Extracție Chaga extrem de eficientă prin sonicare
Ciuperci Chaga (Inonotus obliquus) sunt bogate în fitochimicale foarte puternice (de exemplu, polizaharide, acid betulinic, triterpenoide), despre care se știe că contribuie la sănătate și la combaterea bolilor. Folosind frecvența cu ultrasunete de mare putere pentru extracția chaga este tehnica preferată pentru a produce extracte superioare chaga de cea mai înaltă calitate și randament.
Chaga extracte de ciuperci de ultrasunete
Extracția cu ultrasunete este o tehnică extrem de eficientă de eliberare a compușilor fitochimici din plante, ar fi plantele și ciupercile.
Ciupercile Chaga sunt bogate în mai mulți compuși, cum ar fi polizaharidele, triterpenele și polifenolii, care sunt responsabili pentru majoritatea efectelor sale de promovare a sănătății și terapeutice. Principalii compuși bioactivi Chaga sunt polizaharide (de exemplu, β-glucani, proteoglicani care conțin d-galactoză, d-glucoză, d-xiloză și d-manoză), triperpenoide (de exemplu, betulină, acid betulinic), polifenoli, fitosteroli (de exemplu, inotodiol) printre alți compuși.
Extracția cu ultrasunete rupe eficient celulele ciupercii chaga și eliberează compușii intracelulari (adică fitochimicalele bioactive) în solvent. Extracția cu ultrasunete se bazează pe principiul de lucru al cavitației acustice. Efectele cavitației ultrasonice / acustice sunt forțe de forfecare ridicate, turbulențe și diferențe intense de presiune. Aceste forțe sonomechanical sparge structurile celulare, cum ar fi pereții celulari de ciuperci chitinos, promovează transferul de masă între materialul chaga și solvent și au ca rezultat randamente foarte mari de extract într-un proces rapid. În plus, sonicare promovează sterilizarea extractelor prin uciderea bacteriilor și microbilor. Inactivarea microbiană prin sonicare este un rezultat al forțelor cavitaționale distructive la membrana celulară, producerea de radicali liberi, și încălzire localizată.
- Foarte eficient – randamente ridicate
- de înaltă calitate
- proces rapid
- Tratament ușor
- non-termic
- Extracție într-un singur pas, într-un singur vas
- Compatibil cu orice solvent
- ușor și sigur de operat
De ce este extracția cu ultrasunete Chaga atât de avantajos?
Extracția cu ultrasunete se aplică în multe domenii de producție de extracte, de exemplu, extracte botanice și din plante pentru alimente, suplimente, produse farmaceutice, și produse cosmetice. Un exemplu foarte proeminent de extracție cu ultrasunete este extracția canabidiolului (CBD) și a altor compuși din planta de canabis.
Deoarece extracția cu ultrasunete este o tehnică de extracție non-termică, compușii bioactivi sunt ușor procesați cu unde cu ultrasunete și, prin urmare, degradarea termică a compușilor sensibili ai plantelor este împiedicată. Toți parametrii procesului cu ultrasunete, adică amplitudinea, intensitatea, temperatura și presiunea, pot fi controlați exact. Acest lucru permite un proces precis și un control al calității și facilitează repetarea și reproducerea rezultatelor extracției odată obținute. Producătorii de extracte apreciază ultrasonication pentru repetabilitatea procesului său fiabil, care ajută la standardizarea proceselor și produselor la niveluri ridicate de calitate.
De înaltă calitate, extracte Chaga cu randament ridicat prin sonicare
Cercetările confirmă faptul că extractele de ciuperci chaga produse ultrasonically conțin mai multe triterpenoide decât un extract convențional de apă caldă. Tehnica de extracție cu ultrasunete promovează eliberarea și izolarea tuturor compușilor importanți din ciupercile chaga (I. obliquus). Extracția asistată ultrasonically excelează metode alternative de extracție prin eficiență superioară și o biodisponibilitate sporită a fitochimicalelor bioactive din extractul de ciuperci. Extrase din studii de cercetare științifică demonstrează eficiența ridicată și randamentul extracției cu ultrasunete chaga.
Extracția polizaharidelor din Chaga
Zhang et al. au folosit extracția asistată cu ultrasunete pentru a dezvolta condiții optime pentru extracția polizaharidelor din I. obliquus, cu cele mai bune condiții care implică utilizarea apei ca solvent timp de 15 minute la 95 ° C cu extracție cu frecvență cu ultrasunete, care a dat valori de extracție de 1,82%
Betulina / Betulinic Acid Extracția din Chaga
Rezultatele arată că ultrasunetele au jucat un rol activ în extragerea betulinei și a acidului betulinic, deoarece pot forța pereții celulari să se deschidă și promovează un transfer mai bun de masă și căldură. Aceasta, la rândul său, ajută la extragerea cu succes a fitochimicalelor dorite într-un timp scurt, cu o eficiență ridicată. Creșterea mică a randamentelor la adăugarea etapei de extracție a solvenților după ultrasonication a indicat faptul că majoritatea acestor compuși trebuie să fi fost extrași din biomasă. Rezultatele obținute indică cantitatea maximă de betulină extractibilă din biomasă. (Alhazmi, 2017) În general, ultrasonication a crescut dramatic randamentul betulinei și acidului betulinic.
Protocol de extracție pas cu pas
Pentru a izola un extract puternic cu spectru complet din ciupercile chaga (Inonotus obliquus), se aplică un protocol de extracție în două etape folosind ultrasunete de putere.
Material: I. obliquus uscat (100g) este zdrobit în bucăți mai mici de aproximativ 1,3cm2 (0,5×0.5 inci). Materialul de ciuperci zdrobit este plasat într-un pahar de sticlă de 1,5L.
- Pas: extracție la rece cu ultrasunete: Chaga-ul uscat, măcinat este suspendat în 1000 ml de etanol 60% în apă purificată sau distilată (v / v; etanol 60%: 40% apă) prin adăugarea amestecului de solvent în paharul de sticlă cu chaga. Pentru extracție, se utilizează un extractor cu ultrasunete UP400St echipat cu sonotrode S24d22L2D. Cornul (sonotrode) ultrasonicator este scufundat în suspensie de ciuperci și solvent. Utilizarea unui agitator este opțională, dar poate ajuta la transportul uniform al particulelor de plante la sonotrode. Asigurați-vă că sonotrode nu atinge pereții paharului. Setați amplitudinea la 100% și sonicate pentru aproximativ 10 min. UP400St vine cu un senzor de temperatură conectabil. Conectați termocupla cu ultrasonicator și introduceți senzorul în suspensie. În meniul digital al dispozitivului cu ultrasunete UP400St, puteți seta o limită superioară de temperatură. Ultrasonicator va întrerupe atunci când această temperatură maximă este atinsă și pornește automat de îndată ce suspensia a atins valoarea mai mică a setului ∆T. Valorile ∆T recomandate sunt de aproximativ 30 °C ca valoare superioară și 20 °C ca valoare inferioară a temperaturii. Utilizarea unei băi de apă sau gheață ajută la menținerea temperaturii în timpul sonicare scăzută. După sonicare, solidele de ciuperci sunt îndepărtate prin filtrare și presare. Solventul cu fitochimicalele extrase suferă evaporare în vid sau evaporare rotor, astfel încât în final se obține fracțiunea chaga din extracția etanolului. Solide chaga reziduale pot fi utilizate pentru o a doua etapă opțională de înmuiere, extracția cu ultrasunete la cald.
- Pasul (opțional): extracție la cald cu ultrasunete: De la prima extracție recuperate materie primă chaga este utilizat în a doua etapă de extracție la cald cu ultrasunete pentru a izola fracțiunea de fitochimicale încă rămase în ciupercile chaga. Materialul fungic este plasat într-un pahar de sticlă, 600 ml de etanol proaspăt 60%: se adaugă 40% soluție de solvent de apă și se încălzește la aproximativ 70 ° C. În timpul sonicare, temperatura poate crește până la 95 ° C. Căldura suplimentară promovează eliberarea de fitochimicale reziduale. Deoarece aproape toți compușii termosensibili au fost extrași în condiții controlate termic în pasul 1, acest al doilea pas poate fi aplicat opțional pentru a crea un extract foarte puternic, care este complet în toate fitochimicalele ciupercii chaga. Suspensia este sonicated cu UP400St în același mod ca cel descris mai sus. Filtrați, presați și separați ciupercile din extractul de apă. Fitoconstituenții din a doua extracție sunt, de asemenea, izolați prin evaporare.
Ambele fracțiuni de extract de chaga, din extracția apei și etanolului, sunt amestecate împreună, astfel încât se obține un extract de ciuperci chaga cu spectru complet. Acest extract poate fi formulat în diverse produse, cum ar fi tincturi, capsule sau produse comestibile.
Acest proces este complet liniar, scalabil la orice alt volum. Aplicarea acelorași parametri cu ultrasunete (intensitatea ultrasonică Ws / L, presiune, temperatură, solid: concentrație lichid), toate odată stabilite rezultatele extracției chaga cu ultrasunete pot fi pur și simplu scalate la volume mai mari (sau mai mici) în timp ce se obțin aceleași rezultate (adică randamente, eficiența procesului).
Alegerea solventului
Extracția cu ultrasunete este compatibilă cu orice solvent. Acest lucru vă permite să utilizați solventul preferat. În protocolul de extracție chaga de mai sus recomandăm o soluție de solvent care conține 60% etanol: 40% apă (v / v). Combinația de etanol și apă permite eliberarea fitochimicalelor de diferite polarități. Alternativ, se poate aplica o extracție în două faze folosind etanol într-o primă etapă de extracție și apă într-o a doua etapă de extracție. Extracția cu ultrasunete folosind o combinație de solvent de alcool și apă eliberează fitochimicale solubile în apă și solubile în alcool din ciuperci, ar fi chaga.
Prin urmare, extracția este fundamentală în crearea extractelor de ciuperci pure și puternice.
Alți solvenți utilizați pentru extracția Inonotus obliquus sunt izopropanol, metanol, metanol conținând 10% acid acetic, acetat de etil, printre altele. Pentru extractele alimentare, se recomandă un solvent netoxic, deoarece după îndepărtarea solvenților (de exemplu, evaporarea) pot rămâne uneori urme reziduale în extract.
- Intensitatea sonicare (Ws / L)
- temperatură
- presiune
- solvent
- Dimensiunea particulelor materiei prime
De ce da băi cu ultrasunete rezultate insuficiente de extracție Chaga?
Băile cu ultrasunete sunt utilizate în mod obișnuit pentru aplicații ușoare de curățare. Într-o baie cu ultrasunete, cavitația acustică are loc necontrolată și distribuită inegal printr-un rezervor relativ mare. Dacă puneți un pahar de sticlă cu amestecul de ciuperci-solvent într-o baie cu ultrasunete, undele cu ultrasunete deja slabe trebuie să treacă prin pereții paharului, ceea ce diminuează și mai mult intensitatea ultrasunetelor. Aceasta înseamnă că intensitatea ultrasunetelor unui rezervor de curățare cu ultrasunete este prea slabă pentru o extracție eficientă a ciupercilor. Pereții celulari ai ciupercilor conțin chitină, un material dur care face celulele ciupercilor foarte rigide și greu de perturbat. Pentru a elibera compușii bioactivi din ciuperci, cum ar fi chaga, este necesară ultrasunete de înaltă intensitate. Sondele cu ultrasunete creează o cavitație acustică mult mai intensă, forța care sparge pereții celulari fungici deschiși.
Ultrasonicators de înaltă performanță pentru extracția Chaga
Extracția cu ultrasunete este o tehnologie de prelucrare fiabilă, care facilitează și accelerează producția de extracte de înaltă calitate din diverse materii prime, ar fi chaga și alte ciuperci. Hielscher Ultrasonics portofoliu acoperă întreaga gamă de la ultrasonicators de laborator compact la sisteme industriale de extracție. Astfel, noi la Hielscher vă putem oferi cel mai potrivit ultrasonicator pentru capacitatea de proces preconizată. Personalul nostru cu experiență îndelungată vă va ajuta de la testele de fezabilitate și optimizarea procesului la instalarea sistemului cu ultrasunete la nivelul final de producție.
Amprenta mică a extractoarelor noastre cu ultrasunete, precum și versatilitatea lor în opțiunile de instalare le fac să se potrivească chiar și în instalațiile de prelucrare a pectinei cu spațiu mic. Procesoarele cu ultrasunete sunt instalate în întreaga lume în instalațiile de producție alimentară, farmaceutică și suplimente nutritive.
Hielscher Ultrasonics – Echipamente sofisticate de extracție
Hielscher Ultrasonics portofoliul de produse acoperă întreaga gamă de extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la scară mică la scară largă. Accesorii suplimentare permit asamblarea ușoară a configurației dispozitivului cu ultrasunete cele mai potrivite pentru procesul de extracție chaga. Configurarea optimă cu ultrasunete depinde de capacitatea preconizată, volumul, materia primă, procesul lot sau inline și cronologia.
Flux continuu și în lot
Hielscher ultrasonicators pot fi utilizate pentru lot și proces continuu de curgere. Prelucrarea loturilor cu ultrasunete este ideală pentru testarea procesului, optimizarea și nivelul de producție mic până la mijlociu. Pentru producerea unor volume mari de ciuperci chaga, prelucrarea inline ar putea fi mai avantajoasă. Un proces continuu de amestecare în linie necesită o configurare sofisticată – constând dintr-o pompă, furtunuri sau țevi și rezervoare -, dar este foarte eficient, rapid și necesită mult mai puțină forță de muncă. Toate sistemele industriale pot fi operate sub presiuni ridicate, ceea ce crește cavitația și, prin urmare, eficiența extracției. Hielscher Ultrasonics are cea mai potrivită configurare de extracție pentru volumul de extracție și obiectivele procesului.
Extractoare cu ultrasunete pentru fiecare capacitate de produs
Hielscher Ultrasonics gama de produse acoperă întregul spectru de procesoare cu ultrasunete de la ultrasonicators de laborator compact peste banc-top și sisteme pilot la procesoare cu ultrasunete complet industriale, cu capacitatea de a procesa camioane pe oră. Gama completă de produse ne permite să vă oferim extractor cu ultrasunete cel mai potrivit pentru chaga, precum și alte ciuperci, capacitatea de proces și obiectivele de producție.
Sistemele cu ultrasunete benchtop sunt ideale pentru testele de fezabilitate și optimizarea proceselor. Scalarea liniară bazată pe parametrii de proces stabiliți face foarte ușoară creșterea capacităților de procesare de la loturi mai mici la producția complet comercială. Up-scaling se poate face fie prin instalarea unei unități extractoare cu ultrasunete mai puternice sau gruparea mai multor ultrasonicators în paralel. Cu UIP16000, Hielscher oferă cel mai puternic extractor cu ultrasunete la nivel mondial.
Amplitudini controlabile cu precizie pentru rezultate optime
Toate ultrasonicators Hielscher sunt controlabile cu precizie și, prin urmare, cai de lucru fiabile în producție. Amplitudinea este unul dintre parametrii cruciali ai procesului care influențează eficiența și eficacitatea extracției cu ultrasunete a fitochimicalelor din ciuperca chaga (Inonotus obliquus).
Toate Hielscher Ultrasonics’ Procesoarele permit setarea precisă a amplitudinii. Sonotrodes și coarnele de rapel sunt accesorii care permit modificarea amplitudinii într-o gamă și mai largă. Hielscher procesoare industriale cu ultrasunete pot livra amplitudini foarte mari și să furnizeze intensitatea ultrasonică necesară pentru aplicații solicitante. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor rulate continuu în funcționare 24/7.
Setările precise de amplitudine și monitorizarea permanentă a parametrilor procesului cu ultrasunete prin intermediul software-ului inteligent vă oferă posibilitatea de a trata materia primă de ciuperci cu cele mai eficiente condiții cu ultrasunete. Sonicare optimă pentru cele mai bune rezultate de extracție!
Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la grele și în medii solicitante. Acest lucru face echipamentul cu ultrasunete Hielscher un instrument de lucru fiabil care îndeplinește cerințele de extracție.
Testare ușoară, fără riscuri
Procesele cu ultrasunete pot fi scalate complet liniar. Acest lucru înseamnă că fiecare rezultat pe care l-ați obținut folosind un ultrasonicator de laborator sau banc-top, poate fi scalat la exact aceeași ieșire folosind exact aceiași parametri de proces. Acest lucru face ultrasonication ideal pentru testarea fezabilității fără riscuri, optimizarea procesului și implementarea ulterioară în producția comercială. Contactati-ne pentru a afla cum sonicare poate crește producția de extract chaga.
Cea mai înaltă calitate – Proiectat și fabricat în Germania
Ca o afacere de familie și de familie, Hielscher acordă prioritate celor mai înalte standarde de calitate pentru procesoarele sale cu ultrasunete. Toate ultrasonicators sunt proiectate, fabricate și testate temeinic în sediul nostru din Teltow lângă Berlin, Germania. Robustețea și fiabilitatea echipamentului cu ultrasunete Hielscher face un cal de lucru în producția dumneavoastră. Funcționarea 24/7 sub sarcină maximă și în medii solicitante este o caracteristică naturală a extractoarelor de înaltă performanță Hielscher.
Puteți cumpăra procesor cu ultrasunete Hielscher în orice dimensiune diferită și configurat exact la cerințele procesului de extracție ciuperci. De la tratarea ciupercilor într-un pahar mic de laborator la fluxul continuu prin amestecarea suspensiilor de ciuperci la nivel industrial, Hielscher Ultrasonics oferă un ultrasonicator adecvat pentru tine! Va rugam sa ne contactati – Suntem bucuroși să vă recomandăm configurarea ideală cu ultrasunete!
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
---|---|---|
1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Literatură / Referințe
- Alhallaf, Weaam A.A. (2020): Investigation of Anti-Inflammatory and Antioxidants Properties of Phenolic Compounds from Inonotus obliquus Using Different Extraction Methods. Dissertation University of Maine 2020.
- Alhazmi, Hanin (2017): “>Extraction of phytochemicals betulin and betulinic acid from the chaga mushroom and their effect on MCF-7 Cell. Master Thesis Lakehead University, Canada.
- Garcia-Vaquero, Marco; Rajauria, Gaurav; Tiwari, Brijesh; Sweeney, Torres; O’Doherty, John (2018): Extraction and Yield Optimisation of Fucose, Glucans and Associated Antioxidant Activities from Laminaria digitata by Applying Response Surface Methodology to High Intensity Ultrasound-Assisted Extraction. Marine Drugs 2018. Jul 30;16(8).
- Zhu F., Du B., Xu B. (2014) Preparation and Characterization of Polysaccharides from Mushrooms. In: Ramawat K., Mérillon JM. (eds) Polysaccharides. Springer, Cham.
- credit for the picture of chaga mushroom (1. picture on the left): Tad Montgomery & Assoc., TadMontgomery.com
Fapte care merită știute
Ciuperca Chaga
Inonotus obliquus, de asemenea, cunoscut sub numele de ciuperca chaga, este o ciupercă parazit Polyporus. Ca o ciupercă basidiomycetes medicinale, chaga este clasificată în familia Hymenochaetaceae, ordinul Hymenochaetales și, respectiv, clasa Agaricomycetes. Chaga este extrem de rezistent la frig, miceliul său crescând în păduri care tolerează temperaturi de până la -40 °C. Ciuperca chaga infectează copacii din lemn de esență tare și se găsește în cea mai mare parte în creștere pe mesteceni și, într-o măsură mai mică, pe copaci din genurile Quercus (stejari), Populus (plopi), Alnus (arini), Fagus (cenușă) și Acer (arțari). În mod normal, este prezent la latitudini de 45-50° și poate fi găsit pe scară largă în Europa de Nord, Canada, Polonia, Rusia, regiunea Hokkaido din Japonia, precum și în provincia Heilongjiang și zona montană Changbai din China. Chaga (I. obliquus) a atras o atenție sporită în cercetarea nutrițională și medicinală datorită fitochimicalelor sale extrem de eficiente, despre care se știe că oferă efecte antitumorale, antioxidante, imunomodulatoare și antiastmatice, precum și alte beneficii medicinale. Mai multe studii au arătat că polizaharidele ciupercilor chaga sunt unul dintre constituenții bioactivi majori care dau ciupercilor Inonotus obliquus proprietățile lor benefice de promovare a sănătății.