Mangóhéjból származó polifenolok – Az extrakciós módszer számít

Az egészségesebb életmódra való törekvés során a tudósok folyamatosan új ökológiai forrásokat és hatékony módszereket kutatnak a természetes forrásokból származó jótékony hatású vegyületek kinyerésére. Az élelmiszer-hulladékok, például a gyümölcsök melléktermékei, mint például a mangóhéj, polifenolokban gazdagok, és forrásként használhatók a kiváló minőségű fenolos vegyületek kinyerésére. Az utóbbi években egyre nagyobb teret hódít az ultrahangos extrakció, egy olyan eljárás, amely nagyfrekvenciás hanghullámokat alkalmaz a bioaktív vegyületek hatékony kivonására növényi anyagokból. E vegyületek közül a polifenolok számos egészségügyi előnyük, többek között antioxidáns és gyulladáscsökkentő tulajdonságaik miatt sztárszereplőkké váltak. Tartson velünk a mangóhéjból történő polifenol-kivonás mélyreható vizsgálatába, és ismerje meg, hogy a különböző ultrahangos berendezések hogyan befolyásolják jelentősen a kivonás hatékonyságát és a polifenolhozamot.

Mik azok a polifenolok?

A polifenolok a gyümölcsökben, zöldségekben, teában, kávéban, borban és más növényi eredetű élelmiszerekben megtalálható, természetben előforduló vegyületek változatos csoportja. Antioxidáns tulajdonságaikról ismertek, amelyek segítenek leküzdeni az oxidatív stresszt a szervezetben, csökkentve az olyan krónikus betegségek kockázatát, mint a szív- és érrendszeri betegségek, a rák és a neurodegeneratív rendellenességek. Emellett a polifenolok gyulladáscsökkentő, mikrobaellenes és rákellenes hatást fejtenek ki, így az egészséges táplálkozás értékes összetevői. A növényi eredetű élelmiszeripari melléktermékekből származó fenolos vegyületek alacsony költségű forrásként, élelmiszer-adalékanyagként vagy étrend-kiegészítőként használhatók, hozzájárulva az egészségesebb táplálkozáshoz.
A mangóhéj nagyszerű forrása a fenolos vegyületeknek (14,85-127,6 mg/gDW). Ezenkívül nagy mennyiségű rostot (36-78 g/100 g DW); vitaminokat (C és E); és karotinoidokat (0,1-51 mg/gDW) tartalmaz.

Aznar-Ramos és munkatársai tudományos tanulmánya lenyűgöző betekintést nyújt a mangóhéj melléktermékekből történő fenolos vegyületek kivonásának lenyűgöző világába és a megfelelő extrakciós berendezés jelentőségébe. A tanulmány eredményei rávilágítanak arra, hogy a szondás szonikáció a fenolos vegyületek extrakciójában a hagyományos ultrahangos fürdőkhöz képest kiválóan teljesít.

Meggyőző eredmények: A hatékonyság és a precizitás története

Ahogy az adatok kibontakoztak, nyilvánvalóvá vált, hogy a szondatípusú szonikáció a kulcs a természet bőségének páratlan hatékonysággal és pontossággal történő feltárásához. Az összes fenoltartalom (TPC) tekintetében kapott értékek figyelemre méltó különbséget mutattak a két extrakciós módszer között. Míg az ultrahangos fürdő 1,6 és 8,7 mg GAE/g dw közötti TPC-értékeket eredményezett, addig a szonotródás extrakció magasabb, 3,9 és 9,4 mg GAE/g dw közötti értékekkel büszkélkedhetett. Ezek az eredmények aláhúzták a szondatípusú szonikátorok hatékonyságát a mangóhéj melléktermékekből történő fenolos vegyületek extrakciójának maximalizálásában.

A szondás szonikáció előnyei azonban itt még nem értek véget. Az elemzés mélyebbre ásva a kutatók egy lenyűgöző tendenciát fedeztek fel. – a szondás szonikációval többféle vegyületet extraháltak, mint az ultrahangos fürdővel. A szondás szonotrópos extraktumokban összesen 22 számszerűsített vegyület volt, míg az ultrahangos fürdőben lévő mintákban 15, ami még inkább alátámasztja a szondás szonikáció fölényét.

Fenolos vegyületek feloldása gyümölcshulladékból: A szondás szonikáció diadala

A feltárt számtalan vegyület közül a flavonoidok voltak a show sztárjai. A szondatípusú szonikációs kivonat jelentette a legnagyobb mennyiségű flavonoidot, megmutatva a természet gyógyszerkincsének teljes pompájában való feltárásának páratlan képességét. Különösen a metilgallát-tartalom volt magasabb a szonotrópos kivonatokban - több mint nyolcszor magasabb, mint a fürdő ultrahangos kivonatokban -, míg a galloilglükóz-izomerek és a metilgallát összege jelentősen magasabb volt a szonotrópos mintákban.

Kereskedelmi termelésre való átállás: A laboratóriumtól az iparig

Fontos megjegyezni, hogy a szondás szonikáció előnyei túlmutatnak a laboratórium falain. A szondás szonikáció a kísérleti és ipari szinten egyaránt skálázhatóságával a lehetőségek világa előtt nyitja meg az ajtókat. A szondás szonikátorok hatékonysága és megbízhatósága a kisléptékű kísérletektől a nagyléptékű termelésig megnyitja az utat az átalakító innovációk előtt a kivonóiparban.

Az extrakciós tudományok területén, ahol minden csepp számít, a szondás szonikátorok a hatékonyság és a pontosság jelzőfényei. A mangóhéj melléktermékekből származó fenolos vegyületek extrakciójában nyújtott figyelemre méltó teljesítményük révén ezek a szonikus csodák átformálták az extrakciós módszerekről alkotott elképzeléseinket. A jövőbe tekintve a szondás szonikátorok által elindított szónikus forradalom azt ígéri, hogy a tudományos felfedezések új távlatai nyílnak meg, egy-egy szónikus hullámmal.

Hagyományos extrakciós módszerek vs. Ultrahangos extrakció

A polifenolokat hagyományosan olyan módszerekkel vonják ki, mint a maceráció, a Soxhlet extrakció és a vízgőzdesztilláció. Bár ezek a technikák hatékonyak, gyakran hosszú extrakciós időt, magas hőmérsékletet és szerves oldószerek használatát igénylik, amelyek lebonthatják az érzékeny vegyületeket és ronthatják a kivonat minőségét.

Lépjen be az ultrahangos extrakcióba - ez egy nem termikus, környezetbarát és rendkívül hatékony alternatíva. Ez a módszer az ultrahanghullámok erejét használja ki, jellemzően a 20 kHz és 100 kHz közötti tartományban, hogy megbontsa a sejtfalakat és bioaktív vegyületeket szabadítson fel a növényi mátrixokból. Az eljárás során a növényi anyagot egy oldószerbe (általában víz vagy víz-etanol keverék) merítik, és ultrahanghullámoknak vetik alá, amelyek kavitációs buborékokat hoznak létre. Ezek a buborékok a növényi sejtek közelében implodálnak, intenzív nyíróerőt és mikrosugarakat generálva, amelyek megkönnyítik a kivonási folyamatot. Ennek eredményeként az ultrahangos extrakció számos előnnyel jár a hagyományos módszerekkel szemben, beleértve a rövidebb extrakciós időt, az alacsonyabb oldószerfogyasztást és a nagyobb extrakciós hozamot.

Az ultrahangos polifenol extrakció előnyei:

Az ultrahangos extrakció alkalmazása a polifenolok izolálásához számos előnnyel jár:

1. Fokozott extrakciós hatékonyság: Az ultrahanghullámok hatékonyabban hatolnak be a növényi szövetekbe, mint a mechanikus módszerek, ami nagyobb extrakciós hatékonyságot és nagyobb polifenolhozamot eredményez.
2. Csökkentett feldolgozási idő: A hagyományos technikákkal összehasonlítva az ultrahangos extrakció jelentősen csökkenti az extrakciós időt, ami gyorsabb termelést és nagyobb áteresztőképességet tesz lehetővé.
3. A bioaktivitás megőrzése: Az ultrahangos extrakció kíméletes jellege minimalizálja a polifenolok termikus lebomlását és oxidációját, megőrizve bioaktív tulajdonságaikat és javítva a kivonat minőségét.
4. Környezetbarát: Az oldószerigényes módszerekkel ellentétben az ultrahangos extrakció minimális oldószerhasználatot igényel, és kiküszöböli a mérgező szerves oldószerek szükségességét, így környezetileg fenntartható és gazdaságilag életképes.

Az ultrahangos polifenol extrakció alkalmazásai:

Az ultrahangos extrakció sokoldalúsága miatt széles körben elterjedt a különböző iparágakban, többek között a gyógyszeriparban, a nutraumatikumokban, az élelmiszer- és italgyártásban, a kozmetikumokban és a gyógynövénytermesztésben. Néhány gyakori alkalmazás:

• Polifenolokban gazdag kivonatok előállítása étrend-kiegészítők és funkcionális élelmiszerek számára
• Természetes antioxidánsok kifejlesztése az élelmiszer-tartósításban és a kozmetikumokban való felhasználásra
• Bioaktív vegyületek kivonása gyógynövényekből gyógyszerészeti készítményekhez
• Az extrakciós eljárások optimalizálása bizonyos polifenol alosztályok, mint például a flavonoidok, fenolsavak és tanninok esetében.

 
Hivatkozások:

• Aznar-Ramos, M.J.; Razola-Díaz, M.d.C.; Verardo, V.; Gómez-Caravaca, A.M. (2022): A mangóhéj melléktermékekből származó fenolos vegyületek ultrahangos fürdő és szonotród extrakciójának összehasonlítása. Horticulturae 2022, 8, 1014.
• Sara Marçal, Manuela Pintado (2021): A mangóhéj mint élelmiszer-összetevő/adalékanyag: tápérték, feldolgozás, biztonság és alkalmazások. Trendek az élelmiszertudományban & Technológia, 114. kötet, 2021. 472-489.