초음파를 함유한 우수한 카테킨 추출물
카테킨의 초음파 추출
초음파 추출은 순수한 기계적 힘의 적용을 기반으로하는 비 열 기술입니다. 저주파, 고강도 초음파는 액체 매체에 초음파 프로브 (sonotrode)를 통해 결합됩니다. 음향 캐비테이션의 강렬한 전단력은 세포막을 천공하고 파괴하며 세포 내부와 용매 사이의 질량 전달을 향상시키고 세포 내 화합물을 용매로 방출합니다.
녹차 (Camellia sinensis)의 추출 방법에 대한 광범위한 검토에서 Banerjee와 Chatterjee (2015)는 프로브 형 초음파 가 초음파 욕조보다 훨씬 효율적이라는 것을 발견했습니다. 또한, 저자는 초음파 추출이 열에 민감한 화합물의 열 분해를 방지하고 의약 가치를 보존하는 저온에서 추출 공정의 효능이 증가하기 때문에 차 카테킨 추출의 선호되는 모드라고 말합니다. 고온 추출은 종종 폴리페놀의 분해로 이어지고 단백질과 펙틴 방출을 증가시켜 크림 형성에 의한 차의 관능적 품질을 방해합니다. 초음파 처리의 장점은 비 열 메커니즘에 있습니다. 그들의 연구에서, 연구원들은 초음파 추출이 85 °C에서 전통적인 추출과 비교하여 65 °C에서 차 폴리페놀 수율을 증가시킬 수 있음을 입증했다. 그러나 초음파 추출은 실온에서도 작동합니다. 비열 추출 기술인 초음파 처리기는 기계적 힘을 가하여 세포를 개방하고 폴리페놀 및 카테킨과 같은 생리 활성 화합물을 용매에 우수한 효율로 방출합니다.
초음파 추출은 고품질 영양소의 높은 수율을 제공합니다. 비 열 공정으로, 초음파 추출은 열에 민감한 영양소의 손실을 방지 할 수 있습니다.
초음파 추출은 실온 또는 냉각 된 액체에서도 수행 할 수 있습니다. 초음파 차가운 양조 차에 대한 자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오!
- 용제 무/수성
- 높은 추출량
- 고품질 추출물
- 풀 스펙트럼 추출물
- 신속한 처리
- 녹색, 환경 친화적인
- 간단하고 안전한 작동
- 낮은 유지 보수
- 빠른 RoI
초음파 추출기 UIP2000hdT (2kW) 연속 교반 배치 반응기
초음파 카테킨 추출 사례 연구
초음파 추출은 물, 에탄올, 물 : 에탄올 혼합물, 이소프로판올, 식물성 기름, 글리세린 등 다양한 용매를 사용하여 수행 할 수 있습니다.
2018 년 연구에서 Ayyildiz et al. 물과 에탄올을 용매로 사용하는 초음파 추출을 기존의 온수 추출 방법과 비교했습니다. 파일럿 규모에 대한이 연구를 위해 Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) 초음파 를 배치 및 연속 흐름 설정으로 사용했습니다.
결과는 에탄올을 가진 초음파 추출이 현저하게 이었다는 것을 보여주었습니다 (p < 0.05) 기존의 온수 추출 및 초음파 수성 추출보다 EGCG, EGC, ECG 및 EC의 높은 수율을 추출하는 것이 더 효율적입니다. 최적화된 공정 조건하에서, 거의 100% 및 50% 더 많은 EGCG 함량은 각각 물로 기존의 온수 추출 및 초음파 추출보다 초음파 에탄올 추출을 획득하였다. 에탄올을 가진 EGCG의 초음파 추출을 위한 최적 조건은 66.53ºC, 43.75분 및 67.81% 에탄올이었습니다.
초음파 추출은 항산화 활성을 유지함으로써 낮은 온도에서 추출 과정의 효능이 증가하기 때문에 차 카테킨의 바람직한 모드입니다.
고성능 초음파 추출기
Hielscher 초음파 추출 시스템은 식이 보충제 및 의약품으로 사용되는 고품질 식물 추출물의 상업적 생산을 위해 식품 및 제약 분야에서 전 세계적으로 사용됩니다. 콜드 브루 차의 작은 배치를 생산하거나 고품질 폴리페놀/카테킨 추출물을 대량으로 처리하려는 경우 Hielscher 초음파는 적합한 초음파 추출기를 가지고 있습니다. 초음파 는 작동하기 쉽고 안전합니다. 직관적인 소프트웨어와 터치 디스플레이를 통한 디지털 제어로 정밀한 공정 제어가 가능합니다. Hielscher 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
프로브 형 초음파 처리기 UP100H 찻잎에서 카테킨 추출을 위해
Hielscher 초음파를 가진 프로세스 표준화
식품 및 제약 등급 추출물은 우수 제조 관행(GMP) 및 표준화된 가공 사양에 따라 생산되어야 합니다. Hielscher 초음파의 디지털 추출 시스템에는 지능형 소프트웨어가 제공되어 초음파 처리 과정을 정확하게 설정하고 제어할 수 있습니다. 자동 데이터 기록은 내장 된 SD 카드에 날짜 및 타임 스탬프와 함께 초음파 에너지 (총 및 순 에너지), 진폭, 온도, 압력 (온도 및 압력 센서가 장착 될 때)과 같은 모든 초음파 공정 매개 변수를 기록합니다. 이를 통해 초음파 처리된 각 부지를 수정할 수 있습니다. 동시에 재현성과 지속적으로 높은 제품 품질이 보장됩니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.
| 일괄 볼륨 | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 ~ 500mL | 10 ~ 200mL / min | UP100H |
| 10 ~ 2000mL | 20 ~ 400 mL / 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. | 더 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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문학 / 참고 문헌
- 아일디즈, 세나 사클라; 카라데니즈, 불렌트; 사칸브, 니한; 바하라, 바누; 우리, 아멧 압둘라; 알라살바르, 세사레틴 (2018): 녹차에서 기존의 온수 및 초음파 보조 방법을 사용하여 에피갈로카테친 갈레이트의 추출 파라미터 최적화. 식품 및 바이오 제품 가공 111 (2018). 37–44.
- 배너지, S., 채터지, J. (2015): 차 (동백 나무) 생체 분자의 효율적인 추출 전략. J. 푸드 Sci. 테크놀. 52, 2015. 3158–3168.
- 마르틴-가르시아 베아트리즈; 파시니, 페데리카; 베라르도, 비토; 디아즈 드 세리오, 엘릭사베트; 틸레비츠, 우르줄라; 고메즈 카라바카, 아나 마리아; 카보니 마리아 피오렌자 (2019): 브루어스의 소비 곡물에서 프로안토시아니딘의 소노로드 초음파 보조 추출 최적화. 산화 방지제 2019, 8, 282.
- 페티니 엘, 페리노-이사르티에 S., 와이즈만 J., 케마트 에프 (2013): 볼도 잎의 배치 및 연속 초음파 보조 추출 (푸무스 boldus 몰.). 분자 과학의 국제 저널 14, 2013. 5750-5764.
- K.S. Suslick, K. Othmer, "화학 기술 백과 사전"; 제4회 에드 제이 와일리 & Sons : New York, 1998, Vol. 26, pp. 517-541.
알만한 가치가있는 사실
초음파 추출 – 작동 원리
초음파 추출은 식물 세포와 같은 세포 매트릭스에서 세포 내 화합물을 방출하고 분리하는 기계적 방법입니다. 고출력 초음파가 슬러리 (예 : 물 또는 용매의 macerated 식물 입자로 구성됨)에 결합되면 고에너지 초음파가 캐비테이션을 생성합니다. 캐비테이션 현상은 극한의 온도, 압력, 가열/냉각 속도, 압력 차동 및 매체의 높은 전단력으로 국부적으로 이어집니다. 캐비테이션 기포가 고체 표면(예: 입자, 식물 세포, 조직 등)에 파열되면 마이크로 제트및 부분 간 충돌은 표면 박리, 침식 및 입자 분해와 같은 효과를 생성합니다. 또한 액체 매체의 캐비테이션 버블의 파열은 거시 난류 및 마이크로 믹싱을 만듭니다.
초음파 조사는 초음파 처리가 캐비테이션 및 액체 제트에 의한 마이크로 이동, 압축 및 감압과 같은 관련 메커니즘을 초래하기 때문에 대량 전달 공정을 향상시키는 효율적인 방법을 나타냅니다. 세포벽의 파괴뿐만 아니라 높은 난방 및 냉각 속도.
식물 세포에서 초음파 추출 : 현미경 횡방향 섹션 (TS)은 세포에서 초음파 추출 (배율 2000x)에서 초음파 추출 중에 작용 메커니즘을 보여줍니다 [자원 : Vilkhu et al. 2011]
식물 재료의 초음파 는 식물 세포의 매트릭스를 단편화하고 동일한 수화를 향상시킵니다. Chemat 등(2015)은 식물성 화합물의 초음파 추출이 단편화, 침식, 모세혈관, 탈교 및 초음파 광을 포함한 다른 독립적 또는 결합 된 메커니즘의 결과라고 결론지을 수 있습니다. 이러한 효과는 세포벽을 방해하고, 용매를 세포안으로 밀어 내고 피토 화합물로드 용매를 빨아 들여 질량 전달을 개선하고, 마이크로 혼합에 의한 액체 이동을 보장합니다.
초음파 추출의 주요 장점은 무엇입니까?
- 빠른 공정 과 높은 출력
- 낮은 에너지 소비
- 처리 비용 절감
- 비열 기술
- 더 높은 순도
- 친환경 기술
음향 캐비테이션 및 그 효과
액체에서 초음파는 강렬한 교류 고압 / 저압 사이클을 생성하여 캐비테이션 기포를 형성합니다. 여러 압력 주기에 걸쳐 캐비테이션 버블은 한계에 도달할 때까지 커지며, 버블은 더 많은 에너지를 흡수할 수 없습니다. 이 시점에서 거품이 격렬하게 파열됩니다. 최대 5000K의 고온, 최대 2000atm의 압력, 매우 높은 가열/냉각 속도 및 압력 차등과 같은 기포 파열 극한 조건 동안. 버블 붕괴 역학은 질량 및 열 전달보다 빠르기 때문에 붕괴 된 공동의 에너지는 "핫 스폿"이라고도하는 매우 작은 영역에 국한됩니다. 캐비테이션 버블의 파열은 또한 미세 류, 최대 280m / s의 속도의 액체 제트 및 결과 전단력을 초래합니다. 이 현상은 초음파 또는 음향 캐비테이션으로 알려져 있습니다.
초음파 추출은 음향 캐비테이션과 유체 역학 전단력을 기반으로합니다.
Catechins
녹차는 카페인산, 갈산, 카테킨, 에피카테킨, 갈라카킨, 카테킨 갈레이트, 갈라카테킨 갈레이트, 에피갈로카테친, 에피갈로카테친 갈레이트(EGCG) 등의 폴리페놀이 풍부한 것으로 알려져 있으며, 녹차를 만드는 음료와 추출물로 소비 되는 인기 있는 건강 식품. EGCG는 녹차 (100g 당 7380 mg), 백차 (100g 당 4245 mg), 홍차 (100g 당 936 mg)의 말린 잎에 다량으로 존재하는 잘 알려진 카테킨입니다. 홍차 생산 중, 카테킨은 대부분 폴리페놀 산화제를 통해 테아플라빈과 테아루비긴으로 변환됩니다.
에피갈로카테친 갈레이트(EGCG)의 건강효능
카테킨 그룹에서, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 가장 연구되고 가장 유망한 것입니다. 항암, 항산화, 항염증제, 항섬유증, 항콜라제, 면역 체계 강화 및 노화 방지 효과에 이르기까지 EGCG는 많은 이점을 보여주며 녹차 음료의 형태뿐만 아니라 식이 보조제 형태로 소비됩니다. 캡슐, 분말, 정제 등과 같은.
연구 결과에 따르면 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)와 같은 카테킨은 염증을 감소시키고 심장 질환, 당뇨병 및 일부 형태의 암과 같은 특정 만성 질환을 예방할 수 있다고 합니다.
EGCG 및 그 항암 효과
암은 종종 생명을 위협하는 질병이기 때문에 EGCG의 항암 특성은 무거운 연구를 받고 있습니다. 연구에 따르면 EGCG는 발암 물질 효과를 줄이거나 제거하여 종양 발생을 억제할 수 있다고 합니다. EGCG는 IGF/IGF-1R 축을 억제하 여 diethylnitrosamine 유도 비만 관련 간 종양 발생을 방지 하는 연구 결과 있다, 고 인슐린 혈 증을 개선, 만성 염증을 감쇠. EGCG의 항암 효과의 또 다른 메크나이즘은 혈관 신생의 억제이며 종양 증식을 억제합니다.
EGCG 및 그 산화 효과
무수한 항산화 과정은 인체에서 발생하며 건강, 강도 및 웰빙에 기여합니다. EGCG는 항산화제입니다. 산화 방지제는 자유 래 디 칼을 청소 하 고 그들을 중화 하 여 세포 손상으로부터 보호할 수 있습니다. EGCG 구조의 페놀 링은 전자 트랩과 자유 라디칼의 제거제 역할을하며 반응성 산소 종의 형성을 억제하며 산화 스트레스로 인한 손상을 줄입니다.
EGCG와 그 항 염증 효과
염증은 질병, 만성 스트레스 및 환경 오염으로 인해 발생할 수 있습니다. 신체는 염증과 함께 이러한 스트레스 요인에 반응하며, 이는 염증 부위에 많은 수의 면역 세포가 응집되고 전염증성 사이토카인 및 활성 산소/질소 종(ROS/RNS)이 방출되는 것을 특징으로 합니다. ROS/RNS는 전사 인자 NF-B 및 활성화 단백질-(AP-)1의 활성화와 관련이 있습니다. 활성화 후, NF-jB 및 AP-1은 세포질에서 핵으로 전달되고 다양한 염증 유전자 발현을 상향 조절하며, 이는 후속적으로 악화된 염증 반응 및 조직 손상을 유발한다.
EGCG는 iNOS 및 COX-2의 발현이 주로 산화질소, 퍼록시니트염 및 기타 ROS/RNS를 제거함으로써 하향 조절되는 NF-B 및 AP-1의 투과를 억제하고 염증 인자의 생산이 감소된다.
EGCG와 골형성 촉진에 미치는 영향
골다공증은 골 매트릭스의 변성과 골밀도의 손실을 특징으로하는 심각한 질병입니다. EGCG는 뼈 대사에 대한 규제 효과를 보여줍니다. EGCG는 파골세포의 세포사멸을 유도하고 NF-B 및 IL-1b의 생성을 차단함으로써 파골세포 형성을 억제할 수 있다. 또한, 그것은 미네랄화 된 뼈 결절의 형성을 촉진 할 수있다.
[추첸유; 지아덩; 이만; Yili Qu (2017): 녹차 추출물 에피갈로카테친-3-갈레이트( 다른 트리트먼트) 바이오메드 리서치 인터내셔널 Vol. 2017]