Superior katehīna ekstrakti ar ultraskaņu
Katehīnu ultraskaņas ekstrakcija
Ultraskaņas ekstrakcija ir ne-termiska tehnika, kas balstās uz tīru mehānisko spēku pielietošanu. Zemas frekvences, augstas intensitātes ultraskaņas viļņi tiek savienoti ar ultraskaņas zondi (sonotrode) šķidrā vidē. Akustiskās kavitācijas intensīvie bīdes spēki perforē un traucē šūnu membrānas, uzlabo masas pārnesi starp šūnu iekšpusi un šķīdinātāju un atbrīvo intracelulāros savienojumus šķīdinātājā.
Savā plašajā pārskatā par ekstrakcijas metodēm no zaļās tējas (Camellia sinensis), Banerjee un Chatterjee (2015) konstatēja, ka zondes tipa ultrasonikatori ir ievērojami efektīvāki nekā ultraskaņas vannas. Turklāt autori apgalvo, ka ultraskaņas ekstrakcija ir vēlamais tējas katehīnu ekstrakcijas veids, jo palielinās ekstrakcijas procesa efektivitāte zemākā temperatūrā, kas novērš karstumjutīgu savienojumu termisko degradāciju un saglabā to ārstniecisko vērtību. Ekstrakcija augstā temperatūrā bieži noved pie polifenolu degradācijas un palielina olbaltumvielu un pektīna izdalīšanos, kas traucē tējas organoleptisko kvalitāti, veidojot krēmu. Ultraskaņas apstrādes priekšrocība ir tās ne-termiskais mehānisms. Savā pētījumā pētnieki parādīja, ka ultraskaņas ekstrakcija var palielināt tējas polifenolu ražu 65 ° C temperatūrā, salīdzinot ar tradicionālo ekstrakciju 85 ° C temperatūrā. Tomēr ultraskaņas ekstrakcija darbojas arī istabas temperatūrā. Kā netermiska ekstrakcijas tehnika ultraskaņas apstrādātāji pielieto mehāniskus spēkus, lai izjauktu šūnu atvēršanu un atbrīvotu šķīdinātājā bioaktīvos savienojumus, piemēram, polifenolus un katehīnus ar izcilu efektivitāti.
Ultraskaņas ekstrakcija dod augstu augstas kvalitātes barības vielu ražu. Kā ne-termisks process, ultraskaņas ekstrakcija novērš siltumjutīgu barības vielu zudumu.
Ultraskaņas ekstrakciju var veikt arī istabas temperatūrā vai atdzesētos šķidrumos. Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk par ultrasoniski auksti brūvētu tēju!
- Šķīdinātājus nesaturošs / uz ūdens bāzes
- Augsta ekstrakcijas raža
- Augstas kvalitātes ekstrakti
- Pilna spektra ekstrakti
- ātrs process
- Zaļš, videi draudzīgs
- vienkārša un droša ekspluatācija
- zema apkope
- Ātra IA

Ultraskaņas nosūcējs UIP2000hdT (2kW) ar nepārtraukti maisāmu sērijveida reaktoru
Ultraskaņas katehīna ekstrakcijas gadījuma izpēte
Ultraskaņas ekstrakciju var veikt, izmantojot dažādus šķīdinātājus, ieskaitot ūdeni, etanolu, ūdeni : etanola maisījumu, izopropanolu, augu eļļu, glicerīnu utt.
2018. gada pētījumā Ayyildiz et al. salīdzināja ultraskaņas ekstrakciju, izmantojot ūdeni un etanolu kā šķīdinātājus, ar parasto karstā ūdens ekstrakcijas metodi. Šim pētījumam izmēģinājuma mērogā tika izmantots Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) ultrasonikators partijā un nepārtrauktā plūsmas iestatīšanā.
Rezultāti parādīja, ka ultraskaņas ekstrakcija ar etanolu bija ievērojami (p < 0.05) more efficient to extract higher yields of EGCG, EGC, ECG, and EC than conventional hot water extraction and ultrasonic water-based extraction. Under optimised process conditions, almost 100% and 50% more EGCG content was obtained ultrasonic ethanol extraction than conventional hot water extraction and ultrasonic extraction with water, respectively. The optimal conditions for the ultrasonic extraction of EGCG with ethanol were 66.53ºC, 43.75 min and, 67.81% ethanol.
Ultrasonic extraction is the preferred mode of tea catechins due to the increased efficacy of extraction process at lower temperature by retaining their antioxidant activity.
Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji
Hielscher Ultrasonics ekstrakcijas sistēmas tiek izmantotas visā pasaulē pārtikā un farmācijā, lai komerciāli ražotu augstas kvalitātes augu ekstraktus, ko izmanto kā uztura bagātinātājus un farmaceitiskos līdzekļus. Wether jūs vēlaties ražot mazākas aukstās brūvēšanas tējas partijas vai apstrādāt lielus daudzumus augstas kvalitātes polifenola / katehīna ekstraktu, Hielscher Ultrasonics ir piemērots ultraskaņas nosūcējs jums. Ultrasonikatori ir viegli un droši darbināmi. Intuitīva programmatūra un digitālā vadība, izmantojot skārienekrānu, ļauj precīzi kontrolēt procesu. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.

Zondes tipa sonikators UP100H katehīna ekstrakcijai no tējas lapām
Procesu standartizācija ar Hielscher Ultrasonics
Pārtikas un farmācijas kvalitātes ekstrakti būtu jāražo saskaņā ar labu ražošanas praksi (LRP) un saskaņā ar standartizētām apstrādes specifikācijām. Hielscher Ultrasonics' digitālās ekstrakcijas sistēmas nāk ar inteliģentu programmatūru, kas ļauj precīzi iestatīt un kontrolēt ultraskaņas procesu. Automātiska datu ierakstīšana raksta visus ultraskaņas procesa parametrus, piemēram, ultraskaņas enerģiju (kopējo un neto enerģiju), amplitūdu, temperatūru, spiedienu (kad ir uzstādīti temp un spiediena sensori) ar datuma un laika zīmogu iebūvētajā SD kartē. Tas ļauj pārskatīt katru ultrasoniski apstrādāto partiju. Tajā pašā laikā tiek nodrošināta reproducējamība un nepārtraukti augsta produktu kvalitāte.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
---|---|---|
1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!

Augstas jaudas ultraskaņas homogenizatori no Lab līdz pilots un Rūpniecības mērogs.
Literatūra/Atsauces
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Mēs, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Epigallokatehīna gallāta ekstrakcijas parametru optimizēšana, izmantojot parasto karsto ūdeni un ultraskaņas palīgmetodes no zaļās tējas. Pārtikas un bioproduktu pārstrāde 111 (2018). 37–44.
- Banerjee, S., Chatterjee, J. (2015): Efektīvas tējas (Camellia sinensis) biomolekulu ekstrakcijas stratēģijas. J. Food Sci. Technol. 52, 2015. 3158–3168.
- Martín-García Beatriz; Pasini, Federika; Verardo, Vito; Díaz-de-Cerio, Elixabet; Tylewicz, Urszula; Gómez-Caravaca, Ana María; Caboni Maria Fiorenza (2019): Sonotrode ultraskaņas atbalstītās proantocianidīnu ekstrakcijas optimizācija no alus darītāju izlietotajiem graudiem. Antioksidanti 2019, 8, 282.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Boldo lapu (Peumus boldus Mol.) partijas un nepārtrauktas ultraskaņas ekstrakcija. Starptautiskais molekulārās zinātnes žurnāls 14, 2013. 5750-5764.
- K.S. Suslick, K. Othmer, "Ķīmijas tehnoloģijas enciklopēdija"; 4. izd. Dž. & Dēli: Ņujorka, 1998, 26. sēj., 517.-541. lpp.
Fakti, kurus ir vērts zināt
ultraskaņas ekstrakcija – Darba princips
Ultraskaņas ekstrakcija ir mehāniska metode, lai atbrīvotu un izolētu intracelulāro savienojumu no šūnu matricām, piemēram, augu šūnām. Kad lieljaudas ultraskaņas viļņi tiek savienoti vircā (piemēram, sastāv no macerētām augu daļiņām ūdenī vai šķīdinātājā), ļoti enerģiskie ultraskaņas viļņi rada kavitāciju. Kavitācijas parādība lokāli noved pie ekstremālām temperatūrām, spiediena, sildīšanas/dzesēšanas ātruma, spiediena starpības un augstiem bīdes spēkiem vidē. Kad kavitācijas burbuļi implodē uz cietvielu virsmas (piemēram, daļiņas, augu šūnas, audi utt.), Mikrostrūklas un starppriekšmetu sadursme rada tādas sekas kā virsmas lobīšanās, erozija un daļiņu sadalīšanās. Turklāt kavitācijas burbuļu implosija šķidrā vidē rada makro turbulences un mikro sajaukšanos.
Ultraskaņas apstarošana ir efektīvs veids, kā uzlabot masas pārneses procesus, jo ultraskaņas apstrāde izraisa kavitāciju un ar to saistītos mehānismus, piemēram, mikros kustību ar šķidruma strūklām, saspiešanu un dekompresiju materiālā ar sekojošu šūnu sienu traucējumu, kā arī augstu apkures un dzesēšanas ātrumu.

Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsvirziena sekcija (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]
Augu materiāla fragmentu ultrasonication augu šūnu matrica un uzlabo to pašu hidratāciju. (2015) secina, ka bioaktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcija no botāniskajiem produktiem ir dažādu neatkarīgu vai kombinētu mehānismu rezultāts, ieskaitot sadrumstalotību, eroziju, kapilaritāti, deteksturāciju un sonoporāciju. Šie efekti izjauc šūnu sienu, uzlabo masas pārnesi, iespiežot šķīdinātāju šūnā un izsūcot fitosavienojumu, kas ielādēts šķīdinātājā, un nodrošina šķidruma kustību, mikrosajaucot.
Kādas ir ultraskaņas ekstrakcijas galvenās priekšrocības?
- Ātrs process un liela jauda
- Zems enerģijas patēriņš
- Samazinātas apstrādes izmaksas
- Ne-termiskā tehnoloģija
- Augstāka tīrība
- Videi draudzīgas tehnoloģijas
Akustiskā kavitācija un tās ietekme
Šķidrumā ultraskaņas viļņi rada intensīvus mainīgus augstspiediena / zema spiediena ciklus, kā rezultātā veidojas kavitācijas burbuļi. Vairākos spiediena ciklos kavitācijas burbuļi aug, līdz tie sasniedz robežu, kur burbulis nevar absorbēt vairāk enerģijas. Šajā brīdī burbulis vardarbīgi implodē. Burbuļu implosijas laikā rodas ekstremāli apstākļi, piemēram, augsta temperatūra līdz 5000K, spiediens līdz 2000atm, ļoti augsts sildīšanas / dzesēšanas ātrums un spiediena starpības. Tā kā burbuļu sabrukuma dinamika ir ātrāka nekā masas un siltuma pārnese, enerģija sabrukušajā dobumā ir ierobežota ar ļoti mazu zonu, ko sauc arī par "karsto punktu". Kavitācijas burbuļa implosija izraisa arī mikroturbulences, šķidruma strūklas ar ātrumu līdz 280m / s un no tā izrietošos bīdes spēkus. Šī parādība ir pazīstama kā ultraskaņas vai akustiskā kavitācija.
katehīni
Ir zināms, ka zaļā tēja ir bagāta ar polifenoliem, piemēram, kofeīnskābi, galskābi, katehīnu, epikatehīnu, gallokatehīnu, katehīna gallātu, gallokatehīna gallātu, epikatehīna gallātu, epigallokatehīnu un epigallokatehīna gallātu (EGCG), kas padara zaļo tēju par populāru veselības pārtiku, ko patērē kā dzērienu un kā ekstraktu. EGCG ir plaši pazīstams katehīns, kas lielos daudzumos atrodas zaļās tējas žāvētās lapās (7380 mg uz 100 g), baltajā tējā (4245 mg uz 100 g) un mazākos daudzumos melnajā tējā (936 mg uz 100 g). Melnās tējas ražošanas laikā katehīni galvenokārt tiek pārveidoti par theaflavins un thearubigins, izmantojot polifenola oksidāzes.
Epigallokatehīna gallāta (EGCG) ieguvumi veselībai
No katehīnu grupas epigallokatehīna gallāts (EGCG) ir visvairāk pētītais un daudzsološākais. No pretvēža, antioksidatīvas, pretiekaisuma, anti-fibrozes, anti-kolagenāzes līdz imūnsistēmas stiprināšanai un pretnovecošanās iedarbībai, EGCG parāda daudzas priekšrocības, un tāpēc to patērē zaļās tējas dzēriena veidā, kā arī uztura bagātinātāju veidā, piemēram, kapsulas, pulveri, tabletes utt.
Pētījumi liecina, ka katehīni, piemēram, epigallokatehīna gallāts (EGCG), var mazināt iekaisumu un novērst noteiktas hroniskas slimības, piemēram, sirds slimības, diabētu un dažus vēža veidus.
EGCG un tā pretvēža iedarbība
Tā kā vēzis bieži ir dzīvībai bīstama slimība, EGCG pretvēža īpašības tiek nopietni pētītas. Pētījumi liecina, ka EGCG var inhibēt tumoroģenēzi, samazinot vai novēršot kancerogēnu iedarbību. Ir atklājumi, kas liecina, ka EGCG novērš dietilnitrosamīna izraisītu aptaukošanos saistītu aknu tumoroģenēzi, inhibējot IGF/IGF-1R asi, uzlabojot hiperinsulinēmiju un mazinot hronisku iekaisumu. Vēl viens EGCG pretvēža efekta mechnaisms ir angioģenēzes inhibīcija un tādējādi ierobežo audzēja proliferāciju.
EGCG un tā antioksidatīvā iedarbība
Cilvēka organismā notiek neskaitāmi antioksidatīvi procesi, kas veicina veselību, spēku un labsajūtu. EGCG ir antioksidants. Antioksidanti var pasargāt no šūnu bojājumiem, iznīcinot brīvos radikāļus un neitralizējot tos. Fenola gredzeni EGCG struktūrā darbojas kā elektronu slazdi un brīvo radikāļu iznīcinātāji, kavē reaktīvo skābekļa sugu veidošanos un tādējādi samazina oksidatīvā stresa radītos bojājumus.
EGCG un tā pretiekaisuma iedarbība
Iekaisumu var izraisīt slimības, hronisks stress un vides piesārņojums. Organisms uz šādiem stresa faktoriem reaģē ar iekaisumu, kam raksturīga liela skaita imūnšūnu agregācija iekaisuma vietās, proinflammācijas citokīnu izdalīšanās un reaktīvās skābekļa/slāpekļa sugas (ROS/RNS). ROS/RNS ir saistīti ar transkripcijas faktora NF-B un aktivatora proteīna-(AP-)1 aktivāciju. Pēc aktivācijas NF-jB un AP-1 pārnešana no citoplazmas uz kodolu un regulē dažādas iekaisuma gēnu ekspresijas, kas pēc tam izraisa saasinātu iekaisuma reakciju un audu bojājumus.
EGCG inhibē NF-B un AP-1 pārnešanu, ka iNOS un COX-2 ekspresija tiek pazemināta, galvenokārt iznīcinot slāpekļa oksīdu, peroksinitrītu un citus ROS/RNS, un samazinās iekaisuma faktoru veidošanās.
EGCG un tā ietekme uz osteoģenēzes veicināšanu
Osteoporoze ir smaga slimība, ko raksturo kaulu matricas deģenerācija un kaulu blīvuma zudums. EGCG uzrāda regulējošu ietekmi uz kaulu metabolismu. EGCG var izraisīt osteoklastu apoptozi un kavēt osteoklastu veidošanos, bloķējot NF-B un IL-1b veidošanos. Turklāt tas var veicināt mineralizētu kaulu mezglu veidošanos.
[sal. ar Chenyu Chu; Jia Deng; Yi cilvēks; Yili Qu (2017): Zaļās tējas ekstrakti Epigallocatechin-3-gallate dažādām procedūrām. BioMed Research International, 2017. gada sējums]