Ultraheli kvertsetiini ekstraheerimine
Kvertsetiin on üks enim uuritud taimseid polüfenoole, mida hinnatakse selle antioksüdantse toime ja rolli tõttu toidulisandites, funktsionaalsetes toitudes ja nutratsüütikumides. Kuna kvertsetiin ja selle glükosiidid (nt rutiin, isokvertsetiin) on kuumuse- ja oksüdatsioonitundlikud, nõuab kõrge puhtusastmega ekstrakti tootmine tõhusat, kuid samas õrna, mittetermilist ekstraheerimismeetodit. Just selles valdkonnas paistab silma ultraheli abil toimuv kvertsetiini ekstraheerimine.
Suure jõudlusega ultraheli kvaliteetsete kvertsetiiniekstraktide jaoks
Ultraheli abil toimuv ekstraheerimine (UAE) kasutab suure võimsusega madalsageduslikku ultraheli, et mehaaniliselt purustada taimerakkude seinu ja oluliselt suurendada massiülekannet, vabastades kvertsetiini lahustisse mõne minuti jooksul, mitte tundide jooksul. Võrreldes maceratsiooniga, Soxhleti meetodiga või kuumtöötlemisega võrreldes tagab ultraheli abil ekstraheerimine suurema saagikuse, lühemad töötlemisajad, väiksemad lahustikogused ja paremini säilitatud bioaktiivsuse – mis muudab selle atraktiivseks valikuks laboritele, katsejaamadele ning taimsete ja polüfenooliekstraktide tööstuslikule tootmisele.
Kas olete valmis minema üle maceratsioonilt ja Soxhleti meetodilt kiirele, õrnale ja mittetermilisele ekstraheerimisele? Võtke meiega kohe ühendust – Aitame teil valida teie taimse materjali jaoks sobiva ultrahelisüsteemi.
120L ultraheli partii ekstraheerimine botaaniliste preparaatidega koos sonikaator UIP2000hdT
- Parem saagikus
- Kiire ekstraheerimine – mõne minuti jooksul
- Kvaliteetsed ekstraktid – Kerge, mittetermiline
- Rohelised lahustid (vesi, etanool, metanool jne)
- Lihtne ja ohutu kasutamine
- Madalad investeerimis- ja tegevuskulud
- 24/7 operatsioon raskeveokite all
- Roheline, keskkonnasõbralik meetod
Ultraheli mõju raku struktuurile: Ultraheli indutseeritud rakuseinte häired võimaldavad kvertsetiini ja rutiini vabanemist Euonymus alatus'est.
Pilt ja uuring: ©Yang ja Zhang, 2008.
Miks kvertsetiin nõuab õrna ekstraheerimismeetodit
Kvertsetiini leidub paljudes puuviljades, köögiviljades ja maitsetaimedes – sealhulgas õunad, sibulad, marjad, tee, viinamarjad ja lehtköögiviljad. Polüfenooli/flavonoolina võib see pikaajalise kuumutamise, tugevate aluseliste tingimuste või pikaajalise lahustiga kokkupuute korral laguneda, mis vähendab saagikust ja halvendab lõpliku ekstrakti kvaliteeti. Seetõttu aitab õrn, mittetermiline ja lühiajaline meetod säilitada nii ekstraheeritud kvertsetiini kogust kui ka funktsionaalset kvaliteeti (antioksüdantvõimet).
Kuidas toimib kvertsetiini ultraheliekstraktsioon
Akustilise kavitatsiooni roll Kõrge intensiivsusega ultraheli tekitab vedelikus mikroskoopilisi kavitatsioonimulle. Nende implosiooniline kokkuvarisemine tekitab lokaalseid kuumkohti, nihkejõude ja mikrojugusid, mis lõhustavad taimerakkude seinu ja purustavad koematriksid. See avab rakukompartimendid, kus kvertsetiin on ladustatud, ja kiirendab selle difusiooni ümbritsevasse lahustisse, mistõttu vabaneb toimeaine kiiremini ja täielikumalt.
Kvartsetiini ultraheliekstraktsiooni tüüpiline protsessiskeem
- Ettevalmistus: jahvatada, lõigata või külmkuivatada toorest taimset materjali (nt lehed, koored, seemned), et suurendada pindala.
- Lahusti valik: valige roheline, toiduainetele sobiv lahusti, näiteks vesi, etanool või vee ja etanooli segu.
- Ultrahelitöötlus: ekstraheerida partiirežiimis (segades) või pidevvoo-rakurežiimis 5–30 minutit.
- Eraldamine: filtreerige või tsentrifuugige ekstrakt ja koguge kvertsetiinirikas vedelik kokku.
- Kontsentreerimine / puhastamine: vajaduse korral kuivatada, sadestada või puhastada.
Märkus: konkreetsed ajad, amplituudid ja lahustisuhked sõltuvad taimeliigist ja sihtmatriksist – Meie protsessieksperdid aitavad teil optimeerida teie tooraine protsessiparameetreid.
Sonikaator UP200Ht kvertsetiini ekstraheerimiseks
Juhtumiuuring: ultraheli abil kvertsetiini ekstraheerimine
Sharifi jt. (2017) on näidanud, et ultraheliekstraktsioon on tõhus ja praktiline meetod ravimtaimedest flavonoidide, näiteks kvertsetiini ekstraheerimiseks. Nad kasutasid Hielscher UP400St (400 W, vt pilti vasakul) amplituudiga 50%. Redise (Raphanus sativus) lehed asetati metanooli ja töödeldi ultraheliga 10 minutit, mille tulemusena saadi kvertsetiini saagiseks 11,8%.Ultraheliga toetatud ekstraheerimise eelised võrreldes traditsiooniliste meetoditega, nagu maceratsioon, Soxhleti ekstraheerimine ja termiline lagundamine. Ultraheliga ekstraheerimine paistab silma suurema saagisega, oluliselt lühemate ekstraheerimisaegadega ja väiksema lahustikogusega. Ultrahelilainete kasutamine tekitab kavitatsiooni, mis lõhub taimse materjali rakuseinu ja soodustab massiülekannet. Seega on ultraheliekstraktsioon tõhusam kui traditsioonilised meetodid ja paistab silma kvertsetiini ekstraheerimisel orgaanilistest maatriksitest. Kuigi ultraheliekstraktsioon võttis aega vaid 10 minutit. – võrreldes ekstraheerimisajaga 24 tundi leotamisel, 60 minutit termilisel lagundamisel ja 24 tundi Soxhleti ekstraheerimisel – ultraheliga ekstraheeritud kvertsetiini kogus oli suurem kui seedimise, leotamise ja Soxhleti ekstraheerimise kogus.
Ultraheli ekstraheerimine (AÜE) annab oluliselt suurema kvertsetiini saagise lühematel ekstraheerimisaegadel võrreldes tavapäraste ekstraheerimismeetoditega.
allikas: Sharifi jt., 2017
Sonicator UP400St botaaniliseks ekstraheerimiseks
ultraheli ekstraheerimisseadmed
Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud suure jõudlusega ultraheli protsessorite tootmisele kvaliteetsete botaaniliste ekstraktide tootmiseks.
Hielscher pakub laia tooteportfelli, mis ulatub väikestest, võimsatest labori ultrasonikaatoritest kuni tugevate pink-top ja täielikult tööstuslike süsteemideni, mis pakuvad suure intensiivsusega ultraheli bioaktiivsete ainete (nt polüfenoolid, Gingerol, Piperiin, Curcumin jne). Kõigil ultraheli seadmetel alates 200 vatti kuni 16 000 vatti on värviline ekraan digitaalseks juhtimiseks, integreeritud SD-kaart automaatseks andmete salvestamiseks, brauseri kaugjuhtimispult ja palju 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.
Digitaalne värviline ekraan võimaldab ultrasonikaatori kasutajasõbralikku juhtimist, mis muudab protsessi täpselt reguleeritavaks. Meie süsteemid on võimelised edastama madalast kuni väga kõrge amplituudini. Polüfenoolide, näiteks kvertsetiini ekstraheerimiseks pakume spetsiaalseid ultraheli sonotroode (tuntud ka kui ultraheli sondid või sarved), mis on optimeeritud kvaliteetsete toimeainete mõistlikuks isoleerimiseks. Hielscheri sonikaatorite töökindlus võimaldab 24/7 operatsiooni raskeveokite ja nõudlikes keskkondades.
Ultraheli protsessi parameetrite täpne kontroll tagab reprodutseeritavuse ja protsessi standardimise.
Suure võimsusega ultraheli protsessorid alates Lab piloteerida ja Tööstuslik ulatus.
Korduma kippuvad küsimused kvertsetiini ultraheliekstraheerimise kohta
Mis on kvertsetiin?
Kvertsetiini, taimset flavonooli (mis on polüfenoolide flavonoidide rühma alarühm) leidub paljudes puuviljades, köögiviljades, lehtedes. Kvertsetiini looduslikud allikad on õunad, paprika, punane vein, tumedad kirsid ja marjad (mustikad, mustikad, murakad ja teised), tomatid, ristõielised köögiviljad, nagu brokkoli, kapsas ja idud; lehtköögiviljad, auch kui spinat, lehtkapsas; tsitrusviljad, kakao, jõhvikad, täisteratooted, nagu tatar, spargel, kapparid, punane sibul, oliiviõli, must ja roheline tee, oad ja kaunviljad; maitsetaimed, nagu salvei, Ameerika vanem, naistepuna ja ginkgo biloba.
Milliseid lahusteid kasutatakse kvertsetiini ultraheliekstraheerimiseks?
Tavaliselt kasutatakse rohelisi, toiduainetele sobivaid lahusteid, nagu vesi, etanool, metanool või vee ja etanooli segud.
Miks on kvertsetiini puhul vaja kasutada õrna ekstraheerimismeetodit?
Kuna kvertsetiin on tundlik bioaktiivne ühend, on vaja tõhusat, kuid samas õrna meetodit, et vältida selle lagunemist toidu lisaainete ja toidulisandite jaoks kõrgekvaliteedilise ekstrakti tootmisel. Ultraheliekstraktsioon on õrn, mittetermiline ja puhtalt mehaaniline meetod, mis võimaldab saada suuri koguseid kvertsetiini väga lühikese ekstraktsiooniaja jooksul.
Kuidas ultraheli ekstraheerimine toimib?
Ultraheliekstraktsioon põhineb akustilise kavitatsiooni nähtusel, mis lõhub taimse materjali rakuseinu ja soodustab massiülekannet, vabastades bioaktiivseid ühendeid, nagu polüfenoolid, kvertsetiin ja antioksüdandid. Seetõttu on ultrahelitöötlus eelistatud meetod tundlike taimsete ühendite eraldamiseks.
Millised on ultrahelil põhineva kvertsetiini ekstraheerimise peamised eelised?
Peamiste eeliste hulka kuuluvad suurepärane saagikus, kiire ekstraheerimine mõne minuti jooksul, kõrgekvaliteedilised mahedad ja mittetermilised ekstraktid, roheliste lahustite (vesi, etanool, metanool jne) kasutamine, lihtne ja ohutu käitamine, madalad investeerimis- ja käitamiskulud ning võime töötada ööpäevaringselt rasketes tingimustes. Samuti on tegemist rohelise ja keskkonnasõbraliku meetodiga.
Kas ultraheli abil toimuv ekstraheerimine on korratav ja sobib tööstuslikuks tootmiseks?
Jah. Ultraheli protsessi parameetrite täpne reguleerimine tagab tulemuste korratavuse ja protsessi standardiseerimise. Hielscher pakub spetsiaalseid sonotroode, mis on optimeeritud kõrgekvaliteediliste toimeainete delikaatseks eraldamiseks ning toetavad tootmise mastaapimist laborist piloot- ja tööstuslikule tootmisele.
Milliste tervisele kasulike omadustega seostatakse kvertsetiini?
Kvertsetiini glükosiide (nagu isokvertsetiin) ja nendega seotud flavonoide on kirjeldatud kui viirusevastaseid, antimikroobseid, põletikuvastaseid ja allergiavastaseid aineid, mis võivad positiivselt mõjutada erinevaid rakutüüpe loomadel ja inimestel. Kvertsetiin võib aidata vähendada põletikku, võidelda allergiate vastu, toetada südame tervist, leevendada valu, potentsiaalselt parandada vastupidavust, võidelda vähiga ning kaitsta naha ja maksa tervist.
Kirjandus / viited
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Raphanus sativus L. farmaatsiateaduste lehtedest kvertsetiini ekstraheerimise erinevate meetodite võrdlus märts 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Fenoolsete ühendite ultraheli abil ekstraheerimise optimeerimine Justicia spicigera lehtedest. Toiduteadus ja biotehnoloogia 27, 2018. 1093–1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. jt (2022): Polüfenoolide ultraheli abil ekstraheerimise mõju õunakoortest vee CO2-süsteemides. Toidu biotöötlemise tehnoloogia 15, 2022. 1157–1167.
- Lucas-González R., Viuda-Martos M., Pérez-Álvarez J.Á., Fernández-López J. (2024): Tegurid, mis mõjutavad (poli)fenoolide ultraheli abil eraldamist datlipalmi seemnetest. „Frontiers in Chemistry“, 12. köide, 2024.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Melia azedarachi puuviljast saadud väärtuslike ühendite ultraheli abil ekstraheerimise optimeerimine glütserool-koliinkloriidi sügava eutektilise lahustiga. Jätkusuutlik keemia ja farmaatsia, 29. köide, 2022.