Kapszaicin ultrahangos extrakciója csípős chilipaprikából
- A kapszaicin a csípős paprikák, más néven chilipaprikák fő íz- és csípősséget adó vegyülete.
- Az aromás ízesítőként és gyógyászati összetevőként felhasználható, kiváló minőségű kapszaicin előállításához hatékony, ugyanakkor kíméletes extrakciós technika szükséges a lebomlás megelőzésére.
- Az ultrahangos extrakció kíméletes mechanikai extrakciós módszer, amely nagyon rövid extrakciós idő alatt nagy kapszaicinhozamot biztosít.
Nagy teljesítményű ultrahang a kiváló minőségű kapszaicinkivonatokhoz
A kapszaicinoidok ultrahangos extrakciója csípős chilipaprikából (pl. Capsicum frutescens) jelentősen javítja az extrakciós hozamot. A nagy teljesítményű ultrahang elősegíti a sejtfalak perforációját és roncsolását, valamint a duzzadást és a hidratációt azáltal, hogy az oldószert a növényi sejtekbe juttatja. Ez fokozza a sejten belüli anyagok (köztük a kapszaicinoidok) anyagátadását a növényi sejtekből az oldószerbe.
Tisztán mechanikai, nem termikus feldolgozási technikaként az ultrahangos extrakció megakadályozza a hőlabilis vegyületek hő okozta lebomlását. Az ultrahangos kavitáció intenzívebbé teszi az extrakciós folyamatot, ami nagy hozamot és kiemelkedő minőségű kivonatot eredményez. Az ultrahangos extrakciós berendezések beruházási és üzemeltetési költségei viszonylag alacsonyak, és lehetővé teszik a beruházás gyors megtérülését.
- Kiemelkedő hozam
- Gyors extrakció – perceken belül
- Kiváló minőségű kivonatok – kíméletes, nem termikus eljárás
- Zöld oldószerek (pl. víz/etanol)
- Költséghatékony
- Egyszerű és biztonságos üzemeltetés
- Alacsony beruházási és üzemeltetési költségek
- 24/7 üzem nagy terhelés mellett
- Zöld, környezetbarát módszer
Növényi anyagok 120L-es szakaszos ultrahangos extrakciója UIP2000hdT készülékkel és keverővel
Kapszaicinoidok ultrahangos extrakciója – szakaszos vagy folyamatos átfolyásos üzemmódban
Szakaszos üzem: Az ultrahangos extrakciós folyamatok egyszerű szakaszos folyamatként vagy olyan, a folyamatvezetékbe épített kezelésként működtethetők, amelynek során a közeget folyamatosan vezetik át egy ultrahangos átfolyó reaktoron.
A szakaszos feldolgozás egyszerű eljárás, amelyben az extrakciót tételenként végzik. A Hielscher Ultrasonics ultrahangos processzorokat kínál kis és nagy tételekhez, azaz 1L-től 120L-ig.
5–10L-es tételek feldolgozásához az UP400ST készüléket javasoljuk S24d22L2D szonotródával. (Lásd a bal oldali képet.)
Kb. 120L-es tételek feldolgozásához az UIP2000hdT készüléket javasoljuk RS4d40L4 szonotródával. (Lásd a jobb felső képet.)
Átfolyásos üzem: Nagyobb térfogatok és teljes ipari léptékű kereskedelmi kapszaicinextrakció esetén a csípőspaprika-pelyheket tartalmazó folyamatos folyadékáramot egy ultrahangos reaktoron vezetik át, ahol az oldószerből és növényi anyagból álló szuszpenzió intenzív ultrahangos kezelésben részesül.
Kb. 8L/min. térfogathoz az UIP4000hdT készüléket javasoljuk RS4d40L3 szonotródával és nyomás alá helyezhető FC130L4-3G0 átfolyó cellával.
Esettanulmány az ultrahangos kapszaicinextrakcióról
Olguín-Rojas és munkatársai (2019) a kapszaicinoidok 96%-nál nagyobb hozamú izolálásáról számolnak be három Capsicum chinense Jacq. fajta (‘Bode’, ‘Habanero’ és ‘Habanero Roxo’ paprika) felhasználásával. A Hielscher szondás ultrahangos készülékét, az UP200S (200 W, 24 kHz) modellt használták, a mintát pedig szabályozott hőmérsékletű vízfürdőbe merítették. 0,25g Capsicum chinense mintát 10 percre érintkezésbe hoztak 25mL metanollal, majd 50ºC-os vízfürdőbe helyezték, 200 W kimeneti amplitúdó és 0,5sec munkaciklus mellett. Ezt követően a kivonatokat nejlon fecskendőszűrőn szűrték át, és kromatográfiával elemezték. Az elemzés során mind az öt fő kapszaicinoidot (n-DHC, C, DHC, h-C és h-DHC) kimutatták. Az ultrahangos extrakció teljes spektrumú, széles ízprofilú kivonatot eredményez.
Sganzerla és munkatársai (2014) megállapították, hogy az ultrahangos extrakció kiváló módszer a kapszaicinoidok kvantitatív és reprodukálható kinyerésére chilipaprikából, metanolt használva oldószerként. Egyszerűségének és hatékonyságának köszönhetően az ultrahangos extrakció alkalmazható a chilipaprikában található kapszaicinoidok gyors rutinelemzésére.
Ultrahangos extrakciós berendezések
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos processzorok gyártására szakosodott, amelyekkel kiváló minőségű kivonatok állíthatók elő növényi anyagokból.
A Hielscher Ultarsonics széles termékpalettája a kompakt, nagy teljesítményű laboratóriumi ultrahangos készülékektől a robusztus asztali és teljesen ipari rendszerekig terjed, amelyek nagy intenzitású ultrahangot biztosítanak a bioaktív anyagok (pl. kvercetin, koffein, kurkumin, terpének stb.) hatékony extrakciójához és izolálásához. Minden 200W és 16 000W közötti digitális ultrahangos készülék intuitív menüvel és programozható beállításokkal, a digitális vezérlést szolgáló színes érintőképernyővel, az automatikus adatrögzítéshez beépített SD-kártyával, böngészőn keresztüli távvezérléssel és számos további felhasználóbarát funkcióval rendelkezik. A szonotródák és az átfolyó cellák (a közeggel érintkező alkatrészek) autoklávozhatók és könnyen tisztíthatók. Minden ultrahangos készülékünket 24/7 üzemre terveztük; kevés karbantartást igényelnek, és egyszerűen, biztonságosan üzemeltethetők.
A digitális színes kijelző lehetővé teszi az ultrahangos készülék felhasználóbarát vezérlését. Rendszereink az alacsonytól egészen a nagyon magas amplitúdókig képesek működni. A polifenolok és más bioaktív fitokemikáliák, például kapszaicinoidok extrakciójához speciális ultrahangos szonotródákat (más néven ultrahangos szondákat vagy kürtöket) kínálunk, amelyeket a kiváló minőségű hatóanyagok kíméletes izolálására optimalizáltunk. A Hielscher ultrahangos berendezéseinek robusztussága lehetővé teszi a 24/7 üzemet nagy terhelés mellett és igénybevételt jelentő környezetben.
Az ultrahangos folyamatparaméterek pontos szabályozása biztosítja a reprodukálhatóságot és a folyamat szabványosítását.
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Tételtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | együttesen működtetett UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!
A könnyű, mégis nagy teljesítményű UP200Ht ultrahangos készülék ideális a kapszaicin főzőpoharakban történő extrakciójához
Szakirodalom / Hivatkozások
- Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
- Boonkird S.; Phisalaphong C.; Phisalaphong M. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
- Lu M.; Ho Ch.-T.; Huang Q. (2017): Extraction, bioavailability, and bioefficacy of capsaicinoids. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, Issue 1, Jan. 2017. 27-36.
- Olguín-Rojas J.A.; Fayos O.; Vázquez-León L.A.; Ferreiro-González M.; del Carmen Rodríguez-Jimenes G.; Palma M.; Garcés-Claver A.; Barbero G.F. (2019): Progression of the Total and Individual Capsaicinoids Content in the Fruits of Three Different Cultivars of Capsicum chinense Jacq. Agronomy 2019, 9, 141.
- Sganzerla M.; Pereira Coutinho J.; Tavaresde Melo A.M.; Teixeira Godoy H. (2014): Fast method for capsaicinoids analysis from Capsicum chinense fruits. Food Research International, Vol. 64, October 2014. 718-725.
Hasznos tudnivalók
Kapszaicinoidok
A paprikák világszerte népszerűek, és gyakran használják őket élelmiszer-adalékként, hogy erős, csípős ízt adjanak. A kapszaicinoidok a piros chilipaprikák ízanyagai, amelyek főként kapszaicinből (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) és dihidrokapszaicinből (8 methyl-N-vanillylnonanamide), nordihidrokapszaicinből, homokapszaicinből és homodihidrokapszaicinből állnak. A kapszaicin és a dihidrokapszaicin a legnagyobb mennyiségben előforduló kapszaicinoidok, amelyek a csípősség körülbelül 90%-áért felelősek. A különböző paprikafajokban összesen több mint 20 kapszaicinoidot különböztettek meg.
A kapszaicinoidok a paprikák legjelentősebb fitokemikália-típusát alkotják. Nem illékony alkaloidok, amelyek kémiailag C9–C11 elágazó láncú zsírsavak és vanillilamin savas amidjai. A chilipaprikák erős, csípős ízéért felelős kapszaicinoidok népszerű fűszerösszetevők. Élelmiszer-összetevőként való felhasználásuk mellett a kapszaicinoidok farmakológiai tulajdonságaikról is ismertek: kemoprotektorként hatnak a mutagenezissel vagy a tumorgenezissel szemben, antimikrobiális és antioxidáns hatásúak, továbbá rákellenes és fájdalomcsillapító hatással rendelkeznek, és hatnak a fájdalom továbbításáért és a neurogén gyulladásért felelős idegsejtekre. A kapszaicinoidokat gyakran használják helyileg alkalmazott fájdalomcsillapítókban, ízületi gyulladás elleni és gyulladáscsökkentő kenőcsökben, valamint a kórokozó mikroorganizmusok természetes gátlószereként is.
Az élelmiszeriparban a kapszaicinoidokat antimikrobiális tulajdonságaik miatt időnként természetes tartósítószerként adják a termékekhez.
A Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. és Capsicum chinense chilipaprika-terméseit világszerte termesztik, ezért jól ismertek.