Extracția cu ultrasunete de saponine Quillaja
- Extractele de saponină din arborele Quillaja saponaria Molina sunt principala sursă de saponine pentru aplicații industriale.
- Extracția cu ultrasunete de Quillaja saponine randamente în saponine de înaltă calitate.
- Extracția cu ultrasunete este o metodă extrem de eficientă pentru a produce randamente ridicate de extract de saponină Quillaja într-un timp scurt.
Extract de saponină Quillaja
Extract de saponină Quillaja (sinonime: extracte de quillaia, bois de Panama, extracte de scoarță de Panama, extracte de quillai, extracte de scoarță de Quillay, extracte de scoarță de săpun) este o substanță extrasă din Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) copac. Extractul Quillaja este compus din peste 100 saponine triterpenoide. Principalele saponine prezente sunt glicozidele acidului quillaic. Alte componente majore sunt polifenolii și taninurile, precum și cantități mici de săruri și zaharuri. Extractul Quillaja este produs obținut prin extracția apoasă a scoarței interioare măcinate sau a lemnului de tulpini tăiate și ramuri de copac Quillaja saponaria. Deoarece extractele de saponină Quillaja conțin ambele, surfactanți și compuși fenolici, ele sunt extraordinar de interesante pentru formularea ingredientelor alimentare funcționale sensibile și protecția lor împotriva oxidării.
Utilizarea saponinelor ca emulgatori naturali crește semnificativ datorită cererii tot mai mari de produse sănătoase, naturale, fără aditivi sintetici. Quillaja saponine sunt emulgatori mare pentru emulsii O / W și nanoemulsii și au demonstrat efecte foarte bune în diferite formulări, cum ar fi băuturi și amestecuri de ulei. O aplicație comună a extractului de saponină Quillaja este emulsionarea Uleiuri CBD, băuturi translucide și produse alimentare spumate. Quillaja saponine pot fi utilizate singure sau în combinație cu alți agenți de emulsionare.
Q-Naturale® este un aditiv alimentar pe bază de saponine Quillaja scoarță, care este aprobat de FDA ca un emulgator eficient pentru alimente și băuturi. Pe lângă agent de emulsionare, Quillaja saponine sunt utilizate în formulări farmaceutice pentru sale antibacteriene, antivirale, antifungice, antiparazitare, antitumorale, hepatoprotectoare, și proprietăți imunoadjuvante.
- Randament superior
- Extracție de mare viteză – în câteva minute
- Extracte de înaltă calitate – Ușoară, non-termică
- Solvent verde (adică apă)
- Rentabile
- Operare ușoară și sigură
- Costuri reduse de investiție și operaționale
- Funcționare 24/7 în condiții grele
- Metoda verde, ecologică
120L extracție cu ultrasunete lot de plante cu UIP2000hdT și agitator
Studiu de caz de extracție cu ultrasunete de saponine din Quillaja
Pentru a prepara un extract de Quillaja de înaltă calitate, care oferă funcționalitățile dorite ca aditiv alimentar și farmaceutic, fitochimicalele active, și anume saponinele, trebuie izolate. Saponina Quillaja este o saponină triterpenică izolată din scoarța arborelui de săpun. Cavitația cu ultrasunete promovează extracția prin îmbunătățirea contactului dintre solide și lichide și creșterea transferului de masă.
Cares și colab. demonstrează în studiul lor clar că extracția ultrasonically asistată (EAU) poate spori procesul de extracție a principiilor bioactive din Quillaja Saponaria Molina. Ei au folosit Quillaja lemn și așchii de coajă și extras saponinele în apă folosind sonicare, astfel încât produsul final încorporează numai ingrediente naturale și materii prime și ar putea fi utilizate în procesele de fabricare a alimentelor. Ca metodă de extracție non-termică, temperatura de extracție în timpul ultrasonication a fost menținută constant la 20 ° C (68 ° F). Randamentele extracțiilor au crescut semnificativ cu perioada de sonicare de la 10 la 30 de minute. Randamentele de 20 minute la 20 ° C în extracția asistată cu ultrasunete au fost comparabile cu cele obținute prin metoda convențională 3 ore de extracție la 60 ° C.
Dispozitivele cu ultrasunete sunt utilizate pentru a pregăti emulsii stabile o / w pe termen lung folosind extract de saponină Quillaja pentru a stabiliza emulsia fizic și chimic. Click aici pentru a citi mai multe despre emulsionarea cu ultrasunete!
Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță
Hielscher Ultrasonics este specializata in fabricarea de procesoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru producerea de extracte de înaltă calitate din botanice.
Hielscher portofoliul larg de produse variază de la mici, ultrasonicators de laborator puternic la banc-top robust și sisteme complet industriale, care oferă ultrasunete de înaltă intensitate pentru extracția eficientă și izolarea componentelor bioactive (de exemplu, Quercetin, cafeină, Curcumina, Terpene etc.). Toate dispozitivele cu ultrasunete de la 200W spre 16.000 W dispun de un afișaj colorat pentru control digital, un card SD integrat pentru înregistrarea automată a datelor, telecomandă pentru browser și multe alte funcții ușor de utilizat. Sonotrodes și celulele de flux (părțile, care sunt în contact cu mediul) pot fi autoclavizate și sunt ușor de curățat. Toate ultrasonicators noastre sunt construite pentru funcționare 24/7, necesită întreținere redusă și sunt ușor și sigur de operat.
Un afișaj color digital permite un control ușor de utilizat al echipamentului cu ultrasunete. Sistemele noastre sunt capabile să livreze de la amplitudini mici până la amplitudini foarte mari. Pentru extracția compușilor chimici, ar fi astaxantina, oferim sonotrodes speciale cu ultrasunete (de asemenea, cunoscut sub numele de sonde cu ultrasunete sau coarne) care sunt optimizate pentru izolarea sensibilă a substanțelor active de înaltă calitate. Robustețea echipamentului cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 la grele și în medii solicitante.
Controlul precis al parametrilor procesului cu ultrasunete asigură reproductibilitatea și standardizarea procesului. Hielscher sisteme automate de extracție cu ultrasunete la scară industrială sunt proiectate pentru capacități ridicate de producție de extracte de calitate superioară, reducând în același timp forța de muncă, costuri, și energie.
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
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Extracția asistată ultrasonically a principiilor bioactive din Quillaja Saponaria Molina. Congresul Internațional privind ultrasunetele, Universidad de Santiago de Chile, ianuarie 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponinele din Quillaja saponaria și Quillaja brasiliensis: caracteristici chimice particulare și activități biologice. Molecule. 2019 ianuarie; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): Formularea nanoemulsiei stabilizate cu saponină prin metoda cu ultrasunete și rolul său de a proteja degradarea quercitinei de lumina UV. Ultrasonics Sonochemistry 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Extracția și izolarea saponinelor. În: Satyajit D. Sarker și Lutfun Nahar (eds.), Natural Products Isolation, Methods in Molecular Biology, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Stabilitatea fizică a nanoemulsiilor cu amestecuri de emulgatori: înlocuirea tween 80 cu saponină quillaja. LWT – Știința și tehnologia alimentară 111, 2019. 760-766.
Fapte care merită știute
Despre Quillaja Tree și saponinele sale
Quillaja Saponaria Molina copac, de asemenea, cunoscut sub numele de soaptree din America de Sud, creste in mod natural si extensiv in Chile. Quillaja Saponaria copac (familia Rosaceae) este un copac mare, veșnic verde, cu o scoarță groasă, originar din mai multe țări din America de Sud, în special Bolivia, Chile și Peru.
Extractul de saponină Quillaja conține în principal saponine, dar și polifenoli, tanini, precum și săruri și zaharuri în cantități mici. Quillaja saponine sunt molecule construite dintr-un nucleu triterpenic cu două lanțuri de zahăr. Aceste lanțuri de zahăr dau saponinelor o proprietate hidrofilă (= dizolvabilă în apă), în timp ce nucleul triterpenic este hidrofob (= hidrofug). Pentru acestea, este o tensidă amfotică, ceea ce face ca saponinele să fie un tensoactiv neionic, permițând reducerea tensiunii superficiale, solubilizarea produselor hidrofobe în soluții apoase, precum și formarea de micro-/nano-emulsii.
În arborele Quillaja, scoarța conține cu aproximativ 5% cea mai mare cantitate de saponine, în timp ce lemnul are un conținut de aproximativ 2% saponine.
Deoarece saponinele sunt substanțe naturale cu proprietăți bune de spumare și emulsionare, ele sunt frecvent utilizate ca agenți de spumare în industria alimentară, a băuturilor și a berii, ca agent tensioactiv în produsele cosmetice, ca aditivi în agrochimice și furaje și ca adjuvanți în vaccinuri.
Producția extractelor de quillaja se face cu o extracție apoasă; Nu se utilizează alți solvenți în producția sa. Produsul final, fie un extract brut sau purificat, în formă lichidă sau pulbere, încorporează numai ingrediente naturale și materii prime, autorizate pentru utilizarea lor în procesele de fabricație alimentară. (Cares și colab., 2009)
Ce sunt saponinele?
Cuvântul saponină este derivat din cuvântul latin sapo, care înseamnă săpun. Saponinele sunt substanțe fitochimice, găsite în principal, dar nu exclusiv, în plante, care prezintă caracteristici de spumare și constau din agliconi policiclici atașați la unul sau mai multe lanțuri laterale de zahăr. Partea agliconei, numită și sapogenină, este fie un steroid (C27), fie o triterpenă (C30). Capacitatea de spumare a saponinelor este cauzată de combinația dintre o sapogenină hidrofobă (solubilă în grăsimi) și o parte de zahăr hidrofilă (solubilă în apă). [Majinda, 2012: p. 515] Materialele vegetale cu cantități mari de saponină au fost utilizate în mod tradițional ca agenți de emulsionare. Exemple proeminente pentru plantele bogate în saponine sunt scoarța de săpun (Quillaja saponaria; Rosaceae), sunătoare de săpun (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) și pulbere shikakai (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponinele sunt glicozide amfipatice cu greutate moleculară mare, care au structural una sau mai multe fracțiuni glicozide hidrofile care sunt combinate cu un derivat triterpenic lipofil. În special în industria farmaceutică, saponinele au atras multă atenție datorită gamei lor de proprietăți biologice, inclusiv capacitatea lor de a stimula un răspuns imun, făcându-le candidați principali pentru adjuvanți.
Tot ce trebuie să știți despre extracția cu ultrasunete
Extracția asistată cu ultrasunete (EAU), de asemenea, sono-extracție, este o metodă de extracție verde extrem de eficientă pentru izolarea substanțelor bioactive, cum ar fi proteinele, vitaminele, polifenolii, pigmenții naturali, lipidele etc. din matricele vegetale. Extracția cu ultrasunete se bazează pe principiul de lucru al cavitației acustice.
Atunci când undele ultrasonice intense sunt aplicate sistemelor lichide, apare cavitația acustică, care este fenomenul generării, creșterii și eventualului colaps al bulelor de vid (vezi pic. de mai jos). În timpul propagării undelor cu ultrasunete, bulele de vid oscilează și cresc până când ajung la un punct în care nu mai pot absorbi energie. La vârful creșterii bulelor, acestea se prăbușesc violent, ceea ce provoacă efecte termice, mecanice și chimice locale. Efectele mecanice includ presiuni ridicate de până la 1000atm, turbulențe și forțe intense de forfecare. Aceste forțe perturbă pereții celulari și promovează transferul de masă între interiorul celulei și solventul care eliberează compuși bioactivi în lichidul înconjurător (adică solvent).
Extracția cu ultrasunete se bazează pe cavitație acustică și forțele sale hidrodinamice de forfecare
Extracția cu ultrasunete solid-lichid a compușilor din botanice și țesut celular a fost bine cercetat. Aplicarea undelor ultrasonice extrem de intense promovează semnificativ procesele de extracție. Pe lângă intensificarea procesului – ceea ce duce la randamente mai mari și timp de extracție mai scurt – Degradarea termică și pierderea constituenților sensibili la temperatură este prevenită, deoarece ultrasonication este un tratament non-termic. În plus, extracția cu ultrasunete are costuri reduse de investiții și operaționale, reduce utilizarea solvenților și / sau permite utilizarea de solvenți mai verzi, ceea ce îl face o tehnică de extracție economică și ecologică. Depășind metodele convenționale de extracție, extracția ultrasonically asistată (EAU) a fost adoptată din industria alimentară pentru a produce bioactivi cu câștiguri economice.
Extracția cu ultrasunete din celulele vegetale: secțiunea transversală microscopică (TS) arată mecanismul acțiunilor în timpul extracției cu ultrasunete din celule (mărire 2000x) [resursă: Vilkhu et al. 2011]
Procesoare cu ultrasunete de mare putere de la laborator la pilot și scară industrială.