Врхунски екстракти катехина са ултразвуком
Ултразвучна екстракција катехина
Ултразвучна екстракција је нетермална техника, која се заснива на примени чистих механичких сила. Ултразвучни таласи ниске фреквенције високог интензитета се спајају преко ултразвучне сонде (сонотроде) у течном медијуму. Интензивне силе смицања акустичне кавитације перфорирају и ометају ћелијске мембране, повећавају пренос масе између унутрашњости ћелије и растварача и ослобађају интрацелуларна једињења у растварач.
У свом опсежном прегледу метода екстракције из зеленог чаја (Цамеллиа синенсис), Банерјее и Цхаттерјее (2015) су открили да су ултрасоникатори типа сонде знатно ефикаснији од ултразвучних купки. Даље, аутори наводе да је ултразвучна екстракција пожељан начин екстракције катехина чаја због повећане ефикасности процеса екстракције на нижим температурама, чиме се спречава термичка деградација једињења осетљивих на топлоту и чува њихова лековита вредност. Екстракција на високим температурама често доводи до разградње полифенола и повећава ослобађање протеина и пектина, који ометају органолептички квалитет чаја формирањем креме. Предност соникације лежи у његовом нетермалном механизму. У својој студији, истраживачи су показали да ултразвучна екстракција може повећати принос полифенола чаја на 65°Ц у поређењу са традиционалном екстракцијом на 85°Ц. Међутим, ултразвучна екстракција ради и на собној температури. Као техника нетермалне екстракције, соникатори примењују механичке силе да разбију ћелије и да отпусте биоактивна једињења као што су полифеноли и катехини са супериорном ефикасношћу у растварач.
Ултразвучна екстракција даје висок принос висококвалитетних хранљивих материја. Као нетермички процес, ултразвучна екстракција избегава губитак хранљивих материја осетљивих на топлоту.
Ултразвучна екстракција се такође може извести на собној температури или у охлађеним течностима. Кликните овде, да прочитате више о ултразвучном хладном чају!
- Без растварача / на бази воде
- Висок принос екстракције
- Екстракти високог квалитета
- Екстракти пуног спектра
- брз процес
- Зелено, еколошки прихватљиво
- једноставан и сигуран рад
- минимално одржавање
- Брзи РОИ
Ултразвучни екстрактор УИП2000хдТ (2кВ) са шаржним реактором који се непрекидно меша
Студија случаја ултразвучне екстракције катехина
Ултразвучна екстракција се може извести коришћењем различитих растварача, укључујући воду, етанол, воду: мешавину етанола, изопропанол, биљно уље, глицерин итд.
У студији из 2018. Аииилдиз ет ал. упоредио ултразвучну екстракцију користећи воду и етанол као раствараче са конвенционалном методом екстракције врућом водом. За ову студију на пилот скали, коришћен је Хиелсцхер УИП2000хд (2кВ, 20кХз) ултрасоникатор у серијама и континуалном протоку.
Резултати су показали да је ултразвучна екстракција етанолом била значајно (стр < 0.05) ефикасније за екстракцију већих приноса ЕГЦГ, ЕГЦ, ЕКГ и ЕЦ од конвенционалне екстракције топле воде и ултразвучне екстракције на бази воде. Под оптимизованим процесним условима, скоро 100% и 50% више садржаја ЕГЦГ добијено је ултразвучном екстракцијом етанола него конвенционалном екстракцијом топлом водом и ултразвучном екстракцијом водом, респективно. Оптимални услови за ултразвучну екстракцију ЕГЦГ етанолом били су 66,53ºЦ, 43,75 мин и 67,81% етанола. Ултразвучна екстракција је пожељан начин катехина чаја због повећане ефикасности процеса екстракције на нижим температурама задржавањем њихове антиоксидативне активности.
Ултразвучни екстрактори високих перформанси
Хиелсцхер Ултрасоницс системи за екстракцију се користе широм света у храни и фармацији за комерцијалну производњу висококвалитетних биљних екстраката који се користе као дијететски суплементи и фармацеутски производи. Било да желите да производите мање количине хладног чаја или да обрађујете велике количине висококвалитетних екстраката полифенола/катехина, Хиелсцхер Ултрасоницс има одговарајући ултразвучни екстрактор за вас. Ултрасоникатори су лаки и сигурни за рад. Интуитивни софтвер и дигитална контрола преко екрана осетљивог на додир омогућавају прецизну контролу процеса. Робусност Хиелсцхер ултразвучне опреме омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.
Соникатор типа сонде УП100Х за екстракцију катехина из листова чаја
Стандардизација процеса са Хиелсцхер Ултрасоницс
Екстракти за храну и фармацију треба да се производе у складу са добром производном праксом (ГМП) и према стандардизованим спецификацијама за прераду. Дигитални системи за екстракцију компаније Хиелсцхер Ултрасоницс долазе са интелигентним софтвером, који олакшава прецизно подешавање и контролу процеса соникације. Аутоматско снимање података записује све ултразвучне параметре процеса као што су ултразвучна енергија (укупна и нето енергија), амплитуда, температура, притисак (када су сензори температуре и притиска монтирани) са датумом и временском ознаком на уграђеној СД картици. Ово вам омогућава да ревидирате сваку ултразвучно обрађену серију. Истовремено се обезбеђује поновљивост и континуирано висок квалитет производа.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Ултразвучни хомогенизатори велике снаге из лаб до пилот и индустријским Скала.
Литература/Референце
- Аииилдиз, Сена Саклар; Карадениз, Булент; Сагцанб, Нихан; Бахара, Бану; Ми, Ахмет Абдулах; Аласалвар, Цесареттин (2018): Оптимизација параметара екстракције епигалокатехин галата коришћењем конвенционалне топле воде и ултразвучних метода из зеленог чаја. Прерада хране и биопроизвода 111 (2018). 37–44.
- Банерјее, С., Цхаттерјее, Ј. (2015): Ефикасне стратегије екстракције биомолекула чаја (Цамеллиа синенсис). Ј. Фоод Сци. Тецхнол. 52, 2015. 3158–3168.
- Мартин-Гарсија Беатриз; Пасини, Федерика; Верардо, Вито; Диаз-де-Церио, Еликабет; Тилевицз, Урсзула; Гомез-Каравака, Ана Марија; Кабони Марија Фјоренца (2019): Оптимизација Сонотроде ултразвучне екстракције проантоцијанидина из истрошених зрна пивара. Антиоксиданси 2019, 8, 282.
- Петигни Л., Перино-Иссартиер С., Вајсман Ј., Цхемат Ф. (2013): Серијска и континуирана ултразвучна екстракција листова Болдо (Пеумус болдус Мол.). Међународни часопис за молекуларну науку 14, 2013. 5750-5764.
- КС Суслицк, К. Отхмер, “Енциклопедија хемијске технологије”; 4тх Ед. Ј. Вилеи & Синови: Њујорк, 1998, књ. 26, стр. 517-541.
Чињенице које вреди знати
ултразвучна екстракција – Принцип рада
Ултразвучна екстракција је механичка метода за ослобађање и изоловање интрацелуларног једињења из ћелијских матрица као што су биљне ћелије. Када се ултразвучни таласи велике снаге споје у кашу (нпр. која се састоји од мацерираних биљних честица у води или растварачу), високоенергетски ултразвучни таласи стварају кавитацију. Феномен кавитације локално доводи до екстремних температура, притисака, брзина загревања/хлађења, разлика притиска и великих сила смицања у медијуму. Када кавитациони мехурићи имплодирају на површини чврстих материја (као што су честице, биљне ћелије, ткива итд.), микро-млазнице и интерчестични судар стварају ефекте као што су површинско љуштење, ерозија и разбијање честица. Поред тога, имплозија кавитационих мехурића у течним медијима ствара макро-турбуленције и микро-мешање.
Ултразвучно зрачење представља ефикасан начин да се побољшају процеси преноса масе, пошто соникација доводи до кавитације и повезаних механизама као што су микропомерање течним млазовима, компресија и декомпресија у материјалу са накнадним нарушавањем ћелијских зидова, као и високим загревањем и стопе хлађења.
Ултразвучна екстракција из биљних ћелија: микроскопски попречни пресек (ТС) показује механизам деловања током ултразвучне екстракције из ћелија (увећање 2000к) [извор: Вилкху ет ал. 2011]
Ултразвучна обрада биљног материјала фрагментира матрикс биљних ћелија и побољшава хидратацију истих. Цхемат ет ал. (2015) закључују да је ултразвучна екстракција биоактивних једињења из биљака резултат различитих независних или комбинованих механизама укључујући фрагментацију, ерозију, капиларност, детекстурацију и сонопорацију. Ови ефекти ометају ћелијски зид, побољшавају пренос масе гурањем растварача у ћелију и исисавањем растварача напуњеног фито-јединином, и обезбеђују кретање течности микро-мешањем.
Које су главне предности ултразвучне екстракције?
- Брз процес и висок учинак
- Ниска потрошња енергије
- Смањени трошкови обраде
- Нетермална технологија
- Већа чистоћа
- Зелена технологија
Акустична кавитација и њени ефекти
У течности, ултразвучни таласи стварају интензивне наизменичне циклусе високог/ниског притиска, што резултира стварањем кавитационих мехурића. Током неколико циклуса притиска, мехурићи кавитације расту све док не достигну границу, где мехур не може да апсорбује више енергије. У овом тренутку мехур нагло имплодира. Током имплозије мехурића јављају се екстремни услови као што су високе температуре до 5000К, притисци до 2000атм, веома високе стопе грејања/хлађења и разлике притиска. Пошто је динамика колапса мехурића бржа од преноса масе и топлоте, енергија у колапсирајућој шупљини је ограничена на врло малу зону, која се такође назива „врућа тачка“. Имплозија кавитационог мехурића такође резултира микротурбуленцијама, млазовима течности брзине до 280м/с и резултујућим силама смицања. Овај феномен је познат као ултразвучна или акустична кавитација.
Ултразвучна екстракција се заснива на акустичној кавитацији и њеним хидродинамичким смичним силама
катехини
Познато је да је зелени чај богат полифенолима као што су кофеинска киселина, гална киселина, катехин, епикатехин, галокатехин, катехин галат, галокатехин галат, епикатехин галат, епигалокатехин и епигалокатехин галат (ЕГЦГ), што чини здраву храну популарном зеленом тезом. као напитак и као екстракт. ЕГЦГ је познати катехин, који се у великим количинама налази у осушеном лишћу зеленог чаја (7380 мг на 100 г), белог чаја (4245 мг на 100 г), ау мањим количинама у црном чају (936 мг на 100 г). 100 г). Током производње црног чаја, катехини се углавном претварају у теафлавине и теарубигине преко полифенол оксидаза.
Здравствене предности епигалокатехин галата (ЕГЦГ)
Из групе катехина, епигалокатехин галат (ЕГЦГ) је најистраженији и најперспективнији. Од антиканцерогених, антиоксидативних, антиинфламаторних, анти-фиброзних, анти-колагеназних до јачања имуног система и ефеката против старења, ЕГЦГ показује многе предности и стога се конзумира у облику напитка од зеленог чаја, као и у облику дијететских суплемената. као што су капсуле, прашкови, таблете итд.
Истраживања сугеришу да катехини попут епигалокатехин галата (ЕГЦГ) могу смањити упалу и спречити одређена хронична стања, као што су болести срца, дијабетес и неки облици рака.
ЕГЦГ и његови антиканцерогени ефекти
Пошто је рак често по живот опасна болест, антиканцерогена својства ЕГЦГ-а су под великим истраживањима. Студије сугеришу да ЕГЦГ може инхибирати туморигенезу смањењем или елиминисањем канцерогених ефеката. Постоје налази који сугеришу да ЕГЦГ спречава туморигенезу јетре изазвану диетилнитрозамином изазвану гојазношћу тако што инхибира ИГФ/ИГФ-1Р осу, побољшава хиперинсулинемију и ублажава хроничну упалу. Још један механизам антиканцерогеног ефекта ЕГЦГ-а је инхибиција ангиогенезе и тиме ограничавање пролиферације тумора.
ЕГЦГ и његови антиоксидативни ефекти
Безбројни антиоксидативни процеси се дешавају у људском телу и доприносе здрављу, снази и благостању. ЕГЦГ је антиоксидант. Антиоксиданси могу заштитити од оштећења ћелија тако што уклањају слободне радикале и неутралишу их. Фенолни прстенови у структури ЕГЦГ делују као замке електрона и хватачи слободних радикала, инхибирају стварање реактивних врста кисеоника и на тај начин смањују оштећења изазвана оксидативним стресом.
ЕГЦГ и његови антиинфламаторни ефекти
Запаљење може бити узроковано болешћу, хроничним стресом и загађењем животне средине. Тело на такве факторе стреса реагује упалом, коју карактерише агрегација великог броја имуних ћелија на местима упале, ослобађање проинфламаторних цитокина и реактивних врста кисеоника/азота (РОС/РНС). РОС/РНС су повезани са активацијом фактора транскрипције НФ-Б и протеина активатора (АП-)1. Након активације, НФ-јБ и АП-1 се преносе из цитоплазме у језгро и појачавају различите експресије инфламаторних гена, што касније изазива појачан инфламаторни одговор и оштећење ткива.
ЕГЦГ инхибира пренос НФ-Б и АП-1 тако да је експресија иНОС и ЦОКС-2 смањена углавном уклањањем азотног оксида, пероксинитрита и других РОС/РНС и смањена је производња инфламаторних фактора.
ЕГЦГ и његови ефекти на промоцију остеогенезе
Остеопороза је тешка болест коју карактерише дегенерација коштаног матрикса и губитак густине костију. ЕГЦГ показује регулаторне ефекте на метаболизам костију. ЕГЦГ може индуковати апоптозу остеокласта и инхибирати стварање остеокласта блокирањем стварања НФ-Б и ИЛ-1б. Штавише, може подстаћи стварање минерализованих коштаних чворова.
[уп. Цхениу Цху; Јиа Денг; Ии Ман; Иили Ку (2017): Екстракти зеленог чаја Епигалокатехин-3-галат за различите третмане. БиоМед Ресеарцх Интернатионал Вол. 2017]