Quillaja saponīnu ultraskaņas ekstrakcija
- Quillaja saponaria Molina koka saponīna ekstrakti ir galvenais saponīnu avots rūpnieciskiem lietojumiem.
- Quillaja saponīnu ultraskaņas ekstrakcija dod augstas kvalitātes saponīnus.
- Ultraskaņas ekstrakcija ir ļoti efektīva metode, lai īsā laikā iegūtu augstu Quillaja saponīna ekstrakta ražu.
Quillaja saponīna ekstrakts
Quillaja saponīna ekstrakts (sinonīmi: quillaia ekstrakti, bois de Panama, Panamas mizas ekstrakti, quillai ekstrakti, Quillay mizas ekstrakti, ziepjūdens ekstrakti) ir viela, kas iegūta no Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) koka. Quillaja ekstrakts sastāv no vairāk nekā 100 triterpenoīdu saponīniem. Galvenie klātesošie saponīni ir quillaic acid glikozīdi. Citas galvenās sastāvdaļas ir polifenoli un tanīni, kā arī neliels daudzums sāļu un cukuru. Quillaja ekstraktu iegūst, ūdeni ekstrahējot slīpētu iekšējo mizu vai Quillaja saponaria koka stublāju un zaru koksni. Tā kā Quillaja saponīna ekstrakti satur gan virsmaktīvās vielas, gan fenola savienojumus, tie ir ārkārtīgi interesanti jutīgu funkcionālo pārtikas sastāvdaļu formulēšanai un aizsardzībai pret oksidēšanos.
Saponīnu kā dabisku emulgatoru izmantošana ievērojami pieaug, jo pieaug pieprasījums pēc veselīgiem, dabīgiem produktiem bez sintētiskām piedevām. Quillaja saponīni ir lieliski emulgatori O / W emulsijām un nanoemulsijām, un tie ir parādījuši ļoti labu iedarbību dažādos preparātos, piemēram, dzērienos un eļļas maisījumos. Izplatīts Quillaja saponīna ekstrakta pielietojums ir CBD eļļas, caurspīdīgi dzērieni un putoti pārtikas produkti. Quillaja saponīnus var lietot vienu pašu vai kombinācijā ar citiem emulgatoriem.
Q-Naturale® ir pārtikas piedeva, kuras pamatā ir Quillaja mizas saponīni, ko FDA ir apstiprinājusi kā efektīvu pārtikas un dzērienu emulgatoru. Bez emulgatora Quillaja saponīni tiek izmantoti farmaceitiskos preparātos tā antibakteriālo, pretvīrusu, pretsēnīšu, pretparazītu, pretvēža, hepatoprotektīvo un imūnadjuvantu īpašību dēļ.
- Augstākā raža
- Ātrgaitas ieguve – dažu minūšu laikā
- Augstas kvalitātes ekstrakti – Viegla, netermiska
- Zaļais šķīdinātājs (t.i., ūdens)
- Rentablu
- Vienkārša un droša lietošana
- Zemas investīciju un darbības izmaksas
- 24/7 darbība lieljaudas režīmā
- Zaļa, videi draudzīga metode
120L botānisko vielu ultraskaņas partijas ekstrakcija ar UIP2000hdT un maisītāju
Saponīnu ultraskaņas ekstrakcijas gadījuma izpēte no Quillaja
Lai sagatavotu augstas kvalitātes Quillaja ekstraktu, kas piedāvā vēlamās funkcijas kā pārtikas un farmācijas piedeva, aktīvās fitoķīmiskās vielas, proti, saponīni, ir jāizolē. Quillaja saponīns ir triterpēna saponīns, kas izolēts no ziepju koka mizas. Ultraskaņas kavitācija veicina ekstrakciju, uzlabojot kontaktu starp cietām vielām un šķidrumu un palielinot masas pārnesi.
Rūpes et al. savā pētījumā skaidri parādīt, ka ultrasoniski atbalstīta ekstrakcija (AAE) var uzlabot bioaktīvo principu ekstrakcijas procesu no Quillaja Saponaria Molina. Viņi izmantoja Quillaja koksnes un mizas skaidas un ieguva saponīnus ūdenī, izmantojot ultraskaņu, lai galaprodukts saturētu tikai dabīgas sastāvdaļas un izejvielas un to varētu izmantot pārtikas ražošanas procesos. Kā netermiska ekstrakcijas metode ekstrakcijas temperatūra ultrasonikācijas laikā pastāvīgi tika turēta 20 ° C (68 ° F). Ekstrakcijas raža ievērojami palielinājās ar ultraskaņas periodu no 10 līdz 30 minūtēm. 20 minūšu raža 20 ° C temperatūrā ultraskaņas ekstrakciju bija salīdzināma ar tām, kas sasniegtas ar parasto metodi 3 stundu ekstrakcija 60 ° C temperatūrā.
Ultraskaņas ierīces tiek izmantotas, lai sagatavotu ilgtermiņa stabilas o/w emulsijas, izmantojot Quillaja saponīna ekstraktu, lai stabilizētu emulsiju fiziski un ķīmiski. Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas emulgāciju!
Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji
Hielscher Ultrasonics ir specializējies augstas veiktspējas ultraskaņas procesoru ražošanā, lai ražotu augstas kvalitātes ekstraktus no botāniskajiem produktiem.
Hielscher plašais produktu portfelis svārstās no maziem, jaudīgiem laboratorijas ultrasonikatoriem līdz robustām stenda un pilnībā rūpnieciskām sistēmām, kas nodrošina augstas intensitātes ultraskaņu efektīvai bioaktīvo komponentu ekstrakcijai un izolēšanai (piemēram, Quercetin, kofeīns, Kurkumīns, terpēni utt.). Visas ultraskaņas ierīces no 200W līdz 16 000W Ietver krāsainu displeju digitālajai vadībai, integrētu SD karti automātiskai datu ierakstīšanai, pārlūkprogrammas tālvadības pulti un daudzas citas lietotājam draudzīgas funkcijas. Sonotrodes un plūsmas šūnas (daļas, kas saskaras ar vidi) var būt autoklāvētas un viegli tīrāmas. Visi mūsu ultrasonikatori ir būvēti 24/7 darbībai, prasa zemu apkopi un ir viegli un droši darbināmi.
Digitālais krāsu displejs ļauj lietotājam draudzīgi kontrolēt ultraskaņas iekārtas. Mūsu sistēmas spēj nodrošināt no zemām līdz pat ļoti augstām amplitūdām. Ķīmisko savienojumu, piemēram, astaksantīna, ekstrakcijai mēs piedāvājam īpašus ultraskaņas sonotrodes (pazīstami arī kā ultraskaņas zondes vai ragi), kas ir optimizēti augstas kvalitātes aktīvo vielu jutīgai izolācijai. Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Precīza ultraskaņas procesa parametru kontrole nodrošina reproducējamību un procesa standartizāciju. Hielscher rūpnieciskā mēroga automatizētās ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas ir paredzētas augstākās kvalitātes ekstraktu augstām ražošanas jaudām, vienlaikus samazinot darbaspēku, izmaksas un enerģiju.
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!
Literatūra/Atsauces
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Ultrasoniski atbalstīta bioaktīvo principu ekstrakcija no Quillaja Saponaria Molina. Starptautiskais ultrasonics kongress, Universidad de Santiago de Chile, 2009. gada janvāris.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponīni no Quillaja saponaria un Quillaja brasiliensis: īpašas ķīmiskās īpašības un bioloģiskās aktivitātes. Molekulas. 2019. gada janvāris; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): Saponīna stabilizētas nanoemulsijas formulēšana ar ultraskaņas metodi un tās loma, lai aizsargātu kvercitīna degradāciju no UV gaismas. Ultrasonics Sonochemistry 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Saponīnu ieguve un izolēšana. In: Satyajit D. Sarker un Lutfun Nahar (eds.), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Nanoemulsiju fizikālā stabilitāte ar emulgatoru maisījumiem: Tween 80 aizstāšana ar quillaja saponīnu. LWT – Pārtikas zinātne un tehnoloģija 111, 2019. 760-766.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Par Quillaja koku un tā saponīniem
Quillaja Saponaria Molina koks, kas pazīstams arī kā Dienvidamerikas ziepjūdens, Čīlē aug dabiski un plaši. Quillaja Saponaria koks (Rosaceae ģimene) ir liels mūžzaļš ar biezu mizu, kura dzimtene ir vairākas Dienvidamerikas valstis, īpaši Bolīvija, Čīle un Peru.
Quillaja saponīna ekstrakts satur galvenokārt saponīnus, bet arī polifenolus, tanīnus, kā arī sāļus un cukurus nelielos daudzumos. Quillaja saponīni ir molekulas, kas veidotas no triterpēnu kodola ar divām cukura ķēdēm. Šīs cukura ķēdes piešķir saponīniem hidrofilu īpašību (= izšķīst ūdenī), bet triterpēnu kodols ir hidrofobs (= ūdeni atgrūdošs). Tiem tas ir amfotisks tenside, kas padara saponīnus par nejonu tensoaktīviem, ļaujot samazināt virsmas spraigumu, šķīdināt hidrofobus produktus ūdens šķīdumos, kā arī veidot mikro-/nano-emulsijas.
Quillaja kokā miza satur aptuveni 5% lielāko saponīnu daudzumu, savukārt koksnē ir aptuveni 2% saponīnu.
Tā kā saponīni ir dabiskas vielas ar labām putojošām un emulgējošām īpašībām, tos bieži izmanto kā putojošus līdzekļus pārtikas, dzērienu un alus rūpniecībā, kā virsmaktīvās vielas kosmētikā, kā piedevas agroķīmiskajās vielās un dzīvnieku barībā, kā arī kā palīgvielas vakcīnās.
Quillaja ekstraktu ražošana tiek veikta ar ūdens ekstrakciju; tā ražošanā netiek izmantoti citi šķīdinātāji. Galaprodukts, vai nu neapstrādāts, vai attīrīts ekstrakts šķidrā vai pulvera sastāvā, satur tikai dabīgas sastāvdaļas un izejvielas, ko atļauts izmantot pārtikas ražošanas procesos. (Cares et al. 2009)
Kas ir Saponīni?
Vārds saponīns ir atvasināts no latīņu vārda sapo, kas nozīmē ziepes. Saponīni ir fitoķīmiskās vielas, kas atrodamas galvenokārt, bet ne tikai augos, kuriem piemīt putojošas īpašības un kas sastāv no policikliskiem aglikoniem, kas piestiprināti pie vienas vai vairākām cukura sānu ķēdēm. Aglikona daļa, ko sauc arī par sapogenīnu, ir vai nu steroīds (C27), vai triterpēns (C30). Saponīnu putošanas spēju izraisa hidrofoba (taukos šķīstoša) sapogenīna un hidrofilās (ūdenī šķīstošās) cukura daļas kombinācija. [Majinda, 2012: 515. lpp.] Augu materiāli ar lielu saponīna daudzumu tradicionāli tiek izmantoti kā emulgatori. Izcili piemēri augiem, kas bagāti ar saponīniem, ir ziepjakmens (Quillaja saponaria; Rosaceae), ziepjūdens (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) un šikakai pulveris (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponīni ir amfipātiskie glikozīdi ar augstu molekulmasu, kuriem strukturāli ir viena vai vairākas hidrofilās glikozīdu daļiņas, kas apvienotas ar lipofīlo triterpēna atvasinājumu. Īpaši farmācijas nozarē saponīni ir piesaistījuši lielu uzmanību, pateicoties to bioloģisko īpašību klāstam, tostarp spējai stimulēt imūnreakciju, padarot tos par galvenajiem palīgvielu kandidātiem.
Viss, kas jums jāzina par ultraskaņas ekstrakciju
Ultraskaņas ekstrakcija (AAE), arī sono-ekstrakcija, ir ļoti efektīva, zaļa ekstrakcijas metode, lai izolētu bioaktīvās vielas, piemēram, olbaltumvielas, vitamīnus, polifenolus, dabiskos pigmentus, lipīdus utt., No augu matricām. Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz akustiskās kavitācijas darba principu.
Ja šķidruma sistēmām tiek piemēroti intensīvi ultraskaņas viļņi, notiek akustiskā kavitācija, kas ir vakuuma burbuļu ģenerēšanas, augšanas un iespējamā sabrukuma parādība (skatīt attēlu zemāk). Ultraskaņas viļņu izplatīšanās laikā vakuuma burbuļi svārstās un aug, līdz tie sasniedz punktu, kad tie nevar absorbēt papildu enerģiju. Burbuļu augšanas kulminācijā tie sabrūk vardarbīgi, kas izraisa lokāli termisku, mehānisku un ķīmisku iedarbību. Mehāniskā iedarbība ietver augstu spiedienu līdz 1000atm, turbulences un intensīvus bīdes spēkus. Šie spēki izjauc šūnu sieniņas un veicina masas pārnesi starp šūnas iekšpusi un šķīdinātāju, kas atbrīvo bioaktīvos savienojumus apkārtējā šķidrumā (t.i., šķīdinātājā).
Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz akustisko kavitāciju un tās hidrodinamiskajiem bīdes spēkiem
Ultraskaņas cietā šķidruma ekstrakcija savienojumiem no botāniskajiem un šūnu audiem ir labi izpētīta. Ļoti intensīvu ultraskaņas viļņu pielietošana ievērojami veicina ekstrakcijas procesus. Bez procesa intensifikācijas – kas nodrošina lielāku ražu un īsāku ekstrakcijas laiku – tiek novērsta termiskā degradācija un temperatūras jutīgu sastāvdaļu zudums, jo ultrasonication ir netermiska apstrāde. Turklāt ultraskaņas ekstrakcijai ir zemas ieguldījumu un ekspluatācijas izmaksas, samazina šķīdinātāju izmantošanu un / vai ļauj izmantot zaļākus šķīdinātājus, kas padara to par ekonomisku un videi draudzīgu ekstrakcijas tehniku. Pārspējot tradicionālās ekstrakcijas metodes, no pārtikas rūpniecības ir pieņemta ultrasoniski atbalstīta ekstrakcija (AAE), lai ražotu bioaktīvus ar ekonomiskiem ieguvumiem.
Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsvirziena sekcija (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]
Augstas jaudas ultraskaņas procesori no laboratorijas līdz izmēģinājuma un rūpnieciskajam mērogam.