عصاره کاتچین برتر با اولتراسونیک
استخراج التراسونیک از کاتچین ها
استخراج التراسونیک یک تکنیک غیر حرارتی است که بر اساس استفاده از نیروهای مکانیکی خالص است. امواج اولتراسوند با فرکانس پایین و با شدت بالا از طریق یک پروب اولتراسونیک (سونوترود) در یک محیط مایع به هم متصل می شوند. نیروهای برشی شدید کاویتاسیون صوتی غشای سلولی را سوراخ و مختل می کند، انتقال جرم بین داخل سلول و حلال را افزایش می دهد و ترکیبات داخل سلولی را در حلال آزاد می کند.
در بررسی گسترده خود را از روش های استخراج از چای سبز (Camellia sinensis), Banerjee و چاترجی (2015) دریافتند که پروب نوع ultrasonicators به طور قابل توجهی کارآمد تر از حمام های مافوق صوت هستند. علاوه بر این, نویسندگان دولت است که استخراج مافوق صوت حالت ترجیحی از استخراج کاتچین چای با توجه به افزایش اثر بخشی فرایند استخراج در درجه حرارت پایین تر است, که مانع از تخریب حرارتی ترکیبات حساس به گرما و حفظ ارزش دارویی خود را. استخراج در دمای بالا اغلب منجر به تخریب پلی فنول ها و افزایش ترشح پروتئین و پکتین می شود که با تشکیل خامه در کیفیت حسی چای اختلال ایجاد می کند. مزیت فراصوت در مکانیسم غیر حرارتی آن نهفته است. در مطالعه خود, محققان نشان داد که استخراج مافوق صوت می تواند عملکرد پلی فنول چای را در 65 درجه سانتیگراد افزایش می دهد در حالی که در مقایسه با استخراج سنتی در 85 درجه سانتی گراد. با این حال، استخراج مافوق صوت نیز در دمای اتاق کار می کند. به عنوان یک روش استخراج غیر حرارتی، فراصوت ها نیروهای مکانیکی را برای شکستن باز کردن سلول و انتشار ترکیبات فعال زیستی مانند پلی فنول ها و کاتچین ها با بهره وری برتر به حلال اعمال می کنند.
استخراج مافوق صوت می دهد عملکرد بالایی از مواد مغذی با کیفیت بالا. به عنوان یک فرآیند غیر حرارتی، استخراج مافوق صوت از دست دادن مواد مغذی حساس به گرما جلوگیری می کند.
استخراج اولتراسونیک را می توان در دمای اتاق و یا در مایعات سرد انجام می شود. اینجا را کلیک کنید ، برای مطالعه بیشتر در مورد چای دم سرد مافوق صوت!
- بدون حلال / مبتنی بر آب
- بازده استخراج بالا
- عصاره های با کیفیت بالا
- عصاره های طیف کامل
- روند سریع
- سبز، سازگار با محیط زیست
- عملکرد ساده و ایمن
- تعمیر و نگهداری کم
- بازگشت سرمایه سریع
استخراج التراسونیک UIP2000hdT (2 کیلو وات) با راکتور دسته ای به طور مداوم هم زده می شود
مطالعه موردی استخراج کاتچین التراسونیک
استخراج اولتراسونیک را می توان با استفاده از حلال های مختلف از جمله آب، اتانول، آب: مخلوط اتانول، ایزوپروپانول، روغن نباتی، گلیسیرین و غیره انجام داد.
در یک مطالعه از 2018, Ayyildiz و همکاران مقایسه استخراج مافوق صوت با استفاده از آب و اتانول به عنوان حلال با روش استخراج آب گرم معمولی. برای این مطالعه در مقیاس پایلوت ، از یک مافوق صوت Hielscher UIP2000hd (2 کیلو وات ، 20 کیلوهرتز) در دسته ای و در راه اندازی جریان مداوم استفاده می شود.
نتایج نشان داد که استخراج اولتراسونیک با اتانول به طور معنی داری (05/0>p) بود. < 0.05) more efficient to extract higher yields of EGCG, EGC, ECG, and EC than conventional hot water extraction and ultrasonic water-based extraction. Under optimised process conditions, almost 100% and 50% more EGCG content was obtained ultrasonic ethanol extraction than conventional hot water extraction and ultrasonic extraction with water, respectively. The optimal conditions for the ultrasonic extraction of EGCG with ethanol were 66.53ºC, 43.75 min and, 67.81% ethanol.
Ultrasonic extraction is the preferred mode of tea catechins due to the increased efficacy of extraction process at lower temperature by retaining their antioxidant activity.
استخراج کننده های اولتراسونیک با کارایی بالا
سیستم های استخراج مافوق صوت Hielscher در سراسر جهان در مواد غذایی و دارویی برای تولید تجاری عصاره های گیاهی با کیفیت بالا مورد استفاده به عنوان مکمل های غذایی و داروها استفاده می شود. اگر شما می خواهید برای تولید دسته های کوچکتر از چای دم سرد و یا پردازش مقادیر زیادی از با کیفیت بالا پلی فنول / عصاره کاتچین، Hielscher مافوق صوت است استخراج مافوق صوت مناسب برای شما. ultrasonicators آسان و ایمن برای کار است. نرم افزار بصری و کنترل دیجیتال از طریق صفحه نمایش لمسی امکان کنترل دقیق فرآیند را فراهم می کند. استحکام تجهیزات اولتراسونیک Hielscher اجازه می دهد تا برای عملیات 24/7 در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.
پروب نوع سونیکاتور UP100H برای استخراج کاتچین از برگ چای
استاندارد فرآیند با Hielscher اولتراسونیک
عصاره های غذایی و دارویی باید مطابق با شیوه های تولید خوب (GMP) و تحت مشخصات پردازش استاندارد تولید شوند. سیستم های استخراج دیجیتال Hielscher Ultrasonics با نرم افزار هوشمند همراه هستند، که باعث می شود آن را آسان برای تنظیم و کنترل فرآیند فراصوت دقیق. ضبط خودکار داده ها تمام پارامترهای فرآیند اولتراسونیک مانند انرژی اولتراسوند (انرژی کل و خالص) ، دامنه ، دما ، فشار (هنگام نصب سنسورهای دما و فشار) را با مهر تاریخ و زمان بر روی کارت SD داخلی می نویسد. این اجازه می دهد تا شما را به تجدید نظر در هر تعداد زیادی اولتراسونیک پردازش. در عین حال، تکرارپذیری و کیفیت بالای محصول به طور مداوم تضمین می شود.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
هموژنایزرهای اولتراسونیک با قدرت بالا از ازمایشگاه ها تا خلبان . . مقیاس.
ادبیات/منابع
- آییلدیز، سنا ساکلار؛ کارادنیز، بولنت؛ ساگکانب، نیهان؛ بهارا، بانو; ما، احمد عبدالله؛ آلسالوار، سزاریتین (2018): بهینه سازی پارامترهای استخراج اپی گالوکاتچین گالات با استفاده از روش های متداول آب گرم و امواج فراصوت از چای سبز. فرآوری مواد غذایی و محصولات زیستی 111 (2018). 37–44.
- بانرجی ، اس ، چاترجی ، ج. (2015): استراتژی های استخراج کارآمد از چای (Camellia sinensis) مولکول های زیستی. J. Food Sci. Technol. 52، 2015. 3158–3168.
- مارتین گارسیا بئاتریز; پاسینی، فدریکا؛ وراردو ، ویتو. دیاز دو سریو، Elixabet; Tylewicz, Urszula; گومز-کاراواکا ، آنا ماریا. کابونی ماریا فیورنزا (2019): بهینه سازی استخراج سونوترود به کمک اولتراسونیک پروآنتوسیانیدین ها از دانه های مصرف شده آبجوسازان. آنتی اکسیدان ها 2019 ، 8 ، 282.
- Petigny L.، Périno-Issartier S.، Wajsman J.، Chemat F. (2013): استخراج دسته ای و پیوسته اولتراسوند به کمک برگ های بولدو (Peumus boldus mol.). مجله بین المللی علوم مولکولی 14، 2013. 5750-5764.
- K.S. Suslick، K. Othmer، "دایره المعارف فناوری شیمیایی"; ویرایش چهارم جی ویلی & پسران: نیویورک ، 1998 ، جلد 26 ، صص 517-541.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
استخراج التراسونیک – اصل کار
استخراج التراسونیک یک روش مکانیکی برای انتشار و جداسازی ترکیب داخل سلولی از ماتریس های سلولی مانند سلول های گیاهی است. هنگامی که امواج اولتراسوند با قدرت بالا به یک دوغاب متصل می شوند (به عنوان مثال متشکل از ذرات گیاه ماکاره در آب یا حلال)، امواج اولتراسوند بسیار پرانرژی کاویتاسیون ایجاد می کنند. پدیده کاویتاسیون به صورت موضعی منجر به دماهای شدید، فشارها، نرخ گرمایش/سرمایش، اختلاف فشار و نیروهای برشی زیاد در محیط می شود. هنگامی که حباب های کاویتاسیون بر روی سطح جامدات (مانند ذرات، سلول های گیاهی، بافت ها و غیره) منفجر می شوند، میکروجت ها و برخورد بین بخشی اثراتی مانند لایه برداری سطح، فرسایش و تجزیه ذرات ایجاد می کنند. علاوه بر این، انفجار حباب های کاویتاسیون در محیط مایع باعث ایجاد تلاطم های کلان و میکرو اختلاط می شود.
تابش اولتراسونیک نشان دهنده یک راه کارآمد برای افزایش فرآیندهای انتقال جرم، از آنجا که فراصوت نتایج در کاویتاسیون و مکانیسم های مربوط به آن مانند micros حرکت توسط جت های مایع، فشرده سازی و decompression در مواد با اختلال پس از آن از دیواره های سلولی، و همچنین نرخ گرمایش و سرمایش بالا.
استخراج التراسونیک از سلول های گیاهی: بخش عرضی میکروسکوپی (TS) مکانیسم اقدامات در طول استخراج مافوق صوت از سلول ها را نشان می دهد (بزرگنمایی 2000X) [منبع: Vilkhu و همکاران. 2011]
امواج فراصوت از مواد گیاهی قطعه ماتریس سلول های گیاهی و افزایش هیدراتاسیون از همان. Chemat و همکاران (2015) نتیجه می گیرند که استخراج اولتراسونیک از ترکیبات فعال زیستی از گیاهان در نتیجه مکانیسم های مختلف مستقل یا ترکیبی از جمله تکه تکه شدن، فرسایش، مویرگی، بافت زدایی، و sonoporation است. این اثرات دیواره سلولی را مختل می کند، انتقال جرم را با فشار دادن حلال به داخل سلول و مکیدن حلال بارگذاری شده با ترکیب گیاهی بهبود می بخشد و حرکت مایع را با میکرو مخلوط کردن تضمین می کند.
مزایای عمده استخراج اولتراسونیک چیست؟
- فرآیند سریع و خروجی بالا
- مصرف انرژی کم
- کاهش هزینه پردازش
- فناوری غیر حرارتی
- خلوص بالاتر
- فناوری سبز
کاویتاسیون آکوستیک و اثرات آن
در مایع، امواج اولتراسوند چرخه های فشار بالا / فشار کم متناوب شدید ایجاد می کنند که منجر به تشکیل حباب های کاویتاسیون می شود. در طی چندین چرخه فشار، حباب های کاویتاسیون رشد می کنند تا زمانی که به حدی برسند، جایی که حباب نمی تواند انرژی بیشتری را جذب کند. در این مرحله حباب به شدت منفجر می شود. در طول انفجار حباب شرایط شدید مانند دمای بالا تا 5000K، فشارهای تا 2000atm، نرخ گرمایش/سرمایش بسیار بالا و اختلاف فشار رخ می دهد. از آنجایی که دینامیک فروپاشی حباب سریعتر از انتقال جرم و حرارت است، انرژی موجود در حفره در حال فروپاشی به یک منطقه بسیار کوچک محدود می شود که به آن "نقطه داغ" نیز می گویند. انفجار حباب کاویتاسیون همچنین منجر به ریزآشفتگی ها، جت های مایع با سرعت 280 متر بر ثانیه و نیروهای برشی ناشی از آن می شود. این پدیده به عنوان کاویتاسیون اولتراسونیک یا آکوستیک شناخته می شود.
استخراج التراسونیک بر اساس کاویتاسیون صوتی و نیروهای برشی هیدرودینامیکی آن است
کاتچین ها
چای سبز سرشار از پلی فنول هایی مانند اسید کافئیک، اسید گالیک، کاتچین، اپی کاتچین، گالوکاتچین، کاتچین گالات، گالوکاتچین گالات، اپی کاتچین گالات، اپی گالوکاتچین و اپی گالوکاتچین گالات (EGCG) است که چای سبز را به یک غذای سالم محبوب تبدیل می کند که به عنوان نوشیدنی و عصاره مصرف می شود. EGCG یک کاتچین شناخته شده است که در مقادیر زیاد در برگ های خشک چای سبز (7380 میلی گرم در هر 100 گرم)، چای سفید (4245 میلی گرم در هر 100 گرم) و در مقادیر کمتر در چای سیاه (936 میلی گرم در هر 100 گرم) وجود دارد. در طول تولید چای سیاه، کاتچین ها عمدتا از طریق پلی فنل اکسیدازها به تئافلاوین ها و تئاروبیگین ها تبدیل می شوند.
فواید اپی گالوکاتچین گالات (EGCG)
از گروه کاتچین ها، اپی گالوکاتچین گالات (EGCG) بیشترین تحقیق و امیدوار کننده ترین است. از ضد سرطان، آنتی اکسیدانی، ضد التهابی، ضد فیبروز، ضد کلاژناز گرفته تا اثرات تقویت کننده سیستم ایمنی و ضد پیری، EGCG فواید زیادی را نشان می دهد و بنابراین به صورت نوشیدنی چای سبز و همچنین به صورت مکمل های غذایی مانند کپسول، پودر، قرص و غیره مصرف می شود.
مطالعات تحقیقاتی نشان می دهد که کاتچین هایی مانند اپی گالوکاتچین گالات (EGCG) ممکن است التهاب را کاهش دهد و می تواند از برخی بیماری های مزمن مانند بیماری قلبی، دیابت و برخی از انواع سرطان جلوگیری کند.
EGCG و اثرات ضد سرطانی آن
از آنجایی که سرطان اغلب یک بیماری تهدید کننده زندگی است، خواص ضد سرطانی EGCG تحت تحقیقات سنگین قرار دارد. مطالعات نشان می دهد که EGCG می تواند با کاهش یا از بین بردن اثرات سرطان زا، تومورزایی را مهار کند. یافته هایی وجود دارد که نشان می دهد EGCG با مهار محور IGF/IGF-1R، بهبود هیپرانسولینمی و کاهش التهاب مزمن، از تومورزایی کبدی مرتبط با چاقی ناشی از دی اتیل نیتروزامین جلوگیری می کند. یکی دیگر از مکانیسم های اثر ضد سرطانی EGCG، مهار رگ زایی و در نتیجه مهار تکثیر تومور است.
EGCG و اثرات آنتی اکسیدانی آن
فرآیندهای آنتی اکسیدانی بی شماری در بدن انسان رخ می دهد و به سلامتی، قدرت و رفاه کمک می کند. EGCG یک آنتی اکسیدان است. آنتی اکسیدان ها می توانند با از بین بردن رادیکال های آزاد و خنثی کردن آنها در برابر آسیب سلولی محافظت کنند. حلقه های فنلی در ساختار EGCG به عنوان تله های الکترونی و مهار کننده رادیکال های آزاد عمل می کنند، از تشکیل گونه های فعال اکسیژن جلوگیری می کنند و در نتیجه آسیب های ناشی از استرس اکسیداتیو را کاهش می دهند.
EGCG و اثرات ضد التهابی آن
التهاب می تواند ناشی از بیماری، استرس مزمن و آلودگی محیط زیست باشد. بدن با التهاب به چنین عوامل استرس زا واکنش نشان می دهد ، که با تجمع تعداد زیادی سلول ایمنی در محل های التهابی ، آزاد شدن سیتوکین های پیش التهابی و گونه های اکسیژن / نیتروژن واکنش پذیر (ROS / RNS) مشخص می شود. ROS/RNS مربوط به فعال شدن فاکتور رونویسی NF-B و پروتئین فعال کننده-(AP-)1 است. پس از فعال سازی، NF-jB و AP-1 از سیتوپلاسم به هسته منتقل می شوند و انواع بیان ژن های التهابی را تنظیم می کنند که متعاقبا باعث تشدید پاسخ التهابی و آسیب بافتی می شود.
EGCG انتقال NF-B و AP-1 را مهار می کند که بیان iNOS و COX-2 عمدتا با مهار اکسید نیتریک، پراکسی نیتریت و سایر ROS/RNS کاهش می یابد و تولید فاکتورهای التهابی کاهش می یابد.
EGCG و اثرات آن بر ارتقای استخوان زایی
پوکی استخوان یک بیماری شدید است که با انحطاط ماتریکس استخوان و از دست دادن تراکم استخوان مشخص می شود. EGCG اثرات تنظیمی بر متابولیسم استخوان را نشان می دهد. EGCG می تواند آپوپتوز استئوکلاست ها را القا کند و با مسدود کردن تولید NF-B و IL-1b از تشکیل استئوکلاست ها جلوگیری کند. علاوه بر این ، می تواند باعث تشکیل گره های استخوانی معدنی شود.
[رجوع کنید به Chenyu Chu; جیا دنگ; یی من; Yili Qu (2017): عصاره چای سبز Epigallocatechin-3-gallate برای درمان های مختلف. BioMed تحقیقات بین المللی جلد 2017]