Piperin ultrahangos extrakciója borsból

• A piperin egy bioaktív anyag, amely megtalálható a bors kukoricában, és farmakológiai tulajdonságai miatt értékelik.
• Az ultrahangos egy hatékony, egyszerű és gyors extrakciós technika a kiváló minőségű piperin izolálására.
• Az ultrahangos extrakció megbízható és bevált módszer, amelyet már széles körben használnak a gyógyszeriparban és az élelmiszeriparban.

Piperin extrakció nagy teljesítményű ultrahanggal

Piperin ia egy értékes bioaktív vegyület, amely arról ismert, hogy képes növelni a kurkumin, a szelén, a B12-vitamin, a béta-karotin és más vegyületek felszívódását. Ezért a gyógyszeripar és a táplálkozási ipar erősen érdekli a kiváló minőségű piperin gyors és egyszerű kivonását.
A hagyományos piperin és piperidin extrakciót időigényes oldószeres extrakcióval végezzük mérgező DMC (diklór-metán) alkalmazásával. Az ultrahangos extrakció kiváló a hagyományos oldószeres extrakció magasabb hozamokkal, nem mérgező oldószerek (pl. etanol) használatával és gyors extrakciós folyamattal. A nagy teljesítményű ultrahang kavitációt hoz létre folyadékokban. Az akusztikus vagy ultrahangos kavitáció lokálisan szélsőséges körülményeket generál, például szupermagas hőmérséklet- és nyomáskülönbségeket, folyadéksugarakat és nyíróerőket. Ezek az ultrahangos erők megtörik a sejtfalakat, és növelik a sejt belseje és a környező oldószer közötti tömegátadást, hogy a bioaktív anyagok felszabaduljanak. Az ultrahangos extrakció bizonyított technika a célzott vegyületek, például a piperin izolálására őrölt borsból (Piper Nigrum, Piper longum).

Optimális extrakciós feltételek szonikálással

Az ultrahangos izolálás egyik legfontosabb előnye az összes folyamatparaméter pontos szabályozása. Az ultrahangos intenzitás (amplitúdó, teljesítmény, munkaciklus), az extrakciós idő, az oldószer, a szilárd oldószer aránya és a hőmérséklet optimális körülményekhez igazítható a kiváló minőségű piperin legmagasabb hozamának elérése érdekében.

Példaértékű protokoll az ultrahangos piperin extrakcióhoz

Kisüzemi főzőpohár elrendezés esetén a piperin maximális hozama (5,8 mg/g) a talajból Piper longum optimalizált ultrahangos extrakciós körülmények között nyerik, amelyek a következők:
szonikátor UP200St vagy UP200Ht (200W, 26kHz)
ultrahangos paraméterek: 100% amplitúdó, 80% munkaciklus
Szonikálási idő: kb. 18 perc.
oldószer: etanol
szilárd/oldószer arány: 1:10
hőmérséklet: 50°C

Kiváló eredmények

Az ultrahangos extrakciónak jelentős előnyei vannak a hagyományos kötegelt és oldószeres extrakcióval szemben. Rathod (2014) azt mutatja, hogy az extrakciós idő csökken a 8h batch oldószeres extrakciótól és a 4h Soxhlet extrakciótól 18 percig. Továbbá az ultrahangos extrakció a piperin nagyobb extrakciós hozamát eredményezi. A Soxhlet extrakciós és szakaszos extrakciós módszerekkel nyert piperin extrakciós hozama 1,67 mg / g és 0,98 mg / g volt, amelyek sokkal alacsonyabbak voltak, mint az ultrahanggal kapott 5,8 mg / g hozam. Rathod (2014) arra a következtetésre jut, hogy a természetes fitoösszetevők, például a piperin ultrahanggal segített extrakciója csökkenti az alacsony extrahálhatóság és a hosszú extrakciós idő problémáját a hagyományos módszerekkel szemben.

Az ultrahangot sikeresen használják az illóolajok fekete borsból történő kivonására is. Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az illóolajok ultrahangos hidrodesztillációjáról!

Keresse meg a legjobb sonicatort a piperin extrakcióhoz

A Hielscher Ultrasonics régóta tapasztalt gyártója a nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós rendszereknek. Termékportfóliónk a kicsi, nagy teljesítményű laboratóriumi ultrahangos készülékek robusztus Asztali és ipari rendszerek, amelyek nagy intenzitású ultrahangot biztosítanak a bioaktív anyagok (pl. piperin, Kurkumin stb.).
Minden ultrahangos készülék 200 W-tól 16 000 W-ig színes kijelzővel rendelkezik a digitális vezérléshez, integrált SD-kártyával az automatikus adatrögzítéshez, böngésző távirányítóval és még sok más felhasználóbarát funkcióval. A sonotrodes és az áramlási cellák (a közeggel érintkező részek) autoklávozhatók és könnyen tisztíthatók.
Minden ultrahangos készülékünk 24/7 működésre épült, alacsony karbantartást igényel, könnyen és biztonságosan működtethető.

Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:

Irodalom/Hivatkozások

• Leonardo Cristian Favre, Guido Rolandelli, Ndumiso Mshicileli, Lusani Norah Vhangani, Cristina dos Santos Ferreira, Jessy van Wyk, María del Pilar Buera (2020): A zöldpaprika (Piper nigrum) antioxidáns és antiglikációs potenciálja: A β-ciklodextrin-alapú extrakció optimalizálása válaszfelületi módszerrel. Élelmiszerkémia, 316. kötet, 2020.
• Cao X.; Ye X.; Lu Y.; Mo W. (2009): Ionos folyadék alapú ultrahangos extrakció piperin fehér borsból. Analytica Chimica Acta 640, 2009. 47-51.
• Rathod S.S.; Rathod V.K. (2014): A piperin kivonása a Piper longumból ultrahanggal. Ipari növények és termékek Vol. 58, 2014. 259-264.
• Bolond, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimalizálja a jujube fenolos vegyületeinek extrakcióját (Ziziphus Jujube) ultrahanggal segített extrakciós módszerrel.
• Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anális A.K. (2018): Fehérjék kivonása és jellemzése banánvirágból (Musa Sapientum L) és antimikrobiális aktivitás értékelése. J Food Sci Technol (2018. február) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Mi, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Az epigallocatechin gallát extrakciós paramétereinek optimalizálása hagyományos forró vízzel és ultrahanggal támogatott módszerekkel zöld teából. Élelmiszer- és biotermék-feldolgozás 111 (2018). 37–44.

Tények, amelyeket érdemes tudni

ultrahangos extrakció

A bioaktív anyagok növényi eredetű ultrahangos extrakciója a következő elven alapul: Akusztikus kavitáció. Az akusztikus kavitáció akkor fordul elő, amikor nagyon intenzív ultrahanghullámok (pl. 100μm nagy amplitúdójú, 20-26 kHz-es ultrahang által generált) folyadékhoz kapcsolódnak. A kavitációs nyíróerők perforálják és megrepesztik a növényi anyag sejtfalát, és a környező oldószert be- és kihúzzák a sejt belsejébe. Az extrakciós folyamat után az oldószer hordozza a megcélzott molekulákat, amelyek ezután elválaszthatók (pl. centrifugálással). Az ultrahangos extrakció jól ismert, hogy nagy hozamot biztosít az ép fitokivonatokból.

Ultrahangos extrakció sejtekből: a menta apikális szárának (Mentha piperita) mikroszkópos keresztirányú metszete (TS) mutatja a hatásmechanizmust a sejtekből történő ultrahangos extrakció során (nagyítás 2000x) [forrás: Vilkhu et al. 2011]

piperin

A piperint (1-piperyol-piperidin) a bors fő csípős vegyülete (Piper Nigrum / Piper longum, Piperaceae). A bors íze, csípőssége és így minősége korrelál a piperin mennyiségével. Ez a minőségi tulajdonság megváltoztatható a piperin hidrolizálásával, hogy a piperidin gyűrű hasítva legyen.
A piperinről különböző farmakológiai hatások ismertek, pl. gombaellenes, hasmenés elleni, gyulladáscsökkentő, 5-lipoxigenáz és ciklooxigenáz-1 gátló hatás. Továbbá a piperin növeli a Kurkumin 2000%-kal. Ezért a piperin népszerű anyag, amelyet kiegészítő készítményekben használnak (pl. BioPerine®).
A piperinből kivonható Piper Nigrum és Piper longum.
A piperidin egy ciklikus másodlagos amin, amely számos növényi alkaloidban található molekuláris szerkezet. A piperidin a piperin hidrolíziséből származik. A piperidin és származékai mindenütt jelen lévő építőelemek a gyógyszerek és finom vegyi anyagok szintézisében.

bors

Piper Nigrum, fekete bors, virágzó szőlő a családban Piperaceae. Bors gyümölcséért termesztik, amelyet általában szárítanak és fűszerként és fűszerként használnak. A fekete, zöld és fehér borsot mind a fekete bors növényből nyerik. A különböző színek a bors kezelésének és előkészítésének eredménye. A fekete borsot úgy nyerik, hogy az éretlen drupeket forró vízben forraljuk, majd szárítjuk. A fehér borsot a paprika növény teljesen érett bogyójaként szüretelik; Ezután eltávolították az érett gyümölcs sötét bőrét (retting). A zöldborsot az éretlen csonthéjakból kén-dioxiddal kezelik, konzerválják vagy fagyasztva szárítják, hogy megőrizzék zöld színezékeiket.

Piper longum Linn, más néven indiai hosszú bors (pipli), közeli rokona Piper Nigrum és íze hasonló, de melegebb ízű, mint Piper Nigrum.
A gyümölcsök Piper longum kb. 1% illóolajat, gyantát, piperin és piperlonguminine alkaloidokat, egy viaszos alkaloid nizobutil-deka-transz-2-transz-4-dienamidot és egy terpenoid anyagot tartalmaz. A piperidin alkaloid piperin felelős a bors bogyók fűszeres, csípős ízéért. A piperperlongumin egy farmakológiai hatóanyag, amely számos rák ellen mutat aktivitást, beleértve a prosztata, emlő, tüdő, vastagbél, limfóma, leukémia, primer agydaganatok és gyomorrák ellen.
Ezenkívül a következő mennyiségű ásványi anyag található a borsbogyóban: 1230 mg/100 g kalcium, 190 mg/100 g foszfor és 62,1 mg/100 g vas. A gyökerek piperint, piperlongumint vagy piplartint és dihidrostigmaszterint tartalmaznak.