Բարձրակարգ կատեխինի էքստրակտներ ուլտրաձայնային օգնությամբ
Կատեխինների ուլտրաձայնային արդյունահանում
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը ոչ ջերմային տեխնիկա է, որը հիմնված է մաքուր մեխանիկական ուժերի կիրառման վրա: Ցածր հաճախականության, բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքները միացվում են ուլտրաձայնային զոնդի (սոնոտրոդ) միջոցով հեղուկ միջավայրում: Ակուստիկ կավիտացիայի ինտենսիվ կտրող ուժերը ծակում և խաթարում են բջջային թաղանթները, ուժեղացնում զանգվածի փոխանցումը բջջի ներսի և լուծիչի միջև և ներբջջային միացություններն ազատում լուծիչի մեջ:
Կանաչ թեյից արդյունահանման մեթոդների (Camellia sinensis) իրենց լայնածավալ վերանայման ժամանակ Banerjee-ն և Chatterjee-ն (2015) պարզել են, որ զոնդային տիպի ուլտրաձայնային սարքերը զգալիորեն ավելի արդյունավետ են, քան ուլտրաձայնային լոգանքները: Ավելին, հեղինակները նշում են, որ ուլտրաձայնային արդյունահանումը թեյի կատեխինների արդյունահանման նախընտրելի եղանակն է ցածր ջերմաստիճանում արդյունահանման գործընթացի արդյունավետության բարձրացման շնորհիվ, որը կանխում է ջերմային զգայուն միացությունների ջերմային քայքայումը և պահպանում է դրանց բուժիչ արժեքը: Բարձր ջերմաստիճանի արդյունահանումը հաճախ հանգեցնում է պոլիֆենոլների քայքայման և ավելացնում սպիտակուցի և պեկտինի արտազատումը, որոնք խանգարում են թեյի օրգանոլեպտիկ որակին՝ կրեմի ձևավորման միջոցով: Sonication-ի առավելությունը նրա ոչ ջերմային մեխանիզմի մեջ է: Իրենց ուսումնասիրության ընթացքում հետազոտողները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային արդյունահանումը կարող է մեծացնել թեյի պոլիֆենոլի բերքատվությունը 65°C-ում, մինչդեռ ավանդական արդյունահանման համեմատությամբ 85°C ջերմաստիճանում: Այնուամենայնիվ, ուլտրաձայնային արդյունահանումը գործում է նաև սենյակային ջերմաստիճանում: Որպես ոչ ջերմային արդյունահանման տեխնիկա, ձայնային սարքերը կիրառում են մեխանիկական ուժեր՝ կոտրելու բջիջը բացելու և լուծիչի մեջ բարձր արդյունավետությամբ բիոակտիվ միացություններ, ինչպիսիք են պոլիֆենոլները և կատեխինները:
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը տալիս է բարձրորակ սննդանյութերի բարձր բերքատվություն: Որպես ոչ ջերմային գործընթաց, ուլտրաձայնային արդյունահանումը խուսափում է ջերմության նկատմամբ զգայուն սննդանյութերի կորստից:
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը կարող է իրականացվել նաև սենյակային ջերմաստիճանում կամ սառեցված հեղուկներում: Կտտացրեք այստեղ՝ ուլտրաձայնային եղանակով սառը թեյի մասին ավելին կարդալու համար:
- Առանց լուծիչի / ջրի վրա հիմնված
- Արդյունահանման բարձր եկամտաբերություն
- Բարձրորակ էքստրակտներ
- Ամբողջ սպեկտրի քաղվածքներ
- արագ գործընթաց
- Կանաչ, էկոլոգիապես մաքուր
- պարզ և անվտանգ շահագործում
- ցածր սպասարկում
- Արագ ROI
Ուլտրաձայնային արդյունահանող UIP2000hdT (2 կՎտ) անընդհատ խառնվող խմբաքանակի ռեակտորով
Ուլտրաձայնային կատեխինի արդյունահանման դեպքի ուսումնասիրություն
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը կարող է իրականացվել տարբեր լուծիչներով, այդ թվում՝ ջուր, էթանոլ, ջուր՝ էթանոլի խառնուրդ, իզոպրոպանոլ, բուսական յուղ, գլիցերին և այլն:
2018 թվականի ուսումնասիրության մեջ Ayyildiz et al. համեմատեց ուլտրաձայնային արդյունահանումը ջրի և էթանոլի օգտագործմամբ որպես լուծիչներ սովորական տաք ջրի արդյունահանման մեթոդի հետ: Պիլոտային մասշտաբով այս ուսումնասիրության համար օգտագործվել է Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) ուլտրաձայնային սարքը խմբաքանակով և շարունակական հոսքի կարգավորմամբ:
Արդյունքները ցույց են տվել, որ էթանոլով ուլտրաձայնային արդյունահանումը զգալիորեն (p < 0.05) more efficient to extract higher yields of EGCG, EGC, ECG, and EC than conventional hot water extraction and ultrasonic water-based extraction. Under optimised process conditions, almost 100% and 50% more EGCG content was obtained ultrasonic ethanol extraction than conventional hot water extraction and ultrasonic extraction with water, respectively. The optimal conditions for the ultrasonic extraction of EGCG with ethanol were 66.53ºC, 43.75 min and, 67.81% ethanol.
Ultrasonic extraction is the preferred mode of tea catechins due to the increased efficacy of extraction process at lower temperature by retaining their antioxidant activity.
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային էքստրակտորներ
Hielscher Ultrasonics արդյունահանման համակարգերը օգտագործվում են ամբողջ աշխարհում սննդի և դեղագործության մեջ՝ բարձրորակ բույսերի էքստրակտների առևտրային արտադրության համար, որոնք օգտագործվում են որպես սննդային հավելումներ և դեղագործական միջոցներ: Անկախ նրանից, թե դուք ցանկանում եք արտադրել սառը թեյի ավելի փոքր խմբաքանակներ կամ մշակել մեծ քանակությամբ բարձրորակ պոլիֆենոլի/կատեխինի էքստրակտներ, Hielscher Ultrasonics-ն ունի ձեզ համար համապատասխան ուլտրաձայնային արդյունահանող սարք: The Ultrasonicators են հեշտ եւ անվտանգ է գործել. Ինտուիտիվ ծրագրաշարը և թվային կառավարումը սենսորային էկրանի միջոցով թույլ են տալիս ճշգրիտ կառավարել գործընթացը: Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Զոնդի տիպի sonicator UP100H թեյի տերևներից կատեխինի արդյունահանման համար
Գործընթացների ստանդարտացում Hielscher Ultrasonics-ի հետ
Սննդի և դեղագործական կարգի էքստրակտները պետք է արտադրվեն Լավ արտադրական պրակտիկայի (ՊԱԳ) և մշակման ստանդարտացված բնութագրերի համաձայն: Hielscher Ultrasonics-ի թվային արդյունահանման համակարգերը գալիս են խելացի ծրագրաշարով, ինչը հեշտացնում է ձայնային արտանետման գործընթացը ճշգրիտ սահմանելը և վերահսկելը: Տվյալների ավտոմատ ձայնագրումը գրում է ուլտրաձայնային գործընթացի բոլոր պարամետրերը, ինչպիսիք են ուլտրաձայնային էներգիան (ընդհանուր և զուտ էներգիա), ամպլիտուդը, ջերմաստիճանը, ճնշումը (երբ տեղադրված են ջերմաստիճանի և ճնշման սենսորները)՝ ներկառուցված SD քարտի վրա ամսաթիվը և ժամը դրոշմակնիքով: Սա թույլ է տալիս վերանայել յուրաքանչյուր ուլտրաձայնային մշակված լոտը: Միաժամանակ ապահովվում է վերարտադրելիություն և արտադրանքի շարունակական բարձր որակ։
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից 200 մլ / րոպե | UP100H |
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի օդաչու և արդյունաբերական սանդղակ.
Գրականություն/Հղումներ
- Ayyildiz, Սենա Սաքլար; Կարադենիզ, Բյուլենթ; Սագքանբ, Նիհան; Բահարա, Բանու; Մենք՝ Ահմեդ Աբդուլլահ; Alasalvar, Cesarettin (2018): Էպիգալոկատեխին գալլատի արդյունահանման պարամետրերի օպտիմիզացում՝ օգտագործելով սովորական տաք ջուր և ուլտրաձայնային օգնությամբ կանաչ թեյից. Սննդամթերքի և կենսագործունեության վերամշակում 111 (2018). 37–44։
- Banerjee, S., Chatterjee, J. (2015): Թեյի (Camellia sinensis) կենսամոլեկուլների արդյունավետ արդյունահանման ռազմավարություններ. J. Սննդի գիտ. Տեխնոլ. 52, 2015. 3158–3168.
- Մարտին-Գարսիա Բեատրիս; Պասինի, Ֆեդերիկա; Վերարդո, Վիտո; Díaz-de-Cerio, Elixabet; Tylewicz, Urszula; Գոմես-Կարավակա, Անա Մարիա; Կաբոնի Մարիա Ֆիորենցա (2019). Sonotrode-ի ուլտրաձայնային օգնությամբ գարեջրագործների սպառած հացահատիկներից պրոանտոցյանիդների արդյունահանման օպտիմիզացում. Հակաօքսիդանտներ 2019, 8, 282.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Բոլդոյի տերևների խմբաքանակային և շարունակական ուլտրաձայնային օգնությամբ հեռացում (Peumus boldus Mol.): International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- KS Suslick, K. Othmer, «Քիմիական տեխնոլոգիաների հանրագիտարան»; 4-րդ Էդ. Ջ. Ուայլի & Որդիներ՝ Նյու Յորք, 1998, հատ. 26, էջ 517-541։
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
ուլտրաձայնային արդյունահանում – Աշխատանքային սկզբունք
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը մեխանիկական մեթոդ է՝ ներբջջային միացությունը բջիջների մատրիցներից, օրինակ՝ բույսերի բջիջներից ազատելու և մեկուսացնելու համար: Երբ բարձր հզորության ուլտրաձայնային ալիքները զուգակցվում են ցեխի մեջ (օրինակ, որը բաղկացած է ջրի կամ լուծիչի մեջ ցողված բույսերի մասնիկներից), բարձր էներգետիկ ուլտրաձայնային ալիքները առաջացնում են կավիտացիա: Կավիտացիայի երևույթը տեղական մակարդակում հանգեցնում է ծայրահեղ ջերմաստիճանների, ճնշումների, ջեռուցման/սառեցման արագությունների, ճնշման դիֆերենցիալների և միջավայրում բարձր կտրվածքային ուժերի: Երբ կավիտացիոն փուչիկները պայթում են պինդ մարմինների (օրինակ՝ մասնիկներ, բույսերի բջիջներ, հյուսվածքներ և այլն) մակերեսին, միկրո-շիթերը և միջմասնիկային բախումը առաջացնում են այնպիսի ազդեցություններ, ինչպիսիք են մակերեսի կլեպը, էրոզիան և մասնիկների քայքայումը: Բացի այդ, հեղուկ միջավայրում կավիտացիոն փուչիկների պայթեցումը առաջացնում է մակրո-տուրբուլենցիաներ և միկրո-խառնուրդներ:
Ուլտրաձայնային ճառագայթումը հանդիսանում է զանգվածի փոխանցման գործընթացները ուժեղացնելու արդյունավետ միջոց, քանի որ ձայնային ախտահանումը հանգեցնում է կավիտացիայի և դրա հետ կապված մեխանիզմների, ինչպիսիք են միկրո-շարժումը հեղուկ շիթերի միջոցով, սեղմում և դեկոպրեսիա նյութի մեջ՝ բջջային պատերի հետագա խախտմամբ, ինչպես նաև բարձր տաքացումով և հովացման տեմպերը.
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը բույսերի բջիջներից. մանրադիտակային լայնակի հատվածը (TS) ցույց է տալիս գործողությունների մեխանիզմը բջիջներից ուլտրաձայնային արդյունահանման ժամանակ (խոշորացում 2000x) [ռեսուրս՝ Vilkhu et al. 2011]
Բուսական նյութի ուլտրաձայնային ախտորոշումը մասնատում է բուսական բջիջների մատրիցը և ուժեղացնում է դրանց խոնավացումը: Chemat et al. (2015) եզրակացնում են, որ բուսաբանական նյութերից բիոակտիվ միացությունների ուլտրաձայնային արդյունահանումը տարբեր անկախ կամ համակցված մեխանիզմների արդյունք է, ներառյալ մասնատումը, էրոզիան, մազանոթությունը, դեքսուրացիան և սոնոպորացիան: Այս ազդեցությունները խաթարում են բջջի պատը, բարելավում են զանգվածի փոխանցումը՝ լուծիչը բջիջ մղելով և դուրս ծծելով ֆիտոբաղադրությամբ բեռնված լուծիչը, և ապահովում են հեղուկի շարժումը՝ միկրոխառնելով:
Որո՞նք են ուլտրաձայնային արդյունահանման հիմնական առավելությունները:
- Արագ գործընթաց և բարձր արդյունք
- Ցածր էներգիայի սպառում
- Կրճատված վերամշակման արժեքը
- Ոչ ջերմային տեխնոլոգիա
- Ավելի բարձր մաքրություն
- Կանաչ տեխնոլոգիա
Ակուստիկ կավիտացիան և դրա հետևանքները
Հեղուկի մեջ ուլտրաձայնային ալիքները ստեղծում են ինտենսիվ փոփոխվող բարձր ճնշման / ցածր ճնշման ցիկլեր, որոնք հանգեցնում են կավիտացիոն փուչիկների ձևավորմանը: Ճնշման մի քանի ցիկլերի ընթացքում կավիտացիոն փուչիկները աճում են այնքան ժամանակ, մինչև հասնեն սահմանի, որտեղ պղպջակը չի կարող ավելի շատ էներգիա կլանել: Այս պահին փուչիկը ուժգին պայթում է: Պղպջակների պայթյունի ժամանակ առաջանում են ծայրահեղ պայմաններ, ինչպիսիք են մինչև 5000K բարձր ջերմաստիճանը, մինչև 2000 ատմ ճնշումը, ջեռուցման/սառեցման շատ բարձր արագությունները և ճնշման տարբերությունները: Քանի որ փուչիկների փլուզման դինամիկան ավելի արագ է, քան զանգվածը և ջերմային փոխանցումը, փլուզվող խոռոչի էներգիան սահմանափակվում է շատ փոքր գոտում, որը նաև կոչվում է «թեժ կետ»: Կավիտացիոն պղպջակի պայթումը նաև հանգեցնում է միկրոտուրբուլենցիաների, մինչև 280 մ/վ արագությամբ հեղուկի շիթերի և առաջացող ճեղքման ուժերի: Այս երեւույթը հայտնի է որպես ուլտրաձայնային կամ ակուստիկ կավիտացիա։
Ուլտրաձայնային արդյունահանումը հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի և դրա հիդրոդինամիկ կտրվածքային ուժերի վրա
կատեխիններ
Հայտնի է, որ կանաչ թեյը հարուստ է պոլիֆենոլներով, ինչպիսիք են կոֆեաթթուն, գալլաթթուն, կատեխին, էպիկատեխին, գալլոկատեխին, կատեխին գալլատ, գալլոկատեխին գալլատ, էպիկատեխին գալլատ, էպիգալոկատեխին և էպիգալոկատեխին գալլատը (EGCG), որն առողջարար մթերք է դարձնում: որպես խմիչք և որպես քաղվածք: EGCG-ն հայտնի կատեխին է, որը մեծ քանակությամբ առկա է կանաչ թեյի չորացրած տերևներում (7380 մգ 100 գ-ի համար), սպիտակ թեյի (4245 մգ/100 գ-ի համար), իսկ ավելի փոքր քանակությամբ՝ սև թեյի մեջ (936 մգ/1): 100 գ): Սև թեյի արտադրության ընթացքում կատեխինները հիմնականում վերածվում են թեաֆլավինների և թեարուբիգինների՝ պոլիֆենոլ օքսիդազների միջոցով:
Epigallocatechin Gallate-ի (EGCG) առողջության օգուտները
Կատեխինների խմբից էպիգալոկատեխին գալատը (EGCG) ամենահետազոտվածն է և ամենահեռանկարայինը: Սկսած հակաքաղցկեղային, հակաօքսիդիչ, հակաբորբոքային, հակաֆիբրոզային, հակակոլագենազից մինչև իմունային համակարգի խթանող և հակատարիքային ազդեցություն, EGCG-ն ցույց է տալիս բազմաթիվ օգուտներ և, հետևաբար, սպառվում է կանաչ թեյի ըմպելիքի, ինչպես նաև սննդային հավելումների տեսքով: ինչպիսիք են պարկուճները, փոշիները, հաբերը և այլն:
Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ կատեխինները, ինչպիսին է էպիգալոկատեխին գալլատը (EGCG) է, կարող են նվազեցնել բորբոքումը և կարող են կանխել որոշակի քրոնիկ հիվանդություններ, ինչպիսիք են սրտի հիվանդությունը, շաքարախտը և քաղցկեղի որոշ տեսակներ:
EGCG և դրա հակաքաղցկեղային ազդեցությունները
Քանի որ քաղցկեղը հաճախ կյանքին սպառնացող հիվանդություն է, EGCG-ի հակաքաղցկեղային հատկությունները լուրջ հետազոտության տակ են: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ EGCG-ն կարող է արգելակել ուռուցքի առաջացումը՝ նվազեցնելով կամ վերացնելով քաղցկեղածին ազդեցությունները: Գոյություն ունեն բացահայտումներ, որոնք ենթադրում են, որ EGCG-ն կանխում է դիէթիլնիտրոզամինի կողմից առաջացած գիրության հետ կապված լյարդի ուռուցքի առաջացումը՝ արգելակելով IGF/IGF-1R առանցքը, բարելավելով հիպերինսուլինեմիան և թուլացնելով քրոնիկ բորբոքումը: EGCG-ի հակաքաղցկեղային ազդեցության մեկ այլ մեխանիզմ է անգիոգենեզի արգելակումը և դրանով իսկ զսպելով ուռուցքի տարածումը:
EGCG և դրա հակաօքսիդիչ ազդեցությունները
Մարդու մարմնում տեղի են ունենում անթիվ հակաօքսիդիչ պրոցեսներ և նպաստում առողջությանը, ուժին և բարեկեցությանը: EGCG-ն հակաօքսիդանտ է: Հակաօքսիդանտները կարող են պաշտպանել բջջային վնասներից՝ մաքրելով ազատ ռադիկալները և չեզոքացնելով դրանք: EGCG-ի կառուցվածքում ֆենոլային օղակները գործում են որպես էլեկտրոնային թակարդներ և ազատ ռադիկալների մաքրողներ, արգելակում են թթվածնի ռեակտիվ տեսակների ձևավորումը և դրանով իսկ նվազեցնում օքսիդատիվ սթրեսի հետևանքով առաջացած վնասները:
EGCG և դրա հակաբորբոքային ազդեցությունները
Բորբոքումը կարող է առաջանալ հիվանդության, քրոնիկական սթրեսի և շրջակա միջավայրի աղտոտման հետևանքով: Մարմինը նման սթրեսային գործոններին արձագանքում է բորբոքումով, որը բնութագրվում է բորբոքման վայրերում մեծ թվով իմունային բջիջների կուտակմամբ, նախաբորբոքային ցիտոկինների և ռեակտիվ թթվածնի/ազոտի տեսակների (ROS/RNS) արտազատմամբ: ROS/RNS կապված են տրանսկրիպցիոն գործոնի NF-B և ակտիվացնող պրոտեին-(AP-)1 ակտիվացման հետ: Ակտիվացումից հետո NF-jB-ն և AP-1-ը ցիտոպլազմից տեղափոխվում են միջուկ և վերակարգավորում են բորբոքային գեների մի շարք արտահայտություններ, որոնք հետագայում առաջացնում են բորբոքային պատասխանի սրացում և հյուսվածքների վնաս:
EGCG-ն արգելակում է NF-B-ի և AP-1-ի փոխանցումը, ինչը նվազեցնում է iNOS-ի և COX-2-ի արտահայտումը հիմնականում ազոտի օքսիդի, պերօքսինիտրիտի և այլ ROS/RNS-ի մաքրման միջոցով, և նվազեցնում է բորբոքային գործոնների արտադրությունը:
EGCG և դրա ազդեցությունը օստեոգենեզի խթանման վրա
Օստեոպորոզը ծանր հիվանդություն է, որը բնութագրվում է ոսկրային մատրիցայի դեգեներացիայով և ոսկրային խտության կորստով: EGCG-ն ցույց է տալիս կարգավորիչ ազդեցություն ոսկրային նյութափոխանակության վրա: EGCG-ն կարող է առաջացնել օստեոկլաստների ապոպտոզ և արգելակել օստեոկլաստների ձևավորումը՝ արգելափակելով NF-B-ի և IL-1b-ի առաջացումը: Ավելին, այն կարող է նպաստել հանքայնացված ոսկրային հանգույցների ձևավորմանը:
[տես. Չենյու Չու; Ջիա Դենգ; Յի Ման; Յիլի Քու (2017). Կանաչ թեյի էքստրակտներ էպիգալոկատեխին-3-գալատ տարբեր բուժման համար: BioMed Research International Vol. 2017]