Quillaja saponiinide ultraheli ekstraheerimine
- Quillaja saponaria Molina puu saponiiniekstraktid on tööstuslike rakenduste saponiinide peamine allikas.
- Quillaja saponiinide ultraheli ekstraheerimine annab kvaliteetseid saponiine.
- Ultraheli ekstraheerimine on väga tõhus meetod Quillaja saponiini ekstrakti kõrge saagise saamiseks lühikese aja jooksul.
Quillaja saponiini ekstrakt
Quillaja saponiini ekstrakt (sünonüümid: quillaia ekstraktid, bois de Panama, Panama kooreekstraktid, quillai ekstraktid, Quillay kooreekstraktid, seebipuu ekstraktid) on Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) puust ekstraheeritud aine. Quillaja ekstrakt koosneb enam kui 100 triterpenoidsest saponiinist. Peamised saponiinid on kvillaiinhappe glükosiidid. Teised peamised komponendid on polüfenoolid ja tanniinid, samuti väike kogus sooli ja suhkruid. Quillaja ekstrakti saadakse Quillaja saponariapuu kärbitud varte ja okste jahvatatud sisemise koore või puidu vesiekstraktsioonil. Kuna Quillaja saponiini ekstraktid sisaldavad nii pindaktiivseid aineid kui ka fenoolseid ühendeid, on need erakordselt huvitavad tundlike funktsionaalsete toidu koostisosade valmistamiseks ja nende kaitsmiseks oksüdatsiooni eest.
Saponiinide kasutamine looduslike emulgaatoritena kasvab märkimisväärselt tänu kasvavale nõudlusele tervislike, looduslike toodete järele ilma sünteetiliste lisanditeta. Quillaja saponiinid on suurepärased emulgaatorid O? W emulsioonide ja nanoemulsioonide jaoks ning on näidanud väga head mõju erinevates preparaatides, nagu joogid ja õlisegud. Quillaja saponiini ekstrakti tavaline kasutamine on CBD õlid, poolläbipaistvad joogid ja vahustatud toiduained. Quillaja saponiine võib kasutada üksi või koos teiste emulgeerivate ainetega.
Q-Naturale® on Quillaja koore saponiinidel põhinev toidulisand, mille FDA on heaks kiitnud kui tõhus emulgaator toidu ja jookide jaoks. Lisaks emulgeerivale ainele kasutatakse Quillaja saponiine farmatseutilistes preparaatides antibakteriaalsete, viirusevastaste, seenevastaste, parasiidivastaste, kasvajavastaste, hepatoprotektiivsete ja immunoadjuvantsete omaduste tõttu.
- Suurepärane saagikus
- Kiire ekstraheerimine – mõne minuti jooksul
- Kvaliteetsed ekstraktid – Kerge, mittetermiline
- Roheline lahusti (st vesi)
- Kulutõhus
- Lihtne ja ohutu kasutamine
- Madalad investeerimis- ja tegevuskulud
- 24/7 operatsioon raskeveokite all
- Roheline, keskkonnasõbralik meetod
120L ultraheli partii ekstraheerimine botaaniliste preparaatidega UIP2000hdT ja segistiga
Quillaja saponiinide ultraheli ekstraheerimise juhtumiuuring
Kvaliteetse Quillaja ekstrakti valmistamiseks, mis pakub soovitud funktsioone toidu ja farmaatsia lisandina, tuleb aktiivsed fütokemikaalid, nimelt saponiinid, eraldada. Quillaja saponiin on seebipuu koorest eraldatud triterpeensaponiin. Ultraheli kavitatsioon soodustab ekstraheerimist, parandades tahkete ainete ja vedeliku kontakti ning suurendades massiülekannet.
Cares et al. näidata oma uuringus selgelt, et ultraheli abil ekstraheerimine (AÜE) võib suurendada Quillaja Saponaria Molina bioaktiivsete põhimõtete ekstraheerimisprotsessi. Nad kasutasid Quillaja puidu- ja koorelaastu ning ekstraheerisid saponiinid vees ultrahelitöötluse abil, nii et lõpptoode sisaldab ainult looduslikke koostisosi ja tooraineid ning seda saab kasutada toiduainete tootmisprotsessides. Mittetermilise ekstraheerimise meetodina hoiti ultraheliuuringu ajal ekstraheerimistemperatuuri pidevalt temperatuuril 20 ° C (68 ° F). Ekstraheerimised saagised suurenesid ultrahelitöötlusperioodiga märkimisväärselt 10 kuni 30 minutit. 20-minutilised saagised 20 ° C juures ultraheli abil ekstraheerimisel olid võrreldavad tavapärase meetodiga saavutatud 3-tunnise ekstraheerimisega 60 ° C juures.
Ultraheli seadmeid kasutatakse pikaajaliste stabiilsete o? w emulsioonide valmistamiseks, kasutades Quillaja saponiini ekstrakti emulsiooni stabiliseerimiseks füüsiliselt ja keemiliselt. Klõpsake siin, et lugeda rohkem ultraheli emulgeerimise kohta!
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid
Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud suure jõudlusega ultraheli protsessorite tootmisele kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide tootmiseks.
Hielscher’s broad product portfolio ranges from small, powerful lab ultrasonicators to robust bench-top and fully industrial systems, which deliver high intensity ultrasound for the efficient extraction and isolation of bioactive components (e.g. Quercetin, kofeiin, Curcumin, terpeenid jne). Kõik ultraheli seadmed alates 200W kuni 16 000W neil on värviline ekraan digitaalseks juhtimiseks, integreeritud SD-kaart andmete automaatseks salvestamiseks, brauseri kaugjuhtimispult ja palju muid kasutajasõbralikke funktsioone. Sonotroode ja voolurakke (osad, mis puutuvad kokku söötmega) saab autoklaavida ja neid on lihtne puhastada. Kõik meie ultrasonikaatorid on ehitatud 24/7 tööks, vajavad madalat hooldust ning neid on lihtne ja ohutu kasutada.
A digital colour display allows for a user-friendly control of the ultrasonic equipment. Our systems are capable to deliver from low up to very high amplitudes. For the extraction of chemical compounds such as astaxanthin, we offer special ultrasonic sonotrodes (also known as ultrasonic probes or horns) that are optimized for the sensitive isolation of high-quality active substances. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
The precise control of the ultrasonic process parameters ensures reproducibility and process standardization. Hielscher’s industrial-scale automated ultrasonic extraction systems are designed for high production capacities of superior quality extracts, whilst at the same time reducing labor, cost, and energy.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml? min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml? min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L? min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L? min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust!? Küsi meilt!
Kirjandus? viited
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Ultraheli abil Bioaktiivsete põhimõtete ekstraheerimine Quillaja Saponaria Molinast. Rahvusvaheline ultraheli kongress, Universidad de Santiago de Chile, jaanuar 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Quillaja saponaria ja Quillaja brasiliensise saponiinid: erilised keemilised omadused ja bioloogilised tegevused. Molekulid. 2019 jaan; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): Saponiini stabiliseeritud nanoemulsiooni formuleerimine ultraheli meetodil ja selle roll kvertsitiini lagunemise kaitsmisel UV-valguse eest. Ultraheli Sonochemistry 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Saponiinide ekstraheerimine ja eraldamine. In: Satyajit D. Sarker ja Lutfun Nahar (toim.), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Nanoemulsioonide füüsiline stabiilsus emulgaatorite segudega: tween 80 asendamine quillaja saponiiniga. LWT – Toiduteadus ja -tehnoloogia 111, 2019. 760-766.
Faktid, mida tasub teada
Quillaja puu ja selle saponiinide kohta
Quillaja Saponaria Molina puu, tuntud ka kui Lõuna-Ameerika seebipuu, kasvab Tšiilis looduslikult ja ulatuslikult. Quillaja Saponaria puu (perekond Rosaceae) on suur koorega igihaljas, mis on pärit mitmest Lõuna-Ameerika riigist, eriti Boliiviast, Tšiilist ja Peruust.
Quillaja saponiini ekstrakt sisaldab peamiselt saponiine, kuid ka polüfenoole, tanniine, samuti soolasid ja suhkruid väikestes kogustes. Quillaja saponiinid on molekulid, mis on ehitatud kahe suhkruahelaga triterpeentuumast. Need suhkruahelad annavad saponiinidele hüdrofiilse omaduse (= vees lahustuvad), samas kui triterpeentuum on hüdrofoobne (= vetthülgav). Nende jaoks on see amfootiline tensiid, mis muudab saponiinid mitteioonseks tensoaktiivseks, võimaldades vähendada pindpinevust, hüdrofoobsete toodete lahustumist vesilahustes ning mikro-? nanoemulsioonide moodustumist.
Quillaja puus sisaldab koor ca 5% kõige rohkem saponiine, samas kui puidus on ca 2% saponiine.
Kuna saponiinid on looduslikud ained, millel on head vahutavad ja emulgeerivad omadused, kasutatakse neid sageli vahustusainetena toidu-, joogi- ja õlletööstuses, pindaktiivse ainena kosmeetikatoodetes, lisanditena agrokemikaalides ja loomasöödas ning abiainetena vaktsiinides.
Quillaja ekstraktide tootmine toimub vesiekstraktsiooniga; Selle tootmisel ei kasutata muid lahusteid. Lõpptoode, kas töötlemata või puhastatud ekstrakt, vedelas või pulbrilises koostises, sisaldab ainult looduslikke koostisosi ja tooraineid, mida on lubatud kasutada toiduainete tootmisprotsessis. (Cares et al. 2009)
Mis on saponiinid?
Sõna saponiin on tuletatud ladinakeelsest sõnast sapo, mis tähendab seepi. Saponiinid on fütokemikaalid, mida leidub peamiselt, kuid mitte ainult taimedes, millel on vahutavad omadused ja mis koosnevad polütsüklilistest aglükoonidest, mis on kinnitatud ühe või mitme suhkru külgahela külge. Aglükooni osa, mida nimetatakse ka sapogeniiniks, on kas steroid (C27) või triterpeen (C30). Saponiinide vahutamisvõimet põhjustab hüdrofoobse (rasvlahustuva) sapogeniini ja hüdrofiilse (vees lahustuva) suhkruosa kombinatsioon. [Majinda, 2012: lk 515] Emulgeerivate ainetena on traditsiooniliselt kasutatud kõrge saponiinisisaldusega taimseid materjale. Saponiinirikaste taimede silmapaistvad näited on seebipuu (Quillaja saponaria; Rosaceae), seebipuu (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) ja shikakai pulber (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponiinid on suure molekulmassiga amfipaatsed glükosiidid, millel on struktuurselt üks või mitu hüdrofiilset glükosiidi osa, mis on kombineeritud lipofiilse triterpeeni derivaadiga. Eriti farmaatsiatööstuses on saponiinid pälvinud palju tähelepanu oma bioloogiliste omaduste tõttu, sealhulgas võime stimuleerida immuunvastust, muutes need adjuvantide peamisteks kandidaatideks.
Kõik, mida pead teadma ultraheli ekstraheerimise kohta
Ultraheli abil ekstraheerimine (AÜE), ka sono-ekstraheerimine, on väga tõhus, roheline ekstraheerimismeetod bioaktiivsete ainete, nagu valgud, vitamiinid, polüfenoolid, looduslikud pigmendid, lipiidid jne, eraldamiseks taimemaatriksitest. Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilise kavitatsiooni tööpõhimõttel.
Kui vedelatele süsteemidele rakendatakse intensiivseid ultraheli laineid, toimub akustiline kavitatsioon, mis on vaakummullide genereerimise, kasvu ja lõpuks kokkuvarisemise nähtus (vt allpool olevat pilti). Ultraheli lainete leviku ajal võnguvad vaakummullid ja kasvavad, kuni nad jõuavad punkti, kus nad ei suuda täiendavat energiat absorbeerida. Mullide kasvu tipus varisevad nad ägedalt kokku, mis põhjustab lokaalselt termilisi, mehaanilisi ja keemilisi mõjusid. Mehaanilised mõjud hõlmavad kõrget rõhku kuni 1000atm, turbulentsi ja intensiivseid nihkejõude. Need jõud häirivad rakuseinu ja soodustavad massiülekannet raku sisemuse ja lahusti vahel, vabastades bioaktiivseid ühendeid ümbritsevasse vedelikku (st lahustisse).
Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilisel kavitatsioonil ja selle hüdrodünaamilistel nihkejõududel
Botaaniliste ja rakukoe ühendite ultraheli tahke-vedel ekstraheerimine on hästi uuritud. Väga intensiivsete ultraheli lainete rakendamine soodustab oluliselt ekstraheerimisprotsesse. Lisaks protsessi intensiivistamisele – mille tulemuseks on suurem saagikus ja lühem kaevandamisaeg – termiline lagunemine ja temperatuuritundlike koostisosade kadu on välditud, kuna ultraheliuuring on mittetermiline töötlemine. Lisaks on ultraheli ekstraheerimisel madalad investeerimis- ja tegevuskulud, vähendab lahustite kasutamist ja? või võimaldab kasutada rohelisemaid lahusteid, mis muudab selle ökonoomseks ja keskkonnasõbralikuks ekstraheerimistehnikaks. Tavapäraste ekstraheerimismeetodite ületamine, ultraheli abil ekstraheerimine (AÜE) on toiduainetööstusest vastu võetud, et toota ökonoomse kasuga bioaktiivseid aineid.
Ultraheli ekstraheerimine taimerakkudest: mikroskoopiline põiklõige (TS) näitab toimemehhanismi ultraheli ekstraheerimisel rakkudest (suurendus 2000x) [ressurss: Vilkhu et al. 2011]
Suure võimsusega ultraheli protsessorid laborist piloot- ja tööstuslikus mastaabis.