæsker af frie radikaler, hæmmer dannelsen af reaktive iltarter og reducerer derved skader forårsaget af oxidativt stress.

EGCG og dets antiinflammatoriske virkninger

Betændelse kan være forårsaget af sygdom, kronisk stress og miljøforurening. Kroppen reagerer på sådanne stressfaktorer med inflammation, som er karakteriseret ved aggregering af et stort antal immunceller på de inflammatoriske steder, frigivelse af proinflammatoriske cytokiner og reaktive ilt/kvælstofarter (ROS/RNS). ROS/RNS er relateret til aktiveringen af transkriptionsfaktor NF-B og aktivatorprotein-(AP-)1. Efter aktivering overføres NF-jB og AP-1 fra cytoplasmaet til kernen og opregulerer en række inflammatoriske genekspressioner, som efterfølgende forårsager et forværret inflammatorisk respons og vævsskade.
EGCG hæmmer overførslen af NF-B og AP-1, at udtrykket af iNOS og COX-2 er downregulated primært ved scavenging nitrogenoxid, peroxynitrite, og andre ROS / RNS og produktionen af inflammatoriske faktorer er reduceret.

EGCG og dens virkninger på Osteogenesis Promotion

Osteoporose er en alvorlig sygdom karakteriseret ved degeneration af knoglematrix og tab af knogletæthed. EGCG viser lovgivningsmæssige virkninger på knoglemetabolismen. EGCG kan fremkalde apoptose af osteoklaster og hæmme dannelsen af osteoklaster ved at blokere dannelsen af NF-B og IL-1b. Desuden kan det fremme dannelsen af mineraliserede knogleknuder.
[jf. Jia Deng; Yi Mand; Yili Qu (2017): Grøn te ekstrakter Epigallocatechin-3-gallate for forskellige behandlinger. BioMed Research International Vol. 2017]

Vi vil være glade for at diskutere din proces.

Lad os komme i kontakt.