Ekstraktimi me ultratinguj i kapsaicinës nga specat djegës
- Kapsaicina është përbërësi kryesor që jep shijen dhe djegësinë te specat djegës, të njohur edhe si speca çili.
- Për të prodhuar kapsaicinë me cilësi të lartë si aromatizues dhe përbërës mjekësor, kërkohet një teknikë ekstraktimi efikase, por e butë, për të parandaluar degradimin.
- Ekstraktimi me ultratinguj është një metodë e butë mekanike ekstraktimi, e cila jep rendimente të larta të kapsaicinës në një kohë shumë të shkurtër ekstraktimi.
Ultratinguj me performancë të lartë për ekstrakte kapsaicine me cilësi të lartë
Ekstraktimi me ultratinguj i kapsaicinoideve nga specat djegës çili (p.sh. Capsicum frutescens) përmirëson ndjeshëm rendimentin e ekstraktimit. Ultratingujt e fuqishëm nxisin shpimin dhe shpërbërjen e mureve qelizore, si dhe fryrjen dhe hidratimin, duke e shtyrë tretësin brenda qelizave bimore. Kjo sjell rritjen e transferimit të masës së substancave brendaqelizore (përfshirë kapsaicinoidet) nga qelizat bimore në tretës.
Si një teknikë përpunimi tërësisht mekanike, jotermike, ekstraktimi me ultratinguj parandalon degradimin termik të përbërjeve termolabile. Kavitacioni ultrasonik intensifikon procesin e ekstraktimit, duke dhënë rendimente të larta dhe ekstrakte me cilësi superiore. Kostot e investimit dhe të operimit të pajisjeve të ekstraktimit me ultratinguj janë relativisht të ulëta dhe mundësojnë një kthim të shpejtë të investimit.
- Rendiment superior
- Ekstraktim me shpejtësi të lartë – brenda pak minutash
- Ekstrakte me cilësi të lartë – ekstraktim i butë, jotermik
- Tretës ekologjikë (p.sh. ujë/etanol)
- Me kosto efektive
- Përdorim i lehtë dhe i sigurt
- Kosto të ulëta investimi dhe operimi
- Funksionim 24/7 nën ngarkesë të rëndë
- Metodë ekologjike, miqësore me mjedisin
Ekstraktim me ultratinguj i materialeve bimore në një ngarkesë prej 120L me UIP2000hdT dhe përzierës
Ekstraktimi i kapsaicinoideve me ultratinguj – me ngarkesa ose me rrjedhje të vazhdueshme
Me ngarkesa: Proceset e ekstraktimit me ultratinguj mund të kryhen si procese të thjeshta me ngarkesa ose si trajtim në linjë, ku mjedisi ushqehet vazhdimisht përmes një reaktori ultrasonik me rrjedhje.
Përpunimi me ngarkesa është një procedurë e lehtë, ku ekstraktimi kryhet ngarkesë pas ngarkese. Hielscher Ultrasonics ofron procesorë ultrasonikë për ngarkesa nga të vogla në të mëdha, pra nga 1L deri në 120L.
Për përpunimin e ngarkesave nga 5 deri në 10L, rekomandojmë UP400ST me sonotrodën S24d22L2D. (shihni figurën majtas)
Për përpunimin e ngarkesave prej afërsisht 120L, rekomandojmë UIP2000hdT me sonotrodën RS4d40L4. (shihni figurën lart djathtas)
Me rrjedhje: Për vëllime më të mëdha dhe për ekstraktimin tregtar të kapsaicinës në shkallë të plotë, një rrjedhë e vazhdueshme lëngu që përmban petëza specash djegës ushqehet përmes një reaktori ultrasonik, ku suspensioni i tretësit dhe materialit bimor i nënshtrohet sonikimit intensiv.
Për një vëllim prej afërsisht 8L/min., rekomandojmë UIP4000hdT me sonotrodën RS4d40L3 dhe qelizën e rrjedhjes FC130L4-3G0, e cila mund të vihet nën presion.
Studim rasti për ekstraktimin e kapsaicinës me ultratinguj
Olguín-Rojas et al. (2019) raportojnë izolimin e kapsaicinoideve me rendiment më të lartë se 96% duke përdorur tre kultivarë të Capsicum chinense Jacq. (specat ‘Bode’, ‘Habanero’ dhe ‘Habanero Roxo’). Ata përdorën sonikatorin me sondë Hielscher UP200S (200 W, 24 kHz) me mostrën të zhytur në një banjë ujore me temperaturë të kontrolluar. 0,25g mostër e Capsicum chinense u vu në kontakt me 25mL metanol për 10 minuta dhe më pas u transferua në banjën ujore në 50ºC, me amplitudë dalëse 200 W dhe cikël pune 0,5sec. Më pas, ekstraktet u filtruan përmes një filtri shiringe prej najloni dhe u analizuan me kromatografi. Në analizë u gjetën të pesë kapsaicinoidet kryesore (n-DHC, C, DHC, h-C dhe h-DHC). Ekstraktimi me ultratinguj jep një ekstrakt me spektër të plotë dhe me një profil të gjerë shijeje.
Sganzerla et al. (2014) zbuluan se ekstraktimi me ultratinguj është një metodë e shkëlqyer për ekstraktimin sasior dhe të riprodhueshëm të kapsaicinoideve nga specat çili, duke përdorur metanolin si tretës. Për shkak të thjeshtësisë dhe efikasitetit të tij, ekstraktimi me ultratinguj mund të zbatohet për analizën e shpejtë rutinë të kapsaicinoideve në specat çili.
Pajisje për ekstraktim me ultratinguj
Hielscher Ultrasonics është e specializuar në prodhimin e procesorëve ultrasonikë me performancë të lartë për prodhimin e ekstrakteve me cilësi të lartë nga materialet bimore.
Portofoli i gjerë i produkteve të Hielscher Ultarsonics shtrihet nga sonikatorët laboratorikë kompaktë dhe të fuqishëm deri te sistemet e qëndrueshme për tavolinë laboratori dhe sistemet tërësisht industriale, të cilat japin ultratinguj me intensitet të lartë për ekstraktimin dhe izolimin efikas të substancave bioaktive (p.sh. kuercetinës, kafeinës, kurkuminës, terpeneve etj.). Të gjithë sonikatorët digjitalë nga 200W deri në 16 000W kanë një meny intuitive me cilësime të programueshme, një ekran me ngjyra me prekje për kontroll digjital, një kartë SD të integruar për regjistrimin automatik të të dhënave, kontroll në distancë përmes shfletuesit dhe shumë veçori të tjera që lehtësojnë përdorimin. Sonotrodat dhe qelizat e rrjedhjes (pjesët që janë në kontakt me mjedisin) mund të sterilizohen në autoklavë dhe pastrohen lehtë. Të gjithë sonikatorët tanë janë ndërtuar për funksionim 24/7, kërkojnë pak mirëmbajtje dhe përdoren lehtë e në mënyrë të sigurt.
Një ekran digjital me ngjyra mundëson kontroll të lehtë të sonikatorit. Sistemet tona janë në gjendje të japin amplituda nga të ulëta deri në shumë të larta. Për ekstraktimin e polifenoleve dhe fitokimikateve të tjera bioaktive, si kapsaicinoidet, ofrojmë sonotroda ultrasonike të posaçme (të njohura edhe si sonda ose brirë ultrasonikë), të optimizuara për izolimin e kujdesshëm të substancave aktive me cilësi të lartë. Qëndrueshmëria e pajisjeve ultrasonike të Hielscher mundëson funksionim 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise kërkuese.
Kontrolli i saktë i parametrave të procesit ultrasonik siguron riprodhueshmëri dhe standardizim të procesit.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të sonikatorëve tanë:
| Vëllimi i ngarkesës | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 0,5 deri në 1,5mL | nuk zbatohet | VialTweeter |
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| nuk zbatohet | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| nuk zbatohet | më e lartë | grup njësish UIP16000 |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Sonikatori UP200Ht, i lehtë, por i fuqishëm, është ideal për ekstraktimin e kapsaicinës në gota laboratorike
Literaturë / Referenca
- 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.
Fakte që ia vlen të njihen
Kapsaicinoidet
Specat janë të përhapur në mbarë botën dhe shpesh përdoren si shtesa ushqimore për të dhënë një shije djegëse dhe therëse. Kapsaicinoidet janë përbërje që japin shije te specat e kuq çili dhe përbëhen kryesisht nga kapsaicina (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) dhe dihidrokapsaicina (8 methyl-N-vanillylnonanamide), nordihidrokapsaicina, homokapsaicina dhe homodihidrokapsaicina. Kapsaicina dhe dihidrokapsaicina janë kapsaicinoidet më të bollshme, të cilat janë përgjegjëse për rreth 90% të djegësisë. Gjithsej, janë dalluar më shumë se 20 kapsaicinoide në lloje të ndryshme specash.
Kapsaicinoidet janë lloji më i spikatur i fitokimikateve në speca. Ato janë alkaloide jo të avullueshme, të cilat kimikisht janë amide acide të acideve yndyrore C9–C11 me zinxhir të degëzuar dhe të vanililaminës. Duke qenë përgjegjëse për shijen therëse dhe djegëse të specave çili, kapsaicinoidet janë një përbërës i përhapur erëzues. Përveç përdorimit si përbërës ushqimor, kapsaicinoidet njihen për vetitë e tyre farmakologjike, të cilat përfshijnë funksionin e tyre si kemoprotektorë kundër mutagjenezës ose tumorigjenezës, si antimikrobikë, si antioksidantë, efektin e tyre kundër kancerit, efektet analgjezike dhe efektin e tyre mbi neuronet përgjegjëse për transmetimin e dhimbjes dhe inflamacionin neurogjen. Një tjetër përdorim i zakonshëm i kapsaicinoideve është në analgjezikë për përdorim lokal kundër dhimbjes, në pomada kundër artritit dhe inflamacionit dhe si frenues natyror i mikroorganizmave patogjenë
Në industrinë ushqimore, kapsaicinoidet nganjëherë shtohen si konservues natyror për shkak të vetive të tyre antimikrobike.
Frutat çili të Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. dhe Capsicum chinense kultivohen në mbarë botën dhe, për këtë arsye, janë të mirënjohura.