Hielscher ultralydteknologi

Overlegen katekin ekstrakter med ultrasonics

Katekin som epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (EKG) og epicatechin (EC) er polyfenoler, som viser betydelige helsemessige fordeler. Mens katekin finnes i mindre mengder i grønn te, kakao, frukt og noen andre matvarer, for høye doseinntak er katekinekstrakter foretrukket. Ultralydekstraksjon er et facile og rask grønn teknikk for å isolere katekiner fra planter, for eksempel grønne teblader, ved hjelp av vann som løsemiddel. Ultrasonisk produserte katekinekstrakter er høykvalitets, løsemiddelfrie forbindelser for bruk i kosttilskudd og legemidler.

Ultralyd ekstraksjon av katekiner

Grønne teblader er rike på katekiner som epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (EKG) og epicatechin (EC), som kan ekstraheres ved ultralydbehandling.Ultralydekstraksjon er en ikke-termisk teknikk, som er basert på anvendelse av rene mekaniske krefter. Lavfrekvente ultralydbølger med høy intensitet kobles sammen via en ultralydsonde (sonotrode) i et flytende medium. De intense skjærkreftene til akustisk kavitasjon perforere og forstyrre cellemembraner, forbedre masseoverføring mellom celleinteriøret og løsningsmidlet, og slipp de intracellulære forbindelsene inn i løsningsmidlet.
I sin omfattende gjennomgang av ekstraksjonsmetoder fra grønn te (Camellia sinensis) fant Banerjee og Chatterjee (2015) at probe-type ultrasonicators er betydelig mer effektive enn ultralydbad. Videre sier forfatterne at ultralydekstraksjon er den foretrukne modusen for tekatekiner ekstraksjon på grunn av økt effekt av ekstraksjonsprosessen ved lavere temperatur, noe som forhindrer termisk nedbrytning av varmefølsomme forbindelser og bevarer deres medisinske verdi. Høy temperatur ekstraksjon fører ofte til nedbrytning av polyfenoler og øker protein og pektin frigjøring, noe som forstyrrer organoleptic kvaliteten på te ved kremdannelse. Fordelen med sonikering ligger i sin ikke-termiske mekanisme. Ultralydekstraksjon kan øke tea polyphenol yield ved 65 °C sammenlignet med tradisjonell ekstraksjon ved 85 °C.
Ultralydekstraksjon gir et høyt utbytte av næringsstoffer av høy kvalitet. Som en ikke-termisk prosess unngår ultralydekstraksjon tap av varmefølsomme næringsstoffer.
Ultralydekstraksjon kan også utføres ved romtemperatur eller i avkjølte væsker. Klikk her, for å lese mer om ultrasonisk kaldbrygget te!

Fordeler med ultralyd EGCG ekstraksjon

  • Løsemiddelfri / vannbasert
  • høyt ekstraksjonsutbytte
  • Høy kvalitet ekstrakter
  • Full Spectrum ekstrakter
  • rask prosess
  • Grønn, miljøvennlig
  • enkel og sikker drift
  • Lite vedlikehold
  • rask ROI
Ultralydprosessor UIP2000hdT (2kW) med omrørt batchreaktor

Ultralyd homogenisator UIP2000hdT (2kW) med kontinuerlig omrørt batchreaktor

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Case Study av ultralyd katekin ekstraksjon

Ultralydekstraksjon kan utføres ved hjelp av ulike løsemidler, inkludert vann, etanol, vann: etanolblanding, isopropanol, vegetabilsk olje, glyserin, etc.
I en studie fra 2018 sammenlignet Ayyildiz et al. ultralydekstraksjon ved hjelp av vann og etanol som løsemidler med den konvensjonelle varmtvannsutvinningsmetoden. For denne studien på pilotskala brukte den en Hielscher UIP2000hd (2kW, 20 kHz) ultrasonicator i batch og i kontinuerlig flytoppsett.
Resultatene viste at ultralydekstraksjon med etanol var betydelig (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. [/two_thirds] [one_third_last] [/one_third_last] [two_thirds]

Ultralyd avsug med høy ytelse

Hielscher Ultrasonics' utvinningssystemer brukes over hele verden i mat og pharma for kommersiell produksjon av planteekstrakter av høy kvalitet som brukes som kosttilskudd og legemidler. Wether du ønsker å produsere mindre grupper av kaldbrygget te eller behandle store mengder høy kvalitet polyfenol / katekin ekstrakter, Hielscher Ultrasonics har egnet ultralyd extractor for deg. Ultralydatorene er enkle og trygge å betjene. Intuitiv programvare og digital kontroll via berøringsskjerm gir mulighet for en nøyaktig prosesskontroll. Robustheten til Hielschers ultralydutstyr gir mulighet for 24/7-drift på tung og i krevende miljøer.

Prosessstandardisering med Hielscher Ultrasonics

Mat- og pharma-grade ekstrakter bør produseres i henhold til Good Manufacturing Practices (GMP) og under standardiserte behandlingsspesifikasjoner. Hielscher Ultrasonics digitale utvinningssystemer kommer med intelligent programvare, noe som gjør det enkelt å sette og kontrollere sonikeringsprosessen nettopp. Automatisk dataregistrering skriver alle ultralydprosessparametere som ultralydenergi (total og netto energi), amplitude, temperatur, trykk (når temp- og trykksensorer er montert) med dato- og tidsstempel på det innebygde SD-kortet. Dette gjør at du kan revidere hver ultrasonisk behandlet mye. Samtidig sikres reproduserbarhet og kontinuerlig høy produktkvalitet.
Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor for å be om ytterligere informasjon om ultralydprosessorer, applikasjoner og pris. Vi vil gjerne diskutere prosessen med deg og å tilby deg et ultralydsystem som oppfyller dine krav!









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer ultralyd homogenisatorer med høy ytelse for dispersjon, emulgering og celle utvinning.

Høyeffekts ultralyd homogenisatorer fra Lab til Pilot og Industriell skala.

Litteratur / Referanser



Fakta Verdt å vite

ultralyd utvinning – arbeidsprinsipp

Ultralydekstraksjon er en mekanisk metode for frigjøring og isolere intracellulær forbindelse fra cellematriser som planteceller. Når høyeffekts ultralydbølger kobles til en slurry (f.eks bestående av macerated plantepartikler i vann eller løsemiddel), genererer de svært energiske ultralydbølgene kavitasjon. Fenomenet kavitasjon fører lokalt til ekstreme temperaturer, trykk, oppvarming / kjølehastigheter, trykkdifferensialer og høye skjærkrefter i mediet. Når kavitasjonbobler imploderer på overflaten av faste stoffer (som partikler, planteceller, vev etc.), genererer mikrostråler og interparticlulær kollisjon effekter som overflatepeeling, erosjon og partikkelnedbrytning. I tillegg skaper implosjonen av kavitasjonsbobler i flytende medier makroturbulenser og mikroblanding.
Ultralydbestråling representerer en effektiv måte å forbedre masseoverføringsprosesser på, siden sonikering resulterer i kavitasjon og dens relaterte mekanismer som mikrobevegelse av flytende dyser, kompresjon og dekompresjon i materialet med den påfølgende forstyrrelse av cellevegger, samt høy oppvarming og kjøling.

Ultralyd disruptors brukes til utdrag fra phyto kilder (f. eks planter, alger, sopp)

Ultralydutvinning fra planteceller: den mikroskopiske tverr delen (TS) viser virkningsmekanismen under ultralyd ekstraksjon fra celler (forstørrelse 2000x) [ressurs: Vilkhu et al. 2011]

Ultralydbehandling av plantemateriale fragmenterer matrisen av planteceller og forbedrer hydreringen av det samme. Chemat et al. (2015) konkluderer med at ultralydutvinning av bioaktive forbindelser fra planter er et resultat av forskjellige uavhengige eller kombinerte mekanismer, inkludert fragmentering, erosjon, kapillæritet, detexturation og sonoporation. Disse effektene forstyrrer celleveggen, forbedrer masseoverføringen ved å skyve løsemiddel inn i cellen og suge fytoforbindelselastet løsningsmiddel ut, og sikre væskebevegelse ved mikroblanding.

Hva er de viktigste fordelene med ultralydekstraksjon?

  • Rask prosess og høy effekt
  • Lav energiforbruk
  • Reduserte behandlingskostnader
  • Ikke-termisk teknologi
  • Høyere renhet
  • Grønn teknologi

Akustisk kavitasjon og dens effekter

I væsken skaper ultralydbølgene intense vekslende høytrykks - / lavtrykkssykluser, noe som resulterer i dannelse av kavitasjonsbobler. Over flere trykksykluser vokser kavitasjonsboblene til de når en grense, hvor boblen ikke kan absorbere mer energi. På dette punktet boblen imploderer voldsomt. Under boble implosjon ekstreme forhold som høye temperaturer på opptil 5000K, trykk på opptil 2000atm, svært høy oppvarming / kjøling priser og trykkdifferensialer oppstår. Siden boblekollapsdynamikken er raskere enn masse- og varmeoverføring, er energien i det kollapsende hulrommet begrenset til en svært liten sone, også kalt "hot spot". Implosjonen av kavitasjonsboblen resulterer også i mikroturbulenser, flytende stråler på opptil 280m/ s hastighet og resulterende skjærkrefter. Dette fenomenet er kjent som ultralyd eller akustisk kavitasjon.

Ultralyd/akustisk kavitasjon skaper svært intense krefter som åpner celleveggene kjent som lyse (Klikk for å forstørre!)

Ultrasonisk ekstraksjon er basert på akustisk kavitasjon og dens hydrodynamisk skjærkrefter

Catechins

Grønn te er kjent for å være rik på polyfenoler som caffeic acid, gallic acid, katekin, epicatechin, gallocatechin, katekingalat, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin, og epigallocatechin gallate (EGCG), som gjør grønn te en populære helsekost forbrukes som drikke og som ekstrakt. EGCG er en velkjent katekin, som er tilstede i store mengder i tørkede blader av grønn te (7380 mg per 100 g), hvit te (4245 mg per 100 g), og i mindre mengder i svart te (936 mg per 100 g). Under svart te produksjon, katekiner er for det meste konvertert til theaflavins og thearubigins via polyfenol oksidaser.

Helsemessige fordeler av Epigallocatechin Gallate (EGCG)

Fra gruppen av katekiner er epigallocatechin gallate (EGCG) den mest undersøkte og mest lovende. Fra anti-kreft, antioksidativ, antiinflammatorisk, anti-fibrose, anti-kollagennase til immunsystemet øker og anti-aldring effekter, EGCG viser mange fordeler og er derfor konsumert i form av grønn te drikke samt i form av kosttilskudd kapsler, pulver, tabletter osv.
Forskningsstudier tyder på at katekiner som epigallocatechin gallate (EGCG) kan redusere betennelse og kan forhindre visse kroniske tilstander, som hjertesykdom, diabetes, og noen former for kreft.

EGCG og dets krefteffekter

Siden kreft er en ofte livstruende sykdom, er kreftegenskapene til EGCG under tung forskning. Studier tyder på at EGCG kan hemme tumorigenesis ved å redusere eller eliminere kreftfremkallende effekter. Det er funn som tyder på at EGCG forhindrer dietylnitrosamin-indusert fedme-relatert levertumorigenesis ved å hemme IGF/IGF-1R aksen, forbedre hyperinsulinemi, og dempe kronisk betennelse. En annen metoknaisme av EGCG's krefteffekt er hemming av angiogenese og dermed begrense tumorspredning.

EGCG og dets antioksidative effekter

Utallige antioksidative prosesser forekommer i menneskekroppen og bidrar til helse, styrke og velvære. EGCG er en antioksidant. Antioksidanter kan beskytte mot cellulær skade ved å scavenging frie radikaler og nøytralisere dem. Fenolringene i EGCG-strukturen fungerer som elektronfeller og scavengers av frie radikaler, hemmer dannelsen av reaktive oksygenarter, og reduserer dermed skader forårsaket av oksidativt stress.

EGCG og dens antiinflammatoriske effekter

Betennelse er kan skyldes sykdom, kronisk stress og miljøforurensning. Kroppen reagerer på slike stressfaktorer med betennelse, som kjennetegnes av aggregering av et stort antall immunceller på inflammatoriske steder, frigjøring av proinflammatoriske cytokiner og reaktive oksygen/ nitrogenarter (ROS / RNS). ROS/RNS er relatert til aktivering av transkripsjonsfaktor NF-B og aktivatorprotein-(AP-)1. Etter aktivering, NF-jB og AP-1 overføring fra cytoplasma til kjernen og oppregulere en rekke inflammatoriske genuttrykk, som senere forårsaker en forverret inflammatorisk respons og vevskade.
EGCG hemmer overføringen av NF-B og AP-1 at uttrykket av iNOS og COX-2 er nedregulert hovedsakelig ved å scavenging nitrogenoksid, peroksysoitrite, og andre ROS / RNS og produksjonen av inflammatoriske faktorer reduseres.

EGCG og dens effekter på osteogenesis-markedsføring

Osteoporose er en alvorlig sykdom preget av degenerasjon av beinmatrisen og tap av bentetthet. EGCG viser regulatoriske effekter på beinmetabolismen. EGCG kan indusere apoptose av osteoklaster og hemme dannelsen av osteoklaster ved å blokkere generering av NF-B og IL-1b. Videre kan det fremme dannelsen av mineraliserte beinknuter.
[jf. Chenyu Chu; Jia Deng; Yi Man; Yili Qu (2017): Grønn te Ekstrakter Epigallocatechin-3-gallate for ulike behandlinger. Biomed Research International Vol. 2017]