استخراج فراصوتی موگروزیدها از میوهٔ مانک با آب سرد
- عصارهٔ میوهٔ مانک (S. grosvenorii) و به‌ویژه ترکیب موگروزید V موجود در آن، به‌عنوان شیرین‌کننده‌ای طبیعی و بدون کالری استفاده می‌شود.
موگروزیدها. - استخراج فراصوتی روشی ساده، سریع، تکرارپذیر و قابل‌اعتماد برای استخراج است که با موفقیت برای تولید شیرین‌کنندهٔ طبیعی و بدون کالری از میوهٔ مانک به کار رفته است.
- استخراج فراصوتی را می‌توان با آب یا حلال‌هایی مانند اتانول یا متانول انجام داد. استخراج با آب روشی سبز است که تولید عصاره‌های موگروزیدی با کیفیت بالا را امکان‌پذیر می‌کند.
موگروزیدها به‌عنوان شیرین‌کننده
ساختار شیمیایی موگروزید V [/caption]میوهٔ مانک حاوی تری‌ترپنوئیدهایی از نوع کوکوربیتان است که موگروزید نامیده می‌شوند. به‌ویژه موگروزید V مورد توجه قرار گرفته است، زیرا شیرینی آن 100–250 برابر شکر معمولی است، درحالی‌که هیچ کالری ندارد. ازاین‌رو، عصارهٔ میوهٔ مانک امروزه شیرین‌کننده‌ای طبیعی، بدون کالری و پرطرفدار است. موگروزیدهای شیرین‌مزهٔ آن فواید گوناگونی برای سلامت، از جمله خواص آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی، دارند که مصرف آن را از جنبه‌های مختلف سودمند می‌کند.
SonoStation – سامانه‌ای فراصوتی با دستگاه‌های فراصوت 2x 2kW، مخزن همزن‌دار و پمپ – سامانه‌ای کاربرپسند برای استخراج است.
استخراج فراصوتی موگروزیدها از میوهٔ مانک
روش استخراج فراصوتی به‌دلیل تشدید فرایندهای استخراج از طریق باز کردن ساختارهای سلولی و افزایش انتقال جرم شناخته شده است. عصاره‌های موگروزیدی را می‌توان با کارایی بسیار بالا از مادهٔ اولیهٔ میوه، با استفاده از آب یا محلول‌های آبی گوناگون به‌عنوان حلال، بازیابی کرد. فراصوت‌دهی فرایندی ملایم و غیرحرارتی است که می‌توان آن را با استخراج با آب سرد ترکیب کرد تا عصاره‌های میوهٔ مانک با بالاترین کیفیت تولید شوند. دمای ملایم فرایند و پرهیز از حلال‌های قوی، از تخریب حرارتی و شیمیایی موگروزیدها جلوگیری می‌کند.
بااین‌حال، از نظر استفاده از حلال، فراصوت‌دهی را می‌توان با انواع محیط‌های استخراج به کار برد. دربارهٔ استفاده از حلال‌ها برای استخراج فراصوتی از مواد گیاهی بیشتر بخوانید!
برای نمونه، در یک مطالعهٔ موردی توسط Luo et al. 2016 مشخص شد که استخراج جامد–مایع موگروزیدها به کمک فراصوت در متانول/آب (80:20 v/v)، ضمن سهولت اجرا، مقرون‌به‌صرفه بودن و تکرارپذیری بسیار بالا، نتایج بهینه‌ای به دست می‌دهد.
چرا فراصوت‌دهی برای استخراج از میوهٔ مانک؟
استخراج فراصوتی با پروب روشی بسیار مؤثر برای استخراج موگروزیدها از میوهٔ مانک (Siraitia grosvenorii) است؛ شیرین‌کننده‌ای طبیعی که به شیرینی زیاد و بدون کالری بودن شناخته می‌شود. در ادامه، چند نکتهٔ مهم دربارهٔ این فرایند استخراج آمده است:
اصل عملکرد استخراج فراصوتی: استخراج فراصوتی با پروب از فراصوت با شدت بالا برای ایجاد کاویتاسیون در حلال استفاده می‌کند. تشکیل و فروپاشی سریع این حباب‌ها، نیروهای موضعی شدیدی ایجاد می‌کند که دیواره‌های سلولی یا مواد گیاهی را تخریب می‌کنند و انتقال جرم را افزایش می‌دهند؛ در نتیجه، آزاد شدن موگروزیدها در حلال تسهیل می‌شود.
کنترل دما: پایش و کنترل دما هنگام استخراج فراصوتی ضروری است. دماهای بالا می‌توانند موجب تخریب موگروزیدها شوند و کیفیت عصاره را تحت تأثیر قرار دهند.
دربارهٔ کنترل دما هنگام فراصوت‌دهی بیشتر بخوانید!
- بازده بالاتر
- کیفیت بالاتر
- استخراج غیرحرارتی و سرد
- بدون حلال
- کاهش زمان استخراج
- تشدید فرایند
- امکان نصب و ادغام در تجهیزات موجود
- استخراج سبز
سونیکاتور UP200Ht برای استخراج از میوهٔ مانک
دستگاه‌های استخراج فراصوتی با عملکرد بالا
Hielscher Ultrasonics دستگاه‌های استخراج فراصوتی قدرتمند در مدل‌های آزمایشگاهی جمع‌وجور، رومیزی با اندازهٔ متوسط و صنعتی عرضه می‌کند که می‌توانند به‌صورت پیوسته و تحت بار کامل، 24/7 کار کنند. بسته به مادهٔ اولیه و حجم فرایند شما، می‌توانیم سامانهٔ استخراج فراصوتی متناسب با نیازهایتان ارائه دهیم. می‌توانید میان استخراج ناپیوسته و پیوسته انتخاب کنید. افزایش مقیاس در مراحل بعدی برای دستیابی به ظرفیت‌های بالاتر فرایند به‌سادگی امکان‌پذیر است، زیرا فرایندهای فراصوتی به‌صورت خطی مقیاس‌پذیرند.
سونیکاتورهای پایلوت و صنعتی Hielscher دامنه‌های بسیار بالا را به‌طور قابل‌اعتماد تأمین می‌کنند – به‌طوری‌که کارکرد قابل‌اعتماد و پیوسته با دامنه‌هایی تا 200µm در عملیات 24/7 امکان‌پذیر است. برای دامنه‌های حتی بالاتر، سونوتْرودهای فراصوتی سفارشی در دسترس هستند. استحکام تجهیزات فراصوتی Hielscher امکان کار تحت شرایط کاری سنگین و در محیط‌های دشوار را فراهم می‌کند.
Hielscher، به‌عنوان تولیدکننده‌ای با تجربهٔ طولانی در ساخت دستگاه‌های استخراج فراصوتی پرتوان، شریک قابل‌اعتماد شما برای فرایندهای پیشرفتهٔ استخراج است. ما با تکیه بر دانش خود به مشتریان مشاوره و کمک ارائه می‌دهیم و آن‌ها را از آزمون‌های امکان‌سنجی تا نصب صنعتی همراهی می‌کنیم.
همین حالا با ما تماس بگیرید! خوشحال می‌شویم دربارهٔ نیازهای استخراج شما گفت‌وگو کنیم!
جدول زیر نمایی از ظرفیت تقریبی پردازش دستگاه‌های فراصوت ما ارائه می‌دهد:
| حجم هر بچ | دبی | دستگاه‌های پیشنهادی |
|---|---|---|
| 10 تا 2000mL | 20 تا 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0٫1 تا 20L | 0٫2 تا 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 تا 100L | 2 تا 10L/min | UIP4000 |
| قابل‌اعمال نیست | 10 تا 100L/min | UIP16000 |
| قابل‌اعمال نیست | بیشتر | مجموعه‌ای از UIP16000 |
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
راکتورهای جریان فراصوتی در استخراج از مواد گیاهی کارایی بسیار بالایی دارند
- عصاره‌های با کیفیت بالا
- استخراج کامل‌تر
- نرخ بالای استخراج
- استفاده از حلال‌های گوناگون
- غیرسمی
- روش غیرحرارتی (سرد)
- فرایند سریع استخراج
- ایمن و آسان برای استفاده
- مقیاس‌پذیری خطی
منابع علمی/مراجع
- Jing Liu, Can Liu, Yonghai Rong, Long Rong (2012): Extraction of Mogroside and Limonin with Different Extraction Methods and its Modeling. International Journal of Food Engineering, Volume 8, Issue 2. 1556-3758.
- Luo Z., Shi H., Zhang K., Qin X., Guo Y., Ma X. (2016): Liquid chromatography with tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of multiple sweet mogrosides in the fruits of Siraitia grosvenorii and its marketed sweeteners. J Sep Sci. November 2016;39(21):4124-4135.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
دانستنی‌های مفید
میوهٔ مانک چیست؟
میوه‌های Siraitia grosvenorii (Swingle)، گیاهی علفی و بالارونده که با نام‌های لو هان گو، میوهٔ بودا یا میوهٔ طول عمر نیز شناخته می‌شود، در سراسر آسیا به‌وفور یافت می‌شوند؛ جایی که این گیاه به‌عنوان گیاهی دارویی برای درمان سرفه، گلودرد و یبوست ارزشمند است. در دنیای غرب، عصاره‌های میوهٔ مانک به‌عنوان شیرین‌کننده‌ای بدون کالری برای مواد غذایی و نوشیدنی‌ها محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند.
اجزای اصلی عصاره‌های خام میوهٔ لو هان گو، گلیکوزیدهای کوکوربیتانی (معروف به موگروزیدها، به‌ویژه موگروزیدهای II، III، IV، V و VI) و نیز فلاونوئیدها و ملانوئیدین‌ها هستند.
موگروزیدها گلیکوزیدهای تری‌ترپنوئیدی از نوع کوکوربیتان هستند که عامل طعم بسیار شیرین این میوه‌اند. گلیکوزیدهای میوهٔ مانک از موگروزیدهای گوناگون تشکیل شده‌اند. موگروزید V ترکیب اصلی ایجادکنندهٔ شیرینی میوه است و به مقدار نسبتاً زیادی (0٫50%) در S. grosvenorii وجود دارد. عصارهٔ خالص موگروزید V تقریباً 250–450 برابر ساکاروز (شکر خوراکی) با همان غلظت، شیرین است.
عصارهٔ میوهٔ مانک که با استفاده از آب به‌عنوان حلال جداسازی شده است، تقریباً 150 برابر ساکاروز شیرین است و گزارش شده که حتی پس از جوشاندن در آب به‌مدت 5 h نیز پایدار می‌ماند.
پژوهش‌ها نشان داده‌اند که موگروزید V به‌عنوان آنتی‌اکسیدان عمل می‌کند و می‌تواند گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) را به دام بیندازد و از این طریق از آسیب DNA جلوگیری کند. این ویژگی‌های متعدد موگروزیدهای میوهٔ مانک، عصاره را به محصولی بسیار ارزشمند تبدیل می‌کند. استخراج به کمک فراصوت با موفقیت برای استخراج و جداسازی موگروزید V از S. grosvenorii (میوهٔ مانک)، برای مصرف تغذیه‌ای در مواد غذایی و نوشیدنی‌ها و نیز برای محصولات پزشکی، به کار رفته است.
مواد مؤثرهٔ میوهٔ مانک کدام‌اند؟
میوهٔ مانک (Siraitia grosvenorii)، که با نام لو هان گو نیز شناخته می‌شود، حاوی چندین مادهٔ مؤثره است که اصلی‌ترین آن‌ها موگروزیدها هستند. اجزای مؤثرهٔ کلیدی عبارت‌اند از:
- موگروزیدها: این مواد گروهی از گلیکوزیدهای تری‌ترپنی هستند که ترکیبات اصلی شیرین‌کننده در میوهٔ مانک را تشکیل می‌دهند. شاخص‌ترین آن‌ها موگروزید V است که فراوان‌ترین و شیرین‌ترین موگروزید محسوب می‌شود.
- ویتامین‌ها: میوهٔ مانک حاوی ویتامین C و چندین ویتامین گروه B است.
- اسیدهای آمینه: این میوه حاوی اسیدهای آمینهٔ گوناگونی است که در ارزش تغذیه‌ای آن نقش دارند.
- آنتی‌اکسیدان‌ها: میوهٔ مانک سرشار از آنتی‌اکسیدان‌هایی است که به مقابله با استرس اکسیداتیو در بدن کمک می‌کنند.
- پلی‌ساکاریدها: این ترکیبات در فواید کلی میوه برای سلامت، از جمله خواص بالقوهٔ تقویت‌کنندهٔ سیستم ایمنی، نقش دارند.
موگروزیدها، به‌ویژه موگروزید V، عامل شیرینی زیاد میوهٔ مانک هستند؛ شیرینی‌ای که می‌تواند تا 250 برابر ساکاروز (شکر خوراکی) باشد، بدون آنکه کالری داشته باشد.
آیا میوهٔ مانک باعث افزایش ناگهانی گلوکز خون می‌شود؟
شیرین‌کنندهٔ میوهٔ مانک عموماً از نظر اثر بر انسولین خنثی در نظر گرفته می‌شود؛ یعنی باعث افزایش ناگهانی سطح انسولین نمی‌شود.
بدون کالری و کربوهیدرات: شیرین‌کنندهٔ میوهٔ مانک هیچ کالری و کربوهیدراتی ندارد، بنابراین سطح گلوکز خون را افزایش نمی‌دهد.
موگروزیدها: ترکیبات شیرین موجود در میوهٔ مانک، عمدتاً موگروزید V، به شیوه‌ای متفاوت از شکر متابولیزه می‌شوند و همان تأثیر شکر را بر سطح گلوکز خون و انسولین ندارند.
مطالعات و پژوهش‌ها: پژوهش‌ها نشان داده‌اند که عصارهٔ میوهٔ مانک تأثیر قابل‌توجهی بر سطح گلوکز خون یا انسولین ندارد. به همین دلیل، شیرین‌کننده‌ای مناسب برای افراد مبتلا به دیابت یا کسانی است که می‌خواهند سطح قند خون خود را مدیریت کنند.
هرچند پاسخ افراد به شیرین‌کننده‌ها می‌تواند متفاوت باشد، شواهد حاکی از آن است که شیرین‌کنندهٔ میوهٔ مانک باعث افزایش ناگهانی انسولین نمی‌شود و جایگزینی ایمن برای کسانی است که دغدغهٔ کنترل قند خون دارند.