Ekstrak Katekin Unggul dengan Ultrasonik
Ekstraksi Ultrasonik Katekin
Ekstraksi ultrasonik adalah teknik non-termal, yang didasarkan pada penerapan gaya mekanik murni. Gelombang ultrasound frekuensi rendah dan intensitas tinggi digabungkan melalui probe ultrasonik (sonotrode) dalam media cair. Kekuatan geser yang kuat dari kavitasi akustik melubangi dan mengganggu membran sel, meningkatkan perpindahan massa antara interior sel dan pelarut, dan melepaskan senyawa intraseluler ke dalam pelarut.
Dalam tinjauan ekstensif mereka tentang metode ekstraksi dari teh hijau (Camellia sinensis), Banerjee dan Chatterjee (2015) menemukan bahwa ultrasonicators tipe probe secara signifikan lebih efisien daripada mandi ultrasonik. Selain itu, penulis menyatakan bahwa ekstraksi ultrasonik adalah mode ekstraksi katekin teh yang disukai karena peningkatan kemanjuran proses ekstraksi pada suhu yang lebih rendah, yang mencegah degradasi termal senyawa sensitif panas dan mempertahankan nilai obatnya. Ekstraksi suhu tinggi sering menyebabkan degradasi polifenol dan meningkatkan pelepasan protein dan pektin, yang mengganggu kualitas organoleptik teh dengan pembentukan krim. Keuntungan dari sonikasi terletak pada mekanisme non-termalnya. Dalam studi mereka, para peneliti menunjukkan bahwa ekstraksi ultrasonik dapat meningkatkan hasil polifenol teh pada suhu 65°C dibandingkan dengan ekstraksi tradisional pada 85°C. Namun, ekstraksi ultrasonik juga bekerja pada suhu kamar. Sebagai teknik ekstraksi non-termal, sonicator menerapkan gaya mekanis untuk memecah sel terbuka dan melepaskan senyawa bioaktif seperti polifenol dan katekin dengan efisiensi unggul ke dalam pelarut.
Ekstraksi ultrasonik memberikan hasil nutrisi berkualitas tinggi yang tinggi. Sebagai proses non-termal, ekstraksi ultrasonik menghindari hilangnya nutrisi yang sensitif terhadap panas.
Ekstraksi ultrasonik juga dapat dilakukan pada suhu kamar atau dalam cairan yang didinginkan. Klik di sini, untuk membaca lebih lanjut tentang teh seduh dingin ultrasonik!
- Bebas pelarut / berbasis air
- Hasil ekstraksi tinggi
- Ekstrak berkualitas tinggi
- Ekstrak Spektrum Penuh
- proses yang cepat
- Hijau, ramah lingkungan
- Pengoperasian yang sederhana dan aman
- biaya pemeliharaan yang rendah
- ROI Cepat

Ekstraktor ultrasonik UIP2000hdT (2kW) dengan reaktor batch yang terus diaduk
Studi Kasus Ekstraksi Katekin Ultrasonik
Ekstraksi ultrasonik dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai pelarut, termasuk air, etanol, air: campuran etanol, isopropanol, minyak sayur, gliserin, dll.
Dalam sebuah studi dari tahun 2018, Ayyildiz et al. membandingkan ekstraksi ultrasonik menggunakan air dan etanol sebagai pelarut dengan metode ekstraksi air panas konvensional. Untuk penelitian ini pada skala percontohan, menggunakan ultrasonicator Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) dalam batch dan dalam pengaturan aliran kontinu.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstraksi ultrasonik dengan etanol signifikan (p < 0.05) lebih efisien untuk mengekstrak hasil EGCG, EGC, ECG, dan EC yang lebih tinggi daripada ekstraksi air panas konvensional dan ekstraksi berbasis air ultrasonik. Dalam kondisi proses yang dioptimalkan, hampir 100% dan 50% lebih banyak kandungan EGCG diperoleh ekstraksi etanol ultrasonik daripada ekstraksi air panas konvensional dan ekstraksi ultrasonik dengan air, masing-masing. Kondisi optimal untuk ekstraksi ultrasonik EGCG dengan etanol adalah 66,53ºC, 43,75 menit dan, 67,81% etanol.
Ekstraksi ultrasonik adalah mode katekin teh yang disukai karena peningkatan kemanjuran proses ekstraksi pada suhu yang lebih rendah dengan mempertahankan aktivitas antioksidannya.
Ekstraktor Ultrasonik Kinerja Tinggi
Sistem ekstraksi Ultrasonik Hielscher digunakan di seluruh dunia dalam makanan dan farmasi untuk produksi komersial ekstrak tumbuhan berkualitas tinggi yang digunakan sebagai suplemen makanan dan obat-obatan. Apakah Anda ingin memproduksi teh seduh dingin dalam jumlah yang lebih kecil atau memproses ekstrak polifenol / katekin berkualitas tinggi dalam jumlah besar, Hielscher Ultrasonics memiliki ekstraktor ultrasonik yang cocok untuk Anda. Ultrasonicators mudah dan aman untuk dioperasikan. Perangkat lunak intuitif dan kontrol digital melalui layar sentuh memungkinkan kontrol proses yang tepat. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.

Sonikator tipe probe UP100H untuk ekstraksi katekin dari daun teh
Standarisasi Proses dengan Ultrasonik Hielscher
Ekstrak food dan pharma-grade harus diproduksi sesuai dengan Good Manufacturing Practices (GMP) dan di bawah spesifikasi pemrosesan standar. Sistem ekstraksi digital Hielscher Ultrasonic dilengkapi dengan perangkat lunak cerdas, yang memudahkan untuk mengatur dan mengontrol proses sonikasi dengan tepat. Perekaman data otomatis menulis semua parameter proses ultrasonik seperti energi ultrasonik (energi total dan bersih), amplitudo, suhu, tekanan (saat sensor suhu dan tekanan dipasang) dengan stempel tanggal dan waktu pada kartu SD bawaan. Ini memungkinkan Anda untuk merevisi setiap lot yang diproses secara ultrasonik. Pada saat yang sama, reproduktifitas dan kualitas produk yang terus tinggi dipastikan.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
---|---|---|
1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Homogenizer ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan Industri .
Literatur / Referensi
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Kami, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Mengoptimalkan parameter ekstraksi epigallocatechin gallate menggunakan air panas konvensional dan metode bantuan ultrasound dari teh hijau. Pengolahan Pangan dan Bioproduk 111 (2018). 37–44.
- Banerjee, S., Chatterjee, J. (2015): Strategi ekstraksi biomolekul teh (Camellia sinensis) yang efisien. J. Ilmu Makanan Teknologi. 52, 2015. 3158–3168.
- Martín-García Beatriz; Pasini, Federica; Verardo, Vito; Díaz-de-Cerio, Elixabet; Tylewicz, Urszula; Gómez-Caravaca, Ana María; Caboni Maria Fiorenza (2019): Optimasi Ekstraksi Proanthocyanidins dengan Bantuan Ultrasonik Sonotrode dari Biji-bijian Bekas Pembuat Bir. Antioksidan 2019, 8, 282.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Ekstraksi Daun Boldo yang Dibantu Ultrasound Batch dan Berkelanjutan (Peumus boldus Mol.). Jurnal Internasional Ilmu Molekuler 14, 2013. 5750-5764.
- KS Suslick, K. Othmer, "Ensiklopedia Teknologi Kimia"; Edisi ke-4 J. Wiley & Anak: New York, 1998, vol. 26, hlm. 517-541.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Ekstraksi Ultrasonik – prinsip kerja
Ekstraksi ultrasonik adalah metode mekanis untuk melepaskan dan mengisolasi senyawa intraseluler dari matriks sel seperti sel tumbuhan. Ketika gelombang ultrasound berdaya tinggi digabungkan menjadi bubur (misalnya terdiri dari partikel tanaman maserasi dalam air atau pelarut), gelombang ultrasound yang sangat energik menghasilkan kavitasi. Fenomena kavitasi mengarah secara lokal ke suhu ekstrem, tekanan, laju pemanasan / pendinginan, perbedaan tekanan, dan gaya geser tinggi dalam medium. Ketika gelembung kavitasi meledak di permukaan padatan (seperti partikel, sel tumbuhan, jaringan, dll.), Jet mikro dan tabrakan interparticlular menghasilkan efek seperti pengelupasan permukaan, erosi dan kerusakan partikel. Selain itu, ledakan gelembung kavitasi dalam media cair menciptakan turbulensi makro dan pencampuran mikro.
Iradiasi ultrasonik merupakan cara yang efisien untuk meningkatkan proses perpindahan massa, karena sonikasi menghasilkan kavitasi dan mekanisme terkaitnya seperti gerakan mikro oleh jet cair, kompresi dan dekompresi dalam material dengan gangguan dinding sel berikutnya, serta laju pemanasan dan pendinginan yang tinggi.

Ekstraksi ultrasonik dari sel tumbuhan: bagian melintang mikroskopis (TS) menunjukkan mekanisme tindakan selama ekstraksi ultrasonik dari sel (perbesaran 2000x) [sumber: Vilkhu et al. 2011]
Ultrasonikasi bahan tanaman memecah matriks sel tumbuhan dan meningkatkan hidrasi yang sama. Chemat et al. (2015) menyimpulkan bahwa ekstraksi ultrasonik senyawa bioaktif dari tumbuhan adalah hasil dari mekanisme independen atau gabungan yang berbeda termasuk fragmentasi, erosi, kapileritas, deteksturasi, dan sonoporasi. Efek ini mengganggu dinding sel, meningkatkan perpindahan massa dengan mendorong pelarut ke dalam sel dan menyedot pelarut yang dimuat senyawa fito, dan memastikan pergerakan cairan dengan pencampuran mikro.
Apa Keuntungan Utama Ekstraksi Ultrasonik?
- Proses cepat dan output tinggi
- Konsumsi Energi yang Rendah
- Mengurangi biaya pemrosesan
- Teknologi non-termal
- Kemurnian lebih tinggi
- Teknologi hijau
Kavitasi Akustik dan Efeknya
Dalam cairan, gelombang ultrasound menciptakan siklus tekanan tinggi / tekanan rendah bergantian yang intens, yang menghasilkan pembentukan gelembung kavitasi. Selama beberapa siklus tekanan, gelembung kavitasi tumbuh hingga mencapai batas, di mana gelembung tidak dapat menyerap lebih banyak energi. Pada titik ini gelembung meledak dengan keras. Selama ledakan gelembung kondisi ekstrem seperti suhu tinggi hingga 5000K, tekanan hingga 2000atm, laju pemanasan / pendinginan yang sangat tinggi dan perbedaan tekanan terjadi. Karena dinamika keruntuhan gelembung lebih cepat daripada perpindahan massa dan panas, energi di rongga yang runtuh terbatas pada zona yang sangat kecil, juga disebut "titik panas". Ledakan gelembung kavitasi juga menghasilkan turbulensi mikro, jet cair dengan kecepatan hingga 280m/s dan gaya geser yang dihasilkan. Fenomena ini dikenal sebagai kavitasi ultrasonik atau akustik.
katekin
Teh hijau dikenal kaya akan polifenol seperti asam kafeat, asam galat, katekin, epikatekin, gallocatechin, katekin gallate, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin, dan epigallocatechin gallate (EGCG), yang membuat teh hijau menjadi makanan kesehatan populer yang dikonsumsi sebagai minuman dan sebagai ekstrak. EGCG adalah katekin yang terkenal, yang hadir dalam jumlah tinggi dalam daun kering teh hijau (7380 mg per 100 g), teh putih (4245 mg per 100 g), dan dalam jumlah yang lebih kecil dalam teh hitam (936 mg per 100 g). Selama produksi teh hitam, katekin sebagian besar diubah menjadi theaflavin dan thearubigin melalui polifenol oksidase.
Manfaat Kesehatan Epigallocatechin Gallate (EGCG)
Dari kelompok katekin, epigallocatechin gallate (EGCG) adalah yang paling banyak diteliti dan paling menjanjikan. Mulai dari anti-kanker, antioksidan, anti-inflamasi, anti-fibrosis, anti-kolagenase hingga efek peningkatan sistem kekebalan tubuh dan anti-penuaan, EGCG menunjukkan banyak manfaat dan oleh karena itu dikonsumsi dalam bentuk minuman teh hijau serta dalam bentuk suplemen makanan seperti kapsul, bubuk, tablet dll.
Studi penelitian menunjukkan bahwa katekin seperti epigallocatechin gallate (EGCG) dapat mengurangi peradangan dan dapat mencegah kondisi kronis tertentu, seperti penyakit jantung, diabetes, dan beberapa bentuk kanker.
EGCG dan Efek Antikankernya
Karena kanker adalah penyakit yang sering mengancam jiwa, sifat antikanker EGCG sedang dalam penelitian berat. Studi menunjukkan bahwa EGCG dapat menghambat tumorigenesis dengan mengurangi atau menghilangkan efek karsinogen. Ada temuan yang menunjukkan bahwa EGCG mencegah tumorigenesis hati terkait obesitas yang diinduksi dietil nitrosamin dengan menghambat sumbu IGF/IGF-1R, meningkatkan hiperinsulinemia, dan melemahkan peradangan kronis. Mechnaisme lain dari efek antikanker EGCG adalah penghambatan angiogenesis dan dengan demikian menahan proliferasi tumor.
EGCG dan Efek Antioksidatifnya
Proses antioksidan yang tak terhitung jumlahnya terjadi dalam tubuh manusia dan berkontribusi pada kesehatan, kekuatan, dan kesejahteraan. EGCG adalah antioksidan. Antioksidan dapat melindungi dari kerusakan sel dengan mengais radikal bebas dan menetralkannya. Cincin fenol dalam struktur EGCG bertindak sebagai perangkap elektron dan pemulung radikal bebas, menghambat pembentukan spesies oksigen reaktif, dan mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh stres oksidatif.
EGCG dan Efek Anti-Inflamasinya
Peradangan dapat disebabkan oleh penyakit, stres kronis dan pencemaran lingkungan. Tubuh bereaksi terhadap faktor stres tersebut dengan peradangan, yang ditandai dengan agregasi sejumlah besar sel kekebalan di tempat inflamasi, pelepasan sitokin proinflamasi, dan spesies oksigen/nitrogen reaktif (ROS/RNS). ROS/RNS terkait dengan aktivasi faktor transkripsi NF-B dan protein aktivator-(AP-)1. Setelah aktivasi, NF-jB dan AP-1 berpindah dari sitoplasma ke nukleus dan meningkatkan regulasi berbagai ekspresi gen inflamasi, yang kemudian menyebabkan respons inflamasi yang diperburuk dan kerusakan jaringan.
EGCG menghambat transmisi NF-B dan AP-1 sehingga ekspresi iNOS dan COX-2 diturunkan terutama dengan mengais oksida nitrat, peroksinitrit, dan ROS/RNS lainnya dan produksi faktor inflamasi berkurang.
EGCG dan Efeknya pada Promosi Osteogenesis
Osteoporosis adalah penyakit parah yang ditandai dengan degenerasi matriks tulang dan hilangnya kepadatan tulang. EGCG menunjukkan efek regulasi pada metabolisme tulang. EGCG dapat menginduksi apoptosis osteoklas dan menghambat pembentukan osteoklas dengan menghalangi pembentukan NF-B dan IL-1b. Selain itu, dapat mendorong pembentukan nodul tulang mineralisasi.
[lih. Chenyu Chu; Jia Deng; Yi Man; Yili Qu (2017): Ekstrak Teh Hijau Epigallocatechin-3-gallate untuk Perawatan yang Berbeda. BioMed Research International Vol. 2017]