კაფსაიცინის ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ცხარე ჩილი წიწაკიდან
- კაფსაიცინი არის მთავარი არომატული და სანელებელი ნაერთი ცხარე წიწაკაში, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ჩილი.
- მაღალი ხარისხის კაფსაიცინის მისაღებად, როგორც არომატული ნაერთისა და სამედიცინო ინგრედიენტის, საჭიროა ეფექტური, მაგრამ რბილი ექსტრაქციის ტექნიკა დეგრადაციის თავიდან ასაცილებლად.
- ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის რბილი მექანიკური ექსტრაქციის მეთოდი, რომელიც უზრუნველყოფს კაფსაიცინის მაღალ გამოსავლიანობას ძალიან მოკლე ექსტრაქციის დროში.
მაღალეფექტური ულტრაბგერა მაღალი ხარისხის კაფსაიცინის ექსტრაქტებისთვის
კაფსაიცინოიდების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ცხარე ჩილი წიწაკიდან (მაგ. Capsicum frutescens) მნიშვნელოვნად ზრდის ექსტრაქციის გამოსავლიანობას. მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერა ხელს უწყობს უჯრედის კედლების გახვრეტასა და რღვევას, ასევე გაჯირჯვებასა და ჰიდრატაციას გამხსნელის მცენარეულ უჯრედებში შეღწევით. ეს ზრდის უჯრედშიდა ნივთიერებების (მათ შორის კაფსაიცინოიდების) მასაგადატანას მცენარეული უჯრედებიდან გამხსნელში.
როგორც სრულიად მექანიკური, არათერმული დამუშავების ტექნიკა, ულტრაბგერითი ექსტრაქცია ხელს უშლის თერმოლაბილური ნაერთების თერმულ დეგრადაციას. ულტრაბგერითი კავიტაცია აძლიერებს ექსტრაქციის პროცესს, რაც იწვევს მაღალ გამოსავლიანობას უმაღლესი ხარისხის ექსტრაქტის მიღებით. ულტრაბგერითი ექსტრაქციის აღჭურვილობის ინვესტიციური და საექსპლუატაციო ხარჯები შედარებით დაბალია და საშუალებას იძლევა მიღწეულ იქნას RoI-ის სწრაფი დაბრუნება.
- უმაღლესი გამოსავლიანობა
- სწრაფი ექსტრაქცია – წუთების განმავლობაში
- მაღალი ხარისხის ექსტრაქტები – რბილი, არათერმული
- მწვანე გამხსნელები (მაგ. წყალი/ეთანოლი)
- ეკონომიკურად ეფექტური
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
- დაბალი ინვესტიციური და საექსპლუატაციო ხარჯები
- 24/7 ექსპლუატაცია მძიმე რეჟიმში
- მწვანე, ეკოლოგიურად სუფთა მეთოდი
120L ულტრაბგერითი პარტიული ექსტრაქცია მცენარეული მასალიდან UIP2000hdT-სა და შემრევის გამოყენებით
ულტრაბგერითი კაფსაიცინოიდების ექსტრაქცია – პარტიულ ან უწყვეტი ნაკადის რეჟიმში
პარტია: ულტრაბგერითი ექსტრაქცია შეიძლება განხორციელდეს როგორც მარტივი პარტიული პროცესი ან როგორც ნაკადში დამუშავება, რომლის დროსაც დასამუშავებელი გარემო უწყვეტად მიეწოდება ულტრაბგერით გამდინარე რეაქტორს.
პარტიული დამუშავება არის მარტივი პროცედურა, სადაც ექსტრაქცია ხორციელდება პარტია-პარტიად. Hielscher Ultrasonics სთავაზობს ულტრაბგერით პროცესორებს მცირე და დიდი პარტიებისთვის, ანუ 1L-დან 120L-მდე.
5-დან 10L-მდე პარტიების დამუშავებისთვის, ჩვენ გირჩევთ UP400ST-ს სონოტროდით S24d22L2D. (იხ. სურათი მარცხნივ)
დაახლოებით 120L პარტიების დამუშავებისთვის, ჩვენ გირჩევთ UIP2000hdT-ს სონოტროდით RS4d40L4. (იხ. სურათი ზედა მარჯვნივ)
გამდინარე რეჟიმი: უფრო დიდი მოცულობებისა და კაფსაიცინის სრულმასშტაბიანი კომერციული ექსტრაქციისთვის ცხარე წიწაკის ფანტელების შემცველი სითხის უწყვეტი ნაკადი მიეწოდება ულტრაბგერით რეაქტორს, სადაც გამხსნელისა და მცენარეული მასალის სუსპენზია ინტენსიურად მუშავდება ულტრაბგერით.
დაახლოებით 8L/min. მოცულობითი ხარჯისთვის ჩვენ გირჩევთ UIP4000hdT-ს სონოტროდით RS4d40L3 და გამდინარე კამერით FC130L4-3G0, რომელშიც შესაძლებელია წნევის შექმნა.
კაფსაიცინის ულტრაბგერითი ექსტრაქციის კონკრეტული კვლევის მაგალითი
Olguín-Rojas et al. (2019) იუწყებიან კაფსაიცინოიდების გამოყოფის 96%-ზე მეტი გამოსავლიანობის შესახებ Capsicum chinense Jacq.-ის სამი ჯიშის (‘Bode’, ‘Habanero’ და ‘Habanero Roxo’ წიწაკა) გამოყენებით. მათ გამოიყენეს Hielscher-ის ზონდიანი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200S (200 W, 24 kHz) ნიმუშის ტემპერატურის კონტროლით აღჭურვილ წყლის აბაზანაში ჩაძირვით. Capsicum chinense-ს 0,25g ნიმუში 10 წუთის განმავლობაში კონტაქტში იყო 25mL მეთანოლთან, შემდეგ კი გადაიტანეს წყლის აბაზანაში 50ºC ტემპერატურაზე, 200 W გამომავალი ამპლიტუდითა და 0,5sec სამუშაო ციკლით. შემდეგ ექსტრაქტები გაიფილტრა ნეილონის შპრიცის ფილტრში და გაანალიზდა ქრომატოგრაფიის მეშვეობით. ანალიზის დროს აღმოჩნდა ხუთივე ძირითადი კაფსაიცინოიდი (n-DHC, C, DHC, h-C და h-DHC). ულტრაბგერითი ექსტრაქცია იძლევა სრული სპექტრის ექსტრაქტს ფართო არომატული პროფილით.
Sganzerla et al. (2014) დაადგინეს, რომ ულტრაბგერითი ექსტრაქცია შესანიშნავი მეთოდია ჩილი წიწაკიდან კაფსაიცინოიდების რაოდენობრივი და განმეორებადი ექსტრაქციისთვის მეთანოლის გამხსნელად გამოყენებით. სიმარტივისა და ეფექტურობის გამო ულტრაბგერითი ექსტრაქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნეს ჩილი წიწაკაში კაფსაიცინოიდების სწრაფი რუტინული ანალიზისთვის.
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის აღჭურვილობა
Hielscher Ultrasonics სპეციალიზირებულია მაღალეფექტური ულტრაბგერითი პროცესორების წარმოებაში ბოტანიკური მასალებიდან მაღალი ხარისხის ექსტრაქტების მისაღებად.
Hielscher Ultarsonics-ის პროდუქციის ფართო ასორტიმენტი მოიცავს როგორც კომპაქტურ, მძლავრ ლაბორატორიულ ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს, ისე გამძლე სამაგიდო და სრულად სამრეწველო სისტემებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერას ბიოაქტიური ნივთიერებების (მაგ. კვერცეტინი, კოფეინი, კურკუმინი, ტერპენები და ა.შ.) ეფექტური ექსტრაქციისა და იზოლაციისთვის. ყველა ციფრულ ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორს 200W-დან 16,000W-მდე აქვს ინტუიციური მენიუ პროგრამირებადი პარამეტრებით, ფერადი სენსორული ეკრანი ციფრული მართვისთვის, ინტეგრირებული SD ბარათი მონაცემთა ავტომატური ჩაწერისთვის, ბრაუზერით დისტანციური მართვის შესაძლებლობა და მრავალი სხვა მოსახერხებელი ფუნქცია. სონოტროდები და გამდინარე კამერები (ნაწილები, რომლებიც დასამუშავებელ გარემოს ეხება) შეიძლება დამუშავდეს ავტოკლავში და ადვილად იწმინდება. ჩვენი ყველა ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი განკუთვნილია 24/7 მუშაობისთვის, საჭიროებს მცირე ტექნიკურ მომსახურებას და მარტივი და უსაფრთხოა ექსპლუატაციაში.
ციფრული ფერადი ეკრანი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორის მოსახერხებელ მართვას უზრუნველყოფს. ჩვენს სისტემებს შეუძლიათ მუშაობა დაბალი და ძალიან მაღალი ამპლიტუდებით. პოლიფენოლებისა და სხვა ბიოაქტიური ფიტოქიმიური ნივთიერებების, როგორიცაა კაფსაიცინოიდები, ექსტრაქციისთვის გთავაზობთ სპეციალურ ულტრაბგერით სონოტროდებს (ასევე ცნობილს როგორც ულტრაბგერითი ზონდები ან რქები), რომლებიც ოპტიმიზებულია მაღალი ხარისხის აქტიური ნივთიერებების ფრთხილი იზოლაციისთვის. Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამძლეობა უზრუნველყოფს 24/7 მუშაობას დიდი დატვირთვითა და რთულ პირობებში.
ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრების ზუსტი კონტროლი უზრუნველყოფს შედეგების განმეორებადობას და პროცესის სტანდარტიზაციას.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების დაახლოებითი დამუშავების სიმძლავრეზე:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 0,5-დან 1,5mL-მდე | n.a. | VialTweeter |
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | კლასტერი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვა!
მსუბუქი, მაგრამ მძლავრი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი UP200Ht იდეალურია კაფსაიცინის ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ ჭიქებში
ლიტერატურა / ლიტერატურული წყაროები
- 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.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
კაფსაიცინოიდები
წიწაკა პოპულარულია მთელ მსოფლიოში და ხშირად გამოიყენება საკვებ დანამატად ცხარე და მძაფრი გემოს მისაცემად. კაფსაიცინოიდები წითელი ჩილი წიწაკის საგემოვნო ნაერთებია და ძირითადად მოიცავს კაფსაიცინს (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide), დიჰიდროკაფსაიცინს (8 methyl-N-vanillylnonanamide), ნორდიჰიდროკაფსაიცინს, ჰომოკაფსაიცინსა და ჰომოდიჰიდროკაფსაიცინს. კაფსაიცინი და დიჰიდროკაფსაიცინი ყველაზე უხვად წარმოდგენილი კაფსაიცინოიდებია და განაპირობებს სიცხარის დაახლოებით 90%-ს. საერთო ჯამში, წიწაკის სხვადასხვა სახეობაში გამოვლენილია 20-ზე მეტი კაფსაიცინოიდი.
კაფსაიცინოიდები წიწაკის ფიტოქიმიური ნივთიერებების ყველაზე გამოკვეთილი ჯგუფია. ისინი არააქროლადი ალკალოიდებია და ქიმიურად წარმოადგენენ C9–C11 განშტოებული ჯაჭვის ცხიმოვანი მჟავებისა და ვანილილამინის ამიდებს. კაფსაიცინოიდები განაპირობებს ჩილი წიწაკის მძაფრ და ცხარე გემოს და პოპულარული სანელებელი ინგრედიენტია. საკვებ ინგრედიენტად გამოყენების გარდა, კაფსაიცინოიდები ცნობილია ფარმაკოლოგიური თვისებებით: ისინი მოქმედებს როგორც ქიმიური დამცავი საშუალებები მუტაგენეზის ან სიმსივნის წარმოქმნის წინააღმდეგ, როგორც ანტიმიკრობული საშუალებები და ანტიოქსიდანტები; ახასიათებს კიბოს საწინააღმდეგო და ტკივილგამაყუჩებელი მოქმედება და ზემოქმედებს ტკივილის გადაცემასა და ნეიროგენულ ანთებაზე პასუხისმგებელ ნეირონებზე. კაფსაიცინოიდები ასევე ხშირად გამოიყენება ადგილობრივ ტკივილგამაყუჩებელ საშუალებებში, ართრიტისა და ანთების საწინააღმდეგო მალამოებში და პათოგენური მიკროორგანიზმების ბუნებრივ ინჰიბიტორებად.
საკვებ მრეწველობაში, კაფსაიცინოიდები ზოგჯერ ემატება როგორც ბუნებრივი კონსერვანტი მათი ანტიმიკრობული თვისებების გამო.
Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. და Capsicum chinense-ს ჩილი წიწაკის ნაყოფი მოჰყავთ მთელ მსოფლიოში და ამიტომ ფართოდ არის ცნობილი.