Polyfenoly z mangovej kôry – Prečo je metóda extrakcie dôležitá

Dátum zverejnenia: 28.02.2024

V snahe o zdravší život vedci neustále skúmajú nové ekologické zdroje a účinné metódy na extrakciu prospešných zlúčenín z prírodných zdrojov. Potravinový odpad, ako sú vedľajšie produkty ovocia, ako sú mangové šupky, je bohatý na polyfenoly a môže sa použiť ako zdroj na získanie vysoko kvalitných fenolových zlúčenín. Takáto technika, ktorá v posledných rokoch získava trakciu, je ultrazvuková extrakcia, proces, ktorý používa vysokofrekvenčné zvukové vlny na efektívnu extrakciu bioaktívnych zlúčenín z rastlinných materiálov. Medzi týmito zlúčeninami sa polyfenoly objavili ako hviezdni hráči kvôli ich mnohým zdravotným výhodám, vrátane antioxidačných a protizápalových vlastností. Pripojte sa k nám na hlbokom ponore do extrakcie polyfenolov z mangových šupiek a dozviete sa, ako rôzne ultrazvukové zariadenia významne ovplyvňujú účinnosť extrakcie a výťažok polyfenolov.

Čo sú polyfenoly?

Mangové šupky sú bohaté na zdraviu prospešné zlúčeniny, ako sú polyfenoly a karotenoidy. Ultrazvukové sondy sú vysoko účinné na extrakciu cenných fytochemikálií z vedľajších produktov ovocia, ako je mangová kôra.Polyfenoly sú rôznorodou skupinou prirodzene sa vyskytujúcich zlúčenín nachádzajúcich sa v ovocí, zelenine, čaji, káve, víne a iných rastlinných potravinách. Sú známe svojimi antioxidačnými vlastnosťami, ktoré pomáhajú bojovať proti oxidačnému stresu v tele, znižujú riziko chronických ochorení, ako sú kardiovaskulárne ochorenia, rakovina a neurodegeneratívne poruchy. Okrem toho polyfenoly vykazujú protizápalové, antimikrobiálne a protirakovinové účinky, čo z nich robí cenné zložky zdravej výživy. Fenolové zlúčeniny z rastlinných potravinových vedľajších produktov sú nízkonákladovým zdrojom, ktorý sa môže použiť ako potravinárske prídavné látky alebo doplnky prispievajúce k zdravšej výžive.
Mangové šupky sú skvelým zdrojom fenolových zlúčenín (14,85–127,6 mg / gDW). Okrem toho ponúkajú vysoké množstvo vlákniny (36 – 78 g/100 g DW); vitamíny (C a E); a karotenoidy (0,1 – 51 mg/gDW).

Vedecká štúdia Aznara-Ramosa a jeho kolegov poskytuje presvedčivý pohľad na fascinujúci svet extrakcie fenolových zlúčenín z vedľajších produktov mangovej kôry a relevantnosť správneho extrakčného zariadenia. Výsledky štúdie vrhajú svetlo na vynikajúci výkon sondovej ultrazvukom pri extrakcii fenolových zlúčenín v porovnaní s tradičnými ultrazvukovými kúpeľmi.

Presvedčivé výsledky: príbeh efektivity a precíznosti

Ako sa údaje rozvinuli, bolo zrejmé, že sonikácia typu sondy držala kľúč k odomknutiu odmeny prírody s bezkonkurenčnou účinnosťou a presnosťou. Hodnoty získané pre celkový obsah fenolu (TPC) ukázali pozoruhodný rozdiel medzi týmito dvoma extrakčnými metódami. Zatiaľ čo ultrazvukový kúpeľ priniesol hodnoty TPC v rozmedzí medzi 1,6 a 8,7 mg GAE / g dw, extrakcia sonotródou sa mohla pochváliť vyššími hodnotami v rozmedzí od 3,9 do 9,4 mg GAE / g dw. Tieto výsledky podčiarkli účinnosť sondových ultrazvukom pri maximalizácii extrakcie fenolových zlúčenín z vedľajších produktov mangovej kôry.

Ale výhody sondovej ultrazvukom sa tam nezastavili. Pri hlbšom ponorení sa do analýzy výskumníci objavili fascinujúci trend – Sonikácia typu sondy extrahovala väčšiu škálu zlúčenín v porovnaní s ultrazvukovým kúpeľom. S celkovým počtom 22 kvantifikovaných zlúčenín v extraktoch sonotródy oproti 15 vo vzorkách ultrazvukového kúpeľa bola ďalej zdôraznená nadradenosť ultrazvukom typu sondy.

Ultrazvuková sonda (sonotrode) UP400St použitá v štúdii extrakcie mangovej kôry od Aznar-Ramos et al. 2022

Ultrazvuková sonda (sonotrode) UP400St použitá v štúdii extrakcie mangovej kôry od Aznar-Ramos et al. 2022

Uvoľnenie fenolových zlúčenín z ovocného odpadu: triumf ultrazvukom typu sondy

Medzi nespočetnými objavenými zlúčeninami sa flavonoidy objavili ako hviezdy show. Sondový ultrazvukom extrakt hlásil najvyššie množstvo flavonoidov, čo dokazuje jeho bezkonkurenčnú schopnosť odomknúť prírodný liekopis v celej svojej kráse. Najmä vyšší obsah metylgalátu bol zistený v extraktoch sonotródy - viac ako osemkrát vyšší ako v ultrazvukových extraktoch do kúpeľa - zatiaľ čo súčet izomérov galloylglukózy a metylgalátu bol významne vyšší vo vzorkách sonotródy.

Škálovanie do komerčnej výroby: z laboratória do priemyslu

Je dôležité poznamenať, že výhody sondovej ultrazvukom presahujú laboratórne steny. Vďaka svojej škálovateľnosti na pilotnej aj priemyselnej úrovni, sonda-typ ultrazvukom otvára dvere do sveta možností. Od experimentov v malom meradle až po veľkovýrobu, účinnosť a spoľahlivosť sondových sonikátorov pripravuje cestu pre transformačné inovácie v ťažobnom priemysle.

V oblasti vedy o extrakcii, kde sa počíta každá kvapka, sonikátory sondového typu stoja ako majáky účinnosti a presnosti. Vďaka svojmu pozoruhodnému výkonu pri extrakcii fenolových zlúčenín z vedľajších produktov mangovej kôry tieto zvukové zázraky pretvorili naše chápanie metodík extrakcie. Keď sa pozeráme do budúcnosti, zvuková revolúcia vyvolaná sondou typu ultrazvukom sľubuje, že odomkne nové horizonty vedeckého objavu, jednu zvukovú vlnu po druhej.

Tradičné extrakčné metódy vs. ultrazvuková extrakcia

Tradične sa polyfenoly extrahovali metódami, ako je macerácia, extrakcia Soxhletom a destilácia parou. Aj keď sú tieto techniky účinné, často vyžadujú dlhé extrakčné časy, vysoké teploty a použitie organických rozpúšťadiel, ktoré môžu degradovať citlivé zlúčeniny a ohroziť kvalitu extraktu.

Zadajte ultrazvukovú extrakciu – netepelná, ekologická a vysoko efektívna alternatíva. Táto metóda využíva silu ultrazvukových vĺn, zvyčajne v rozsahu 20 kHz až 100 kHz, na narušenie bunkových stien a uvoľňovanie bioaktívnych zlúčenín z rastlinných matríc. Proces zahŕňa ponorenie rastlinného materiálu do rozpúšťadla (zvyčajne vody alebo zmesi vody a etanolu) a jeho vystavenie ultrazvukovým vlnám, ktoré vytvárajú kavitačné bubliny. Tieto bubliny impodujú v blízkosti rastlinných buniek a vytvárajú intenzívne šmykové sily a mikrotrysky, ktoré uľahčujú proces extrakcie. Ako výsledok, ultrazvuková extrakcia ponúka niekoľko výhod oproti tradičným metódam, vrátane kratších extrakčných časov, nižšej spotreby rozpúšťadiel a vyšších extrakčných výnosov.

Výhody ultrazvukovej extrakcie polyfenolov:

Použitie ultrazvukovej extrakcie na izoláciu polyfenolov ponúka množstvo výhod:

  1. Zvýšená účinnosť extrakcie: Ultrazvukové vlny prenikajú do rastlinných tkanív efektívnejšie ako mechanické metódy, čo vedie k vyššej účinnosti extrakcie a väčším výnosom polyfenolov.
  2. Skrátený čas spracovania: V porovnaní s tradičnými technikami, ultrazvuková extrakcia výrazne znižuje čas extrakcie, čo umožňuje rýchlejšiu výrobu a zvýšenú priepustnosť.
  3. Zachovanie bioaktivity: Jemná povaha ultrazvukovej extrakcie minimalizuje tepelnú degradáciu a oxidáciu polyfenolov, zachováva ich bioaktívne vlastnosti a zvyšuje kvalitu extraktu.
  4. Šetrný k životnému prostrediu: Na rozdiel od metód náročných na rozpúšťadlá, ultrazvuková extrakcia vyžaduje minimálne použitie rozpúšťadiel a eliminuje potrebu toxických organických rozpúšťadiel, čo ho robí environmentálne udržateľným a ekonomicky životaschopným.

Aplikácie ultrazvukovej extrakcie polyfenolov:

Všestrannosť ultrazvukovej extrakcie viedla k jeho širokému prijatiu v rôznych priemyselných odvetviach, vrátane farmaceutík, nutraceutík, potravín a nápojov, kozmetiky a bylinnej medicíny. Niektoré bežné aplikácie zahŕňajú:

  • Výroba extraktov bohatých na polyfenoly pre výživové doplnky a funkčné potraviny
  • Vývoj prírodných antioxidantov na použitie pri konzervácii potravín a kozmetike
  • Extrakcia bioaktívnych zlúčenín z liečivých rastlín pre farmaceutické prípravky
  • Optimalizácia extrakčných procesov pre špecifické podtriedy polyfenolov, ako sú flavonoidy, fenolové kyseliny a triesloviny

 
Referencie:

 

 

Priemyselný ultrazvukový extraktor sondy pre inline spracovanie vedľajších produktov ovocia s cieľom izolovať bioaktívne zlúčeniny, ako sú polyfenoly.

Sonicator MSR-4 s 4x 4kW ultrazvukové sondy (celkový ultrazvukový výkon 16kW) pre priemyselnú extrakciu bioaktívnych zlúčenín z mangovej kôry.

Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.