Bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuutto karvaskurkusta
- Karvaskurkku (tunnetaan myös nimillä karvasomena, karvaskurkku, karvaskurpitsa ja balsamipäärynä) on hedelmä, joka sisältää runsaasti terveydelle hyödyllisiä yhdisteitä, kuten antioksidantteja, flavonoideja, fytosteroleja ja saponiineja.
- Ultraäänikäsittelyn tiedetään tehostavan bioaktiivisten aineiden uuttamista kasveista.
- Ultraääniuutto tuottaa karvaskurkusta korkealaatuisia uutteita, ja sen vahvuuksia ovat suurempi saanto sekä nopea ja yksinkertainen käsittely.
Karvaskurkun bioaktiiviset yhdisteet
Karvaskurkku (Momordica charantia L.) on trooppinen hedelmä, joka sisältää runsaasti monenlaisia fytokemiallisia yhdisteitä, kuten antioksidantteja, fytosteroleja, glykosideja, saponiineja, alkaloideja ja triterpeenejä. Suuren bioaktiivisten aineiden pitoisuutensa vuoksi karvaskurkkua arvostetaan lääkekasvina ja superruokana. Erityisesti sen saponiineilla, joita esiintyy kasvin kaikissa osissa, kuten hedelmälihassa, siemenissä ja lehdissä, on verensokeria alentava vaikutus, ja siksi niitä käytetään luonnollisina diabeteslääkkeinä.
Erinomaisena uuttotekniikkana tunnettu ultraääniuutto tehostaa bioaktiivisten kasviyhdisteiden, kuten saponiinien, flavonoidien, polyfenolien, polysakkaridien, terpenoidien, tanniinien ja alkaloidien, vapautumista.
Karvaskurkun ultraääniuutto
Ultraäänikäsittely on todennettu tekniikka, jonka tiedetään tehostavan kasvien uuttamisprosesseja. Voimakkaat ultraääniaallot hajottavat soluja, lisäävät aineensiirtoa ja edistävät siten bioaktiivisten yhdisteiden vapautumista. Karvaskurkun kasviyhdisteiden uuttamisen lisäksi ultraääntä käytetään menestyksekkäästi uutteiden valmistamiseen kahvista, sahramista, kannabiksesta, munkkihedelmästä, ayurvedisista yrteistä, lääkinnällisistä sienistä ja monista muista kasveista.
UP400St – levien ultraääniuutto 8 L:n erässä
Tapaustutkimus
Ultraääniuuton on osoitettu olevan nopea ja tehokas menetelmä karantiinin uuttamiseen M. charantia -hedelmistä. Ultraäänikäsittely tehtiin metanoli-vesiseoksessa (80:20, v/v) 46 °C:ssa kiinteän aineen ja liuottimen suhteella 1:26, w/v, ja se kasvatti karantiinisaannon yli 3 mg/g:aan karvaskurkkujauheesta. Ultraäänikäsittelymenettely oli karantiinin uuttamisessa 2,74 kertaa tehokkaampi kuin Soxhlet-menetelmä. (Ahamad et. 2015)
- Suurempi saanto
- Korkea laatu
- Nopea uutto
- Hellävarainen, ei-terminen prosessi
- Vesi tai liuotin
- Yksinkertainen ja turvallinen käyttö
Valitse liuottimesi
Ultraääniuutossa voit valita useista liuottimista, kuten vedestä, alkoholista, etanolista, metanolista tai etanoli-vesiseoksista, joita on jo testattu ja joiden on osoitettu soveltuvan tehokkaasti fenolisten yhdisteiden eristämiseen karvaskurkusta. Ultraäänikäsittelyä voidaan käyttää liuottimettomassa vesiuutossa (esimerkiksi luomuutteiden valmistamiseen), tai se voidaan yhdistää valitsemaasi liuottimeen.
Lue lisää kasvien ultraääniuutossa käytettävistä liuottimista!
SonoStation – ultraäänijärjestelmä, jossa on 2x 2 kW:n ultraäänilaitetta, sekoitussäiliö ja pumppu – on käyttäjäystävällinen uuttojärjestelmä.
Suorituskykyiset ultraääniuuttolaitteet
Hielscherin ultraäänilaitteita käytetään laajalti vaikuttavien yhdisteiden eristämiseen kasveista. Hielscher toimittaa ultraääniuuttolaitteita kaikille prosessitilavuuksille ja pystyy suosittelemaan vaatimuksiisi parhaiten sopivaa ultraääniprosessoria. Valikoima ulottuu pienistä kädessä pidettävistä laboratoriolaitteistoista analyysi- ja toteutettavuustesteihin aina pilottilaitosten ultraäänilaitteisiin ja täysin teollisiin ultraäänireaktoreihin, joten Hielscherin tuotevalikoimasta löytyy ihanteellinen laitteisto uuttamisprosessiisi. Prosessistasi riippuen ultraääniuutto voidaan toteuttaa eräajona tai jatkuvassa virtauksessa. Monipuoliset lisävarusteet, kuten sonotrodit, amplitudinvahvistimet, virtauskennot ja reaktorit, mahdollistavat ultraäänilaitteiston varustamisen ihanteellisesti prosessin tavoitteiden mukaiseksi.
Hielscherin ultraääniprosessoreita voidaan ohjata tarkasti, ja prosessitiedot tallennetaan automaattisesti digitaalisiin ultraäänijärjestelmiimme integroituun SD-korttiin. Prosessiparametrien luotettava hallinta varmistaa tuotteiden tasaisen korkean laadun ja mahdollistaa prosessin standardoinnin.
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä. Helppo ja turvallinen käyttö sekä vähäinen huoltotarve tekevät Hielscherin ultraäänijärjestelmistä tuotantosi luotettavan työjuhdan.
Alla oleva taulukko antaa suuntaa ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0,5–1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500 mL | 10–200 mL/min | UP100H |
| 10–2 000 mL | 20–400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20 L | 0,2–4 L/min | UIP2000hdT |
| 10–100 L | 2–10 L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä, jossa on UIP16000 |
Ota meihin yhteyttä nyt saadaksesi lisätietoja! Hyvin koulutettu henkilöstömme keskustelee mielellään kanssasi uuttamisprosessistasi!
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset ultraääniprosessorit laboratorio-, pilotti- ja teolliseen mittakaavaan.
Kirjallisuus / Lähteet
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
Hyödyllistä tietoa
Karvaskurkku
Karvaskurkku (Momordica charantia L., kuuluu kurkkukasvien heimoon Cucurbitaceae; tunnetaan puhekielessä myös nimillä karvaskurkku, karvasmeloni, karvasomena, karvaskurkku, karvaskurpitsa ja balsamipäärynä) on Aasiassa ja Afrikassa esiintyvä hedelmä, jota arvostetaan sen monien terveyshyötyjen vuoksi. Karvaskurkkuun on yhdistetty syöpää, mikrobeja, tulehduksia ja diabetesta ehkäiseviä tai torjuvia ominaisuuksia. Karvaskurkun hedelmän lääkinnällinen arvo liittyy sen suureen fenolisten yhdisteiden pitoisuuteen; nämä yhdisteet toimivat antioksidantteina. Karvaskurkkua käytetään usein kasvipohjaisena lääkkeenä diabeetikoille, ja sen hyödylliset verensokeria alentavat vaikutukset liittyvät bioaktiiviseen karantiiniin. Karantiini on kahden steroidisaponiinin 1:1-seos: β-sitosteryyliglukosidin (C35H60O6) ja 5,25-stigmasteryyliglukosidin (C35H58O6).
Lisäksi Momordica charantia -hedelmä sisältää erittäin runsaasti polyfenoleja. Hydroksyyliryhmiensä vuoksi useimmat karvaskurkun fenoliset yhdisteet ovat hydrofiilisiä, kuten gallushappo, gentisiinihappo, katekiini, klorogeenihappo, epikatekiini, vanilliinihappo, protokatekuhappo, p-kumariinihappo, o-kumariinihappo ja t-kanelihappo. Runsas polyfenolipitoisuus tekee karvaskurkkuuutteista voimakkaan antioksidatiivisen ravintolisän, joka sitoo vapaita radikaaleja erittäin tehokkaasti.
Karvaskurkun hedelmäliha, siemenvaippa ja siemenet sisältävät runsaasti fenolisia yhdisteitä ja flavonoideja, joten ne soveltuvat hyvin kasviperäisten lääkevalmisteiden valmistuksen raaka-aineeksi.
Karvaskurkun bioaktiiviset yhdisteet, jotka tunnetaan terveyshyödyistään, voidaan uuttaa menestyksekkäästi ultraäänikäsittelyllä.
Miten ultraääniuutto toimii?
Ultraääniavusteinen uutto (UAE) perustuu erittäin voimakkaiden ultraääniaaltojen kytkemiseen nesteeseen tai lietteeseen. Ultraääniaallot synnyttävät vuorottelevia korkean ja matalan paineen jaksoja, mikä johtaa kavitaation syntymiseen. Ultraäänikavitaatiolle eli akustiselle kavitaatiolle ovat ominaisia äärimmäiset paikalliset paineet, lämpötilat ja leikkausvoimat. Luhistuvien kavitaatiokuplien läheisyydessä esiintyy erittäin korkeita, jopa 5 000 K:n lämpötiloja, 1 000 ilmakehän paineita, yli 1010 K/s:n kuumenemis- ja jäähtymisnopeuksia sekä nestesuihkuja, joiden nopeus on jopa 280 m/s. Nämä ilmenevät erittäin suurina leikkausvoimina ja turbulenssina kavitaatioalueella. Näiden tekijöiden (paineen, lämmön, leikkausvaikutuksen ja turbulenssin) yhdistelmä hajottaa soluja (lyysi), nopeuttaa aineensiirtoa uuttamisprosessin aikana ja edistää siten kasviyhdisteiden uuttamista kasveista neste–kiinteä-uutolla. Ultraääniuuttotekniikkaa käytetään laajalti flavonoidien, polysakkaridien, alkaloidien, fytosterolien, polyfenolien ja pigmenttien uuttamiseen kasveista.