Extração de capsaicina ultra-sônica de Hot Chili Peppers
- A capsaicina é o principal sabor e composto de especiarias em pimentas quentes, também conhecido como pimentões.
- Para produzir capsaicina de alta qualidade como sabor aromático e ingrediente medicinal, uma técnica de extração eficiente, mas leve é necessária para evitar a degradação.
- A extração ultra-sônica é um método de extração mecânica suave, que dá altos rendimentos de capsaicina em um tempo de extração muito curto.
Ultrasonics de alta performance para extratos de capsaicina de alta qualidade
A extração ultra-sônica de capsaicinos de pimentas de pimentões quentes (por exemplo Capsicum frutescens) melhora o rendimento da extração significativamente. O ultra-som do poder promove a perfuração e o rompimento de paredes de pilha, assim como o inchamento e a hidratação empurrando o solvente nas pilhas da planta. Isto conduz a uma transferência maciça aumentada das substâncias intracelular (que incluem capsaicinoids) das pilhas da planta no solvente.
Como uma técnica de processamento puramente mecânica, não-térmica, a extração ultra-sônica impede a degradação térmica de compostos termo-Labil. A cavitação ultra-sônica intensifica o processo da extração, tendo por resultado rendimentos elevados da qualidade superior do extrato. O investimento e os custos operacionais dos equipamentos de extração ultra-sônica são relativamente baixos e permitem um RoI rápido.
- Rendimento superior
- Extração de alta velocidade – em poucos minutos
- extratos de alta qualidade – Leve, não térmico
- Solventes verdes (por exemplo, água/etanol)
- económicamente viáveis
- operação fácil e segura
- Baixo investimento e custos operacionais
- 24/7 operação pesados-dever
- Verde, eco-friendly método
Extração ultra-sônica do grupo 120L de Botanicals com UIP2000hdT e agitador
Extração ultra-sônica de capsaicinoid – no modo de fluxo contínuo ou em lote
Lote: Processos de extração ultra-sônica podem ser operados como processos em lote simples ou como tratamento embutido, onde o meio é continuamente alimentado através de um reator de fluxo Ultrassônico.
Processamento em lote é um procedimento fácil, onde a extração é realizada lote por lote. Hielscher ultrasonics oferece processadores ultra-sônicos para pequenas e grandes lotes, ou seja, 1L a 120L.
Para o processamento de lotes de 5 a 10L, recomendamos o UP400ST com sonotrodo S24d22L2D. (ver pic. Left)
Para o processamento de lotes de aproximadamente 120L, recomendamos o UIP2000hdT com sonotrodo RS4d40L4. (ver pic. Top à direita)
Fluxo-através de: Para volumes maiores e extração de capsaicina comercial em larga escala, um fluxo contínuo de líquido contendo flocos de pimenta quente é alimentado através de um reator ultra-sônico, onde a pasta solvente/botânica é intensamente sonicada.
Para um volume de aproximadamente 8L/min., nós recomendamos o UIP4000hdT com sonotrodo RS4d40L3 e fluxo-célula pressurizable FC130L4-3G0.
Estudo de caso da extração ultra-sônica da capsaicina
Olguín-Rojas et al. (2019) relatam o isolamento do rendimento capsaicinoide superior a 96% utilizando três Capsicum chinense Jacq. cultivares ('Bode', 'Habanero', e 'Habanero Roxo' pimentas). Eles usaram a sonda Hielscher-ultrasonicator UP200S (200 W, 24 kHz) com a amostra imersa em um banho de água controlado pela temperatura foi usado. 0,25g de amostra chinense de capsicum foi colocada em contato com 25mL de metanol por 10 minutos, e depois foi transferida para o banho de água a 50ºC, 200 W de amplitude de saída e ciclo de 0,5seg de serviço. Posteriormente, os extratos foram filtrados através de um filtro de seringa de nylon e analisados via cromosatografia. Na análise, foram encontrados todos os cinco capsaicinoides principais (n-DHC, C, DHC, h-C e h-DHC). A extração ultrassônica dá um extrato de espectro completo com um amplo perfil de sabor.
Sganzerla et al. (2014) descobriram que a extração ultra-sônica é um excelente método para a extração quantitativa e reprodutível de capsaicinoides a partir de pimentão usando metanol como solvente. Devido a sua simplicidade e eficiência, a extração ultra-sônica pode ser aplicada para a análise rotineira rápida de capsaicinos em pimentas de pimentão.
Ultrasonic equipamento de extracção
Hielscher ultrasonics é especializada na fabricação de processadores ultra-sônicos de alto desempenho para a produção de extratos de alta qualidade de botânicos.
O amplo portfólio de produtos da Hielscher Ultarsonics varia de sonicadores de laboratório compactos e poderosos a sistemas robustos de bancada e totalmente industriais, que fornecem ultrassom de alta intensidade para a extração e isolamento eficientes de substâncias bioativas (por exemplo, quercetina, cafeína, curcumina, terpenos, etc.). Todos os sonicators digitais de 200W a 16.000W apresentam um menu intuitivo com configurações programáveis, uma tela de toque colorida para controle digital, um cartão SD integrado para gravação automática de dados, controle remoto do navegador e muitos outros recursos fáceis de usar. Os sonotrodos e as células de fluxo (as partes que estão em contato com o meio) podem ser autoclavados e são fáceis de limpar. Todos os nossos ultrasonicators são construídos para operação 24 horas por dia, 7 dias por semana, exigem baixa manutenção e são fáceis e seguros de operar.
Uma exposição de cor digital permite um controle user-friendly do ultrasonicator. Nossos sistemas são capazes de entregar de baixo até muito altas amplitudes. Para a extração de polifenóis e outros fitochmicals bioativos, como capsaicinoides, oferecemos sonotrodes ultrassônicos especiais (também conhecidos como Sondas Ultrassônicas ou chifres) que são otimizados para o isolamento sensível de substâncias ativas de alta qualidade. A robustez do equipamento ultra-sônico de Hielscher permite a operação 24/7 no serviço pesado e em ambientes de exigência.
O controle preciso dos parâmetros do processo ultra-sônico assegura a reprodutibilidade e a padronização do processo.
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 00,5 a 1,5 mL | n / D. | VialTweeter |
| 1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000hdT |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
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O sonicator leve e poderoso UP200Ht é ideal para extração de capsaicina em copos
Literatura / Referências
- Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
- Boonkird S.; Phisalaphong C.; Phisalaphong M. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
- Lu M.; Ho Ch.-T.; Huang Q. (2017): Extraction, bioavailability, and bioefficacy of capsaicinoids. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, Issue 1, Jan. 2017. 27-36.
- Olguín-Rojas J.A.; Fayos O.; Vázquez-León L.A.; Ferreiro-González M.; del Carmen Rodríguez-Jimenes G.; Palma M.; Garcés-Claver A.; Barbero G.F. (2019): Progression of the Total and Individual Capsaicinoids Content in the Fruits of Three Different Cultivars of Capsicum chinense Jacq. Agronomy 2019, 9, 141.
- Sganzerla M.; Pereira Coutinho J.; Tavaresde Melo A.M.; Teixeira Godoy H. (2014): Fast method for capsaicinoids analysis from Capsicum chinense fruits. Food Research International, Vol. 64, October 2014. 718-725.
Fatos, vale a pena conhecer
Capsaicinoides
As pimentas são populares em torno do mundo, e são usadas frequentemente como aditivos de alimento para fornecer um gosto quente e pungente. Capsaicinoids são compostos de sabor em pimentão vermelho, composto principalmente de capsaicina (Trans-8 metil-N-vanillyl-6-nonenamida) e diidrocapsaicina (8 metil-N-vanillylnonanamida), nordiidrocapsaicina, homocapsaicina e homodiidrocapsaicina. A capsaicina e a diidrocapsaicina são os capsaicinoides mais abundantes, que são responsáveis por cerca de 90% da spiciness. Ao todo, mais de 20 capsaicinoides foram distinguidos em diferentes espécies de pimenta.
Os capsaicinoides são o tipo mais proeminente de fitoquímicos em pimentas. São alcalóides não voláteis, que são amidas quimicamente ácidos de C9 – C11 ácidos graxos de cadeia ramificada e vanillylamina. Responsável para o sabor pungente e picante em pimentas de pimentão, os capsaicinos são um ingrediente popular da especiaria. Além de seu uso como ingrediente alimentar, os capsaicinoides são conhecidos por suas propriedades farmacológicas, que incluem sua função como quimioprotetores contra mutagenese ou tumorigênese, como antimicrobianos, como antioxidantes, para seu efeito anticâncer, sua efeitos analgésicos, e seu efeito sobre o neuronal responsável pela transmissão da dor e inflamação neurogênica. Outro uso comum de capsaicinoides é em analgésicos tópicos contra a dor, unguentos antiartríticos e anti-inflamatórios e como inibidor natural de microrganismos patogênicos
Na indústria alimentícia, os capsaicinoides às vezes são adicionados como conservantes naturais devido às suas propriedades antimicrobianas.
Os frutos de pimentão de Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav., e Capsicum chinense são cultivados ao redor do mundo e são, assim, bem conhecidos.