Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd anthocyanin ekstraksjon

  • Anthocyaniner er mye brukt som naturlig fargestoff og ernæringsmessige additiv i matvarer.
  • Ultrasonisk ekstraksjon fremmer utgivelsen av høy kvalitet anthocyaniner fra planter som resulterer i høyere avkastning og en rask prosess.
  • Sonikering er en mild, grønn og effektiv teknikk for industriell produksjon av mat-/Pharma-grade anthocyaniner.

antocyaner

Anthocyaniner er mye brukt som naturlig fargestoffer i næringsmiddelindustrien. De har et bredt spekter av fargetoner, alt fra oransje til rødt, til lilla og blått, avhengig av molekylstruktur og pH-verdi. Interessen for anthocyaniner er ikke bare basert på deres fargeeffekt, men også på grunn av deres helse-fordelaktige egenskaper. På grunn av økende miljømessige og helsemessige bekymringer i forhold til syntetiske fargestoffer, naturlige fargestoffer er et flott alternativ som miljøvennlig fargestoff for næringsmiddel-og legemiddelindustrien.

Ultralyd-forbedret anthocyanin-ekstraksjon

Fordeler med ultralydsekstraksjon

  • Høyere utbytter
  • Rask utvinningsprosess – innen minutter
  • Høy kvalitet ekstrakter – mild, ikke-termisk ekstraksjon
  • Grønne løsemidler (vann, etanol, glyserin, veget. oljer etc.)
  • Enkel og sikker drift
  • Lave investeringer og driftskostnader
  • Robusthet og lite vedlikehold
  • Grønn, miljøvennlig metode

UP100H med MS14 sonotrode for ekstraksjon av planter

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Ultralydutvinning kan utføres i batchoperasjon og kontinuerlig gjennomstrømmingsmodus. (Klikk for å forstørre!)

Sonication oppsett med UIP1000hdT for ekstraksjon av bioaktive forbindelser fra planter i en batch. [Petigny et al. 2013]

Slik Pakk Anthocyyanins med ultralyd? – Casestudier

Ultralyd anthocyanin ekstraksjon fra Purple Rice oryza sativa L.

Ultralyd ekstraksjon med UP200StPurple ris av belastningen oryza sativa (også kjent som Violet Nori eller fiolett ris) er usedvanlig rik på fenolene som favonoid gruppe anthocyaniner. Turrini et al. (2018) brukt ultralyd ekstraksjon å isolere polyphenolics som anthocyaniner og antioksidanter fra caryopsis (i hele, brune, og parboiled form) og bladene av lilla ris. Ultralyd ekstraksjon ble utført ved hjelp av en Hielscher UP200St (200W, 26kHz, Bilde. venstre) og etanol 60% som løsemiddel.
For å bevare anthocyanin integritet, ble ultralyd ekstrakter lagret ved − 20 ° c, som tillot å lagre dem i minst tre måneder.
Cyanidin-3 glucoside (også kjent som chrysanthemin) var den desidert største oppdagede anthocyanin i "Violet Nori", "Artemide" og "Nerone" kultivarer undersøkt i studiet av Turrini et al., mens peonidin-3-glucoside og Cyanidin-3-rutinoside (også antirrhinin) ble funnet i lavere mengder.
Den fiolblader av oryza sativa er en utmerket kilde til anthocyaniner og total fenoliske innhold (TPC). Med et beløp ca 2-3-fold høyere enn i ris og mel, oryza blader presentere en billig råstoff for utvinning av anthocyaniner. En anslått avkastning på ca 4 kg anthocyanin/t friske blader er betydelig høyere enn for 1 kg anthocyanin/t ris, beregnet på grunnlag av mediet anthocyanin beløpene oppdages i "Violet Nori" ris (1300 μg/g ris, som cyanidin-3-glucoside) for en yield på ca 68 kg av ris fra 100 kg Paddy.

Ultralyd anthocyanin ekstraksjon fra rød kål

Ravanfar et al. (2015) har undersøkt effektiviteten av ultralydutvinning av anthocyaniner fra rød kål. Ultralydutvinning eksperimenter ble utført ved hjelp av ultralydsystem UP100H (Hielscher Ultrasonics, 30 kHz, 100 W). Sonotrode MS10 (10mm tip diameter) ble satt inn i sentrum av en temperaturstyrt Jacketed glass beger.
UP400St opprørt 8L utvinning oppsettFersk kuttet rød kål biter av 5mm dimensjon (kubikk form) og 92,11 ± 0,45% fuktinnhold ble brukt for dette eksperimentet. En Jacketed glass beger (volum: 200ml) var fylt med 100 ml av destillert vann og 2g av rød kål stykker. Begeret ble dekket med aluminiumsfolie for å hindre tap av løsemiddel (vann) ved fordampning under prosessen. I alle eksperimenter ble temperaturen i begeret opprettholdt ved hjelp av termostat kontrolleren. Prøvene ble endelig samlet inn, filtrert og sentrifugert på 4000rpm og supernatanter ble benyttet for å bestemme anthocyanin yield. Ekstraksjon i vannbad ble utført som kontroll eksperiment.
Den optimale avkastningen av anthocyanin fra rød kål ble bestemt ved kraften i 100 W, den tiden av 30 min og temperaturen på 15 ° c som resulterte i anthocyanin avkastning på ca 21 mg/L.
På grunn av sin fargeendringer på pH-verdi og sin intense farging, har rød kål fargestoff blitt brukt som en pH-indikator i farmasøytiske formuleringer eller som antioksidanter og fargestoffer i mat-systemer, henholdsvis.

Ultralydutvinning fremmer utgivelsen av polyfenoler som anthocyaniner fra planter.

Ultrasonics forsterker ekstraksjon av anthocyaniner fra plantemateriale betraktelig.
Kilde: Ravanfar et al. 2015

Andre studier viser vellykket ultralydutvinning av anthocyaniner fra blåbær, bjørnebær, druer, kirsebær, jordbær og lilla søtpotet blant andre.

Hielscher Ultrasonics produserer høyytelses ultralydmaskiner for sonokemiske applikasjoner.

Ultralydsprosessorer med høy effekt fra Lab til pilot og industriell skala.

High Performance Ultrasonic Extractors

Ultralydprosesstesting og analyseHielscher Ultrasonics er spesialisert i produksjon av høyytelses ultralydsprosessorer for produksjon av høykvalitets ekstrakter fra botanikk.
Hielscher brede produktportefølje spenner fra små, kraftige laboratorie ultralydmaskiner til robuste benk-og fullt industrielle systemer, som gir ultralyd med høy intensitet for effektiv ekstraksjon og isolering av bioaktive stoffer (f.eks. Anthocyaniner gingerol, piperin, curcumin osv.). Alle ultralydsenheter fra 200W til 16, 000W har en farget skjerm for digital kontroll, et integrert SD-kort for automatisk dataregistrering, nettleser fjernkontroll og mange flere brukervennlige funksjoner. Sonotroder og strømnings cellene (delene, som er i kontakt med mediet) kan autoklaveres og er enkle å rengjøre.
Hielscher robuste ultralydsprosessorer er bygget for 24/7 drift under full belastning, krever lite vedlikehold og er enkle og trygge å betjene. En digital fargeskjerm gir en brukervennlig kontroll over ultralyd.
Våre systemer er i stand til å levere fra lavt til svært høy amplituder. For ekstraksjon av cannabinoider og terpener, tilbyr vi spesielle ultralyd sonotroder (også kjent som ultralyd sonder eller horn) som er optimalisert for fornuftig isolering av høykvalitets aktive stoffer. Alle våre systemer kan brukes til ekstraksjon og etterpå emulgering av cannabinoider. Den robuste Hielscher ' s ultralydsutstyr muliggjør kontinuerlig drift (24/7) ved tung belastning og i krevende miljøer.

Nøyaktig kontroll av ultralydsprosessparametrene sikrer reproduserbarhet og prosess standardisering.
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 hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Ultralydutvinning system UIP4000hdT

UIP4000hdT (4kW) ultralydsprosessor for ekstraksjon

Litteratur / Referanser

  • Chemat, Farid; Rombaut, Natacha; Sicaire, Anne-Gaëlle; Meullemiestre, Alice; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Abert-Vian, Maryline (2017): ultralydassistert ekstraksjon av mat og naturlige produkter. Mekanismer, teknikker, kombinasjoner, protokoller og programmer. En gjennomgang. Ultrasonics Sonochemistry 34 (2017) 540 – 560.
  • Ravanfar, Raheleh; Tamadon, Ali Mohammad, Niakousari, Mehrdad (2015): optimalisering av ultralydassistert ekstraksjon av anthocyaniner fra rød kål ved hjelp av Taguchi design metode. J mat sci teknologien. 2015 desember; 52 (12): 8140 – 8147.
  • Turrini, Federica; Boggia, Raffaella; Leardi, Riccardo; Borriello, Matilde; Zunin, Paola (2018): optimalisering av ultralyd-assistert ekstraksjon av Fenoliske forbindelser fra oryza sativa L. ' Violet Nori ' og bestemmelse av antioksidant egenskaper av sine caryopses og Leaves. Molekyler 2018, 23, 844.


Fakta Verdt å vite

Hvordan fungerer Ultralydassistert ekstraksjon?

Anvendelsen av intense ultralydbølger til et flytende medium resulterer i kavitasjon. Fenomenet kavitasjon fører lokalt til ekstreme temperaturer, trykk, oppvarmings-/kjøle rater, trykkforskjeller og høy skjærkraft i mediet. Når kavitasjon bobler implode på overflaten av faste stoffer (for eksempel partikler, planteceller, vev etc.), mikro-Jets og interparticlular kollisjon generere effekter som overflate peeling, erosjon og partikkel sammenbrudd. I tillegg skaper implosjon av kavitasjon bobler i flytende medier makro-turbulenser og mikro-miksing.
Ultralyd irraditation av plantemateriale fragmenter matrisen av planteceller og forbedrer hydrering av det samme. Chemat et al (2015) konkluderer med at ultralyd ekstraksjon av bioaktive forbindelser fra planter er et resultat av ulike uavhengige eller kombinerte mekanismer, inkludert fragmentering, erosjon, kapillaritet, detexturation og sonoporation. Disse effektene forstyrre celle veggen, forbedre masseoverføring ved å skyve løsemiddel inn i cellen og suge phyto-sammensatte lastet løsemiddel ut, og sikre flytende bevegelse ved mikro-miksing.

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

Ultralyd irraditation av plantemateriale fragmenter matrisen av planteceller og forbedrer hydrering av det samme. Chemat et al. (2015) konkluderer med at ultralyd ekstraksjon av bioaktive forbindelser fra planter er et resultat av ulike uavhengige eller kombinerte mekanismer, inkludert fragmentering, erosjon, kapillaritet, detexturation og sonoporation. Disse effektene forstyrre celle veggen, forbedre masseoverføring ved å skyve løsemiddel inn i cellen og suge phyto-sammensatte lastet løsemiddel ut, og sikre flytende bevegelse ved mikro-miksing.
Ultrasonisk ekstraksjon oppnår en svært rask isolering av forbindelser – overgått konvensjonelle utvinningsmetoder i kortere prosesstid, høyere utbytte, og ved lavere temperaturer. Som en mild mekanisk behandling unngår ultralydassistert ekstraksjon den termiske degradering av bioaktive komponenter og utmerker seg i sammenligning med andre teknikker som konvensjonelle løsningsmiddel ekstraksjon, hydrodistillation eller Soxhlet-ekstraksjon, som er kjent for å ødelegge varmefølsomme molekyler. På grunn av disse fordelene, er ultralydutvinning den foretrukne teknikken for frigjøring av temperaturfølsomme bioaktive forbindelser fra planter.

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]

Anthocyanin – En verdifull plante pigment

Anthocyaniner er vacuolar plante pigmenter, som kan vises rød, lilla, blå eller svart. Fargen uttrykk for vannløselige anthocyanin pigmenter avhenger av deres pH-verdi. Anthocyaniner finnes i cellen vacuole, for det meste i blomster og frukt, men også i blader, stengler, og røtter, hvor de finnes hovedsakelig i ytre celle lag som epidermis og perifere mesophyll celler.
Hyppigst forekommende i naturen er glykosider av cyanidin, Delphinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin, og petunidin.
Prominente eksempler på planter rik på anthocyaniner inkluderer Vaccinium arter, som blåbær, tranebær, og blåbær; Rubus bær, inkludert svart bringebær, røde bringebær, og bjørnebær; solbær, kirsebær, aubergine, svart ris, Ube, Okinawa søtpotet, Concord drue, muscadine drue, rød kål, og fiol kronblader. Red-fleshed fersken og epler inneholder anthocyaniner. Anthocyaniner er mindre rikelig i banan, asparges, Pea, fennikel, pære og potet, og kan være helt fraværende i visse kultivarer av grønne gooseberries.

Anthocyaniner som cyanidin, Delphinidin, pelargonidin, peonidin, malvidin og petunidin kan effektivt ekstraksjon ved hjelp av effekt ultralyd.

Struktur av de viktigste anthocyaniner

Anthocyaniner er et flott alternativ til å erstatte syntetiske fargestoffer i matvarer. Anthocyaniner er godkjent for bruk som mat fargestoffer i EU, Australia og New Zealand, og har fargestoff kode E163. Anthocyaniner finnes i frukt og grønnsaker og kan beskrives som en type vannløselige plante pigmenter. Kjemisk, anthocyaniner er glykosider av Anthocyanidins basert på 2-phenylbenzophyrylium (flavylium) struktur. Det er mer enn 200 distinkte fytokjemikalier som faller inn i kategorien anthocyaniner. Som en hoved farge pigment i vill frukt og bær, er det mange kilder som anthocyaniner kan trekkes ut. En fremtredende kilde til anthocyaniner er huden av druer. Anthocyanin pigmenter i drue huden består hovedsakelig av di-glucosides, mono-glucoside, acylated monoglucosides samt acylated di-glucosides av peonidin, malvidin, cyanidin, petunidin og Delphinidin. Den anthocyanin innhold i druer varierer fra 30-750mg/100g.
De mest fremtredende anthocyaniner er cyanidin, Delphinidin, pelargonidin, peonidin, malvidin og petunidin.
For eksempel anthocyaniner peonidin-3-caffeoyl-p-hydroxybenzoyl sophoroside-5-glucoside, peonidin-3-(6 "-caffeoyl-6'''-feruloyl sophoroside) -5-glucoside, og cyanidin-3-caffeoyl-p-hydroxybenzoyl sophoroside-5-glucoside er funnet i lilla søtpoteter.

antocyaner – Helsemessige fordeler

Foruten deres store evne til å fungere som en naturlig mat fargestoff, anthocyaniner er høyt verdsatt for sine antioksidativ effekter. Derfor viser anthocyaniner mange positive helseeffekter. Forskning har vist at anthocyaniner kan hemme DNA skade i kreftceller, hemme fordøyelsesenzymer, indusere insulin produksjon i isolerte bukspyttkjertel celler, redusere inflammatoriske reaksjoner, beskytte mot alder relatert nedgang i hjernens funksjon, forbedre tetthet av kapillær blodkar og hindre thrombocyte aggregering.