Ekstraksi Capsaicin Ultrasonik dari Cabai Pedas
- Capsaicin adalah senyawa rasa dan rempah-rempah utama dalam cabai, juga dikenal sebagai cabai.
- Untuk menghasilkan capsaicin berkualitas tinggi sebagai rasa aromatik dan bahan obat, diperlukan teknik ekstraksi yang efisien namun ringan untuk mencegah degradasi.
- Ekstraksi ultrasonik adalah metode ekstraksi mekanis ringan, yang memberikan hasil capsaicin yang tinggi dalam waktu ekstraksi yang sangat singkat.
Ultrasonik Kinerja Tinggi untuk Ekstrak Capsaicin Berkualitas Tinggi
Ekstraksi ultrasonik capsaicinoids dari cabai pedas (misalnya Capsicum frutescens) meningkatkan hasil ekstraksi secara signifikan. Ultrasonografi daya mendorong perforasi dan gangguan dinding sel, serta pembengkakan dan hidrasi dengan mendorong pelarut ke dalam sel tumbuhan. Hal ini menghasilkan peningkatan transfer massa zat intraseluler (termasuk capsaicinoid) dari sel tumbuhan ke dalam pelarut.
Sebagai teknik pemrosesan non-termal yang murni mekanis, ekstraksi ultrasonik mencegah degradasi termal senyawa thermo-labil. Kavitasi ultrasonik mengintensifkan proses ekstraksi, menghasilkan hasil tinggi dengan kualitas ekstrak yang unggul. Biaya investasi dan operasional peralatan ekstraksi ultrasonik relatif rendah dan memungkinkan RoI yang cepat.
- Hasil unggul
- Ekstraksi berkecepatan tinggi – dalam hitungan menit
- Ekstrak berkualitas tinggi – Ringan, tidak termal
- Pelarut hijau (misalnya air/etanol)
- hemat biaya
- Operasi yang mudah dan aman
- Biaya investasi dan operasional yang rendah
- Operasi 24/7 di bawah tugas berat
- Metode hijau dan ramah lingkungan
Ekstraksi Batch Ultrasonik 120L Botani dengan UIP2000hdT dan Agitator
Ekstraksi Capsaicinoid Ultrasonik – dalam Mode Batch atau Aliran Berkelanjutan
Batch: Proses ekstraksi ultrasonik dapat dioperasikan sebagai proses batch sederhana atau sebagai perawatan inline, di mana media terus diumpankan melalui reaktor aliran melalui ultrasonik.
Pemrosesan batch adalah prosedur yang mudah, di mana ekstraksi dilakukan banyak demi lot. Hielscher Ultrasonics menawarkan prosesor ultrasonik untuk batch kecil hingga besar, yaitu 1L hingga 120L.
Untuk memproses batch 5 hingga 10L, kami merekomendasikan UP400ST dengan sonotrode S24d22L2D. (lihat gambar kiri)
Untuk memproses batch sekitar 120L, kami merekomendasikan UIP2000hdT dengan sonotrode RS4d40L4. (lihat gambar kanan atas)
Aliran melalui: Untuk volume yang lebih besar dan ekstraksi capsaicin komersial skala penuh, aliran cairan kontinu yang mengandung serpihan cabai diumpankan melalui reaktor ultrasonik, di mana bubur pelarut / botani sangat sonikasi.
Untuk volume sekitar 8L / menit, kami merekomendasikan UIP4000hdT dengan sonotrode RS4d40L3 dan sel aliran bertekanan FC130L4-3G0.
Studi Kasus Ekstraksi Capsaicin Ultrasonik
Olguín-Rojas et al. (2019) melaporkan isolasi hasil capsaicinoid lebih tinggi dari 96% menggunakan tiga Capsicum chinense Jacq. kultivar (paprika 'Bode', 'Habanero', dan 'Habanero Roxo'). Mereka menggunakan probe-ultrasonicator Hielscher UP200S (200 W, 24 kHz) dengan sampel yang direndam dalam penangas air yang dikontrol suhu digunakan. 0,25g sampel Capsicum chinense dihubungi dengan 25mL metanol selama 10 menit, dan kemudian dipindahkan ke penangas air pada suhu 50ºC, amplitudo keluaran 200 W, dan siklus kerja 0,5 detik. Setelah itu, ekstrak disaring melalui filter jarum suntik nilon dan dianalisis melalui kromoatografi. Dalam analisis, kelima capsaicinoid utama (n-DHC, C, DHC, h-C, dan h-DHC) ditemukan. Ekstraksi ultrasonik memberikan ekstrak spektrum penuh dengan profil rasa yang luas.
Sganzerla et al. (2014) menemukan bahwa ekstraksi ultrasonik adalah metode yang sangat baik untuk ekstraksi capsaicinoid secara kuantitatif dan dapat direproduksi dari cabai menggunakan metanol sebagai pelarut. Karena kesederhanaan dan efisiensinya, ekstraksi ultrasonik dapat diterapkan untuk analisis rutin cepat capsaicinoid dalam cabai.
peralatan ekstraksi ultrasonik
Hielscher Ultrasonics mengkhususkan diri dalam pembuatan prosesor ultrasonik berkinerja tinggi untuk produksi ekstrak berkualitas tinggi dari tumbuhan.
Portofolio produk Hielscher Ultarsonics yang luas berkisar dari sonicator lab yang ringkas dan kuat hingga sistem bench-top yang kuat dan sepenuhnya industri, yang memberikan ultrasound intensitas tinggi untuk ekstraksi dan isolasi zat bioaktif yang efisien (misalnya quercetin, kafein, kurkumin, terpenes, dll.). Semua sonicator digital dari 200W hingga 16.000W memiliki menu intuitif dengan pengaturan yang dapat diprogram, layar sentuh berwarna untuk kontrol digital, kartu SD terintegrasi untuk perekaman data otomatis, remote control browser dan banyak lagi fitur ramah pengguna. Sonotrodes dan sel aliran (bagian-bagian, yang bersentuhan dengan media) dapat diautoklaf dan mudah dibersihkan. Semua ultrasonicator kami dibangun untuk operasi 24/7, membutuhkan perawatan yang rendah dan mudah dan aman untuk dioperasikan.
Tampilan warna digital memungkinkan kontrol ultrasonicator yang ramah pengguna. Sistem kami mampu memberikan dari amplitudo rendah hingga sangat tinggi. Untuk ekstraksi polifenol dan fitomik bioaktif lainnya seperti capsaicinoid, kami menawarkan sonotrode ultrasonik khusus (juga dikenal sebagai probe ultrasonik atau tanduk) yang dioptimalkan untuk isolasi zat aktif berkualitas tinggi yang masuk akal. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan pengoperasian 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.
Kontrol yang tepat dari parameter proses ultrasonik memastikan reproduktifitas dan standarisasi proses.
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 0.5 untuk 1.5mL | n.a. | VialTweeter |
| 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!
Sonikator yang ringan namun kuat UP200Ht sangat ideal untuk ekstraksi capsaicin dalam gelas kimia
Literatur / Referensi
- 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.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Capsaicinoids
Paprika populer di seluruh dunia, dan sering digunakan sebagai bahan tambahan makanan untuk memberikan rasa yang panas dan menyengat. Capsaicinoids adalah senyawa rasa dalam cabai merah, terutama terdiri dari capsaicin (trans-8 metil-N-vanillyl-6-nonenamide) dan dihydrocapsaicin (8 metil-N-vanillylnonanamide), nordihydrocapsaicin, homocapsaicin, dan homodihydrocapsaicin. Capsaicin dan dihydrocapsaicin adalah capsaicinoid yang paling melimpah, yang bertanggung jawab atas sekitar 90% kepedasan. Secara keseluruhan, lebih dari 20 capsaicinoid telah dibedakan dalam spesies lada yang berbeda.
Capsaicinoids adalah jenis fitokimia yang paling menonjol dalam paprika. Mereka adalah alkaloid tidak mudah menguap, yang merupakan amida asam kimia dari asam lemak rantai cabang C9–C11 dan vanillylamine. Bertanggung jawab atas rasa pedas dan pedas pada cabai, capsaicinoids adalah bahan rempah-rempah yang populer. Selain penggunaannya sebagai bahan makanan, capsaicinoid dikenal karena sifat farmakologisnya, yang meliputi fungsinya sebagai kemoprotektor terhadap mutagenesis atau tumorigenesis, sebagai antimikroba, sebagai antioksidan, untuk efek antikankernya, efek analgesiknya, dan efeknya pada neuron yang bertanggung jawab untuk penularan nyeri dan peradangan neurogenik. Penggunaan umum lainnya dari capsaicinoids adalah dalam analgesik topikal melawan nyeri, salep antiartritis dan anti-inflamasi dan sebagai penghambat alami mikroorganisme patogen
Dalam industri makanan, capsaicinoid kadang-kadang ditambahkan sebagai pengawet alami karena sifat antimikrobanya.
Buah cabai Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav., dan Capsicum chinense dibudidayakan di seluruh dunia dan dengan demikian terkenal.