Ultraschallextraktioun vu Kurkumin

Kurkumin ass eng pharmakologesch an ernärungsphysiologesch relevant phytochemesch Verbindung, déi an de Rhizome vu Curcuma longa virkënnt. Fir héich Kurkuminrendementer ze erreechen, ginn Ultraschallextrakteren als effizientest Extraktiounstechnik agesat. D’Ultraschallextraktioun liwwert Kurkumin vun iwwerleeëner Qualitéit a ganz héich Rendementer. Gläichzäiteg erfuerdert d’Ultraschallbehandlung nëmmen eng kuerz Veraarbechtungszäit vum Kurkumarhizom.

Isolatioun vu Kurkumin mat Ultraschall

D’Ultraschallextraktioun ass eng héicheffizient Alternativ zu konventionellen Extraktiounstechnike wéi der Mazeratioun, der Extraktioun mat waarme Léisungsmëttelen oder der Soxhlet-Extraktioun.
D’Isolatioun vu Kurkumin a Kurkuminoiden aus der Kurkumaplanz (z. B. Curcuma longa, Curcuma amada) mat Ultraschall ass en effizienten, séieren an einfache Prozess. Am Verglach mat der Soxhlet-Extraktioun an der konventioneller chargëweiser Extraktioun zeechent sech d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun duerch e wesentlech méi héije Kurkuminrendement bei enger méi kuerzer Extraktiounszäit aus.
Fir d’Ultraschallextraktioun vu Planzebestanddeeler kënne verschidde Léisungsmëttel wéi Waasser, wässerlech Léisungsmëttel, Ethanol, Methanol, Glycerin asw. benotzt ginn. Fir d’Extraktioun vu Kurkumin si Waasser, Ethanol an Triacylglyceroler effizient a sécher Léisungsmëttel, déi en héijen Extraktrendement erméiglechen.

Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun vu Kurkumin:

Héije Rendement
Séier Extraktioun
Méi vollstänneg Réckgewënnung
Sécher Operatioun
Einfach Ëmsetzung

D'Ultraschallextraktioun ass eng héicheffizient Technik fir d'Isolatioun vu bioaktivem Curcumin aus Kurkuma

Ultraschallapparat UIP1000hdT mat Duerchflosszell fir d’Extraktioun vu Kurkumin

An dëser Presentatioun stelle mir Iech d'Hierstellung vu planzlechen Extrakter vir. Mir erklären d'Erausfuerderunge bei der Produktioun vu qualitativ héichwäertege planzlechen Extrakter a wéi en Ultraschallapparat Iech hëllefe kann, dës ze meeschteren. Dës Presentatioun weist Iech, wéi d'Ultraschallextraktioun funktionéiert. Dir gitt gewuer, wéi eng Virdeeler Dir beim Asaz vun engem Ultraschallapparat fir d'Extraktioun erwaarde kënnt a wéi Dir en Ultraschallextrakter an Är Extraktproduktioun integréiere kënnt.

Ultraschallextraktiounsprozess

Déi modernst Ultraschallapparater vun Hielscher erlaben eng vollstänneg Kontroll iwwer d’Prozessparameter wéi Amplitud, Temperatur, Drock an zougeféiert Energie.
Bei der Ultraschallextraktioun kënne begleetend Parameter wéi d’Partikelgréisst vum Réimaterial, d’Aart vum Léisungsmëttel, d’Verhältnis vu Feststoff zu Léisungsmëttel an d’Extraktiounszäit einfach variéiert an optiméiert ginn, fir déi bescht Resultater ze erreechen.
Well d’Ultraschallextraktioun eng netthermesch Extraktiounsmethod ass, gëtt den thermeschen Ofbau vun de bioaktive Bestanddeeler verhënnert.
Insgesamt maachen d’Virdeeler wéi en héije Rendement, eng kuerz Extraktiounszäit, eng niddreg Extraktiounstemperatur an déi kleng Quantitéiten u Léisungsmëttel d’Ultraschallbehandlung zu der iwwerleeëner Extraktiounsmethod.

Ultraschallextraktioun vu Curcumin aus Kurkuma mat Hexan als Léisungsmëttel. Déi bioaktiv Verbindungen an d'Léisungsmëttel ginn duerno mat engem Rotatiounsverdampfer getrennt.

Ultraschallextraktioun vu Kurkumin mam UP400ST an uschléissend Trennung vun de bioaktive Wierkstoffer vum Léisungsmëttel (Réckgewënnung vum Léisungsmëttel) mat engem Rotatiounsverdampfer

Planzlech Faarfstoffer a sekundär Planzestoffer kënne mat Ultraschallapparater mat Sond vun Hielscher effizient extrahéiert ginn

UP200Ht Ultraschallapparat fir d’Extraktioun vu Kurkumin

Et gouf festgestallt, datt d’Ultraschallextraktioun vu Kurkumin aus Kurkuma am effizientesten ass, wann d’Ultraschallbehandlung an enger kontinuéierlecher Inline-Anlag mat enger Ultraschallduerchflosszell duerchgefouert gëtt. Prozesstemperaturen am Beräich vu 60 bis 80°C si gënschteg, fir den Extraktrendement ze erhéijen.
Iwwerleeë Prozesseffizienz: D’Ultraschallextraktioun zeechent sech als nohalteg Technik aus, déi nëmmen eng moderat Investitioun an Ultraschallausrüstung erfuerdert. Den Ultraschallprozess ka linear op industriell Produktioun eropskaléiert ginn. D’Käschte fir Léisungsmëttel an Energie fir den Ultraschallprozess si ganz niddreg. Weider wichteg Virdeeler sinn déi einfach a sécher Operatioun, déi wirtschaftlech Käschten an d’Reproduzéierbarkeet, déi fir eng standardiséiert Produktioun entscheedend ass.

Liposomal Formuléierung mat Ultraschall

Kurkumin ass eng hydrophob, fettléislech Moleküll. Dat bedeit, datt Kurkumin an e Wierkstoffträgersystem wéi Liposomen, Nanoemulsiounen, Nanosphären, polymer Nanopartikelen oder e Phytophospholipidkomplex formuléiert muss ginn. Wässerlech Kurkuminléisunge kënnen duerch d’Zousetze vun Tensiden, Lipiden, Albuminnen, Cyclodextrinnen, Biopolymeren asw. hiergestallt ginn. D’Hierstellung vun Nanoemulsiounen an eenheetleche Suspensioune mat Ultraschall ass eng ganz effizient Technik, fir Kurkumin a Wierkstoffträgerkomplexer ze formuléieren. Wierkstoffträger verbesseren d’Léislechkeet, d’Absorptioun, d’Pharmakokinetik an d’Bioverfügbarkeet vu Kurkumin. Duerch d’Formuléierung vu Kurkumin an Nanokomplexer gëtt d’Waasserléislechkeet ëm ongeféier dat 98.000-Facht erhéicht (am Verglach mat fräiem Kurkumin am Waasser). D’Nanokomplexéierung huet d’Bioverfügbarkeet an d’Lagerstabilitéit vu Kurkumin däitlech verbessert.
Klickt hei, fir méi iwwer d’Averkapselung a Liposome mat Ultraschall ze gewuer ze ginn!

Ultraschallextraktiounssystemer gi benotzt, fir Gingerol an aner gesondheetsfërderend Verbindungen aus Ingwer ze extrahéieren. De Video weist den UP100H bei der Ingwerextraktioun.

Ausrüstung fir d’Ultraschallextraktioun

Hielscher Ultrasonics ass Äre Partner fir Extraktiounsprozesser aus Planzematerial. Egal ob Dir kleng Quantitéite fir Fuerschung an Analys extrahéieren oder grouss Volumme fir déi kommerziell Produktioun verschaffe wëllt, mir hunn de passenden Ultraschallextrakter fir Iech. Eis Ultraschallhomogenisateure fir de Labo esou wéi eis Ultraschallapparater fir de Labosdësch an d’Industrie si robust, einfach ze bedéngen a fir de Betrib 24/7 ënner voller Laascht gebaut. Eng breet Auswiel un Accessoiren wéi Sonotroden (Ultraschallsonden / -häerner) a verschiddene Gréissten a Formen, Duerchflosszellen a Reakteren esou wéi Amplitudeverstäerker erméiglecht déi optimal Konfiguratioun fir Äre spezifeschen Extraktiounsprozess.
All digital Ultraschallapparater si mat engem faarwegen Touchdisplay, enger integréierter SD-Kaart fir d’automatesch Dateprotokolléierung an enger Fernsteierung iwwer de Browser fir eng ëmfaassend Prozessiwwerwaachung equipéiert. Mat de raffinéierten Ultraschallsystemer vun Hielscher ginn en héije Grad u Prozessstandardiséierung an d’Qualitéitskontroll einfach gemaach.
Kontaktéiert eis nach haut, fir d’Ufuerderunge vun Ärem Extraktiounsprozess ze beschwätzen! Mir ënnerstëtzen Iech gär mat eiser laangjäreger Erfarung an der Extraktioun aus Planzematerial!

Ultraschallextrakter UIP4000hdT fir d'Extraktioun vu Planzematerial mat héijem Duerchsaz, z. B. fir Curcuminextrakter hierzestellen

Ultraschallapparat UIP4000hdT fir d’Inline-Produktioun vu qualitativ héichwäertege Curcuminextrakter

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

UIP16000 – 16kW industriellen Ultraschalldispergator (Klickt fir ze vergréisseren!)

Industriellen Ultraschallapparat UIP16000hdT fir d’Inline-Extraktioun vu phytochemesche Verbindungen aus Planzen

Protokoll: Ultraschall-Nanoverkapselung vu Curcumin

Virbereedung vu mat Curcumin beluedenen Nanopartikelen

Mat Curcumin belueden Nanopartikele gi mat der Miniemulgéierungs-Verdampfungstechnik synthetiséiert. D’Prozedur variéiert jee no agesatem Verkapselungsmaterial, wéi hei ënnendrënner beschriwwen. Déi benotzt Zesummesetzung war 22,400g Waasser, 0,180g Lecithin, 11,500g Dichlormethan an 0,390g Verkapselungsmaterial (Poly(L-Mëllechsäure) PLLA, 4.000g/gmol oder poly(methacylic acid-co-methyl methacrylate Eudragit S100, 125.000 g/gmol oder eng Mëschung dovu ginn als Verkapselungsmaterial benotzt). Et ass kee Co-Stabilisator néideg, well bekannt ass, datt virgeformte Polymere wierksam verhënneren, datt d’Emulsioun duerch Diffusioun ofgebaut gëtt.
Wann PLLA als Verkapselungsmaterial benotzt gëtt, goufe PLLA a Lecithin fir 10 Minutten an Dichlormethan opgeléist, an duerno gëtt Curcumin derbäigesat a fir 5 min gemëscht (1, 3, 6, 18 wt% vun der gesamter Mass vum Verkapselungsmaterial). Dës Léisung gouf ënner liichtem Réieren zum destilléierte Waasser bäigefüügt. Déi entstane Makroemulsioun gëtt mat engem Ultraschallhomogenisator wéi dem UP100H fir 180 Sekonnen a Pulszyklen (30sec Ultraschallbehandlung, 10sec Paus) mat Ultraschall behandelt. Duerno gëtt d’Léisungsmëttel fir 18 Stonne bei 40°C verdampft. Wa PLLA an Eudragit S100 zesummen als Verkapselungsmaterial benotzt goufen, gëtt Eudragit S100 fir 20 Minutte bei 60°C an Dichlormethan opgeléist. Duerno gouf d’Mëschung ofgekillt an dat verdampft Léisungsmëttel nees derbäigesat.

Literatur / Referenzen

M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.

Wëssenswäertes

Ultraschall a seng Extraktiounseffekter

D’Ultraschallënnerstëtzt Extraktioun baséiert um Prinzip vun der akustescher Kavitatioun. Wann Héichleeschtungsultraschall (Ultraschall mat niddreger Frequenz an héijer Intensitéit) an e flëssegt oder pastefërmegt Medium agekoppelt gëtt, erzeugen d’Wellen ofwiesselnd Héichdrockzyklen (Kompressioun) an Déifdrockzyklen (Verdënnung). Wärend dësen Héichdrock- / Déifdrockzyklen entstinn Vakuumblosen, déi iwwer e puer Zykle wuessen. Wann d’Blose keng Energie méi ophuele kënnen, implodéiere se hefteg. Dës Blosenimplosioun an hir Auswierkunge sinn als akustesch Kavitatioun bekannt. D’Kavitatioun erzeugt Mikrostralen, Schéierkräften, Stousswellen / héich Drockënnerscheeder, Radikalbildung, extrem Temperaturen an akustesch Stréimung. Dës intensiv Bedéngunge briechen Zellwänn op a bewierken en héije Stofftransport, sou datt dat intrazelluläert Material an d’Léisungsmëttel iwwergeet.

Mëll, net gëfteg Léisungsmëttel

Planzenextrakter, déi fir medezinesch Zwecker an Ernärungszwecker benotzt ginn, stoussen als pharmakologesch Heelmëttel an als Nahrungsergänzungsmëttel (Nutraceutika) op séier wuessenden Interessi. Fir déi gewënscht Verbindungen aus dem Planzematerial fräizesetzen, muss dëst an engem Léisungsmëttel opgeléist ginn. Wann déi gewënscht Extrakter aus der Haaptmass vum Planzematerial erausgeholl an an d’Léisungsmëttel iwwerdroe gi sinn, kann den Extrait konzentréiert ginn. D’Ultraschallextraktioun kann als léisungsmëttelfräi Method mat Waasser als Léisungsmëttel agesat ginn. Extraktioune mat Alkohol a Glycerin sinn och souwuel net gëfteg wéi och effektiv a ginn dacks fir d’Extraktioun vun Inhaltsstoffer fir Liewensmëttel, pharmazeutesch a kosmetesch Produite benotzt.
Fir héichwierksam, gesond an net gëfteg Extrakter hierzestellen, ass et wichteg, eng effizient Extraktiounsmethod ze benotzen, déi den Asaz vu mëllen, net gëftege Léisungsmëttel wéi Waasser, Triacylglycerolen oder Alkohol erméiglecht.
Klickt hei, fir méi iwwer d’Léisungsmëttel ze liesen, déi bei Ultraschallextraktiounsprozesser benotzt ginn!

Curcumin

Curcumin ass e Kurkuma-Oleoresin an en natierlecht Pigment, dat an de Rhizomer vun der Kurkumaplanz virkënnt. Aner wichteg Curcuminoidverbindunge sinn Demethoxycurcumin (DMC) a Bisdemethoxycurcumin (BDMC).
Curcumin (cheemesch Formel C₂₁H₂0O₆) kann aus Curcuma longa, Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val. extrahéiert oder cheemesch synthetiséiert ginn.
Curcumin ass an engem Polysaccharid-Lignin-Netzwierk an der Kurkuma agebonnen. Dofir ass eng leeschtungsstaark Extraktiounstechnik wéi d’Ultraschallbehandlung néideg, fir d’Zellwänn opzebriechen, sou datt de bioaktive sekundäre Planzestoff fräigesat gëtt.
Studien hu gewisen, datt de Wierkstoff Piperin, deen am schwaarze Peffer virkënnt, d’Bioverfügbarkeet vu Curcumin ëm iwwer 2.000% erhéicht.

Kurkuma

Kurkuma (Curcuma longa) ass eng krauteg, méijäreg Planz aus der Famill vun den Ingwerplanzen Zingiberaceae. Si staamt aus Indien a Südostasien. D’Rhizomer vun der Kurkumaplanz gi geziicht, fir als Gewierz an als Heelmëttel benotzt ze ginn.
Kurkuma ass dat Gewierz, dat dem Curry seng intensiv giel Faarf gëtt, a gëtt an Indien zënter Dausende vu Jore souwuel als Kichegewierz wéi och als ayurvedescht Heelmëttel benotzt. Kurkumapolver zeechent sech duerch e waarmen, batteren, pefferänleche Goût an en ierdeschen Aroma aus.
Kurkumapolver oder Kurkumapaste gëtt benotzt, fir e beléift waarmt Gedrénks ze preparéieren – de sougenannte „Kurkuma-Latte“ oder déi „gëlle Mëllech“ – dat mat Mëllech oder mat Alternative fir Mëllech op planzlecher Basis, wéi Soja-, Mandel- oder Kokosmëllech, preparéiert gëtt.
Kurkuma gëtt fir seng antioxidativ, entzündungshemmend a schmäerzlinderend Wierkunge geschat.
Nieft sengem Asaz an der Kichen an an der Medezin gëtt Kurkuma als natierleche Faarfstoff benotzt.