Quillaja saponiinien ultraääniuutto
- Quillaja saponaria Molina -puun saponiiniuutteet ovat tärkein saponiinien lähde teollisiin sovelluksiin.
- Quillaja-saponiinien ultraääniuutto tuottaa korkealaatuisia saponiineja.
- Ultraääniuutto on erittäin tehokas menetelmä tuottaa suuria saantoja Quillaja saponiiniuutetta lyhyessä ajassa.
Quillaja saponiiniuute
Quillaja saponiiniuute (synonyymit: quillaia-uutteet, bois de Panama, Panama-kuoriuutteet, quillai-uutteet, Quillay-kuoriuutteet, vuolukuoriuutteet) on Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) -puusta uutettu aine. Quillaja-uute koostuu yli 100 triterpenoidisaponiinista. Tärkeimmät läsnä olevat saponiinit ovat quillaiinihapon glykosidit. Muita pääkomponentteja ovat polyfenolit ja tanniinit sekä pienet määrät suoloja ja sokereita. Quillaja-uutetta valmistetaan Quillaja saponaria -puun leikattujen varsien ja oksien hiotun sisäkuoren tai puun vesiuutolla. Koska Quillaja saponiiniuutteet sisältävät sekä pinta-aktiivisia aineita että fenolisia yhdisteitä, ne ovat erittäin mielenkiintoisia herkkien funktionaalisten elintarvikkeiden ainesosien muotoilussa ja niiden suojaamisessa hapettumiselta.
Saponiinien käyttö luonnollisina emulgointiaineina kasvaa merkittävästi, koska terveellisten, luonnollisten tuotteiden kysyntä ilman synteettisiä lisäaineita kasvaa. Quillaja-saponiinit ovat erinomaisia emulgointiaineita O / W-emulsioille ja nanoemulsioille, ja ne ovat osoittaneet erittäin hyviä vaikutuksia erilaisissa formulaatioissa, kuten juomissa ja öljyseoksissa. Quillaja saponiiniuutteen yleinen käyttö on emulgointi CBD-öljyt, läpikuultavat juomat ja vaahdotetut elintarvikkeet. Quillaja saponiineja voidaan käyttää yksinään tai yhdessä muiden emulgointiaineiden kanssa.
Q-Naturale® on Quillaja-kuorisaponiineihin perustuva elintarvikelisäaine, jonka FDA on hyväksynyt tehokkaaksi emulgointiaineeksi elintarvikkeille ja juomille. Emulgointiaineen lisäksi Quillaja saponiineja käytetään farmaseuttisissa formulaatioissa sen antibakteeristen, viruslääkkeiden, sienilääkkeiden, antiparasiittisten, kasvainvastaisten, hepatoprotektiivisten ja immunoadjuvanttisten ominaisuuksien vuoksi.
- Ylivoimainen saanto
- Nopea uutto – muutamassa minuutissa
- Laadukkaat uutteet – lievä, ei-terminen
- Vihreä liuotin (eli vesi)
- Kustannustehokas
- Helppo ja turvallinen käyttö
- Alhaiset investointi- ja käyttökustannukset
- 24/7 käyttö raskaassa käytössä
- Vihreä, ympäristöystävällinen menetelmä
120L ultraäänierän uuttaminen kasvitieteellisistä UIP2000hdT: llä ja sekoittimella
Tapaustutkimus saponiinien ultraääniuutosta Quillajasta
Jotta voidaan valmistaa korkealaatuista Quillaja-uutetta, joka tarjoaa halutut toiminnot elintarvike- ja lääkelisäaineena, aktiiviset fytokemikaalit, nimittäin saponiinit, on eristettävä. Quillaja saponiini on triterpeenisaponiini, joka on eristetty saippuapuun kuoresta. Ultraäänikavitaatio edistää uuttamista parantamalla kiinteiden aineiden ja nesteen välistä kosketusta ja lisäämällä massansiirtoa.
Cares et ai. osoittavat tutkimuksessaan selvästi, että ultraäänellä avustettu uuttaminen (UAE) voi parantaa bioaktiivisten periaatteiden uuttamisprosessia Quillaja Saponaria Molinasta. He käyttivät Quillaja-puuta ja kuorilastuja ja uutettiin saponiinit vedessä sonikaatiolla, jotta lopputuote sisältää vain luonnollisia ainesosia ja raaka-aineita ja sitä voitaisiin käyttää elintarvikkeiden valmistusprosesseissa. Ei-lämpöuuttomenetelmänä uuttolämpötila ultrasonicationin aikana pidettiin jatkuvasti 20 ºC: ssa (68 ºF). Uuttojen saanto kasvoi merkittävästi sonikaatiojaksolla 10 - 30 minuuttiin. 20 minuutin saannot 20 ºC: ssa ultraääniavusteisessa uutossa olivat verrattavissa tavanomaisella menetelmällä saavutettuihin 3 tunnin uuttoon 60 ºC: ssa.
Ultraäänilaitteita käytetään pitkäaikaisten stabiilien o / w-emulsioiden valmistamiseen käyttämällä Quillaja saponiiniuutetta emulsion stabiloimiseksi fyysisesti ja kemiallisesti. Klikkaa tästä lukeaksesi lisää ultraääniemulgoinnista!
Korkean suorituskyvyn ultraääniuuttimet
Hielscher Ultrasonics on erikoistunut korkean suorituskyvyn ultraääniprosessorien valmistukseen korkealaatuisten kasvitieteellisten uutteiden tuottamiseksi.
Hielscherin laaja tuotevalikoima vaihtelee pienistä, tehokkaista laboratorioultraäänilaitteista vankkoihin penkki- ja täysin teollisiin järjestelmiin, jotka tuottavat korkean intensiteetin ultraääntä bioaktiivisten komponenttien tehokkaaseen uuttamiseen ja eristämiseen (esim. Quercetin, kofeiini, Curcumin, Terpeenien jne.). Kaikki ultraäänilaitteet alk. 200W jotta 16 000 W Siinä 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.
Digitaalinen värinäyttö mahdollistaa ultraäänilaitteiden käyttäjäystävällisen hallinnan. Järjestelmämme pystyvät toimittamaan matalista erittäin korkeisiin amplitudituksiin. Kemiallisten yhdisteiden, kuten astaksantiinin, uuttamiseksi tarjoamme erityisiä ultraäänisonotrodeja (tunnetaan myös nimellä ultraäänianturit tai sarvet), jotka on optimoitu korkealaatuisten vaikuttavien aineiden herkälle eristämiselle. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.
Ultraääniprosessiparametrien tarkka hallinta takaa toistettavuuden ja prosessin standardoinnin. Hielscherin teollisen mittakaavan automatisoidut ultraääniuuttojärjestelmät on suunniteltu korkealaatuisten uutteiden korkealle tuotantokapasiteetille, samalla kun vähennetään työvoimaa, kustannuksia ja energiaa.
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Kirjallisuus/viitteet
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Ultraäänellä avustettu bioaktiivisten periaatteiden uuttaminen Quillaja Saponaria Molinasta. Kansainvälinen ultraäänikongressi, Universidad de Santiago de Chile, tammikuu 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponiinit Quillaja saponariasta ja Quillaja brasiliensisista: erityiset kemialliset ominaisuudet ja biologiset aktiviteetit. Molekyylejä. 2019 tammikuu; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): Saponiinistabiloidun nanoemulsion formulaatio ultraäänimenetelmällä ja sen rooli kversetiinin hajoamisen suojaamisessa UV-valolta. Ultraääni Sonokemia 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Saponiinien uuttaminen ja eristäminen. Julkaisussa: Satyajit D.Sarker ja Lutfun Nahar (toim.), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Nanoemulsioiden fysikaalinen stabiilisuus emulgointiaineseoksilla: Tween 80: n korvaaminen quillaja saponiinilla. LWT – Elintarviketiede ja -teknologia 111, 2019. 760-766.
Faktoja, jotka kannattaa tietää
Tietoja Quillaja-puusta ja sen saponiineista
Quillaja Saponaria Molina -puu, joka tunnetaan myös nimellä Etelä-Amerikan saippuapuu, kasvaa luonnollisesti ja laajasti Chilessä. Quillaja Saponaria -puu (heimo Rosaceae) on suuri ikivihreä, jolla on paksu kuori ja joka on kotoisin useista Etelä-Amerikan maista, erityisesti Boliviasta, Chilestä ja Perusta.
Quillaja saponiiniuute sisältää pääasiassa saponiineja, mutta myös polyfenoleja, tanniineja sekä suoloja ja sokereita pieninä määrinä. Quillaja-saponiinit ovat molekyylejä, jotka on rakennettu triterpeenisestä ytimestä, jossa on kaksi sokeriketjua. Nämä sokeriketjut antavat saponiineille hydrofiilisen ominaisuuden (= liukenee veteen), kun taas triterpeeninen ydin on hydrofobinen (= vettä hylkivä). Näitä varten se on amfoloottinen tensidi, joka tekee saponiineista ionittoman tensoaktiivisen, mikä mahdollistaa pintajännityksen vähentämisen, hydrofobisten tuotteiden liukenemisen vesiliuoksiin sekä mikro- / nanoemulsioiden muodostumisen.
Quillaja-puussa kuori sisältää noin 5 % eniten saponiineja, kun taas puussa saponiineja on noin 2 %.
Koska saponiinit ovat luonnollisia aineita, joilla on hyvät vaahtoavat ja emulgoivat ominaisuudet, niitä käytetään usein vaahdotusaineina elintarvike-, juoma- ja olutteollisuudessa, pinta-aktiivisena aineena kosmetiikassa, lisäaineina maatalouskemikaaleissa ja eläinrehuissa sekä adjuvantteina rokotteissa.
Quillaja-uutteiden valmistus tapahtuu vesiuutolla; Sen valmistuksessa ei käytetä muita liuottimia. Lopputuote, joko raaka tai puhdistettu uute, nestemäisessä tai jauhemaisessa muodossa, sisältää vain luonnollisia ainesosia ja raaka-aineita, joiden käyttö elintarvikkeiden valmistusprosesseissa on sallittua. (Cares ym. 2009)
Mitä Saponiinit ovat?
Sana saponiini on johdettu latinan sanasta sapo, joka tarkoittaa saippuaa. Saponiinit ovat fytokemikaaleja, joita esiintyy pääasiassa, mutta ei yksinomaan, kasveissa, joilla on vaahtoamisominaisuuksia ja jotka koostuvat polysyklisistä aglykoneista, jotka ovat kiinnittyneet yhteen tai useampaan sokerin sivuketjuun. Aglykoniosa, jota kutsutaan myös sapogeniiniksi, on joko steroidi (C27) tai triterpeeni (C30). Saponiinien vaahtoamiskyky johtuu hydrofobisen (rasvaliukoisen) sapogeniinin ja hydrofiilisen (vesiliukoisen) sokeriosan yhdistelmästä. [Majinda, 2012: s. 515] Kasvimateriaaleja, joissa on suuria saponiinimääriä, on perinteisesti käytetty emulgointiaineina. Merkittäviä esimerkkejä saponiinia sisältävistä kasveista ovat vuolukuori (Quillaja saponaria; Rosaceae), saippua (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) ja shikakai-jauhe (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponiinit ovat amfipaattisia glykosideja, joilla on suuri molekyylipaino ja joilla on rakenteellisesti yksi tai useampi hydrofiilinen glykosidiryhmä, jotka yhdistetään lipofiiliseen triterpeenijohdannaiseen. Erityisesti lääketeollisuudessa saponiinit ovat herättäneet paljon huomiota biologisten ominaisuuksiensa vuoksi, mukaan lukien niiden kyky stimuloida immuunivastetta, mikä tekee niistä ensisijaisia ehdokkaita adjuvanteille.
Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää ultraääniuutosta
Ultraääniavusteinen uutto (UAE), myös sonouutto, on erittäin tehokas, vihreä uuttomenetelmä bioaktiivisten aineiden, kuten proteiinien, vitamiinien, polyfenolien, luonnollisten pigmenttien, lipidien jne., eristämiseksi kasvimatriiseista. Ultraääniuutto perustuu akustisen kavitaation toimintaperiaatteeseen.
Kun nestemäisiin järjestelmiin kohdistetaan voimakkaita ultraääniaaltoja, tapahtuu akustinen kavitaatio, joka on tyhjiökuplien syntymisen, kasvun ja mahdollisen romahtamisen ilmiö (katso alla oleva kuva). Ultraääniaaltojen leviämisen aikana tyhjiökuplat värähtelevät ja kasvavat, kunnes ne saavuttavat pisteen, jolloin ne eivät pysty absorboimaan lisää energiaa. Kuplien kasvun huipulla ne romahtavat voimakkaasti, mikä aiheuttaa paikallisesti lämpö-, mekaanisia ja kemiallisia vaikutuksia. Mekaanisia vaikutuksia ovat korkeat paineet, jopa 1000atm, turbulenssit ja voimakkaat leikkausvoimat. Nämä voimat häiritsevät soluseinämiä ja edistävät massansiirtoa solun sisäosan ja liuottimen välillä, joka vapauttaa bioaktiivisia yhdisteitä ympäröivään nesteeseen (eli liuottimeen).
Ultraääniuutto perustuu akustiseen kavitaatioon ja sen hydrodynaamisiin leikkausvoimiin
Yhdisteiden ultraääni kiinteä neste uuttaminen kasvitieteellisistä ja solukudoksesta on tutkittu hyvin. Erittäin voimakkaiden ultraääniaaltojen käyttö edistää uuttoprosesseja merkittävästi. Prosessien tehostamisen lisäksi – mikä johtaa suurempiin saantoihin ja lyhyempään uuttoaikaan – Lämpöhajoaminen ja lämpötilaherkkien ainesosien häviäminen estetään, koska ultrasonication ei ole lämpökäsittely. Lisäksi ultraääniuutolla on alhaiset investointi- ja käyttökustannukset, se vähentää liuottimien käyttöä ja / tai mahdollistaa vihreämpien liuottimien käytön, mikä tekee siitä taloudellisen ja ympäristöystävällisen uuttotekniikan. Elintarviketeollisuudelta on otettu käyttöön tavanomaisia uuttomenetelmiä tehokkaampi ultraäänellä avustettu uuttaminen (UAE) tuottamaan bioaktiivisia aineita taloudellisilla voitoilla.
Ultraääniuutto kasvisoluista: mikroskooppinen poikittainen osa (TS) osoittaa vaikutusmekanismin ultraääniuuton aikana soluista (suurennus 2000x) [resurssi: Vilkhu et ai. 2011]
Suuritehoiset ultraääniprosessorit laboratoriosta pilotti- ja teolliseen mittakaavaan.