Mangokoore polüfenoolid – Ekstraheerimismeetod on oluline

Otsides tervislikumat elu, uurivad teadlased pidevalt uusi ökoloogilisi allikaid ja tõhusaid meetodeid, et ekstraheerida kasulikke ühendeid looduslikest allikatest. Toidujäätmed, näiteks puuviljade kõrvalsaadused, nagu mangokoored, sisaldavad rohkesti polüfenoole ja neid saab kasutada allikana kvaliteetsete fenoolsete ühendite saamiseks. Viimastel aastatel on üha enam kasutust leidnud ultraheli ekstraheerimine, mis on protsess, mille puhul kasutatakse kõrgsageduslikke helilained bioaktiivsete ühendite tõhusaks ekstraheerimiseks taimsetest materjalidest. Nende ühendite hulgas on polüfenoolid tõusnud esile kui staarid, sest neil on palju kasu tervisele, sealhulgas antioksüdantide ja põletikuvastaste omaduste tõttu. Uurige koos meiega sügavuti polüfenoolide ekstraheerimist mangokoortest ja õppige, kuidas erinevad ultraheli seadmed muudavad ekstraheerimise tõhusust ja polüfenoolide saagist märkimisväärselt.

Mis on polüfenoolid?

Polüfenoolid on mitmesugused looduslikult esinevad ühendid, mida leidub puuviljades, köögiviljades, tees, kohvis, veinis ja muudes taimsetes toiduainetes. Nad on tuntud oma antioksüdantsete omaduste poolest, mis aitavad võidelda organismis oksüdatiivse stressi vastu, vähendades krooniliste haiguste, nagu südame-veresoonkonna haigused, vähk ja neurodegeneratiivsed häired, riski. Lisaks sellele on polüfenoolidel põletikuvastane, mikroobivastane ja vähivastane toime, mis muudab nad tervisliku toitumise väärtuslikuks komponendiks. Taimsetest toidu kõrvalsaadustest saadud fenoolsed ühendid on odav allikas, mida saab kasutada toidulisandina või toidulisandina, mis aitab kaasa tervislikumale toitumisele.
Mangokoored on suur fenoolsete ühendite allikas (14,85-127,6 mg/gDW). Lisaks pakuvad nad suures koguses kiudaineid (36-78 g/100 g kaalutud kuivaine kohta), vitamiine (C ja E) ja karotenoide (0,1-51 mg/g kaalutud kohta).

Aznar-Ramose ja kolleegide teaduslik uuring annab huvitava ülevaate mangokoorte kõrvalsaadustest fenoolsete ühendite ekstraheerimise põnevast maailmast ja õigete ekstraheerimisvahendite olulisusest. Uuringu tulemused heidavad valgust sonditüüpi sonikatsiooni paremale tulemuslikkusele fenoolsete ühendite ekstraheerimisel võrreldes traditsiooniliste ultrahelivannidega.

Veenvad tulemused: Tõhususe ja täpsuse lugu

Andmete kogumise käigus selgus, et sonditüüpi sonikatsioon on võti looduse rikkalikkuse avamiseks võrratu tõhususe ja täpsusega. Fenoolisisalduse (TPC) väärtused näitasid märkimisväärset erinevust kahe ekstraheerimismeetodi vahel. Kui ultrahelivanniga saadi TPC väärtused vahemikus 1,6-8,7 mg GAE/g dw, siis sonotroodiga ekstraheerimisel olid väärtused 3,9-9,4 mg GAE/g dw suuremad. Need tulemused rõhutasid sonditüüpi sonikaatorite tõhusust fenoolsete ühendite ekstraheerimise maksimeerimisel mangokoorte kõrvalsaadustest.

Kuid sonditüüpi sonikatsiooni eelised ei lõppenud sellega. Süvenedes analüüsile, avastasid teadlased põneva trendi – sonditüüpi sonikaatoriga ekstraheeriti rohkem erinevaid ühendeid võrreldes ultrahelivanniga. Sonotroodi ekstraktides oli kokku 22 kvantifitseeritud ühendit võrreldes 15 ühendiga ultrahelivanni proovides, mis rõhutas veelgi sonditüüpi sonikatsiooni paremust.

Fenoolsete ühendite vabastamine puuviljajäätmetest: Sonditüüpi sonikatsiooni võidukäik

Arvukate ühendite hulgast tõusid esile flavonoidid, mis olid näituse tähed. Sonditüüpi sonikatsiooni ekstraktis leiti kõige rohkem flavonoide, mis näitab selle ainulaadset võimet avada looduse farmakopöa kogu oma hiilguses. Eelkõige tuvastati sonotroodi ekstraktides suurem metüülgallaadi sisaldus - rohkem kui kaheksa korda suurem kui vanni ultraheli ekstraktides -, samal ajal kui galloüülglükoosi isomeeride ja metüülgallaadi summa oli sonotroodi proovides märkimisväärselt suurem.

Kommertskasutusse viimine: Laborist tööstusele

Oluline on märkida, et sonditüüpi sonikatsiooni eelised ulatuvad väljapoole labori seinu. Tänu oma skaleeritavusele nii katse- kui ka tööstuslikul tasandil avab sonditüüpi sonikatsioon uksed paljudele võimalustele. Alates väikesemahulistest katsetest kuni suuremahulise tootmiseni sillutab sonditüüpi sonikaatorite tõhusus ja usaldusväärsus teed uuenduslikele uuendustele ekstraheerimistööstuses.

Ekstraktsiooniteaduse valdkonnas, kus iga tilk loeb, on sonditüüpi sonikaatorid tõhususe ja täpsuse majakad. Tänu nende märkimisväärsetele tulemustele fenoolsete ühendite ekstraheerimisel mangokoorte kõrvalsaadustest on need helisignaalide imelised seadmed muutnud meie arusaama ekstraheerimismeetoditest. Kui me vaatame tulevikku, siis lubab sonditüüpi sonikaatorite vallandumine avada uusi teaduslike avastuste horisonte, üks helilaine korraga.

Traditsioonilised ekstraheerimismeetodid vs. ultraheli ekstraheerimine

Traditsiooniliselt on polüfenoole ekstraheeritud selliste meetoditega nagu matseratsioon, Soxhlet ekstraheerimine ja aurudestillatsioon. Kuigi need meetodid on tõhusad, nõuavad need sageli pikka ekstraheerimisaega, kõrget temperatuuri ja orgaaniliste lahustite kasutamist, mis võivad lagundada tundlikke ühendeid ja kahjustada ekstrakti kvaliteeti.

Ultraheli ekstraheerimine on mittesoojuslik, keskkonnasõbralik ja väga tõhus alternatiiv. See meetod kasutab ultrahelilainete jõudu, mis tavaliselt on vahemikus 20 kHz kuni 100 kHz, et lõhkuda rakuseinu ja vabastada bioaktiivseid ühendeid taimede maatriksist. Protsess hõlmab taimse materjali kastmist lahustisse (tavaliselt vesi või vee ja etanooli segu) ja selle allutamist ultrahelilainetele, mis tekitavad kavitatsioonimulle. Need mullid implodeeruvad taimerakkude lähedal, tekitades intensiivseid nihkejõude ja mikrojette, mis hõlbustavad ekstraheerimisprotsessi. Selle tulemusena pakub ultraheli ekstraheerimine mitmeid eeliseid võrreldes traditsiooniliste meetoditega, sealhulgas lühemat ekstraheerimisaega, väiksemat lahustitarbimist ja suuremat ekstraheerimise saagist.

Ultraheli polüfenooli ekstraheerimise eelised:

Ultraheli ekstraheerimise kasutamine polüfenoolide eraldamiseks pakub mitmeid eeliseid:

1. Tõhustatud ekstraheerimise tõhusus: Ultrahelilained tungivad taimekudedesse tõhusamalt kui mehaanilised meetodid, mis toob kaasa suurema ekstraheerimise tõhususe ja suurema polüfenoolide saagise.
2. Vähendatud töötlemisaeg: Võrreldes traditsiooniliste meetoditega vähendab ultraheli ekstraheerimine märkimisväärselt ekstraheerimisaega, mis võimaldab kiiremat tootmist ja suuremat läbilaskevõimet.
3. Bioaktiivsuse säilitamine: Ultraheli ekstraheerimise õrn iseloom vähendab polüfenoolide termilist lagunemist ja oksüdeerumist, säilitades nende bioaktiivsed omadused ja parandades ekstrakti kvaliteeti.
4. Keskkonnasõbralik: Erinevalt lahustimahukatest meetoditest nõuab ultraheli ekstraheerimine minimaalset lahusti kasutamist ja välistab vajaduse mürgiste orgaaniliste lahustite järele, muutes selle keskkonnasäästlikuks ja majanduslikult elujõuliseks.

Ultraheli polüfenoolide ekstraheerimise rakendused:

Ultraheli ekstraheerimise mitmekülgsus on viinud selle laialdase kasutamiseni erinevates tööstusharudes, sealhulgas farmaatsiatööstuses, toitumisravimites, toidu- ja joogitööstuses, kosmeetikatööstuses ja ravimtaimedes. Mõned tavalised rakendused hõlmavad järgmist:

• Polüfenoolirikaste ekstraktide tootmine toidulisandite ja funktsionaalsete toitude jaoks
• Looduslike antioksüdantide väljatöötamine toidu säilitamiseks ja kosmeetikatoodetes kasutamiseks
• Bioaktiivsete ühendite ekstraheerimine ravimtaimedest ravimpreparaatide jaoks
• ekstraheerimisprotsesside optimeerimine konkreetsete polüfenoolide alamklasside, näiteks flavonoidide, fenoolhapete ja tanniinide puhul

 
Viited:

• Aznar-Ramos, M.J.; Razola-Díaz, M.d.C.; Verardo, V.; Gómez-Caravaca, A.M. (2022): Mangokoorest saadud kõrvalsaaduste fenoolsete ühendite ultraheli- ja sonotroodiekstraktsiooni võrdlus. Horticulturae 2022, 8, 1014.
• Sara Marçal, Manuela Pintado (2021): Mangokoored kui toidu koostisosa/lisand: toiteväärtus, töötlemine, ohutus ja rakendused. Toiduaineteaduse suundumused & Tehnoloogia, köide 114, 2021. 472-489.