• Piperine is a bioactive substance that is found in pepper corns and valued for its pharmacological properties.
• Ultrazvučno je učinkovita, jednostavna i brza ekstrakcijska tehnika za izolaciju visokokvalitetnog piperina.
• Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana i dokazana metoda, koja se već uvelike koristi u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji.

Ekstrakcija piperina s visokoučinkovitim ultrazvukom

Piperin je vrijedan bioaktivni spoj poznat po svom potencijalu da poveća apsorpciju kurkuma, selena, vitamina B12, beta-karotena i drugih spojeva. Stoga je farmaceutska i prehrambena industrija jako zainteresirana za brzu i jednostavnu ekstrakciju kvalitetnog piperina.
Konvencionalna ekstrakcija piperina i piperidina provodi se dugotrajnom ekstrakcijom otapala pomoću toksičnog DMC-a (diklorometana). Ultrazvučna ekstrakcija ističe konvencionalnu ekstrakciju otapala većim prinosima, upotrebom netoksičnih otapala (npr. Etanol) i brzim procesom ekstrakcije. Ultrazvuk visokih performansi stvara kavitaciju u tekućinama. Akustična ili ultrazvučna kavitacija stvara lokalno ekstremne uvjete kao što su super visoke temperature i diferencijali tlaka, tekući mlazovi i sile smicanja. Ove ultrazvučne sile razbijaju stanične stijenke i povećavaju prijenos mase između unutrašnjosti stanica i okolnog otapala tako da se oslobađaju bioaktivne tvari. Ultrazvučna ekstrakcija je dokazana tehnika za izoliranje ciljanih spojeva kao što je piperin iz mljevenog papra (Piper nigrum, dugo papar).

Optimalni uvjeti ekstrakcije pomoću ultrazvuka

Jedna od najvažnijih prednosti ultrazvučne izolacije je precizna kontrola svih procesnih parametara. Ultrazvučni intenzitet (amplituda, snaga, radni ciklus), vrijeme ekstrakcije, otapalo, omjer krutog otapala i temperaturu mogu se prilagoditi optimalnim uvjetima kako bi se dobio najveći prinos visokokvalitetnog piperina.

Primjer Protokola za ekstrakciju ultrazvučnog piperina

U posudi za malu posudu, maksimalni prinos piperina (5,8 mg / g) od tla dugo papar dobiva se pri optimiziranim uvjetima ultrazvučnog ekstrakcije, za koje se utvrdi da su sljedeći:
ultrazvukomator UP200St ili Uf200 ः t (200W, 26kHz)
ultrazvučni parametri: 100% amplituda, 80% radnog ciklusa
vrijeme soniciranja: cca. 18 min.
otapalo: etanol
omjer krutog otapala: 1:10
temperatura: 50 ° C

Vrhunski rezultati

Ultrazvučna ekstrakcija ima značajne prednosti u odnosu na tradicionalnu ekstrakciju serija i otapala. Rathod (2014) pokazuje da se vrijeme ekstrakcije smanjuje od ekstrakcije otapala s 8 sati i 4 sata ekstrakcije Soxhlet se reducira na 18 min. ultrazvučna ekstrakcija. Nadalje, ultrazvučna ekstrakcija daje veći prinos ekstrakcije piperina. Dobiveni ekstrakcijski ekstrakti piperina dobivenih iz Soxhletovih ekstrakcija i metoda ekstrakcije šaržama su bili 1,67 mg / g i 0,98 mg / g, što je znatno niže od ultrazvučno dobivenog prinosa od 5,8 mg / g. Rathod (2014) zaključuje da ultrazvučna ekstrakcija prirodnih fitokemija kao što je piperin smanjuje problem niske ekstrakcije i dugo vrijeme ekstrakcije preko tradicionalnih metoda.

Ultrazvuk se uspješno koristi i za ekstrakciju eteričnih ulja od crnog papra. Kliknite ovdje da biste saznali više o ultrazvučnoj hidrodistilaciji eteričnih ulja!

Pronađite najbolji sonikator za ekstrakciju piperina

Hielscher Ultrasonics je dugogodišnji proizvođač ultrazvučnih ekstrakcijskih sustava visokih performansi. Naš portfelj proizvoda kreće se od malih, snažnih laboratorijski ultrasonicators za robustan klupa i industrijskih sustava, koji isporučuju visoki intenzitet ultrazvuka za učinkovitu ekstrakciju i izolaciju bioaktivnih tvari (npr. piperin, Kurkumin itd.)
Svi ultrazvučni uređaji od 200W do 16, 000W imaju obojeni zaslon za digitalnu kontrolu, integriranu SD karticu za automatsko bilježenje podataka, daljinski upravljač preglednika i mnogo više korisničkih značajki. Sonotrode i protok stanica (dijelovi, koji su u dodiru s medijem) mogu biti autoklavan i lako se čisti.
Svi naši ultrazvučni uređaji izrađeni su za rad 24 sata dnevno, zahtijevaju lagano održavanje i jednostavni su i sigurni za rad.

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Literatura / Reference

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): Antioxidant and anti-glycation potential of green pepper (Piper nigrum): Optimization of β-cyclodextrin-based extraction by response surface methodology. Food Chemistry, Volume 316, 2020.
• Cao X.; Ye X.; Lu Y.; Mo W. (2009): Ionic liquid-based ultrasonic assisted extraction of piperine from white pepper. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
• Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): Extraction of piperine from Piper longum using ultrasound. Industrial Crops and Products Vol. 58, 2014. 259-264.
• Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimizirajte ekstrakciju fenolnih spojeva žižule (Ziziphus Jujube) metodom ekstrakcije potpomognute ultrazvukom.
• Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018.): Ekstrakcija i karakterizacija proteina iz cvijeta banane (Musa Sapientum L) i procjena antimikrobnih aktivnosti. J Food Sci Technol (veljača 2018.) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Nas, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimiziranje parametara ekstrakcije epigallocatechin gallate pomoću konvencionalne tople vode i ultrazvuka potpomognute metode iz zelenog čaja. Prerada hrane i bioproizvoda 111 (2018). 37–44.

Činjenice koje vrijedi znati

Ultrazvučna ekstrakcija

Ultrazvučna ekstrakcija bioaktivnih tvari iz botanike temelji se na načelu akustička kavitacija, Akustička kavitacija nastaje kada se vrelišni ultrazvučni valovi (npr. Visoke amplitude od 100 μm, generirane ultrazvukom od 20-26 kHz) spajaju u tekućinu. Kavitacijske smične sile perforirati i rupture stanične zidove biljnog materijala, i gurati i povući okolno otapalo ui iz unutrašnjosti ćelija. Nakon ekstrakcije, otapalo nosi ciljanu molekulu, koja se zatim može odvojiti (npr. Centrifugiranjem). Poznato je da ultrazvučna ekstrakcija daje visoki prinos netaknutih fito ekstrakata.

Ultrazvučna ekstrakcija iz stanica: mikroskopski poprečni presjek (TS) apikalnog menta od menta (Mentha piperita) pokazuje mehanizam djelovanja tijekom ultrazvučne ekstrakcije iz stanica (povećanje 2000x) [resurs: Vilkhu et al. 2011]

Piperin

Piperin (1-piperil-piperidin) glavni je pijani spoj pepeo (Piper nigrum / dugo papar, paparovke). Okus papra, njezina pjenica, a time i njegova kvaliteta, povezani su s količinom piperina. Ovaj atribut kvalitete se može promijeniti hidrolizom piperina, tako da se piperidinski prsten odvoji.
Piperin je poznat po različitim farmakološkim učincima, npr. Antifungalnim, antidiarhijskim, protuupalnim i 5-lipoksigenazama i inhibicijskim aktivnostima ciklooksigenaze-1. Nadalje, piperin povećava biodostupnost od Kurkumin do 2000%. Dakle, piperin je popularna supstanca koja se koristi u formulacijama dodataka (npr. BioPerine®).
Piperin se može izdvojiti iz Piper nigrum i dugo papar,
Piperidin je ciklički sekundarni amin, koji je molekularna struktura koja se nalazi u mnogim biljnim alkaloidima. Piperidin nastaje zbog hidrolize piperina. Piperidin i njegovi derivati ​​su sveprisutni građevni blokovi u sintezi lijekova i fine kemikalije.

Papar

Piper nigrum, crni papar, je cvjetnica u obitelji paparovke, Obrađuje se za svoje plodove sjemenke, koji se obično osuše i koriste kao začin i začin. Crni, zeleni i bijeli papar svi dobivaju iz biljke crne paprike. Različite boje su rezultat liječenja i pripreme peperka. Crne su grančice dobivene kuhanjem neprobnih drupa u vrućoj vodi i poslije njih osuši. Bijeli papar dobivaju se u potpunosti zrelih plodova biljke paprike; zatim se uklanja tamna koža zrelog voća (nijansa). Zeleni čajevi od neprobojnih drupa čine ih sumporovim dioksidom, konzerviranjem ili sušenjem zamrzavanjem kako bi zadržali zelene boje.

Piper longum Linn, također poznat kao indijski dugi papar (pipli), bliska je veza s Piper nigrum i ima okus sličan, ali topliji ukus nego Piper nigrum,
Plodovi dugo papar sadrži cca. 1% hlapljiva ulja, smola, alkaloidi piperin i piperlonguminin, voštani alkaloid Nisobutildeka-trans-2-trans-4-dienamid i terpenoidna tvar. Piperidinski alkaloid piperin je odgovoran za pikantan, opušten okus paprike. Piperlongumin je farmakološka aktivna tvar koja pokazuje aktivnost protiv mnogih vrsta raka, uključujući prostatu, dojke, pluća, debelo crijevo, limfom, leukemiju, primarne tumore mozga i rak želuca.
Nadalje, u paprenoj bobici mogu se naći sljedeće količine minerala: 1230mg / 100g kalcija, 190mg / 100g fosfora i 62.1mg / 100g željeza. Korijeni sadrže piperin, piperlongumin ili piplartin i dihidrostigmasterol.