Ultraäänikurkunuutto
Kurkumiini on farmakologinen ja ravitsemuksellinen fytokemikaali, jota esiintyy Curcuma longan juurakoissa. Korkean kurkumiinisaannon saamiseksi tehokkaimpana uuttotekniikkana käytetään ultraääniuuttolaitteita. Ultraääniuutto johtaa korkealaatuiseen kurkumiiniin ja erittäin korkeisiin saantoihin. Samanaikaisesti sonikaatio vaatii vain lyhyen kurkuman juurakon käsittelyajan.
Kurkumiinin ultraäänieristys
Ultraääniuutto on erittäin tehokas vaihtoehto tavanomaisille uuttotekniikoille, kuten maserointi, kuuma liuotinuutto tai Soxhlet-uutto.
Kurkumiinin ja kurkuminoidien ultraäänieristys kurkumakasvista (esim. Kurkuma longa, Kurkuma amada) on tehokas, nopea ja helppo prosessi. Verrattuna Soxhlet-uuttoon ja tavanomaiseen eräuuttoon, ultraäänellä avustettu uutto on erinomainen merkittävästi lisääntyneellä kurkumiinin saannolla lyhyemmässä uuttoajassa.
Fytoainesosien ultraääniuuttoon voidaan käyttää erilaisia liuottimia, kuten vettä, vesipitoisia liuottimia, etanolia, metanolia, glyseriiniä jne. Kurkumiinin uuttamiseksi vesi, etanoli ja triasyyliglyserolit ovat tehokkaita ja turvallisia liuottimia, jotka johtavat uutteen korkeaan saantoon.
- korkea saanto
- Nopea uutto
- Täydellisempi palautuminen
- turvallinen käyttö
- Helppo käyttöönotto
ultraäänilaite UIP1000hdT virtauskennolla kurkumiinin uuttamista varten
Ultraääniuuttoprosessi
Hielscherin huipputekniset sonikaattorit mahdollistavat prosessiparametrien, kuten amplitudin, lämpötilan, paineen ja syötetyn energian, täydellisen hallinnan.
Ultraääniuuttoa varten oheisparametrit, kuten raaka-aineen hiukkaskoko, liuotintyyppi, kiinteän aineen ja liuottimen suhde ja uuttoaika, voidaan helposti muuttaa ja optimoida parhaiden tulosten saavuttamiseksi.
Koska ultraääniuutto on ei-terminen uuttomenetelmä, bioaktiivisten ainesosien lämpöhajoaminen vältetään.
Kaiken kaikkiaan edut, kuten korkea saanto, lyhyt uuttoaika, alhainen uuttolämpötila ja pienet määrät liuotinta, tekevät sonikaatiosta ylivoimaisen uuttomenetelmän.
Ultraäänikurkumiinin uuttaminen UP400St ja sen jälkeen bioaktiiviset ainesosat erotetaan liuottimesta (liuottimien talteenotto) pyöröhaihduttimella
Kurkumiinin ultraääniuuton kurkumasta on todettu olevan tehokkainta, kun sonikaatiota sovellettiin jatkuvassa inline-asennuksessa käyttäen ultraäänivirtaussolua. Prosessilämpötilat välillä 60 - 80 °C ovat hyödyllisiä uutteen saannon parantamiseksi.
Ylivoimainen prosessitehokkuus: Ultraääniuutto on erinomainen kestävä tekniikka, joka vaatii vain maltillisia investointeja ultraäänilaitteisiin. Ultraääniprosessi voidaan skaalata lineaarisesti teolliseen tuotantoon. Ultraääniprosessin liuottimen ja energian kustannukset ovat hyvin alhaiset. Muita tärkeitä etuja ovat helppo ja turvallinen käyttö, taloudelliset kustannukset ja toistettavuus, mikä on ratkaisevan tärkeää standardoidulle tuotannolle.
Ultraääni liposomaalinen formulaatio
Kurkumiini on hydrofobinen, rasvaliukoinen molekyyli. Tämä tarkoittaa, että kurkumiini on muotoiltava lääkeainejärjestelmäksi, kuten liposomeiksi, nanoemulsioiksi, nanopalloiksi, polymeerisiksi nanohiukkasiksi tai fytofosfolipidikompleksiksi. Kurkumiinin vesiliuoksia voidaan valmistaa lisäämällä pinta-aktiivisia aineita, lipidejä, albumiineja, syklodekstriinejä, biopolymeerejä jne. Nanoemulsioiden ja yhtenäisten suspensioiden ultraäänivalmistus on erittäin tehokas tekniikka kurkumiinin formuloimiseksi lääkeainekomplekseiksi. Lääkeaineet parantavat kurkumiinin liukoisuutta, imeytymistä, farmakokinetiikkaa ja hyötyosuutta. Muotoilemalla kurkumiini nanokomplekseiksi vesiliukoisuus paranee noin 98000-kertaiseksi (verrattuna vapaaseen kurkumiiniin vedessä). Nanokompleksisuus paransi huomattavasti kurkumiinin hyötyosuutta ja varastointistabiilisuutta.
Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja ultraäänikapseloinnista liposomeissa!
ultraääniuuttolaitteet
Hielscher Ultrasonics on kumppanisi kasvitieteellisten aineiden uuttamisprosesseissa. Haluatko purkaa pieniä määriä tutkimukseen ja analyysiin tai käsitellä suuria määriä kaupalliseen tuotantoon, meillä on sinulle sopiva ultraääniuutin. Meidän ultraäänilaboratorion homogenisaattorit sekä meidän penkki- ja teolliset ultraäänilaitteet ovat kestäviä, helppokäyttöisiä ja rakennettu toimimaan 24/7 täydellä kuormalla. Laaja valikoima Tykötarpeet Kuten sonotrodit (ultraäänianturit / sarvet), joilla on eri kokoja ja muotoja, virtaussolut ja reaktorit ja vahvistimet mahdollistavat optimaalisen asennuksen tietylle uuttoprosessille.
Kaikki digitaaliset ultraäänikoneet on varustettu värillisellä kosketusnäytöllä, integroidulla SD-kortilla automaattista dataprotokollaa varten ja selaimen kaukosäätimellä kattavaan prosessin seurantaan. Hielscherin hienostuneilla ultraäänijärjestelmillä korkea prosessin standardointi ja laadunvalvonta on yksinkertaista.
Ota yhteyttä jo tänään keskustellaksesi uuttoprosessisi vaatimuksista! Autamme sinua mielellämme pitkäaikaisella kokemuksellamme kasvitieteellisistä uutteista!
Sonicator UIP4000hdT korkealaatuisten kurkumiiniuutteiden inline-tuotantoon
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Teollinen sonicator UIP16000hdT fytokemikaalien inline-uuttamiseen kasveista
Protokolla: Kurkumiinin ultraääninanokapselointi
Kurkumiinilla ladattujen nanohiukkasten valmistus
Kurkumiinilla ladatut nanohiukkaset syntetisoidaan miniemulgointi-haihdutustekniikalla. Menettely vaihtelee käytetyn kapselointiaineen mukaan alla kuvatulla tavalla. Käytetty koostumus oli 22 400 g vettä, 0,180 g lesitiiniä, 11 500 g dikloorimetaania ja 0,390 g kapselanttia (poly(L-maitohappo) PLLA, 4 000 g/gmol tai poly(metasyylihappo-kometyylimetakrylaatti Eudragit S100), 125 000 g/gmol tai niiden seosta käytetään kapselanttina). Kostabilointiainetta ei tarvita, koska tiedetään, että esivalmistetut polymeerit estävät tehokkaasti emulsion hajoamisen diffuusiolla.
Kun kapselointiaineena käytetään PLLA:ta, PLLA ja lesitiini liuotettiin dikloorimetaaniin 10 minuutin ajan ja tämän jälkeen lisätään kurkumiinia ja sekoitetaan 5 minuutin ajan (1, 3, 6, 18 paino-% kapselointiaineen kokonaismassasta). Tämä liuos lisättiin tislattuun veteen kevyesti sekoittaen. Muodostunut makroemulsio sonikoidaan ultraäänihomogenisaattorilla, kuten UP100H 180 sekunnin ajan pulssisykleissä (30 sekunnin sonikaatio, 10 sekunnin tauko). Tämän jälkeen liuotinta haihdutetaan 18 tuntia 40 °C:ssa. Kun kapselointiaineena käytettiin yhdessä PLLA:ta ja Eudragit S100:aa, Eudragit S100 liuotetaan dikloorimetaaniin 60 °C:ssa 20 minuutin ajan. Tämän jälkeen seos jäähdytettiin ja haihdutettu liuotin lisättiin uudelleen.
Kirjallisuus / Viitteet
- M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
- Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
- Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
- Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
- Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Ultraääni ja sen uuttovaikutukset
Ultraäänellä avustettu uutto perustuu periaatteeseen akustinen kavitaatio. Kun suuritehoinen ultraääni (matala taajuus, korkean intensiteetin US) kytketään nestemäiseen tai tahnamaiseen väliaineeseen, aallot luovat vuorottelevia korkeapaineisia (puristus) ja matalapaineisia (harvinaisia) syklejä. Näiden korkeapaine- / matalapainesyklien aikana tyhjiökuplia esiintyy ja kasvaa eri syklien aikana. Siinä vaiheessa, kun kuplat eivät pysty absorboimaan enemmän energiaa, ne luhistuvat väkivaltaisesti. Tämä kuplan luhistuminen ja sen vaikutukset tunnetaan akustisena kavitaationa. Kavitaatio tuottaa mikrosuihkuja, leikkausvoimia, iskuaaltoja / korkeapaine-eroja, radikaalien muodostumista, äärimmäisiä lämpötiloja ja akustista suoratoistoa. Nämä voimakkaat olosuhteet rikkovat soluseinät ja suuren massansiirron niin, että solunsisäinen materiaali siirtyy liuottimeen.
Miedot, myrkyttömät liuottimet
Kasviperäiset uutteet, joita käytetään lääketieteellisiin ja ravitsemuksellisiin tarkoituksiin, ovat nopeasti kasvavan kiinnostuksen kohteena farmakologisina lääkkeinä ja ravintolisinä (ravitsemuksellisina valmisteina). Haluttujen yhdisteiden vapauttamiseksi kasvimateriaalista se on liuotettava liuottimeen. Kun kohdennetut uutteet poistetaan suurimmasta osasta kasvimateriaalia ja siirretään liuottimeen, uute voidaan konsentroida. Ultraääniuuttoa voidaan käyttää liuotinvapaana menetelmänä käyttäen vettä liuottimena. Alkoholi- ja glyseriiniuutot ovat sekä myrkyttömiä että tehokkaita, joita käytetään usein elintarvikkeiden, lääkkeiden ja kosmeettisten ainesosien uuttamiseen.
Erittäin voimakkaiden, terveellisten ja myrkyttömien uutteiden tuotannossa on tärkeää käyttää tehokasta uuttomenetelmää, joka mahdollistaa mietojen myrkyttömien liuottimien, kuten veden, triasyyliglyserolien tai alkoholin, käytön.
Klikkaa tästä lukeaksesi lisää ultraääniuuttoprosesseissa käytetyistä liuottimista!
Curcumin
Kurkumiini on kurkuma-oleoresiini ja luonnollinen pigmentti, jota löytyy tumeric-kasvin juurakoista. Muita tärkeitä kurkuminoidiyhdisteitä ovat demetoksikurkumiini (DMC) ja bisdemetoksikurkumiini (BDMC).
Kurkumiini (kemiallinen kaava C21H20O6) voidaan poimia Kurkuma longa, Kurkuma amada, Kurkuma ochrorhiza Val. tai syntetisoitu kemiallisesti.
Kurkumiini vangitaan kurkuman polysakkaridi-ligniiniverkkoon. Siksi tarvitaan voimakas uuttotekniikka, kuten sonikaatio, soluseinien rikkomiseksi niin, että bioaktiivinen fytokemikaali vapautuu.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että mustapippurista löytyvä aktiivinen yhdiste piperiini lisää kurkumiinin hyötyosuutta yli 2 000%.
maustekurkuma
Kurkuma (Kurkuma longa) on TGE-inkivääriperheen monivuotinen ruohokasvi Zingiberaceae. Se on kotoisin Intiasta ja Kaakkois-Aasiasta. Kurkumakasvin juurakot kerätään käytettäväksi mausteena ja lääkkeenä.
Kurkuma on mauste, joka antaa currylle sen voimakkaan keltaisen värin ja jota on käytetty Intiassa tuhansia vuosia kulinaarisena mausteena sekä ayurveda-lääkkeenä. Kurkumajauheelle on ominaista lämmin, katkera, pippurimainen maku ja maanläheinen aromi.
Kurkumajauhetta tai tahnaa käytetään suositun kuuman juoman valmistamiseen – ns. “kurkuma latte” tai “kultainen maito” – joka on valmistettu maidosta tai maidottomista maitovaihtoehdoista, kuten soija-, manteli- tai kookosmaidosta.
Kurkuma arvostetaan sen antioksidatiivisista, anti-inflammatorisista ja kipua lievittävistä vaikutuksista.
Kulinaaristen ja lääketieteellisten käyttötarkoitusten lisäksi kurkumaa käytetään luonnollisena väriaineena.