Կապսաիցինի ուլտրաձայնային էքստրակցիա կծու չիլի պղպեղներից
- Կապսաիցինը կծու պղպեղների, որոնք հայտնի են նաև որպես չիլի, համն ու կծվությունը պայմանավորող հիմնական միացությունն է։
- Որպես բուրավետ համային և դեղագործական բաղադրիչ բարձրորակ կապսաիցին արտադրելու համար անհրաժեշտ է արդյունավետ, բայց մեղմ էքստրակցիայի տեխնիկա՝ քայքայումը կանխելու նպատակով։
- Ուլտրաձայնային էքստրակցիան մեխանիկական էքստրակցիայի մեղմ մեթոդ է, որն ապահովում է կապսաիցինի բարձր ելք էքստրակցիայի շատ կարճ ժամանակահատվածում։
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային տեխնոլոգիա՝ կապսաիցինի բարձրորակ էքստրակտների համար
Կապսաիցինոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիան կծու չիլի պղպեղներից (օրինակ՝ Capsicum frutescens) զգալիորեն բարձրացնում է էքստրակցիայի ելքը։ Հզոր ուլտրաձայնը նպաստում է բջջապատերի անցքավորմանն ու քայքայմանը, ինչպես նաև ուռչելուն ու հիդրատացմանը՝ լուծիչը մղելով բուսական բջիջների մեջ։ Սա մեծացնում է ներբջջային նյութերի (այդ թվում՝ կապսաիցինոիդների) զանգվածափոխանակությունը բուսական բջիջներից դեպի լուծիչը։
Որպես բացառապես մեխանիկական, ոչ ջերմային մշակման տեխնիկա՝ ուլտրաձայնային էքստրակցիան կանխում է ջերմաանկայուն միացությունների ջերմային քայքայումը։ Ուլտրաձայնային կավիտացիան ուժգնացնում է էքստրակցիայի գործընթացը՝ ապահովելով գերազանց որակի էքստրակտի բարձր ելք։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի սարքավորումների ներդրումային և շահագործման ծախսերը համեմատաբար ցածր են և թույլ են տալիս արագ վերադարձնել ներդրումները։
- Գերազանց ելք
- Արագ էքստրակցիա – րոպեների ընթացքում
- Բարձրորակ էքստրակտներ – մեղմ, ոչ ջերմային եղանակով
- Էկոլոգիապես նախընտրելի լուծիչներ (օրինակ՝ ջուր/էթանոլ)
- Տնտեսապես արդյունավետ
- Հեշտ և անվտանգ շահագործում
- Ներդրումային և շահագործման ցածր ծախսեր
- 24/7 աշխատանք՝ մեծ ծանրաբեռնվածության պայմաններում
- Կանաչ, շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ մեթոդ
Բուսական հումքի 120L խմբաքանակային ուլտրաձայնային էքստրակցիա՝ UIP2000hdT սարքով և խառնիչով
Կապսաիցինոիդների ուլտրաձայնային էքստրակցիա – խմբաքանակային կամ շարունակական հոսքի ռեժիմով
Խմբաքանակային մշակում՝ Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի գործընթացները կարող են իրականացվել որպես պարզ խմբաքանակային գործընթացներ կամ հոսքագծային մշակում, որի ժամանակ միջավայրն անընդհատ մատակարարվում է ուլտրաձայնային հոսքային ռեակտորի միջով։
Խմբաքանակային մշակումը պարզ ընթացակարգ է, որի ժամանակ էքստրակցիան կատարվում է խմբաքանակ առ խմբաքանակ։ Hielscher Ultrasonics ընկերությունն առաջարկում է ուլտրաձայնային պրոցեսորներ փոքրից մինչև մեծ խմբաքանակների համար, այսինքն՝ 1L–120L։
5–10L խմբաքանակների մշակման համար խորհուրդ ենք տալիս UP400ST սարքը՝ S24d22L2D սոնոտրոդով։ (Տե՛ս ձախ կողմի նկարը։)
Մոտ 120L խմբաքանակների մշակման համար խորհուրդ ենք տալիս UIP2000hdT սարքը՝ RS4d40L4 սոնոտրոդով։ (Տե՛ս վերևի աջ նկարը։)
Հոսքային մշակում՝ Ավելի մեծ ծավալների և կապսաիցինի լիամասշտաբ առևտրային էքստրակցիայի համար կծու պղպեղի փաթիլներ պարունակող հեղուկի շարունակական հոսքն անցկացվում է ուլտրաձայնային ռեակտորով, որտեղ լուծիչի և բուսական հումքի կախույթը ենթարկվում է ինտենսիվ ուլտրաձայնային մշակման։
Մոտ 8L/min. ծավալի համար խորհուրդ ենք տալիս UIP4000hdT սարքը՝ RS4d40L3 սոնոտրոդով և ճնշման տակ աշխատելու հնարավորություն ունեցող FC130L4-3G0 հոսքային բջջով։
Կապսաիցինի ուլտրաձայնային էքստրակցիայի դեպքի ուսումնասիրություն
Olguín-Rojas և համահեղինակները (2019) հաղորդում են կապսաիցինոիդների անջատման ավելի քան 96% ելքի մասին՝ օգտագործելով Capsicum chinense Jacq. տեսակի երեք մշակասորտեր (‘Bode’, ‘Habanero’ և ‘Habanero Roxo’ պղպեղներ)։ Նրանք օգտագործել են Hielscher արտադրության զոնդային ուլտրաձայնային սարքը՝ UP200S (200 W, 24 kHz), նմուշն ընկղմելով ջերմաստիճանի վերահսկմամբ ջրային բաղնիքի մեջ։ Capsicum chinense տեսակի 0,25g նմուշը 10 րոպեով շփման մեջ է դրվել 25mL մեթանոլի հետ, այնուհետև տեղափոխվել է ջրային բաղնիք՝ 50ºC ջերմաստիճանի, 200 W ելքային ամպլիտուդի և 0,5sec աշխատանքային ցիկլի պայմաններում։ Դրանից հետո էքստրակտները զտվել են նեյլոնե ներարկիչային ֆիլտրով և վերլուծվել քրոմատագրությամբ։ Վերլուծության ընթացքում հայտնաբերվել են բոլոր հինգ հիմնական կապսաիցինոիդները (n-DHC, C, DHC, h-C և h-DHC)։ Ուլտրաձայնային էքստրակցիան տալիս է ամբողջական սպեկտրով և լայն համային պրոֆիլով էքստրակտ։
Sganzerla և համահեղինակները (2014) պարզել են, որ ուլտրաձայնային էքստրակցիան հիանալի մեթոդ է չիլի պղպեղներից կապսաիցինոիդների քանակական և վերարտադրելի էքստրակցիայի համար՝ մեթանոլը որպես լուծիչ օգտագործելիս։ Իր պարզության և արդյունավետության շնորհիվ ուլտրաձայնային էքստրակցիան կարող է կիրառվել չիլի պղպեղներում կապսաիցինոիդների արագ ընթացիկ վերլուծության համար։
Ուլտրաձայնային էքստրակցիայի սարքավորումներ
Hielscher Ultrasonics ընկերությունը մասնագիտացած է բուսական հումքից բարձրորակ էքստրակտների արտադրության համար բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային պրոցեսորների արտադրության մեջ։
Hielscher Ultarsonics ընկերության արտադրանքի լայն տեսականին ընդգրկում է կոմպակտ, հզոր լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև ամուր սեղանադիր և ամբողջությամբ արդյունաբերական համակարգեր, որոնք ապահովում են բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայն՝ կենսաակտիվ նյութերի (օրինակ՝ կվերցետինի, կոֆեինի, կուրկումինի, տերպենների և այլնի) արդյունավետ էքստրակցիայի և անջատման համար։ 200W–16 000W բոլոր թվային ուլտրաձայնային սարքերն ունեն ինտուիտիվ ընտրացանկ՝ ծրագրավորվող կարգավորումներով, գունավոր սենսորային էկրան՝ թվային կառավարման համար, ներկառուցված SD քարտ՝ տվյալների ավտոմատ գրանցման համար, դիտարկիչով հեռակառավարման հնարավորություն և օգտագործման համար հարմար բազմաթիվ այլ գործառույթներ։ Սոնոտրոդները և հոսքային բջիջները (միջավայրի հետ շփվող մասերը) կարելի է ավտոկլավացնել, և դրանք հեշտ են մաքրվում։ Մեր բոլոր ուլտրաձայնային սարքերը նախատեսված են 24/7 աշխատանքի համար, պահանջում են քիչ տեխնիկական սպասարկում և հեշտ ու անվտանգ են շահագործվում։
Թվային գունավոր էկրանն ապահովում է ուլտրաձայնային սարքի հարմար կառավարումը։ Մեր համակարգերն ունակ են ապահովելու ցածրից մինչև շատ բարձր ամպլիտուդներ։ Պոլիֆենոլների և այլ կենսաակտիվ բուսաքիմիական նյութերի, օրինակ՝ կապսաիցինոիդների էքստրակցիայի համար մենք առաջարկում ենք հատուկ ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ (հայտնի են նաև որպես ուլտրաձայնային զոնդեր կամ շեփորներ), որոնք օպտիմալացված են բարձրորակ ակտիվ նյութերի մեղմ անջատման համար։ Hielscher ընկերության ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս աշխատել 24/7՝ մեծ ծանրաբեռնվածությամբ և խիստ պայմաններում։
Ուլտրաձայնային գործընթացի պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկումն ապահովում է վերարտադրելիություն և գործընթացի ստանդարտացում։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մշակման մոտավոր արտադրողականության մասին՝
| Խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 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. | ավելի մեծ | հետևյալ սարքերից կազմված խումբ՝ UIP16000 |
Կապվե՛ք մեզ հետ։ / Հարցրե՛ք մեզ։
Թեթև, բայց հզոր UP200Ht ուլտրաձայնային սարքն իդեալական է բաժակներում կապսաիցինի էքստրակցիայի համար
Գրականություն / Հղումներ
- 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.
Օգտակար փաստեր
Կապսաիցինոիդներ
Պղպեղները տարածված են ամբողջ աշխարհում և հաճախ օգտագործվում են որպես սննդային հավելումներ՝ կծու և այրող համ հաղորդելու համար։ Կապսաիցինոիդները կարմիր չիլի պղպեղների համային միացություններն են, որոնք հիմնականում կազմված են կապսաիցինից (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) և դիհիդրոկապսաիցինից (8 methyl-N-vanillylnonanamide), նորդիհիդրոկապսաիցինից, հոմոկապսաիցինից և հոմոդիհիդրոկապսաիցինից։ Կապսաիցինը և դիհիդրոկապսաիցինը ամենաառատ կապսաիցինոիդներն են, որոնք պայմանավորում են կծվության մոտ 90%-ը։ Ընդհանուր առմամբ, պղպեղի տարբեր տեսակներում առանձնացվել են ավելի քան 20 կապսաիցինոիդներ։
Կապսաիցինոիդները պղպեղների բուսաքիմիական նյութերի առավել ընդգծված տեսակն են։ Դրանք չցնդող ալկալոիդներ են, որոնք քիմիական առումով C9–C11 ճյուղավորված շղթայով ճարպաթթուների և վանիլիլամինի թթվային ամիդներ են։ Չիլի պղպեղների այրող և կծու համը պայմանավորող կապսաիցինոիդները համեմունքների տարածված բաղադրիչ են։ Որպես սննդի բաղադրիչ օգտագործվելուց բացի, կապսաիցինոիդները հայտնի են իրենց դեղաբանական հատկություններով, որոնք ներառում են մուտագենեզից կամ ուռուցքագոյացումից քիմիական պաշտպանիչների, հակամանրէային նյութերի և հակաօքսիդանտների գործառույթները, հակաքաղցկեղային և ցավազրկող ազդեցությունները, ինչպես նաև ազդեցությունը ցավի փոխանցման և նյարդածին բորբոքման համար պատասխանատու նեյրոնների վրա։ Կապսաիցինոիդների մեկ այլ տարածված կիրառություն է դրանց օգտագործումը տեղային ցավազրկող միջոցներում՝ ցավի դեմ, հակաարթրիտային և հակաբորբոքային քսուքներում և որպես ախտածին միկրոօրգանիզմների բնական արգելակիչ
Սննդարդյունաբերության մեջ կապսաիցինոիդները երբեմն ավելացվում են որպես բնական պահպանիչ՝ իրենց հակամանրէային հատկությունների շնորհիվ։
Ամբողջ աշխարհում աճեցվում են Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. և Capsicum chinense տեսակների չիլի պտուղները, ուստի դրանք լայնորեն հայտնի են։