გამხსნელების გარეშე სტევიას ექსტრაქცია ულტრაბგერით
ტკბილი კომპონენტების ჩვეულებრივი ექსტრაქცია, როგორიცაა სტევიოგლიკოზიდები Stevia rebaudiana-დან, იყენებს ტოქსიკურ გამხსნელებს. ჯანსაღი, მაღალი ხარისხის საკვები პროდუქტის მისაღებად საჭიროა გამხსნელი მოპოვების მეთოდი. ულტრაბგერითი მოპოვების ტექნიკა თავიდან აიცილებს გამხსნელების გამოყენებას, რაც მიაღწევს ძალიან მაღალ ექსტრაქციის მოსავალს მოკლე დამუშავების დროში. ამრიგად, სტევიას ულტრაბგერითი ექსტრაქცია გამოირჩევა გამორჩეული ეფექტურობითა და გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობით.
ჯანსაღი ექსტრაქტები ულტრაბგერითი ექსტრაქციით
Stevia დამატკბობლები უნდა იყოს ჯანმრთელობისთვის სასარგებლო პროდუქტი, რომელიც დამზადებულია ბალახის Stevia rebaudiana Bertoni-ს ფოთლებისგან და გამოიყენება როგორც ნულოვანი კალორიული დამატკბობელი. სიტკბოს განაპირობებს დიტერპენური გლიკოზიდები, რაც დაახლ. 300-ჯერ უფრო ტკბილი ვიდრე საქაროზა.
Stevia rebaudiana Bertoni-ში გლიკოზიდის შემცველობა შედგება სტევიოზიდისგან (5–10%), რებადიოზიდი A (2–4%), რებაუდიოზიდი C (1–2%), დულკოზიდი A (0,5–1%), რებაუდიოზიდი B, რებაუდიოზიდი D. და რებაუდიოზიდი E. სხვა გლიკოზიდებისგან განსხვავებით, რებაუდიანა A ხასიათდება არამწარეობით. ამიტომ, rebaudiana A არის ყველაზე მიზანმიმართული ნაერთი სტევიას ფოთლებიდან. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ხელს უწყობს მაღალი სისუფთავის სტევიოზიდების და რებაუდიოზიდების მოპოვებას. ულტრაბგერითი ექსტრაქცია სტევიოლის გლიკოზიდები შეიძლება ადვილად განხორციელდეს წყალში და იძლევა მაღალ მოსავალს ექსტრაქციის ძალიან მაღალი სიჩქარით. შედარებით მოპოვების დაბალი ტემპერატურა 60°C-დან 80°C-მდე ტემპერატურა რბილია, რათა თავიდან აიცილოს ექსტრაქტების დეგრადაცია.
SonoStation – სრული ულტრაბგერითი დამუშავების კონფიგურაცია, რომელიც შედგება სატანკო, ტუმბო, აგიტატორი და ულტრაბგერითი
მას შემდეგ, რაც სტევია დამტკიცებულია როგორც დამატკბობელი, მნიშვნელოვნად გაიზარდა მოთხოვნა ბუნებრივ შაქარზე, უკალორიო შემცვლელზე. სტევიას მოთხოვნილი პროდუქტების უზრუნველსაყოფად, კომერციული წარმოების შესაძლებლობები უნდა გაიზარდოს. ულტრაბგერა არის დადასტურებული მეთოდი მოპოვების გაძლიერება.
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის უპირატესობები:
- გამხსნელების გარეშე, მაგ. წყალში
- უფრო მაღალი მოსავლიანობა
- მოპოვების მაღალი მაჩვენებლები
- დროის დაზოგვა
- თანხის დაზოგვა
- Უსაფრთხო
- ეკოლოგიურად სუფთა
- სერიული ან შიდა დამუშავება
ულტრაბგერითი სტევიას ექსტრაქცია: კვლევის შედეგები
კარბონელ-კაპელა და სხვ. (2016) შეადარეს სხვადასხვა ექსტრაქციის ტექნიკა სტევიოზიდების და რებაუდიოზიდების ექსტრაქციისთვის. სტევიოზიდის ყველაზე მაღალი აღდგენა მიღწეული იქნა UP400S-ით ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გამოყენებით (იხილეთ სურათი მარცხნივ) წყლის, როგორც გამხსნელის გამოყენებით, რაც 3.5-ჯერ მეტია ტრადიციულ დიფუზიურ მეთოდთან შედარებით და 1.5-ჯერ მეტი ვიდრე დაფქული Stevia-ს ნიმუშები. ამ კვლევაში, სტევიას ფოთლები (6 გ) შეჩერდა წყალში (180 გ) 208C ტემპერატურაზე მყარი/თხევადი თანაფარდობით 1:30 (w/w). ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ჩატარდა გამოყენებით ულტრაბგერითი პროცესორი UP400S (Hielscher GmbH, გერმანია), მუშაობს 400 W და 24 kHz სიხშირეზე. ექსპერიმენტებისთვის Carbonell-Capella-ს მკვლევარმა ჯგუფმა დაადგინა ამპლიტუდა 100%-ზე, უწყვეტი ბგერითი რეჟიმით. ტიტანის სონოტროდი H22 22 მმ დიამეტრით და 100 მმ სიგრძით დამონტაჟდა ულტრაბგერითი ტალღების ნიმუშში შეერთების მიზნით. ზონდი ჩაეფლო ნარევში, რომელიც შეიცავდა 6 გ სტევიას ფოთლებს შეჩერებული 180 გ წყალში ან ეთანოლ/წყალში (50%) ვიწრო ყელიანი მინის კოლბაში (ტევადობა 1000 მლ). ნიმუშები ჩაეფლო გამაგრილებელ აბაზანაში, რათა თავიდან აეცილებინათ გაცხელება გამოწვეული სონიკით და ტემპერატურა ყოველთვის შენარჩუნებული იყო 50ºC-ზე დაბალი). მთლიანი სპეციფიკური ენერგიის შეყვანა (Wსპეც, კჯ/კგ-ში) გამოითვლებოდა გენერატორის სიმძლავრის (400 ჯ/წმ) (ძალა) გამრავლებით დამუშავების მთლიან ხანგრძლივობაზე (წმ) გაყოფილი პროდუქტის მასაზე (კგ). ულტრაბგერითი ენერგია იყო 178 კჯ/კგ (ტᲩᲕᲔᲜ = 80 წამი.)
(შდრ. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) გამოიკვლია სტევიოს გლიკოზიდების ექსტრაქცია სხვა ფუნქციურ ინგრედიენტებთან ერთად სტევიას ფოთლებიდან და დაასკვნა, რომ ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის ეკოლოგიურად სუფთა ტექნოლოგია, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტევიას ფოთლებიდან ფუნქციური ნაერთების მოპოვებისთვის. მნიშვნელოვნად მოკლე დამუშავების დრო და დაბალი ენერგიის მოხმარება ჩვეულებრივი მოპოვებასთან შედარებით.
ლიუ და სხვ. (2010) გამოიკვლია მთლიანი ნახშირწყლების ულტრაბგერითი მოპოვება Stevia rebaudiana Bertoni-დან. Stevia rebaudiana Bertoni-დან მთლიანი ნახშირწყლების მოსავლიანობის მაქსიმიზაციის მიზნით, ნიმუშად გამოყენებული იქნა სტევია LUYU-131-დან. საპასუხო ზედაპირის მეთოდოლოგია (RSM) გამოყენებული იყო ულტრაბგერითი დახმარებით მოპოვების მდგომარეობის ოპტიმიზაციისთვის. შედეგებმა აჩვენა, რომ ექსტრაქციის ოპტიმალური პირობები იყო ექსტრაქციის ტემპერატურა 68°C, ხმოვანი სიმძლავრე 60 W და ექსტრაქციის დრო 32 წუთი. ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქციის გამოყენებით, გაიზარდა ექსტრაქტების მოსავლიანობა 1,5 კოეფიციენტით ზე მოპოვების დაბალი ტემპერატურა (68°C) და ექსტრაქციის დრო (32 წთ.) არსებითად შემცირდა კლასიკური ექსტრაქციის დროსთან შედარებით. ნედლი ექსტრაქტების კომპონენტების ანალიზმა აჩვენა, რომ რებაუდიოზიდ A-ს ფარდობითი რაოდენობა გაიზარდა ულტრაბგერით დამხმარე ექსტრაქტებში კლასიკური პროცესით მიღებულ ექსტრაქტებთან შედარებით, ხოლო ულტრაბგერითი დახმარებით ექსტრაქტებს ჰქონდათ უკეთესი ხარისხი.
Alupului და Lavric (2008) თავიანთ კვლევაში ადასტურებენ სტევიას ულტრაბგერითი ექსტრაქციის მაღალ ეფექტურობას და აცხადებენ, რომ Stevia rebaudiana-ს ულტრაბგერით გამოწვეული სტევიოზიდის ექსტრაქცია იწვევს პროდუქტიულობის გაუმჯობესებას ჩვეულებრივ გაჟღენთვასთან შედარებით ორასჯერ და ასევე ამცირებს მკურნალობის დროს. (შდრ. Alupului A., Lavric V., 2008)
სტევიოზიდების ულტრაბგერითი შემდგომი დამუშავება
ულტრაბგერა შერევის საიმედო მეთოდია, შერევა და ჰომოგენიზაციაამიტომ ულტრაბგერითი ხშირად გამოიყენება საბოლოო პროდუქტის ფორმულირებისა და შედგენისას. როდესაც სტევიას ექსტრაქტი უნდა გაიხსნას სითხეში, ულტრაბგერა არის სწრაფი და ეფექტური ტექნიკა ერთგვაროვანი ნარევის მოსამზადებლად. – სიბლანტის მიუხედავად. ულტრაბგერითი დაშლა საშუალებას იძლევა მოამზადოს ძალიან გაჯერებული და თუნდაც ზედმეტად გაჯერებული ხსნარები.
ულტრაბგერითი მოპოვების სისტემები
Hielscher-ის პროდუქციის ასორტიმენტი გაწვდით – გსურთ ამოიღოთ უფრო მცირე და საშუალო მოცულობები ანალიზისა და კვლევისთვის, ან ამოიღოთ დიდი კომერციული წარმოების მასშტაბით. ჩვენი ულტრაბგერითი პროდუქციის ასორტიმენტი მოიცავს ულტრაბგერითი ლაბორატორიული მოწყობილობები, სკამიანი სისტემები რ-სთვის&D და საპილოტე ქარხნები ასევე სამრეწველო მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი სისტემები მდე 16000 ვატი თითო ერთეულზე, რომლის ადვილად დაჯგუფება და კონტეინერიზაცია შესაძლებელია. ულტრაბგერითი ჩვენი ფართო არჩევანი აქსესუარები როგორიცაა sonotrode, ნაკადის უჯრედები, რეაქტორები და გამაძლიერებლები იძლევა ოპტიმალური კონფიგურაციის იდეალურად შესატყვისი სისტემის ჩვენი მომხმარებლის საჭიროებებს.
ინვესტიცია
ყველა Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობა შექმნილია 24/7 ოპერაცია ნიშნავს, რომ ჩვენი აღჭურვილობა იძლევა ინვესტიციის სწრაფ დაბრუნებას (RoI). ალუპულუი და სხვ. (2009) კვლევის დროს დაადგინეს, რომ მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი გამოყენების ეკონომიკური დასაბუთების ფაქტი შედარებით დაბალი ფასი მეთოდი არ უნდა იყოს უგულებელყოფილი. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია მისი წყალობით დამაჯერებელი ტექნიკაა მარტივი გამოყენება და მნიშვნელოვანი ეფექტურობა.
სტევიოზიდის მოლეკულური სტრუქტურა.
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Carbonell-Capella, Juana; Šic Žlabur, Jana; Rimac, Suzana; Barba, Francisco; Grimi, Nabil; Koubaa, Mohamed; Brncic, Mladen; Vorobiev, Eugene (2016): Electrotechnologies, microwaves, and ultrasounds combined with binary mixtures of ethanol and water to extract steviol glycosides and antioxidant compounds from Stevia rebaudiana leaves. Journal of Food Processing and Preservation 41, 2016.
- Žlabur, Jana Šic; Voća, Sandra; Dobričević, Nadica; Brnčić, Mladen; Dujmić, Filip; Karlović, Sven (2012): Possibilities of Using High Intensity Ultrasound Technology with Stevia – a Review. Croatian Journal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition 7, 2012. 152-158.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Alupului, Ani Toboc; Vasile, Lavric (2008): Artificial Neural Network Modelling of Ultrasound and Microwave Extraction of Bioactive Constituents from Medicinal Plants. Chem. Eng. Trans. 14, 2008. 83–90.
- Liu, Jie; Li, Jin-Wei; Tang, Jian (2010): Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts. Food and Bioproducts Processing 88/ 2-3, 2010. 215-221.
- Wang L.; Weller C.L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science and Technology 17, 2006. 300-312.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
სტევიოლის გლიკოზიდები
სტევიოლის გლიკოზიდები არის ნივთიერებები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სტევიას ფოთლების ტკბილ გემოს. სტევიოლის ეს გლიკოზიდები დიტერპენის ნაერთებია. მათ აქვთ სტევიოლის მოლეკულის ქიმიური სტრუქტურა, სადაც მისი კარბოქსილის წყალბადის ატომი იცვლება გლუკოზის მოლეკულით ეთერის წარმოქმნით, ხოლო ჰიდროქსილის წყალბადი გლუკოზისა და რამნოზის კომბინაციით აცეტალის წარმოქმნით.
S. rebaudiana-ს ფოთლებში ნაპოვნი სტევიოლის გლიკოზიდები მოიცავს (დაახლოებით მასის პროცენტით):
- სტევიოზიდი (5-10%)
- რებაუდიოზიდ A (2-4%)
- რებაუდიოზიდი C (1–2%)
- დულკოზიდ A (0.5-1%)
- რებაუდიოზიდი B
- რებაუდიოზიდი დ
- რებაუდიოზიდი ე
Rebaudioside B, rebaudioside D, rebaudioside E გვხვდება მხოლოდ მცირე რაოდენობით. კომერციულად ხელმისაწვდომი სტევიოლის გლიკოზიდური ნარევი, რომელიც გამოიყენება მცენარისგან მოპოვებული არაკალორიული დამატკბობლად, ძირითადად შედგება დაახლ. 80% stevioside, 8% rebaudioside A და 0.6% rebaudioside C.
ულტრაბგერითი მოწყობილობა
ულტრაბგერითი ქსოვილის ჰომოგენიზატორები ხშირად მოიხსენიება, როგორც ზონდის სონიფიკატორი/სონიფიკატორი, ბგერითი ლიზერი, ულტრაბგერითი დამრღვევი, ულტრაბგერითი საფქვავი, სონო გამანადგურებელი, სონიფიკატორი, ბგერითი დაშლა, უჯრედის დამრღვევი, ულტრაბგერითი დისპერსერი, ემულგატორი ან გამხსნელი. განსხვავებული ტერმინები წარმოიქმნება სხვადასხვა აპლიკაციებიდან, რომლებიც შეიძლება შესრულდეს სონიკით.