Ultraheli Anetotsüaniin ekstraheerimine
- Antotsüaniine kasutatakse laialdaselt loodusliku värvaine ja toidulisandina toidus.
- Ultraheli ekstraheerimine soodustab kvaliteetsete antotsüaniinide vabastamist taimedest, mille tulemuseks on kõrgemad saagid ja kiire protsess.
- Ultrahelitöötlus on kerge, roheline ja tõhus tehnika toiduainete ja/või anetotsüaniinide tööstusliku tootmise jaoks.
Antootsüaniinid
Anetotsüaniine kasutatakse laialdaselt toiduainetööstuses looduslike värvainena. Neil on lai värvitoonid, ulatudes oranžist punase, lillaks ja siniseks, sõltuvalt molekulaarstruktuurist ja pH väärtusest. Antotsüaniinide huvi ei põhine ainult nende värvusefekmil, vaid ka nende tervisele kasulike omaduste tõttu. Seoses sünteetiliste värvaintega keskkonna-ja terviseprobleemide tõttu on looduslik värvainus suurepärane alternatiiv toidu-ja uimastitööstusele keskkonnasõbralikumaks värvaine.
Ultraheli-parem Anetotsüaniin ekstraheerimine
- Kõrgemad tulud
- Kiire ekstraheerimisprotsess – minuti jooksul
- Kõrgekvaliteedilised väljavõtted – kerge, mittetermiline ekstraheerimine
- Rohelised lahustid (vesi, etanool, glütsiin, veget. õlid jne)
- Lihtne ja ohutu töö
- Madalad investeeringud ja tegevuskulud
- Vastupidavus ja madal hooldus
- Keskkonnahoidlik keskkonnasõbralik meetod
ultrasonikaator UP400St botaaniliste ainete kiireks ekstraheerimiseks partiidena.
Kuidas eraldada Anthocyyanins ultraheli? – Juhtumiuuringud
Ultraheli antotsüaniin ekstraheerimine Purple Rice Oryza sativa L.
Tüve Oryza sativa lilla riis (tuntud ka kui Violet nori või violetne riis) on erakordselt rikas fenoolide, nagu antotsüaniinide favonoid rühma puhul. Turrini et al. (2018) kasutas ultraheli ekstraheerimist, et isoleerida polüfenoolid, nagu Antotsüaniinid ja antioksüdantid karüopsisist (terved, pruunid ja keedetud kujul) ning lillade riisi lehed. Ultraheli ekstraheerimine viidi läbi hielscheri UP200St (200W, 26kHz, Pic. (vasakul) ja etanooli 60% lahustiga.
Anetotsüaniin terviklikkuse säilitamiseks säilitati ultraheli ekstraktid temperatuuril-20 ° c, mis võimaldas neid säilitada vähemalt kuni kolm kuud.
Cyanidin-3 glükosiid (tuntud ka kui chrysanthemin) oli suures osas avastatud antotsüaniin "Violet nori", "Artemide" ja "Nerone" kultivarid, mida uuriti Turrini et Al-i uuringus, samas kui peonidin-3-glükosiid ja cyanidin-3-rutinosiid (samuti antirrhein) leiti väiksemadena.
Oryza sativa violetsed lehed on suurepärane antotsüaniinide ja kogu fenoolhappe sisalduse (TPC) allikas. Kui riisi ja jahu kogus on ligikaudu 2 – 3 korda suurem, on Oryza lehed anetotsüaniinide ekstraheerimiseks odav tooraine. Ligikaudu 4 kg anetotsüaniin/t värskete lehtede hinnanguline saagikus on oluliselt suurem kui 1 kg anetotsüaniin/t riis, mis arvutatakse "violetse nori" riisi (1300 μg/g riisi, tsüaniidi-3-glükosiidi) leitud keskmise antotsüaniinkoguse põhjal umbes 68 kg riisi kohta 100 kg koorimata.
Ultraheli Anetotsüaniin ekstraheerimine punase kapsas
Ravanfar et al. (2015) on uurinud antotsüaniinide Ultraheli ekstraheerimise efektiivsust punase kapist. Ultraheli ekstraheerimise katsed viidi läbi ultraheli süsteemi abil UP100H (Hielscher Ultrasonics, 30 kHz, 100 W). Sonotrode MS10 (10mm otsa diameeter) lisati temperatuuri juhitava klaaskeeduklaasi keskpunkti.
Selle eksperimendi puhul kasutati värskelt lõigatud punast kapsas 5mm dimensiooniga (kuupmeeter) ja 92,11 ± 0,45% niiskusesisaldust. Klaasitud klaasist keeduklaas (maht: 200ml) oli täidetud 100ml destilleeritud veega ja 2g punase kapsapaberiga. Keeduklaas oli kaetud alumiiniumfooliumiga, et vältida lahusti (vee) kadu protsessi ajal aurustamise teel. Kõikides katsetes püsis keeduklaasi temperatuur termostaatilise kontrolleri abil. Lõpuks koguti proove, filtreeritakse ja tsentrifuugitakse kiirusel 4000 pööret minutis ning antotsüaniin-saagise kindlaksmääramiseks kasutati supernatante. Veevanni ekstraheerimine viidi läbi kontrolleksperimendina.
Anetotsüaniin ' i optimaalne saagikus punasest kapist määrati 100 W, 30 min ja temperatuuri 15 ° c, mille tulemusena saadi antotsüaniitsaagikus umbes 21 mg/L.
Tänu värvimuutustele pH-väärtuse ja selle intensiivse värvuse tõttu on punase kapsa värvi kasutatud farmatseutiliste ravimvormide pH-indikaatorina või vastavalt toidusüsteemide antioksüdantide ja värvainete.
Ultraheli intensiivistab antotsüaniinide ekstraheerimist taimematerjalist oluliselt.
Allikas: Ravanfar et al. 2015
Muud uuringud näitavad, et antotsüaniinide edukas ultraheli ekstraheerimine mustikatest, mustmarjadest, viinamarjadele, kirssidele, maasikate ja lillast maguskartulist muu hulgas.
Hingamise seadistamine koos UIP1000hdT bioaktiivsete ühendite ekstraheerimisel botaaniliste ainete partiist. [Petigny et al. 2013]
Suure võimsusega ultraheli protsessorid Lab pilootide ja tööstuslikus mastaabis.
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid
Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud tootmise kõrge jõudlusega ultraheli protsessorid tootmiseks kvaliteetseid ekstrakte botaanilisi.
Hielscheri lai tooteportfell ulatub väikestest võimsate labori ultraheliataatoreid tugevate pingepealsete ja täielikult tööstuslike süsteemidega, mis annavad suure intensiivsusega ultraheli bioaktiivsete ainete tõhusaks ekstraheerimiseks ja isoleerimiseks (nt Antotsüaniine piparool, Piperine, Kurkumiin jne). Kõik ultraheli seadmed 200W et 16 000 W on värviline ekraan digitaalse kontrolli, integreeritud SD kaardi automaatse andmete salvestamise, brauseri kaugjuhtimispuldil ja palju kasutajasõbralikke funktsioone. Sonotroodid ja voolu rakud (osad, mis on kontaktis andmekandja) saab autoklaana ja on lihtne puhastada.
Hielscheri tugevad ultraheli protsessorid on ehitatud 24/7 tööks täiskoormuse all, vajavad madalat hooldust ja on lihtne ja ohutu tegutseda. Digitaalne värviekraan võimaldab ultraheliatoris kasutajasõbralikku kontrolli.
Meie süsteemid suudavad saavutada madala kuni väga kõrge amplituudiga. Kannabinoidide ja terpeenid ekstraheerimisel pakume spetsiaalseid ultraheli sonotroodid (tuntud ka kui ultraheli andurid või sarved), mis on optimeeritud kvaliteetsete toimeainete mõistliku isoleerituse jaoks. Kõiki meie süsteeme saab kasutada kannabinoidide ekstraheerimiseks ja järelmiseks emulgeerimiseks. Hielscheri ultraheli seadmete vastupidavus võimaldab pidevat tööd (24/7) raskeveokite ja Nõudlikes keskkondades.
Ultraheli protsessi parameetrite täpne kontroll tagab reprodutseeritavuse ja protsessi standardimise.
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:
| partii Köide | flow Rate | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 kuni 20 l | 0.2 kuni 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 l | 2 kuni 10 l / min | UIP4000hdT |
| e.k. | 10 kuni 100 l / min | UIP16000 |
| e.k. | suurem | klastri UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
UIP4000hdT (4kW) ultraheli protsessor ekstraheerimiseks
Kirjandus/viited
- Chemat, Farid; Rombaut, Natacha; Sicaire, Anne-Gaëlle; Meullemiestre, Alice; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Abert-Vian, Maryline (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry 34 (2017) 540–560.
- Ravanfar, Raheleh; Tamadon, Ali Mohammad, Niakousari, Mehrdad (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of anthocyanins from red cabbage using Taguchi design method. J Food Sci Technol. 2015 Dec; 52(12): 8140–8147.
- Turrini, Federica; Boggia, Raffaella; Leardi, Riccardo; Borriello, Matilde; Zunin, Paola (2018): Optimization of the Ultrasonic-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Oryza Sativa L. ‘Violet Nori’ and Determination of the Antioxidant Properties of its Caryopses and Leaves. Molecules 2018, 23, 844.
Faktid Tasub teada
Kuidas ultraheli-abiga ekstraheerimine toimib?
Intensiivsete ultraheli lainete rakendamine vedelal andmekandjal põhjustab kavitatsiooni. Selle nähtuse kavitatsioon viib lokaalselt äärmuslike temperatuuride, surve, kütte/jahutuskiirused, rõhu erinevused ja kõrge nihkejõud keskmise. Tahkete osakeste pinnal (nt osakesed, taimsed rakud, koed jne), mikrojoad ja põimunud kokkupõrge tekitavad selliseid mõjusid nagu pinna koorimine, erosioon ja osakeste lagunemine, kui kavitatsioon mullid laenupõhine pinnale. Lisaks tekitavad vedelas meedias kavitatsiooniga mullide implosioon makroturbulentsi ja mikrosegamise.
Taimse materjali ultraheli irraditatsioon killustab taimsete rakkude maatriksi ja suurendab hüdratsiooni. Chemat et Al (2015) järeldab, et botaaniliste ühendite bioaktiivseid ühendeid ultraheli ekstraheerimine on tingitud erinevatest sõltumatutest või kombineeritud mehhanismidest, sealhulgas killustumise, erosiooni, kapillause, detekstueerimise ja sonoporation. Need toimed häirivad raku seina, parandavad massiülekannet, surudes lahusti lahtrisse ja imevad Phyto-ühendi laaditud lahusti välja ja tagavad vedeliku liikumise mikro-segamisel.
Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilisel kavitatsioonil ja selle hüdrodünaamilistel nihkejõududel
Taimse materjali ultraheli irraditatsioon killustab taimsete rakkude maatriksi ja suurendab hüdratsiooni. Chemat et al. (2015) järeldab sellest, et botaaniliste ühendite bioaktiivseid ühendeid on põhjustanud erinevad sõltumatud või kombineeritud mehhanismid, sealhulgas killustumine, erosioon, kapillaatlus, detexturatsioon ja sonoporation. Need toimed häirivad raku seina, parandavad massiülekannet, surudes lahusti lahtrisse ja imevad Phyto-ühendi laaditud lahusti välja ja tagavad vedeliku liikumise mikro-segamisel.
Ultraheli ekstraheerimine saavutab ühendite väga kiire isoleerimise – tavapärastest ekstraheerimismeetoditest lühemas protsessiajas, kõrgemas saagis ja madalamal temperatuuril. Kerge mehaanilise ravina väldib ultraheli abil ekstraheerimine bioaktiivsete komponentide ja erksuse termilise lagunemise võrreldes teiste meetoditega, nagu tavapärane lahusti ekstraheerimine, hüdrodestilleerimine või Soxhlet ekstraheerimine, mis teadaolevalt hävitab kuumtundlikud molekulid. Nende eeliste tõttu on ultraheli ekstraheerimine eelistatav tehnika temperatuuritundlike bioaktiivsete ühendite vabastamiseks botaanikatest.
Ultraheli ekstraheerimine taimsest rakkudest: mikroskoopiline ristlõige (TS) näitab ultraheli ekstraheerimisel rakkudest toimemehhanismi (suurendus 2000x) [ressurss: Vilkhu et al. 2011]
Antootsüaniinid – Väärtuslik taime pigment
Antotsüaniinid on vacuolaarse taime pigmendid, mis võivad tunduda punane, lilla, sinine või must. Vees lahustuva antotsüaniin pigmentide värvus väljendus sõltub nende pH väärtusest. Antotsüaniinid leitakse raku vacuole, peamiselt lilled ja puuviljad, kuid ka lehed, varred, ja juured, kus neid leidub enamasti välisraku kihid nagu epidermis ja perifeersete mesofüll rakud.
Kõige sagedamini esineb looduses on tsüaniidi glükosiidid, delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin ja petunidin.
Anotsüaniinide rikkad taimed on näiteks vaktsineeritud liigid, nagu mustikas, jõhvikas ja mustikas; Rubus marjad, sealhulgas must vaarikas, punane vaarikas, ja põldmari; mustsõstar, kirss, baklatehas, must riis, ube, Okinawan magus kartul, Concord viinamarja, muscadine viinamarja, punane kapsas ja lilla kroonlehed. Punased-punutud virsikud ja õunad sisaldavad Antotsüaniine. Antotsüaniinid on vähem rikkalikumad banaanid, spargel, hernes, fennel, pirn, ja kartul, ja võib olla täiesti puudu teatud kultivarte rohelised gooseberries.
Peamiste antotsüaniinide struktuur
Antotsüaniinid on suurepärane alternatiiv sünteetiliste värvainete asendamiseks toiduainetetoodetes. Antotsüaniinid on heaks kiidetud kasutamiseks toidu värvained Euroopa Liidus, Austraalias ja Uus-Meremaal, millel on värvaine kood E163. Antotsüaniinid leidub puu-ja köögiviljas ning seda võib kirjeldada kui tüüpi vees lahustuvaid taimseid pigmente. Keemiliselt on Antotsüaniinid 2-fenüülbenophyryliumi (flavylium) struktuuri alusel anetotsüaniidi glükosiidid. On rohkem kui 200 eraldi fütokemikaalid, mis kuuluvad kategooriasse Antotsüaniinid. Nagu peamine värvus pigment looduses puuviljad ja marjad, on palju allikaid, millest saab ekstraheerida Antotsüaniinid. Anetotsüaniinide väljapaistvam allikas on viinamarjade nahk. Antotsüaniin pigmendid viinamarja-nahal koosnevad peamiselt di-glükosiididest, mono-glükosiidist, ksüleeritud monoglükosiididest ning ka peonidini, malvidin, tsüaniidi, petunidini ja delphinidin-glükosiididest. Anetotsüaniinisisaldus viinamarjades erineb 30-750mg/100g.
Kõige olulisemad Antotsüaniinid on cyanidin, delphinidin, pelargonidin, peonidin, malvidin ja petunidin.
Näiteks Antotsüaniinid peonidin-3-caffeoyl-p-hüdroksübensiin-sophoroside-5-glükoside, peonidin-3-(6 "-caffeoyl-6N ' '-feruloyl sophoroside) -5-glükoside ja tsüülin-3-caffeoyl-p-hüdroksübensüüli sophoroside-5-glükosiin leidub lilla maguskartul.
Antootsüaniinid – Kasu tervisele
Lisaks nende suur võime toimida loodusliku toidu värvaine, Antotsüaniinid on kõrgelt hinnatud nende antioksüdatiivne mõju. Seetõttu näitavad Antotsüaniinid palju positiivset mõju tervisele. Uuringud on näidanud, et Antotsüaniinid võivad pärssida DNA kahjustusi vähirakkude, pärssida seedetrakti ensüüme, indutseerida insuliini tootmist isoleeritud pankrease rakkudes, vähendada põletikulisi reaktsioone, kaitsta vanusega seotud Ajufunktsiooni vähenemist, parandada kapillaaride veresoonte pingsus ja vältida trombotsüütide agregatsiooni.