Ultrazvuková extrakcia kapsaicínu z feferónky
- Kapsaicín je hlavná chuťová a korenistá zlúčenina v feferónkach, známych aj ako chilli.
- Na výrobu vysokokvalitného kapsaicínu ako aromatickej príchute a liečivej zložky je potrebná účinná, ale mierna extrakčná technika, aby sa zabránilo degradácii.
- Ultrazvuková extrakcia je mierna mechanická extrakčná metóda, ktorá poskytuje vysoké výťažky kapsaicínu vo veľmi krátkom čase extrakcie.
Vysokovýkonné ultrazvuky pre vysokokvalitné extrakty z kapsaicínu
Ultrazvuková extrakcia kapsaicinoidov z feferónky (napr. Capsicum frutescens) výrazne zlepšuje výťažok extrakcie. Silový ultrazvuk podporuje perforáciu a narušenie bunkových stien, ako aj opuch a hydratáciu tlačením rozpúšťadla do rastlinných buniek. To má za následok zvýšený prenos hmoty intracelulárnych látok (vrátane kapsaicinoidov) z rastlinných buniek do rozpúšťadla.
Ako čisto mechanická, netepelná technika spracovania ultrazvuková extrakcia zabraňuje tepelnej degradácii termolabilných zlúčenín. Ultrazvuková kavitácia zintenzívňuje proces extrakcie, čo vedie k vysokým výťažkom vynikajúcej kvality extraktu. Investičné a prevádzkové náklady na ultrazvukové extrakčné zariadenia sú relatívne nízke a umožňujú rýchlu návratnosť investícií.
- Vynikajúci výnos
- Vysokorýchlostné odsávanie – v priebehu niekoľkých minút
- Vysoko kvalitné extrakty – Mierne, netepelné
- Zelené rozpúšťadlá (napr. voda/etanol)
- Nákladovo efektívne
- Jednoduchá a bezpečná obsluha
- Nízke investičné a prevádzkové náklady
- Prevádzka 24/7 v náročných podmienkach
- Zelená, ekologická metóda
Ultrazvuková extrakcia kapsaicinoidov – v dávkovom alebo kontinuálnom režime
Dávka: Ultrazvukové extrakčné procesy môžu byť prevádzkované ako jednoduché dávkové procesy alebo ako inline úprava, kde je médium nepretržite privádzané cez ultrazvukový prietokový reaktor.
Dávkové spracovanie je jednoduchý postup, pri ktorom sa extrakcia vykonáva partia po šarži. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka ultrazvukové procesory pre malé až veľké dávky, t. j. 1L až 120L.
Na spracovanie dávok od 5 do 10 l odporúčame UP400ST so sonotródou S24d22L2D. (viď obr. vľavo)
Na spracovanie dávok s objemom cca 120 l odporúčame UIP2000hdT so sonotrode RS4d40L4. (viď obrázok vpravo hore)
Prietok: Pri väčších objemoch a komerčnej extrakcii kapsaicínu v plnom rozsahu sa nepretržitý prúd kvapaliny obsahujúci vločky feferónky privádza cez ultrazvukový reaktor, kde sa rozpúšťadlo/botanická suspenzia intenzívne sonikuje.
Pre objem cca. 8 l/min. odporúčame UIP4000hdT so sonotródou RS4d40L3 a tlakovým prietokovým článkom FC130L4-3G0.
Prípadová štúdia ultrazvukovej extrakcie kapsaicínu
Olguín-Rojas a kol. (2019) uvádzajú izoláciu výťažku kapsaicinoidov vyššiu ako 96 % pomocou troch Capsicum chinense Jacq. kultivary (papriky "Bode", "Habanero" a "Habanero Roxo"). Použili Hielscherovu sondu-ultrazvuk UP200S (200 W, 24 kHz) so vzorkou ponorenou do vodného kúpeľa s kontrolovanou teplotou. 0,25 g vzorky Capsicum chinense sa na 10 minút dostalo do kontaktu s 25 ml metanolu a potom sa prenieslo do vodného kúpeľa pri 50 ° C, výstupnej amplitúde 200 W a pracovnom cykle 0,5 sekundy. Potom sa extrakty prefiltrovali cez nylonový injekčný filter a analyzovali sa pomocou chromoatografie. V analýze sa našlo všetkých päť hlavných kapsaicinoidov (n-DHC, C, DHC, h-C a h-DHC). Ultrazvuková extrakcia poskytuje plnospektrálny extrakt so širokým chuťovým profilom.
Sganzerla et al. (2014) zistili, že ultrazvuková extrakcia je vynikajúcou metódou na kvantitatívnu a reprodukovateľnú extrakciu kapsaicinoidov z chilli papričiek pomocou metanolu ako rozpúšťadla. Vďaka svojej jednoduchosti a účinnosti je možné ultrazvukovú extrakciu použiť na rýchlu rutinnú analýzu kapsaicinoidov v chilli papričkách.
ultrazvukové extrakčné zariadenie
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics sa špecializuje na výrobu vysokovýkonných ultrazvukových procesorov na výrobu vysokokvalitných extraktov z rastlín.
Široké portfólio produktov spoločnosti Hielscher Ultarsonics siaha od kompaktných, výkonných laboratórnych sonikátorov až po robustné stolové a plne priemyselné systémy, ktoré poskytujú ultrazvuk s vysokou intenzitou pre účinnú extrakciu a izoláciu bioaktívnych látok (napr. kvercetín, kofeín, kurkumín, terpény atď.). Všetky digitálne sonikátory od 200 W do 16 000 W sú vybavené intuitívnym menu s programovateľnými nastaveniami, farebným dotykovým displejom pre digitálne ovládanie, integrovanou SD kartou pre automatické zaznamenávanie údajov, diaľkovým ovládaním prehliadača a mnohými ďalšími užívateľsky prívetivými funkciami. Sonotródy a prietokové bunky (časti, ktoré sú v kontakte s médiom) sa dajú autoklávovať a ľahko sa čistia. Všetky naše ultrazvukové prístroje sú skonštruované pre prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni, vyžadujú nízku údržbu a ich obsluha je jednoduchá a bezpečná.
Digitálny farebný displej umožňuje užívateľsky prívetivé ovládanie ultrazvuku. Naše systémy sú schopné dodávať od nízkych až po veľmi vysoké amplitúdy. Na extrakciu polyfenolov a iných bioaktívnych fytochmických látok, ako sú kapsaicinoidy, ponúkame špeciálne ultrazvukové sonotródy (známe aj ako ultrazvukové sondy alebo rohy), ktoré sú optimalizované pre citlivú izoláciu vysokokvalitných účinných látok. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni pri náročných nákladoch a v náročných prostrediach.
Presná kontrola parametrov ultrazvukového procesu zaisťuje reprodukovateľnosť a štandardizáciu procesu.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
---|---|---|
05 až 1,5 ml | N.A. | VialTweeter |
1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!

Ľahký, ale výkonný sonikátor UP200Ht je ideálny na extrakciu kapsaicínu v kadičkách
Literatúra / Referencie
- 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.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Kapsaicinoidy
Papriky sú populárne po celom svete a často sa používajú ako potravinárske prísady na dodanie pálivej a štipľavej chuti. Kapsaicinoidy sú aromatické zlúčeniny v červených chilli papričkách, zložené hlavne z kapsaicínu (trans-8 metyl-N-vanilyl-6-nonenamid) a dihydrokapsaicínu (8 metyl-N-vanilylnonanamid), nordihydrokapsaicínu, homokapsaicínu a homodihydrokapsaicínu. Kapsaicín a dihydrokapsaicín sú najrozšírenejšie kapsaicinoidy, ktoré sú zodpovedné za asi 90% pikantnosti. Celkovo bolo u rôznych druhov papriky rozlíšených viac ako 20 kapsaicinoidov.
Kapsaicinoidy sú najvýznamnejším typom fytochemikálií v paprike. Sú to neprchavé alkaloidy, čo sú chemicky kyslé amidy mastných kyselín s rozvetveným reťazcom C9–C11 a vanilylamínu. Kapsaicinoidy, ktoré sú zodpovedné za štipľavú a korenistú chuť čili papričiek, sú obľúbenou prísadou korenia. Okrem použitia ako zložky potravín sú kapsaicinoidy známe svojimi farmakologickými vlastnosťami, ktoré zahŕňajú ich funkciu chemoprotektorov proti mutagenéze alebo tumorigenéze, ako antimikrobiálne látky, ako antioxidanty, pre ich protirakovinový účinok, analgetické účinky a ich účinok na neuróny zodpovedné za prenos bolesti a neurogénny zápal. Ďalšie bežné použitie kapsaicinoidov je v lokálnych analgetikách proti bolesti, antiartritických a protizápalových mastiach a ako prírodný inhibítor patogénnych mikroorganizmov
V potravinárskom priemysle sa kapsaicinoidy niekedy pridávajú ako prírodná konzervačná látka kvôli ich antimikrobiálnym vlastnostiam.
Čili plody Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. a Capsicum chinense sa pestujú po celom svete, a preto sú dobre známe.