Piperiinin ultraääniuutto pippurista

• Piperiini on bioaktiivinen aine, jota esiintyy pippurimaississa ja jota arvostetaan farmakologisten ominaisuuksiensa vuoksi.
• Ultraääni on tehokas, yksinkertainen ja nopea uuttotekniikka korkealaatuisen piperiinin eristämiseksi.
• Ultraääniuutto on luotettava ja todistettu menetelmä, jota käytetään jo laajalti lääke- ja elintarviketeollisuudessa.

Piperiinin uuttaminen korkean suorituskyvyn ultraäänellä

Piperine on arvostettu bioaktiivinen yhdiste, joka tunnetaan potentiaalistaan lisätä kurkumiinin, seleenin, B12-vitamiinin, beetakaroteenin ja muiden yhdisteiden imeytymistä. Siksi lääke- ja ravitsemusteollisuus on erittäin kiinnostunut korkealaatuisen piperiinin nopeasta ja yksinkertaisesta uuttamisesta.
Tavanomainen piperiini- ja piperidiiniuutto suoritetaan aikaa vievällä liuotinuutolla käyttämällä myrkyllistä DMC:tä (dikloorimetaania). Ultraääniuutto ylittää tavanomaisen liuottimen uuttamisen suuremmilla saannoilla, myrkyttömien liuottimien (esim. etanolin) käytöllä ja nopealla uuttoprosessilla. Korkean suorituskyvyn ultraääni luo kavitaatiota nesteissä. Akustinen tai ultraäänikavitaatio tuottaa paikallisesti äärimmäisiä olosuhteita, kuten erittäin korkeita lämpötila- ja paine-eroja, nestesuihkuja ja leikkausvoimia. Nämä ultraäänivoimat rikkovat soluseinät ja lisäävät massansiirtoa solun sisätilojen ja ympäröivän liuottimen välillä niin, että bioaktiiviset aineet vapautuvat. Ultraääniuutto on todistettu tekniikka kohdennettujen yhdisteiden, kuten piperiinin, eristämiseksi jauhetusta pippurista (Piper Nigrum, Piper Longum).

Optimaaliset uutto-olosuhteet sonikaatiolla

Yksi ultraäänieristyksen tärkeimmistä eduista on kaikkien prosessiparametrien tarkka hallinta. Ultraääniintensiteetti (amplitudi, teho, käyttöjakso), uuttoaika, liuotin, kiinteän aineen ja liuottimen suhde ja lämpötila voidaan virittää optimaalisiin olosuhteisiin, jotta saadaan korkealaatuisen piperiinin korkein saanto.

Esimerkillinen protokolla ultraäänipiperiinin uuttamiseen

Pienimuotoisessa dekantterilasikokoonpanossa piperiinin enimmäissaanto (5,8 mg/g) maasta Piper Longum saadaan optimoiduissa ultraääniuutto-olosuhteissa, joiden on todettu olevan seuraavat:
Sonikaattori UP200St tai UP200Ht (200W, 26kHz)
Ultraääniparametrit: 100% amplitudi, 80% käyttösuhde
Sonikaatioaika: n. 18 min.
liuotin: etanoli
kiinteän aineen ja liuottimen suhde: 1:10
lämpötila: 50°C

Erinomaiset tulokset

Ultraääniuutolla on merkittäviä etuja verrattuna perinteiseen erä- ja liuotinuuttoon. Rathod (2014) osoittaa, että uuttoaika lyhenee 8h eräliuottimen uuttamisesta ja 4h Soxhlet-uutto lyhenee 18 minuuttiin. ultraääniuutto. Lisäksi ultraääniuutto antaa piperiinin korkeamman uuttotuoton. Soxhlet-uutto- ja eräuuttomenetelmistä saadun piperiinin uuttosaannon havaittiin olevan vastaavasti 1,67 mg / g ja 0,98 mg / g, jotka olivat paljon pienempiä kuin ultraäänellä saatu saanto 5,8 mg / g. Rathod (2014) päättelee, että luonnollisten fytoainesosien, kuten piperiinin, ultraääniavusteinen uuttaminen vähentää alhaisen uutettavuuden ja pitkien uuttoaikojen ongelmaa perinteisiin menetelmiin verrattuna.

Ultraääntä käytetään menestyksekkäästi myös eteeristen öljyjen uuttamiseen mustapippurista. Klikkaa tästä saadaksesi lisätietoja eteeristen öljyjen ultraäänihydrotislauksesta!

Löydä paras sonikaattori piperiinin uuttamiseen

Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokenut korkean suorituskyvyn ultraääniuuttojärjestelmien valmistaja. Tuotevalikoimamme vaihtelee pienistä tehokkaisiin laboratorion ultraäänilaitteet vankkaan Penkki- ja teollisuusjärjestelmät, jotka tuottavat korkean intensiteetin ultraäänen bioaktiivisten aineiden (esim. piperiini, Curcumin jne.).
Kaikissa ultraäänilaitteissa 200 W - 16 000 W on värillinen näyttö digitaalista ohjausta varten, integroitu SD-kortti automaattista tietojen tallennusta varten, selaimen kaukosäädin ja monia muita käyttäjäystävällisiä ominaisuuksia. Sonotrodit ja virtaussolut (osat, jotka ovat kosketuksissa väliaineen kanssa) voidaan autoklaavissa ja ne on helppo puhdistaa.
Kaikki ultraäänilaitteemme on rakennettu 24/7 käyttöön, vaativat vähän huoltoa ja ovat helppoja ja turvallisia käyttää.

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

Kirjallisuus/viitteet

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): Vihreän paprikan (Piper nigrum) antioksidantti- ja antiglykaatiopotentiaali: β-syklodekstriinipohjaisen uuton optimointi vastepintamenetelmällä. Elintarvikekemia, osa 316, 2020.
• Cao X.; Te X.; Lu Y.; Mo W. (2009): Ioninen nestepohjainen ultraääniavusteinen piperiinin uuttaminen valkopippurista. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
• Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): Piperiinin uuttaminen Piper longumista ultraäänellä. 58, 2014. 259-264.
• Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimoi jujuben (Ziziphus Jujube) fenoliyhdisteiden uuttaminen ultraääniavusteisella uuttomenetelmällä.
• Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anaali A.K. (2018): Proteiinien uuttaminen ja karakterisointi banaanin (Musa Sapientum L) kukka ja antimikrobisten vaikutusten arviointi. J Food Sci Technol (helmikuu 2018) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Me, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Epigallokatekiinigallaatin uuttoparametrien optimointi käyttämällä tavanomaisia kuumavesi- ja ultraääniavusteisia menetelmiä vihreästä teestä. Elintarvikkeiden ja biotuotteiden jalostus 111 (2018). 37–44.

Faktoja, jotka kannattaa tietää

ultraääni uuttaminen

Bioaktiivisten aineiden ultraääniuutto kasvitieteellisistä aineista perustuu periaatteeseen akustinen kavitaatio. Akustinen kavitaatio tapahtuu, kun erittäin voimakkaat ultraääniaallot (esim. 100 μm: n korkeat amplitudit, jotka syntyvät 20-26 kHz: n ultraäänellä) kytketään nesteeseen. Kavitaatioleikkausvoimat rei'ittävät ja rikkovat kasvimateriaalin soluseinät ja työntävät ja vetävät ympäröivää liuotinta solun sisäpuolelle ja ulos. Uuttoprosessin jälkeen liuotin kuljettaa kohdemolekyylejä, jotka voidaan sitten erottaa (esim. sentrifugoimalla). Ultraääniuuton tiedetään antavan suuria saantoja ehjiä fytouutteita.

Ultraääniuutto soluista: mintun apikaalisen varren mikroskooppinen poikittainen osa (TS) (Mentha piperita) osoittaa vaikutusmekanismin ultraääniuuton aikana soluista (suurennus 2000x) [resurssi: Vilkhu et ai. 2011]

Piperine

Piperiini (1-piperyoli-piperidiini) on pippurin tärkein pistävä yhdiste (Piper Nigrum / Piper Longum, Piperaceae). Pippurin maku, pistävyys ja siten laatu korreloivat piperiinin määrän kanssa. Tätä laatuominaisuutta voidaan muuttaa hydrolysoimalla piperiini siten, että piperidiinirengas pilkkoutuu.
Piperiini tunnetaan erilaisista farmakologisista vaikutuksistaan, kuten sienilääkkeistä, ripulilääkkeistä, anti-inflammatorisista sekä 5-lipoksigenaasin ja syklo-oksigenaasi-1:n estävistä vaikutuksista. Lisäksi piperiini lisää Curcumin vuoteen 2000 mennessä. Siksi piperiini on suosittu aine, jota käytetään lisäravinteissa (esim. BioPerine®).
Piperiini voidaan uuttaa: Piper Nigrum ja Piper Longum.
Piperidiini on syklinen sekundaarinen amiini, joka on molekyylirakenne, jota esiintyy monissa kasvialkaloideissa. Piperidiini saadaan piperiinin hydrolyysistä. Piperidiini ja sen johdannaiset ovat kaikkialla läsnä olevia rakennuspalikoita lääkkeiden ja hienokemikaalien synteesissä.

pippuri

Piper Nigrum, mustapippuri, on perheen kukkiva viiniköynnös Piperaceae. Sitä viljellään pippurimaissihedelmiensä vuoksi, jotka yleensä kuivataan ja käytetään mausteena ja mausteena. Mustat, vihreät ja valkoiset pippurit saadaan kaikki mustapippurikasvista. Eri värit ovat seurausta pippurien käsittelystä ja valmistuksesta. Mustapippuria saadaan keittämällä kypsymättömät luumarjat kuumassa vedessä ja kuivaamalla ne sen jälkeen. Valkopippuri korjataan pippurikasvin täysin kypsinä marjoina; Sitten kypsien hedelmien tumma iho poistettiin (retting). Vihreät pippurit valmistetaan kypsymättömistä luukupeista käsittelemällä ne rikkidioksidilla, purkittamalla tai pakastekuivaamalla vihreiden väriaineiden säilyttämiseksi.

Piper longum Linn, joka tunnetaan myös nimellä intialainen pitkä pippuri (pipli), on läheinen sukulainen Piper Nigrum ja sen maku on samanlainen, mutta kuumempi kuin Piper Nigrum.
Hedelmät Piper Longum sisältää noin 1% haihtuvia öljyjä, hartsia, alkaloideja piperiiniä ja piperlonguminiinia, vahamaista alkaloidia Nisobutyylideka-trans-2-trans-4-dienamidia ja terpenoidiainetta. Piperidiinialkaloidipiperiini on vastuussa pippurimarjojen mausteisesta, pistävästä mausta. Piperlongumiini on farmakologinen vaikuttava aine, joka osoittaa aktiivisuutta monia syöpiä vastaan, mukaan lukien eturauhas-, rinta-, keuhko-, paksusuoli-, lymfooma, leukemia, primaariset aivokasvaimet ja mahasyöpä.
Lisäksi pippurimarjoista löytyy seuraavat määrät mineraaleja: 1230mg/100g kalsiumia, 190mg/100g fosforia ja 62,1mg/100g rautaa. Juuret sisältävät piperiiniä, piperlongumiinea tai piplartiinia ja dihydrostigmasterolia.