מיצוי קולי של פוליפנולים מעלי זית

תמציות עלי זית הן תוסף תזונה רב עוצמה וטיפולי שכן הוא מכיל נוגדי חמצון חזקים כגון פוליפנולים אולאורופאין, הידרוקסיטירוסול וורבסקוסיד. מיצוי קולי הוא טכניקה יעילה ביותר לשחרור ובידוד תרכובות ביו-אקטיביות כגון פוליפנולים, פלבונים וטרפנואידים מעלי זית.

מיצוי קולי של תרכובות ביו-אקטיביות מעלי זית

מיצוי עלי זית אולטראסוני באמצעות סוניק מסוג בדיקה מציע יתרונות כגון יעילות, תפוקה מוגברת, שימור פעילות ביולוגית, קיימות, קלות תפעול וחסכוניות בהשוואה לשיטות מיצוי קונבנציונליות. יתרונות אלה הופכים אותו לאופציה אטרקטיבית עבור חוקרים ותעשיות המבקשים להפיק תרכובות ביו-אקטיביות מעלי זית ליישומים שונים, כולל תרופות, חומרים מזינים ומזונות פונקציונליים.

בואו לחקור את היתרונות של מיצוי עלי זית קולי בפירוט:

• יעילות: סוניקטורים מסוג גשושית מספקים גלים על-קוליים בעוצמה גבוהה ישירות לדגימה, ומקדמים חילוץ מהיר ויעיל. זה מאפשר זמני מיצוי קצרים יותר בהשוואה לשיטות קונבנציונליות, הפחתת צריכת האנרגיה והגדלת התפוקה.
• תפוקה מוגברת:גלים על-קוליים משבשים את דפנות התאים ומגבירים את שחרורן של תרכובות תוך-תאיות, מה שמוביל לתפוקות מיצוי גבוהות יותר. מחקרים הראו כי מיצוי קולי יכול להגדיל באופן משמעותי את יעילות המיצוי של תרכובות ביו-אקטיביות מחומרים צמחיים בהשוואה לשיטות קונבנציונליות.
• שימור הפעילות הביולוגית: מיצוי קולי פועל בטמפרטורות נמוכות יותר בהשוואה לטכניקות מיצוי אחרות, ומפחית את הסיכון להשפלה תרמית של תרכובות רגישות לחום. זה עוזר לשמור על הפעילות הביולוגית והאיכות התזונתית של תרכובות המחולצות, כגון נוגדי חמצון, אנזימים וויטמינים, הנמצאים בעלי זית.
• ירוק ובר קיימא: מיצוי אולטראסוני נחשב לשיטת מיצוי ירוקה ובת קיימא מכיוון שהוא בדרך כלל דורש פחות ממס ואנרגיה בהשוואה לטכניקות מיצוי קונבנציונליות. בנוסף, הוא מייצר פסולת מינימלית וניתן להגדיל אותו בקלות עבור יישומים תעשייתיים.
  קלות תפעול: סוניקטורים מסוג גשושית פשוטים יחסית לתפעול ודורשים תחזוקה מינימלית בהשוואה לציוד חילוץ אחר. זה עושה אותם מתאימים למחקר בקנה מידה מעבדתי, כמו גם ייצור בקנה מידה תעשייתי.
• עלות-תועלת: בעוד שההשקעה הראשונית בציוד קולי עשויה להיות גבוהה יותר משיטות החילוץ הקונבנציונליות, היעילות והפרודוקטיביות המוגברת מביאות לעתים קרובות לחיסכון בעלויות לאורך זמן. בנוסף, זמני החילוץ הקצרים יותר מפחיתים את עלויות העבודה ומגדילים את התפוקה.

מה הופך תמצית עלי זית לכל כך מועילה?

עלי זית (Olea europaea), פסולת חקלאית או תוצר לוואי, הם מקור נהדר לנוגדי חמצון טבעיים. עלי זית מכילים פוליפנולים שונים (הידועים גם בשם ביופנולים), כגון אולאורופאין ואולאצאין. פוליפנולים מופיעים באופן טבעי בצמחים ותורמים ליתרונות הבריאותיים של תמצית עלי זית. מלבד פוליפנולים, עלי עץ הזית עשירים בנוגדי חמצון, כגון איזומרים ליגסטרוסיד, הידרוקסיטירוסול, טירוסול וחומצה קפאית.
תמצית עלי זית היא תרכיז של פיטוכימיקלים בעלי זית ובכך מכילה כמות גבוהה של נוגדי חמצון רבי עוצמה. תמצית עלי זית משמשת באופן מסורתי לחיזוק המערכת החיסונית. לדוגמה, הוא מנוהל כדי להקל על הסימפטומים של הצטננות, שיעול, כאב גרון.
יתר על כן, מחקרים מראים כי פוליפנולים בתמצית עלי זית עשויים להפחית את הסיכון למחלות לב וכלי דם, להוריד את רמות הכולסטרול, לעזור בירידה במשקל, להציג השפעות מיקרוביאליות, ולפעול כסוכן אנטי סרטני.
מסיבה זו, תמציות מעלי זית (Olea europaea L. folium) משמשות כמרכיב פעיל בפורמולציות מוצרים של תרופות ותוספי תזונה. יתר על כן, תמציות עלי זית משמשות תוספי תזונה, טיפולים, קוסמטיקה, כמו גם מזון ומשקאות.

שמן זית מושר: תמצית עלי זית משמשת גם להעשרת שמני זית כגון שמן זית כתית מעולה. מועשר בתמצית עלי זית, לשמן הזית פרופיל טעמים עשיר יותר וערך ORAC של שמן הזית גדל. עם עלי זית, שמני זית המכילים חיי מדף משופרים ויציבות חום גבוהה יותר, שכן נוגדי חמצון מסלקים רדיקלים חופשיים ומונעים התעפשות.
למידע נוסף על הקריית זית בסיוע אולטרה-סאונד לייצור שמן זית כתית מעולה!

הפיטוכימיקלים החשובים ביותר בעלי זית

הרכב התרכובות הפנוליות בעלי זית כולל אוליורוסידים (אולאורופאין, ורבסקוסיד), פלבונים (לוטאולין, דיוסמטין, אפיגנין-7-גלוקוז, לוטאולין-7-גלוקוז, דיוסמטין-7-גלוקוז), פלבונולים (רוטין), פלבון-3-אול (קטכין) ונגזרות פנולסיות (טירוסול, הידרוקסיטירוסול, ונילין, חומצה ונילית, חומצה קפאית). אולאורופין והידרוקסיטירוסול הם התרכובות הפנוליות החשובות ביותר בעלי זית.

אולאורופאין

אולאורופין, אירידואיד זית לא רעיל (סוג של מונוטרפנואיד), הוא סוג של תרכובת מרה פנולית. בעוד שהוא מצוי בקליפת זית ירוקה, בשר, זרעים ועלים, אולאורופין הוא הנפוץ ביותר בעלי זית. עם תכולה של 6-14% משקל יבש היא המולקולה הביו-אקטיבית הבולטת ביותר בלבות זית. בהתאם לזן הזית, הקרקע וזמן המסיק, תכולת האולאורופין יכולה אפילו לעלות עד 17-23% משקל יבש.

הידרוקסיטירוסול

Hydroxytyrosol הוא מטבוליט של oleuropein. שתי המולקולות ידועות בפעילות נוגדת החמצון רבת העוצמה שלהן, התורמת לחלק מהפעילויות נוגדות החמצון, האנטי דלקתיות והלחימה במחלות של שמן זית. הידרוקסיטירוסול הוא אחד מערכי ORAC (יכולת ספיגת רדיקלים של חמצן) הידועים ביותר שנצפו בנוגדי חמצון טבעיים.

תמצית עלי זית בספקטרום מלא מכילה פוליפנולים רבים, נוגדי חמצון ופיטוכימיקלים אחרים, בעלי השפעות סינרגטיות. מיצוי קולי הוא טכניקת מיצוי אמינה, המשחררת את כל הפיטוכימיקלים מעלי הזית ומייצרת בכך תמצית פס רחב חזקה ביותר.

מהו אולטרסאונד ומיצוי אולטראסוני?

אולטרסאונד מוגדר כתנודות קול עם יותר מ 20kHz, כלומר יותר מ -20,000 תנודות בשנייה. זהו האזור שנמצא מעל ספקטרום השמיעה האנושי. אולטרסאונד מכסה אפוא טווח גדול מאוד של תנודות אקוסטיות, מה שאומר שיישומים רבים ושונים נופלים לתחום האולטרסאונד. הדוגמאות הידועות ביותר לשימוש כוללות הליכי הדמיה אצל הרופא, סיוע חניה במכוניות ובדיקות לא הרסניות של חומרים. עבור הדוגמאות שהוזכרו בתדירות גבוהה, אולטרסאונד לא הרסני משמש.
אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מוגדר כגלי קול בעוצמה גבוהה, בתדר נמוך בתדר של כ-20-60kHz. גלי קול צפופים אנרגטיים אלה יוצרים לסירוגין מחזורי לחץ גבוה (דחיסה) ומחזורי לחץ נמוך (rarefaction) בנוזלים. במהלך מחזור לחץ נמוך, הגלים העל-קוליים בעלי האנרגיה הגבוהה יוצרים בועות ואקום קטנות או חללים בנוזל. כאשר בועות אלה מגיעות לנפח שבו הן אינן יכולות לספוג אנרגיה נוספת, הן מתפוצצות במהלך מחזור לחץ גבוה. תופעת קריסת הבועה הזו ידועה בשם קוויטציה.
קביטציה יוצרת נקודות חמות מקומיות בנוזל או בבוץ, שיכולות להגיע לטמפרטורות של עד 5000K וללחצים של עד 2000ATM. בנוסף, קריסת בועות הקוויטציה יוצרת סילוני נוזל במהירות של עד 280 מטר לשנייה. תנאים קיצוניים מקומיים אלה גורמים לתאי הצמח להתפוצץ, כך שחומרים ביו-אקטיביים הכלואים בפנים תא הצמח משתחררים. משמעות הדבר היא שקוויטציה אקוסטית משבשת את תאי הצמח ומובילה לדיפוזיה גבוהה יותר של מולקולות תוך-תאיות לתמיסת המיצוי (ממס), ובכך מגבירה את העברת המסה. העברת מסה גבוהה יותר פירושה שיעור מיצוי גבוה יותר. לכן, בדיקות קוליות הן אחד הכלים הנפוצים ביותר לייצור תמציות באיכות גבוהה מצמחים כגון עשבי תיבול, עלים, פירות וחומרים צמחיים אחרים.
מיצוי אולטראסוני מציע יתרונות שונים כגון מיצוי מלא / תפוקות גבוהות מאוד, זמן מיצוי קצר יותר, יעילות משופרת, תאימות לכל ממס, והיותה שיטת מיצוי לא תרמית.

האיור מראה את הכרומטוגרפיה הנוזלית בעלת הביצועים האולטרה-גבוהים עם כרומטוגרמה של גלאי מערך דיודות (UHPLC-DAD) של פנולים בעלי זית שחולצו באולטרה-סאונד. פסגות 1 ו-2 זוהו ב-325 ננומטר (קווים אדומים), ואילו שיא 3 (קו כחול) זוהה ב-280 ננומטר.
תמונה ומחקר: Giocometti, J. et al. (2018)

תמציות עלי זית המיוצרות על ידי סוניקציה

לתנאים הסביבתיים הקיצוניים באזור "הנקודה החמה" של הקוויטציה העל-קולית יש השפעות שונות על החומר הצמחי ועל יכולת המיצוי שלו. זה כולל התגברות על החדירות הסלקטיבית של קרום התא, חילופי חומרים מוגברים בין פנים התא לבין הממס, הפרעה מכנית התא ושחרור של חומרים תוך תאיים (כלומר פיטו-כימיקלים כגון oleuropwin, hydroxytyrosol, חומצה גאלית וכו '). השפעות אלה מביאות לתפוקה גבוהה של תמציות באיכות גבוהה תוך זמן סוניקציה קצר מאוד. מעבד אולטראסוני 400 וואט כגוןUP400St של Hielscher יכול לעבד אצווה של 10 ליטר של תרחיף בוטני תוך 5-8 דקות. האולטרסאונד התעשייתי מעבד את התרחיף המורכב מחומר צמחי וממס בזרימה רציפה. התווך נשאב דרך כור על-קולי ומופעל שם. בקנה מידה תעשייתי, UIP4000hdT (4kW) יכול להשיג כ- 3L/min.
בשל תפוקת התמצית הגבוהה ומהירות התהליך, מיצוי קולי יעיל במיוחד. לכן, סוניקציה הותאמה במהירות על ידי יצרני תמציות מרובים המייצרים תמציות באיכות גבוהה, למשל CBD, קנבינואידים, וניל, אצות, זנגביל, ותמציות בוטניות רבות אחרות. קוויטציה קולית יכולה להשיג תפוקת תמצית של 95-99% מהחומר הפעיל הכלול בצמחים. לדוגמה, מחקרים הראו יעילות מיצוי של 99.27% לשחרור פנולים מוחלטים מעלי זית. (לואו, 2011) ניתן להתאים את תהליך האולטרסאונד בצורה אופטימלית לחומר הגלם ולאיכות התמצית הרצויה על ידי התאמת פרמטרי התהליך (משרעת קולית, טמפרטורה, לחץ, צמיגות).
מיצוי קולי תואם כמעט כל סוג של ממס. עבור מיצוי עלי זית בסיוע אולטרה-סאונד, אתנול מימי 80% נמצא יעיל ביותר. אבל ניתן לשנות את תפוקת המיצוי של תרכובות פיטוכימיות ספציפיות על ידי בחירת ממס אחר בעל קוטביות שונה (למשל מתנול).
מעוניינים להגדיל את תנובת שמן הזית כתית מעולה שלכם במהלך מלאקסציה? לאחר מכן לחץ כאן כדי ללמוד עוד על malaxation קולי של EVOO!
 

היתרונות של מערכות חילוץ קולי

היתרונות של מיצוי קולי הם תפוקת מיצוי גבוהה, הבחירה החופשית של ממס (למשל מים, אתנול, תערובת מים-אתנול, שמן זית וכו '), כמו גם הפעולה הפשוטה והבטוחה. בשל הכוחות המכניים האינטנסיביים של סוניקציה, ממיסים אקולוגיים ומתונים כגון מים, אתנול וכו 'מספיקים בדרך כלל כדי להשיג קצב מיצוי ותשואה יוצאי דופן. כתוצאה מכך, מיצוי אולטראסוני מקצר את זמן המיצוי ומאפשר שימוש מופחת בממסים או שימוש בממסים עדינים ועדינים יותר. משמעות הדבר היא כי מיצוי קולי מאפשר גם שיעורי מיצוי גבוהים יותר וגם תמציות בריאות יותר (למשל תמציות מים קרים). מכיוון שניתן לשלוט במדויק בטמפרטורת התהליך במהלך הסוניקציה, נמנעים פירוק תרמי של התמציות עקב טמפרטורות גבוהות מדי וכן אידוי החומרים.
בהשוואה ל-CO סופר-קריטי₂ חילוץ, עלויות הרכישה של מחלץ קולי נמוכות. המעבדים האולטרסוניים יכולים גם לצבור נקודות במונחים של עלויות תפעול, תפעול פשוט, ידידותי למשתמש ובטיחות תעסוקתית.

אולטרסאונד – עבור כמויות קטנות יותר עד ייצור תעשייתי

תכונה מיוחדת של עיבוד קולי היא מדרגיות ליניארית של תהליך החילוץ. מחקרי היתכנות וייצור של קבוצות קטנות יותר יכולים להתבצע בקלות עם מכשיר קולי שימושי בכלי פתוח. זה מקל על בדיקת היעילות והאיכות של תהליך החילוץ הקולי. כל תוצאה המתקבלת בקנה מידה קטן ניתנת לשכפול מלא ולשדרוג בקנה מידה. הבקרה הדיגיטלית של המחלץ הקולי ורישום הנתונים האוטומטי של הפרמטרים האולטרסוניים בכרטיס SD פנימי מאפשרים ניטור מדויק של התהליך ושחזור תקני איכות קבועים. תיק המוצרים של Hielscher Ultrasonics מציע מחלצים קוליים לכל קנה מידה – החל ממכשירי כף יד של 50 וואט ועד אולטרסאונד תעשייתי של 16,000 וואט לייצור מוטבע. הודות לעשרות שנות הניסיון של Hielscher Ultrasonics במיצוי קולי והתקנה של כמה מאות מערכות מיצוי קוליות ברחבי העולם, מובטחת ייעוץ מוכשר ומקיף.

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:

UIP4000hdT sonicator לעיבוד מוטבע של עלי זית לייצור תמציות איכותיות