Ekstraktimi i kurkuminës me ultratinguj
Kurkumina është një përbërës fitokimik me veti farmakologjike dhe ushqyese, i pranishëm në rizomat e Curcuma longa. Për të arritur rendimente të larta të kurkuminës, përdoren ekstraktuesit me ultratinguj si teknika më efikase e ekstraktimit. Ekstraktimi me ultratinguj jep kurkuminë me cilësi superiore dhe rendimente shumë të larta. Njëkohësisht, sonikimi kërkon vetëm një kohë të shkurtër përpunimi të rizomës së shafranit të Indisë.
Izolimi i kurkuminës me ultratinguj
Ekstraktimi me ultratinguj është një alternativë shumë efikase ndaj teknikave konvencionale të ekstraktimit, si macerimi, ekstraktimi me tretës të nxehtë ose ekstraktimi Soxhlet.
Izolimi me ultratinguj i kurkuminës dhe kurkuminoideve nga bima e kurkumës (p.sh. Curcuma longa, Curcuma amada) është një proces efikas, i shpejtë dhe i lehtë. Krahasuar me ekstraktimin Soxhlet dhe ekstraktimin konvencional me lote, ekstraktimi i asistuar me ultratinguj dallohet për një rendiment dukshëm më të lartë të kurkuminës në një kohë më të shkurtër ekstraktimi.
Për ekstraktimin me ultratinguj të përbërësve bimorë mund të përdoren tretës të ndryshëm, si uji, tretësit ujorë, etanoli, metanoli, glicerina etj. Për ekstraktimin e kurkuminës, uji, etanoli dhe triacilglicerolet janë tretës efikasë dhe të sigurt, të cilët japin një rendiment të lartë ekstrakti.
- Rendiment i lartë
- Ekstraktim i shpejtë
- Rikuperim më i plotë
- Funksionim i sigurt
- Zbatim i lehtë
Sonikatori UIP1000hdT me qelizë rrjedhjeje për ekstraktimin e kurkuminës
Procesi i ekstraktimit me ultratinguj
Sonikatorët Hielscher të teknologjisë më të fundit mundësojnë kontroll të plotë mbi parametrat e procesit, si amplituda, temperatura, presioni dhe energjia e furnizuar.
Për ekstraktimin me ultratinguj, parametrat ndihmës, si madhësia e grimcave të lëndës së parë, lloji i tretësit, raporti lëndë e ngurtë–tretës dhe koha e ekstraktimit, mund të ndryshohen dhe të optimizohen lehtësisht për rezultatet më të mira.
Meqenëse ekstraktimi me ultratinguj është një metodë jotermike ekstraktimi, shmanget degradimi termik i përbërësve bioaktivë.
Në përgjithësi, përparësi si rendimenti i lartë, koha e shkurtër e ekstraktimit, temperatura e ulët e ekstraktimit dhe sasitë e vogla të tretësit e bëjnë sonikimin metodën superiore të ekstraktimit.
Ekstraktimi i kurkuminës me ultratinguj me UP400ST dhe ndarja pasuese e përbërësve bioaktivë nga tretësi (rikuperimi i tretësit) përmes një avulluesi rrotullues
Është konstatuar se ekstraktimi i kurkuminës nga shafrani i Indisë me ultratinguj është më efikasi kur sonikimi zbatohet në një konfigurim të vazhdueshëm në linjë, duke përdorur një qelizë rrjedhjeje me ultratinguj. Temperaturat e procesit në intervalin nga 60 deri në 80°C janë të dobishme për rritjen e rendimentit të ekstraktit.
Efikasitet superior i procesit: Ekstraktimi me ultratinguj dallohet si një teknikë e qëndrueshme që kërkon vetëm një investim të moderuar në pajisje me ultratinguj. Procesi me ultratinguj mund të shkallëzohet në mënyrë lineare deri në prodhim industrial. Kostot e tretësit dhe të energjisë për procesin me ultratinguj janë shumë të ulëta. Përparësi të tjera të rëndësishme janë funksionimi i lehtë dhe i sigurt, kostot ekonomike dhe riprodhueshmëria, e cila është thelbësore për një prodhim të standardizuar.
Formulimi liposomal me ultratinguj
Kurkumina është një molekulë hidrofobe, e tretshme në yndyrë. Kjo do të thotë se kurkumina duhet të formulohet në një sistem bartës të barnave, si liposome, nanoemulsione, nanosfera, nanogrimca polimerike ose një kompleks fito-fosfolipidik. Tretësirat ujore të kurkuminës mund të përgatiten duke shtuar surfaktantë, lipide, albumina, ciklodekstrina, biopolimere etj. Përgatitja me ultratinguj e nanoemulsioneve dhe suspensioneve uniforme është një teknikë shumë efikase për formulimin e kurkuminës në komplekse bartëse të barnave. Bartësit e barnave përmirësojnë tretshmërinë, përthithjen, farmakokinetikën dhe biodisponueshmërinë e kurkuminës. Duke e formuluar kurkuminën në nanokomplekse, tretshmëria në ujë rritet afërsisht 98 000 herë (krahasuar me kurkuminën e lirë në ujë). Nanokompleksimi përmirësoi ndjeshëm biodisponueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e kurkuminës gjatë ruajtjes.
Klikoni këtu për të mësuar më shumë rreth kapsulimit në liposome me ultratinguj!
Pajisje për ekstraktim me ultratinguj
Hielscher Ultrasonics është partneri juaj për proceset e ekstraktimit nga lëndët bimore. Pavarësisht nëse dëshironi të ekstraktoni sasi të vogla për kërkime dhe analiza apo të përpunoni vëllime të mëdha për prodhim tregtar, ne kemi ekstraktorin e përshtatshëm me ultratinguj për ju. Homogjenizuesit tanë laboratorikë me ultratinguj si dhe aparaturat tona me ultratinguj për tryezë pune dhe për përdorim industrial janë të qëndrueshme, të lehta për t’u përdorur dhe të ndërtuara për funksionim 24/7 me ngarkesë të plotë. Një gamë e gjerë aksesorësh si sonotrodat (sonda / brirë ultrasonikë) me madhësi dhe forma të ndryshme, qelizat e rrjedhjes, reaktorët dhe përforcuesit e amplitudës mundësojnë konfigurimin optimal për procesin tuaj specifik të ekstraktimit.
Të gjitha pajisjet digjitale me ultratinguj janë të pajisura me ekran me prekje me ngjyra, kartë SD të integruar për regjistrimin automatik të të dhënave dhe telekomandim përmes shfletuesit për monitorim gjithëpërfshirës të procesit. Me sistemet e sofistikuara me ultratinguj të Hielscher, standardizimi i lartë i procesit dhe kontrolli i cilësisë bëhen të thjeshtë.
Na kontaktoni sot për të diskutuar kërkesat e procesit tuaj të ekstraktimit! Do të jemi të kënaqur t’ju ndihmojmë me përvojën tonë shumëvjeçare në ekstraktimet nga lëndët bimore!
Sonikatori UIP4000hdT për prodhimin në linjë të ekstrakteve të kurkuminës me cilësi të lartë
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Sonikatori industrial UIP16000hdT për ekstraktimin në linjë të përbërjeve fitokimike nga bimët
Protokoll: Nanokapsulimi i kurkuminës me ultratinguj
Përgatitja e nanogrimcave të ngarkuara me kurkuminë
Nanogrimcat e ngarkuara me kurkuminë sintetizohen duke përdorur teknikën e miniemulsifikimit–avullimit. Procedura ndryshon në varësi të materialit kapsulues të përdorur, siç përshkruhet më poshtë. Formulimi i përdorur ishte 22,400g ujë, 0,180g lecitinë, 11,500g diklorometan dhe 0,390g material kapsulues (poli(acid L-laktik) PLLA, 4 000g/gmol ose poli(acid metakrilik-ko-metakrilat metili Eudragit S100, 125 000 g/gmol ose një përzierje e tyre përdoren si material kapsulues). Nuk nevojitet bashkëstabilizues, pasi dihet se polimeret e paraformuara janë efektive në parandalimin e degradimit të emulsionit nga difuzioni.
Kur PLLA përdoret si material kapsulues, PLLA dhe lecitina u tretën në diklorometan për 10 minuta dhe, pas kësaj, shtohet kurkumina dhe përzihet për 5 min (1, 3, 6, 18 wt% e masës totale të materialit kapsulues). Kjo tretësirë iu shtua ujit të distiluar duke e përzier lehtë. Makroemulsioni i formuar sonikohet me një homogjenizues me ultratinguj si UP100H për 180 sekonda në cikle me impulse (30sec sonikim, 10sec pauzë). Më pas, tretësi avullohet për 18 orë në 40°C. Kur PLLA dhe Eudragit S100 u përdorën së bashku si material kapsulues, Eudragit S100 tretet në diklorometan në 60°C për 20 minuta. Pas kësaj, përzierja u ftoh dhe tretësi i avulluar u shtua përsëri.
Literatura / Referencat
- M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
- Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
- Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
- Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
- Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.
Fakte që ia vlen të dihen
Ultratingujt dhe efektet e tyre ekstraktuese
Ekstraktimi i asistuar me ultratinguj bazohet në parimin e kavitacionit akustik. Kur ultratingujt me fuqi të lartë (ultratinguj me frekuencë të ulët dhe intensitet të lartë) transmetohen në një mjedis të lëngshëm ose të ngjashëm me pastën, valët krijojnë cikle të alternuara presioni të lartë (ngjeshje) dhe presioni të ulët (rrallim). Gjatë këtyre cikleve të presionit të lartë / presionit të ulët, formohen flluska vakumi dhe rriten gjatë disa cikleve. Në çastin kur flluskat nuk mund të përthithin më shumë energji, ato shemben vrullshëm drejt brendësisë. Kjo shembje e flluskave dhe efektet e saj njihen si kavitacion akustik. Kavitacioni gjeneron mikrorryma të vrullshme, forca prerëse, valë goditëse / diferenca të larta presioni, formim radikalesh, temperatura ekstreme dhe rrjedhje akustike. Këto kushte intensive çajnë muret qelizore dhe nxisin transferim të lartë të masës, në mënyrë që materiali brendaqelizor të kalojë në tretës.
Tretës të butë, jotoksikë
Ekstraktet bimore që përdoren për qëllime mjekësore dhe ushqyese po tërheqin interes në rritje të shpejtë si preparate farmakologjike dhe si shtesa ushqimore (nutraceutikë). Për të çliruar përbërësit e dëshiruar nga materiali bimor, ai duhet të tretet në një tretës. Kur ekstraktet e synuara largohen nga masa e materialit bimor dhe kalojnë në tretës, ekstrakti mund të përqendrohet. Ekstraktimi me ultratinguj mund të zbatohet si metodë pa tretës, duke përdorur ujin si tretës. Edhe ekstraktimet me alkool dhe glicerinë janë jotoksike dhe efikase dhe përdoren shpesh për nxjerrjen e përbërësve ushqimorë, farmaceutikë dhe kozmetikë.
Për prodhimin e ekstrakteve shumë të fuqishme, të shëndetshme dhe jotoksike, është e rëndësishme të përdoret një metodë efikase ekstraktimi, e cila mundëson përdorimin e tretësve të butë dhe jotoksikë, si uji, triacilglicerolet ose alkooli.
Klikoni këtu për të lexuar më shumë rreth tretësve të përdorur në proceset e ekstraktimit me ultratinguj!
Kurkumina
Kurkumina është një oleorezinë e shafranit të Indisë dhe një pigment natyror që gjendet në rizomat e bimës së shafranit të Indisë. Përbërje të tjera të rëndësishme kurkuminoide janë demetoksikurkumina (DMC) dhe bisdemetoksikurkumina (BDMC).
Kurkumina (formula kimike C21H20O6) mund të nxirret nga Curcuma longa, Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val. ose të sintetizohet kimikisht.
Kurkumina është e ngërthyer në rrjetin polisakarid–linjinë të shafranit të Indisë. Prandaj, nevojitet një teknikë e fuqishme ekstraktimi, si trajtimi me ultratinguj, për të çarë muret qelizore në mënyrë që të çlirohet substanca fitokimike bioaktive.
Studimet kanë treguar se përbërësi aktiv piperinë, i cili gjendet në piperin e zi, e rrit biodisponueshmërinë e kurkuminës me mbi 2 000%.
Shafrani i Indisë
Shafrani i Indisë (Curcuma longa) është një bimë barishtore shumëvjeçare e familjes së xhenxhefilit Zingiberaceae. E ka origjinën në Indi dhe në Azinë Juglindore. Rizomat e bimës së shafranit të Indisë mblidhen për t’u përdorur si erëz dhe ilaç.
Shafrani i Indisë është erëza që i jep karit ngjyrën e verdhë të fortë dhe është përdorur në Indi për mijëra vjet si erëz në gatim dhe si ilaç ajurvedik. Pluhuri i shafranit të Indisë karakterizohet nga një shije e ngrohtë, e hidhur, e ngjashme me piperin dhe një aromë dheu.
Pluhuri ose pasta e shafranit të Indisë përdoret për të përgatitur një pije të ngrohtë popullore – të ashtuquajturën “late me shafran Indie” ose “qumësht i artë” – e cila përgatitet me qumësht ose alternativa bimore të qumështit, si qumështi i sojës, bajames ose kokosit.
Shafrani i Indisë vlerësohet për efektet e tij antioksiduese, antiinflamatore dhe analgjezike.
Përveç përdorimeve në gatim dhe mjekësi, shafrani i Indisë përdoret si ngjyrues natyror.