Quillaja Saponins ultrahangos extrakciója
- A Quillaja saponaria Molina fa szaponin kivonatai az ipari alkalmazások szaponinjainak fő forrása.
- A Quillaja szaponinok ultrahangos extrakciója kiváló minőségű szaponinokat eredményez.
- Az ultrahangos extrakció rendkívül hatékony módszer a Quillaja szaponin kivonat magas hozamának előállítására rövid idő alatt.
Quillaja szaponin kivonat
A Quillaja szaponin kivonat (szinonimák: quillaia kivonatok, bois de Panama, panamai kéregkivonatok, quillai kivonatok, Quillay kéreg kivonatok, szappankéreg kivonatok) a Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) fából kivont anyag. A Quillaja kivonat több mint 100 triterpenoid szaponint tartalmaz. A jelen lévő fő szaponinok a quillainsav glikozidjai. További fő összetevői a polifenolok és a tanninok, valamint kis mennyiségű sók és cukrok. A Quillaja kivonatot a Quillaja saponaria fa metszett szárának és ágainak őrölt belső kérgének vagy fájának vizes extrakciójával állítják elő. Mivel a Quillaja szaponin kivonatok felületaktív anyagokat és fenolos vegyületeket egyaránt tartalmaznak, rendkívül érdekesek az érzékeny funkcionális élelmiszer-összetevők formulázása és az oxidáció elleni védelem szempontjából.
A szaponinok természetes emulgeálószerként való használata jelentősen növekszik az egészséges, természetes termékek iránti növekvő kereslet miatt, szintetikus adalékanyagok nélkül. A Quillaja szaponinok nagyszerű emulgeálószerek az O / W emulziókhoz és a nanoemulziókhoz, és nagyon jó hatást mutattak különböző készítményekben, például italokban és olajkeverékekben. A Quillaja szaponin kivonat gyakori alkalmazása az CBD olajok, áttetsző italok és habosított élelmiszerek. A Quillaja szaponinok önmagukban vagy más emulgeálószerekkel kombinálva használhatók.
A Q-Naturale® egy Quillaja kéregszaponinokon alapuló élelmiszer-adalékanyag, amelyet az FDA jóváhagyott az élelmiszerek és italok hatékony emulgeálószereként. Az emulgeálószer mellett a Quillaja szaponinokat gyógyszerkészítményekben használják antibakteriális, vírusellenes, gombaellenes, parazitaellenes, daganatellenes, hepatoprotektív és immunadjuváns tulajdonságai miatt.
- Kiváló hozam
- Nagy sebességű extrakció – perceken belül
- Kiváló minőségű kivonatok – Enyhe, nem termikus
- Zöld oldószer (azaz víz)
- Költséghatékony
- Egyszerű és biztonságos kezelés
- Alacsony beruházási és üzemeltetési költségek
- 24/7 működés nagy igénybevétel mellett
- Zöld, környezetbarát módszer
120L ultrahangos kötegelt extrakció botanikai UIP2000hdT és keverő
Esettanulmány a szaponinok ultrahangos extrakciójáról a Quillaja-ból
A kiváló minőségű Quillaja kivonat előállításához, amely élelmiszer- és gyógyszeradalékként a kívánt funkciókat kínálja, az aktív fitokemikáliákat, nevezetesen a szaponinokat el kell különíteni. A Quillaja szaponin egy triterpén-szaponin, amelyet a szappanfa kérgéből izolálnak. Az ultrahangos kavitáció elősegíti az extrakciót azáltal, hogy javítja a szilárd anyagok és a folyadék közötti érintkezést és növeli a tömegátadást.
Cares és mtsai. tanulmányukban egyértelműen bizonyítják, hogy az ultrahanggal segített extrakció (Egyesült Arab Emírségek) fokozhatja a Quillaja Saponaria Molina bioaktív összetevőinek extrakciós folyamatát. Quillaja fa- és kéregforgácsot használtak, és szonikálással kivonták a szaponinokat vízben, így a végtermék csak természetes összetevőket és nyersanyagokat tartalmaz, és felhasználható az élelmiszergyártási folyamatokban. Nem termikus extrakciós módszerként az ultrahangos kezelés során az extrakciós hőmérsékletet folyamatosan 20 ° C-on (68 ° F) tartottuk. Az extrakciós hozamok jelentősen nőttek az ultrahangos periódussal 10-30 percig. Az ultrahanggal segített extrakció 20 perces hozama 20 ° C-on összehasonlítható volt a hagyományos módszerrel elért 3 órás extrakcióval 60 ° C-on.
Az ultrahangos készülékeket hosszú távú stabil o / w emulziók előállítására használják Quillaja szaponin kivonat felhasználásával, hogy stabilizálják az emulziót fizikailag és kémiailag. Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahangos emulgeálásról!
Nagy teljesítményű ultrahangos elszívók
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos processzorok gyártására specializálódott kiváló minőségű botanikai kivonatok előállítására.
A Hielscher széles termékportfóliója a kis, erőteljes laboratóriumi ultrahangos készülékektől a robusztus asztali és teljesen ipari rendszerekig terjed, amelyek nagy intenzitású ultrahangot biztosítanak a bioaktív komponensek hatékony kivonásához és izolálásához (pl. Kvercetin, koffein, Kurkumin, terpének stb.). Minden ultrahangos készülék 200 W hoz 16 000 W 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.
A digitális színes kijelző lehetővé teszi az ultrahangos berendezés felhasználóbarát vezérlését. Rendszereink képesek az alacsony amplitúdótól a nagyon magas amplitúdóig szállítani. A kémiai vegyületek, például az asztaxantin kivonásához speciális ultrahangos szonotródákat (más néven ultrahangos szondákat vagy szarvakat) kínálunk, amelyek optimalizáltak a kiváló minőségű hatóanyagok érzékeny izolálására. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működést nagy teherbírású és igényes környezetben.
Az ultrahangos folyamatparaméterek pontos szabályozása biztosítja a reprodukálhatóságot és a folyamat szabványosítását. A Hielscher ipari méretű automatizált ultrahangos extrakciós rendszereit kiváló minőségű kivonatok nagy termelési kapacitására tervezték, ugyanakkor csökkentik a munkaerőt, a költségeket és az energiát.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Irodalom/Hivatkozások
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Ultrahanggal segített Bioaktív elvek kivonása Quillaja Saponaria Molinából. Nemzetközi Ultrahangos Kongresszus, Universidad de Santiago de Chile, 2009. január.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponins from Quillaja saponaria and Quillaja brasiliensis: Particular Chemical Characteristics and Biological Activities. Molekulák. 2019. január; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): A szaponin stabilizált nanoemulzió ultrahangos módszerrel történő megfogalmazása és szerepe a kvercitin UV-fényből történő lebomlásának védelmében. Ultrahangos Sonochemistry 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): A szaponinok kivonása és izolálása. In: Satyajit D. Sarker és Lutfun Nahar (szerk.), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): A nanoemulziók fizikai stabilitása emulgeálószer keverékekkel: A tween 80 helyettesítése quillaja szaponinnal. LWT – Élelmiszertudomány és -technológia 111, 2019. 760-766.
Tények, amelyeket érdemes tudni
A Quillaja fáról és szaponinjairól
A Quillaja Saponaria Molina fa, más néven dél-amerikai szappanfa, természetesen és széles körben nő Chilében. A Quillaja Saponaria fa (Rosaceae család) egy nagy örökzöld, vastag kéreggel, számos dél-amerikai országban, különösen Bolíviában, Chilében és Peruban őshonos.
A Quillaja szaponin kivonat főleg szaponinokat, de kis mennyiségben polifenolokat, tanninokat, valamint sókat és cukrokat is tartalmaz. A Quillaja szaponinok olyan molekulák, amelyek két cukorlánccal rendelkező triterpenikus magból épülnek fel. Ezek a cukorláncok hidrofil tulajdonságot adnak a szaponinoknak (= vízben oldható), míg a triterpenikus mag hidrofób (= víztaszító). Ezeknél amfotikus tenzió, amely a szaponinokat nemionos tenzoaktívvá teszi, lehetővé téve a felületi feszültség csökkentését, a hidrofób termékek vizes oldatokban való oldódását, valamint mikro-/nanoemulziók képződését.
A Quillaja fában a kéreg kb. 5% -kal tartalmazza a legnagyobb mennyiségű szaponint, míg a fa kb. 2% szaponintartalommal rendelkezik.
Mivel a szaponinok jó habképző és emulgeáló tulajdonságokkal rendelkező természetes anyagok, gyakran használják habképző anyagként az élelmiszer-, ital- és söriparban, felületaktív anyagként a kozmetikumokban, adalékanyagként agrokémiai anyagokban és állati takarmányokban, valamint adjuvánsként vakcinákban.
A quillaja kivonatok előállítása vizes extrakcióval történik; A gyártás során más oldószereket nem használnak. A végtermék, akár nyers, akár tisztított kivonat, folyékony vagy por összetételben csak természetes összetevőket és nyersanyagokat tartalmaz, amelyek élelmiszer-gyártási folyamatokban való felhasználása engedélyezett. (Cares et al. 2009)
Mik azok a szaponinok?
A szaponin szó a latin sapo szóból származik, ami szappant jelent. A szaponinok olyan fitokemikáliák, amelyek főként, de nem kizárólag növényekben találhatók, habzó tulajdonságokkal rendelkeznek, és policiklusos aglikonokból állnak, amelyek egy vagy több cukor oldallánchoz kapcsolódnak. Az aglikon rész, amelyet szapogénnek is neveznek, szteroid (C27) vagy triterpén (C30). A szaponinok habzó képességét egy hidrofób (zsírban oldódó) szapogénin és egy hidrofil (vízben oldódó) cukorrész kombinációja okozza. [Majinda, 2012: 515. o.] A magas szaponintartalmú növényi anyagokat hagyományosan emulgeálószerként használják. A szaponinokban gazdag növények kiemelkedő példái a szappankéreg (Quillaja saponaria; Rosaceae), szappanfű (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) és shikakai por (Gleditsia sinensis; Leguminosae). A szaponinok nagy molekulatömegű amfipatikus glikozidok, amelyek szerkezetileg egy vagy több hidrofil glikozid részekkel rendelkeznek, amelyeket lipofil triterpénszármazékkal kombinálnak. Különösen a gyógyszeriparban a szaponinok nagy figyelmet kaptak biológiai tulajdonságaik miatt, beleértve az immunválasz stimulálására való képességüket, így elsődleges jelöltek adjuvánsokra.
Minden, amit tudnia kell az ultrahangos extrakcióról
Az ultrahanggal segített extrakció (UAE), szintén sono-extrakció, egy rendkívül hatékony, zöld extrakciós módszer a bioaktív anyagok, például fehérjék, vitaminok, polifenolok, természetes pigmentek, lipidek stb. Növényi mátrixokból történő izolálására. Az ultrahangos extrakció az akusztikus kavitáció működési elvén alapul.
Amikor intenzív ultrahanghullámokat alkalmaznak folyadékrendszerekre, akusztikus kavitáció lép fel, ami a vákuumbuborékok keletkezésének, növekedésének és esetleges összeomlásának jelensége (lásd az alábbi képet). Az ultrahanghullámok terjedése során a vákuumbuborékok oszcillálnak és növekednek, amíg el nem érik azt a pontot, amikor nem tudnak további energiát elnyelni. A buboréknövekedés csúcsán hevesen összeomlanak, ami lokálisan termikus, mechanikai és kémiai hatásokat okoz. A mechanikai hatások közé tartoznak az akár 1000 atm-es nagynyomások, a turbulenciák és az intenzív nyíróerők. Ezek az erők megzavarják a sejtfalakat, és elősegítik a sejt belseje és az oldószer közötti tömegátadást, bioaktív vegyületeket szabadítva fel a környező folyadékba (azaz oldószerbe).
Az ultrahangos extrakció akusztikus kavitáción és hidrodinamikai nyíróerőin alapul
A vegyületek ultrahangos szilárd-folyékony extrakciója botanikai és sejtszövetből jól kutatott. A rendkívül intenzív ultrahangos hullámok alkalmazása jelentősen elősegíti az extrakciós folyamatokat. A folyamat intenzívebbé tétele mellett – ami nagyobb hozamot és rövidebb extrakciós időt eredményez – A termikus lebomlás és a hőmérséklet-érzékeny összetevők elvesztése megakadályozható, mivel az ultrahangos kezelés nem hőkezelés. Továbbá, ultrahangos extrakció alacsony beruházási és működési költségekkel jár, csökkenti az oldószerek használatát és / vagy lehetővé teszi zöldebb oldószerek használatát, ami gazdaságos és környezetbarát extrakciós technikává teszi. A hagyományos extrakciós módszereket felülmúlva az ultrahanggal segített extrakciót (Egyesült Arab Emírségek) az élelmiszeriparból fogadták el, hogy gazdaságos nyereséggel bioaktív anyagokat állítsanak elő.
Ultrahangos extrakció növényi sejtekből: a mikroszkópos keresztirányú szakasz (TS) mutatja a hatásmechanizmust a sejtekből történő ultrahangos extrakció során (nagyítás 2000x) [forrás: Vilkhu et al. 2011]
Nagy teljesítményű ultrahangos processzorok laboratóriumtól kísérleti és ipari méretekig.