Överlägsen catechin extrakt med ultraljud

Catechin såsom epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (EKG), och epicatechin (EG) är polyfenoler, som visar betydande hälsofördelar. Medan katekiner finns i mindre mängder i grönt te, kakao, frukt och vissa andra livsmedel, för hög dos intag katekin extrakt är att föredra. Ultraljud utvinning är en facile och snabb grön teknik för att isolera katekiner från växter, t.ex. Ultraljud produceras katekin extrakt är hög kvalitet, lösningsmedelsfria föreningar för användning i kosttillskott och läkemedel.

Ultraljud utvinning av katekiner

Grönt te blad är rika på katekiner såsom epigallocatechin gallate (EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin gallate (EKG), och epicatechin (EG), som kan extraheras genom ultraljud.Ultraljud utvinning är en icke-termisk teknik, som är baserad på tillämpningen av rena mekaniska krafter. Lågfrekventa, högintensiva ultraljud vågor kopplas via en ultraljud sond (sonotrode) i ett flytande medium. De intensiva skjuvkrafterna av akustisk kavitation perforerar och stör cellmembranen, förbättrar massöverföringen mellan cellinteriören och lösningsmedlet och frigör de intracellulära föreningarna i lösningsmedlet.
 

Ultraljud botanisk utvinning ger högre avkastning. Hielscher UIP2000hdT, 2000 watt homogenisator är tillräckligt kraftfull för att enkelt extrahera satser från 10 liter till 120 liter.

Ultraljud utvinning av växter - 30 liter / 8 gallon sats

Video miniatyr

 

I sin omfattande granskning av extraktionsmetoder från grönt te (Camellia sinensis) fann Banerjee och Chatterjee (2015) att ultrasonicators av sondtyp är betydligt effektivare än ultraljudsbad. Dessutom säger författarna att ultraljud utvinning är det föredragna sättet för te katekiner utvinning på grund av ökad effektivitet av extraktionsprocessen vid lägre temperatur, vilket förhindrar termisk nedbrytning av värmekänsliga föreningar och bevarar deras medicinska värde. Extraktion vid hög temperatur leder ofta till nedbrytning av polyfenoler och ökar frisättningen av protein och pektin, vilket stör den organoleptiska kvaliteten hos te genom krämbildning. Fördelen med ultraljudsbehandling ligger i dess icke-termiska mekanism. I sin studie visade forskarna att ultraljud utvinning kan öka te polyfenol utbyte vid 65 ° C jämfört med traditionell utvinning vid 85 ° C. Ultraljud utvinning fungerar dock också vid rumstemperatur. Som en icke-termisk extraktionsteknik använder sonicators mekaniska krafter för att bryta cellen öppen och frigöra bioaktiva föreningar såsom polyfenoler och katekiner med överlägsen effektivitet i lösningsmedlet.
Ultraljud utvinning ger en hög avkastning av högkvalitativa näringsämnen. Som en icke-termisk process, ultraljud utvinning undviker förlust av värmekänsliga näringsämnen.
Ultraljud extraktion kan också utföras vid rumstemperatur eller i kylda vätskor. Klicka här, för att läsa mer om ultraljud kallbryggt te!

Fördelar med ultraljud EGCG utvinning

  • Lösningsmedelsfri / vattenbaserad
  • hög utvinnings kapacitet
  • Högkvalitativa extrakt
  • Full Spectrum utdrag
  • snabb process
  • Grön, miljövänlig
  • Enkel och säker drift
  • lågt underhåll
  • Snabb ROI
Ultraljud processor UIP2000hdT (2kW) med rörd sats reaktor

Ultraljud extractor UIP2000hdT (2kW) med kontinuerligt rörd satsreaktor

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


 

I denna presentation introducerar vi dig till tillverkning av botaniska extrakt. Vi förklarar utmaningarna med att producera högkvalitativa botaniska extrakt och hur en ultraljudsbehandling kan hjälpa dig att övervinna dessa utmaningar. Denna presentation visar hur ultraljud utvinning fungerar. Du kommer att lära dig, vilka fördelar du kan förvänta dig med hjälp av en ultraljudsbehandling för extraktion och hur du kan genomföra en ultraljud extractor i din extrakt produktion.

Ultraljud botanisk utvinning - Hur man använder sonicators för att extrahera botaniska föreningar

Video miniatyr

 

Fallstudie av ultraljud catechin utvinning

Ultraljud utvinning kan utföras med hjälp av olika lösningsmedel, inklusive vatten, etanol, vatten: etanolblandning, isopropanol, vegetabilisk olja, glycerin, etc.
I en studie från 2018 jämförde Ayyildiz et al. ultraljudsutvinning med vatten och etanol som lösningsmedel med den konventionella varmvattenutvinningsmetoden. För denna studie i pilotskala, den används en Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) ultrasonicator i batch och i kontinuerligt flöde setup.
Resultaten visade att ultraljudsutvinning med etanol var signifikant (p < 0.05) effektivare att utvinna högre avkastning av EGCG, EGG, EKG, och EG än konventionella varmvattenutvinning och ultraljud vattenbaserad utvinning. Under optimerade processförhållanden erhölls nästan 100% och 50% mer EGCG-innehåll ultraljuds etanolutvinning än konventionell varmvattenutvinning respektive ultraljudsutvinning med vatten. De optimala förutsättningarna för ultraljudsutdragningen av EGCG med etanol var 66,53ºC, 43,75 min och, 67,81% etanol. Ultraljud extraktion är det föredragna läget av te katekiner på grund av den ökade effekten av extraktionsprocessen vid lägre temperatur genom att behålla sin antioxidant aktivitet.

Högpresterande ultraljud extraktorer

Hielscher Ultrasonics extraktionssystem används över hela världen i livsmedel och läkemedel för kommersiell produktion av högkvalitativa växtextrakt som används som kosttillskott och läkemedel. Oavsett om du vill producera mindre partier av kallbryggt te eller bearbeta stora mängder högkvalitativa polyfenol / katekinextrakt, har Hielscher Ultrasonics lämplig ultraljud extractor för dig. Ultrasonicators är enkla och säkra att använda. Intuitiv programvara och digital styrning via pekskärm möjliggör en exakt processtyrning. Robustheten hos Hielscher ultraljudsutrustning möjliggör 24/7 drift vid tunga och krävande miljöer.

Ultrasonicator UP100H för katekin utvinning från grönt te blad

Sond-typ sonicator UP100H för katekinextraktion från teblad

Processstandardisering med Hielscher Ultrasonics

Extrakt av livsmedels- och läkemedelskvalitet bör framställas i enlighet med god tillverkningssed och enligt standardiserade bearbetningsspecifikationer. Hielscher Ultrasonics digitala extraktionssystem levereras med intelligent programvara, vilket gör det enkelt att ställa in och kontrollera ultraljudsbehandling processen exakt. Automatisk datainspelning skriver alla ultraljud processparametrar såsom ultraljud energi (total och nettoenergi), amplitud, temperatur, tryck (när temp och trycksensorer är monterade) med datum och tidsstämpel på den inbyggda SD-kortet. Detta gör att du kan revidera varje ultraljud bearbetas parti. Samtidigt säkerställs reproducerbarhet och kontinuerligt hög produktkvalitet.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljudprocessorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och att erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud Homogenisatorer för spridning, emulgering och cell utvinning.

Hög effekt ultraljud Homogenisatorer från Labb till Pilot och Industriell Skala.



Litteratur / Referenser

Fakta Värt att veta

ultraljuds extraktion – Arbets princip

Ultraljud utvinning är en mekanisk metod för att frigöra och isolera intracellulära förening från cell matriser såsom växtceller. När hög effekt ultraljud vågor kopplas till en slurry (t.ex. bestående av macerated växtpartiklar i vatten eller lösningsmedel), den mycket energisk ultraljud vågor generera kavitation. Fenomenet kavitation leder lokalt till extrema temperaturer, tryck, uppvärmning/kylning, tryckskillnader och höga skjuvkrafter i mediet. När kavitation bubblor implodera på ytan av fasta ämnen (såsom partiklar, växtceller, vävnader etc.), mikro-jets och interparticlular kollision generera effekter såsom ytskalning, erosion och partikel uppdelning. Dessutom skapar implosionen av kavitationsbubblor i flytande medier makroturbulens och mikroblandning.
Ultraljudsbestrålning är ett effektivt sätt att förbättra massöverföringsprocesser, eftersom ultraljudsbehandling resulterar i kavitation och dess relaterade mekanismer såsom mikrorörelser av flytande strålar, kompression och dekompression i materialet med den efterföljande störningar i cellväggarna samt höga värme- och kylhastigheter.

Ultraljud som är störande används för extraktioner från Phyto källor (t. ex. växter, alger, svampar)

Ultraljud extraktion från växt celler: den mikroskopiska tvärgående avsnitt (TS) visar mekanismen för åtgärder under ultraljud extraktion från celler (förstoring 2000x) [resurs: Vilkhu et al. 2011]

Ultraljud av växtmaterial fragment matrisen av växtceller och förbättrar hydrering av samma. Chemat et al. (2015) dra slutsatsen att ultraljud utvinning av bioaktiva föreningar från växter är resultatet av olika oberoende eller kombinerade mekanismer inklusive fragmentering, erosion, kapilläritet, detexturation, och sonoporation. Dessa effekter stör cellväggen, förbättrar massöverföringen genom att trycka in lösningsmedel i cellen och suga fyto-förening lastat lösningsmedel ut, och säkerställa vätskerörelser genom mikroblandning.

Vilka är de stora fördelarna med ultraljud utvinning?

  • Snabb process och hög effekt
  • Låg energi förbrukning
  • Minskad bearbetningskostnad
  • Icke-termisk teknik
  • Högre renhet
  • Grön teknik

Akustisk kavitation och dess effekter

I vätskan skapar ultraljudsvågorna intensiva alternerande högtrycks- och lågtryckscykler, vilket resulterar i bildandet av kavitationsbubblor. Under flera tryckcykler växer kavitationsbubblorna tills de når en gräns, där bubblan inte kan absorbera mer energi. Vid denna punkt bubblan imploderar våldsamt. Under bubblaimplosionen är extrema förhållanden såsom höga temperaturer på upp till 5000K, tryck på upp till 2000atm, mycket höga uppvärmnings-/kylningshastigheter och tryckskillnader uppstår. Eftersom bubblan kollaps dynamiken är snabbare än massa och värmeöverföring, är energin i kollapsande hålighet begränsad till en mycket liten zon, även kallad "hot spot". Implosionen av kavitationsbubblan resulterar också i mikroturbulensar, flytande strålar med upp till 280 m/s hastighet och resulterande skjuvkrafter. Detta fenomen är känt som ultraljud eller akustisk kavitation.

Ultraljud/akustisk kavitation skapar mycket intensiva krafter som öppnar cell väggarna kallas lysis (Klicka för att förstora!)

Ultraljud extraktion är baserad på akustisk kavitation och dess hydrodynamiska skjuvning krafter

Katekinerna

Grönt te är känt för att vara rik på polyfenoler som koffeinsyra, gallsyra, katekin, epicatechin, gallocatechin, catechin gallate, gallocatechin gallate, epicatechin gallate, epigallocatechin, och epigallocatechin gallate (EGCG), som gör grönt te en populär hälsokost som konsumeras som dryck och som extrakt. EGCG är en välkänd katekin, som finns i stora mängder i torkade blad av grönt te (7380 mg per 100 g), vitt te (4245 mg per 100 g), och i mindre mängder i svart te (936 mg per 100 g). Under produktionen av svart te omvandlas katekinerna till de flingor och thearubiginer via polyfenoloxidaser.

Hälsofördelar med Epigallocatechin Gallate (EGCG)

Från gruppen av katekiner, epigallocatechin gallate (EGCG) är den mest utforskade och mest lovande en. Från anti-cancer, antioxidativ, antiinflammatorisk, anti-fibros, anti-collagenase till immunsystemet öka och anti-aging effekter, EGCG visar många fördelar och konsumeras därför i form av grönt te dryck samt i form av kosttillskott såsom kapslar, pulver, tabletter etc.
Forskningsstudier tyder på att katekiner som epigallocatechin gallate (EGCG) kan minska inflammation och kan förhindra vissa kroniska tillstånd, såsom hjärtsjukdomar, diabetes, och vissa former av cancer.

EGCG och dess cancereffekter

Eftersom cancer är en ofta livshotande sjukdom, är de cancerrelaterade egenskaperna hos EGCG under tung forskning. Studier tyder på att EGCG kan hämma tumorigenesis genom att minska eller eliminera cancerframkallande effekter. Det finns resultat som tyder på att EGCG förhindrar diethylnitrosamine-inducerad fetma-relaterade lever tumorigenesis genom att hämma IGF/IGF-1R axeln, förbättra hyperinsulinemia, och dämpa kronisk inflammation. En annan mechnaism av EGCG: s cancer anticancer effekt är hämning av angiogenes och därmed hindra tumör spridning.

EGCG och dess antioxidativa effekter

Otaliga antioxidativa processer förekommer i människokroppen och bidrar till hälsa, styrka och välbefinnande. EGCG är en antioxidant. Antioxidanter kan skydda mot cellulära skador genom att rensa fria radikaler och neutralisera dem. Fenolringarna i EGCG-strukturen fungerar som elektronfällor och asätare av fria radikaler, hämmar bildandet av reaktiva syrearter och minskar därmed skador orsakade av oxidativ stress.

EGCG och dess antiinflammatoriska effekter

Inflammation kan orsakas av sjukdom, kronisk stress och miljöföroreningar. Kroppen reagerar på sådana stressfaktorer med inflammation, som kännetecknas av aggregering av ett stort antal immunceller vid de inflammatoriska ställena, frisättning av proinflammatoriska cytokiner och reaktiva syre/kvävearter (ROS/RNS). ROS/RNS är relaterade till aktivering av transkriptionsfaktorn NF-B och aktivatorprotein-(AP-)1. Efter aktivering överförs NF-jB och AP-1 från cytoplasman till kärnan och uppreglerar en mängd inflammatoriska genuttryck, vilket därefter orsakar ett förvärrat inflammatoriskt svar och vävnadsskada.
EGCG hämmar överföringen av NF-B och AP-1 att uttrycket av iNOS och COX-2 är nedreglerad främst genom rensning kväveoxid, peroxynitrit och andra ROS/RNS och produktionen av inflammatoriska faktorer minskas.

EGCG och dess effekter på Osteogenesis Promotion

Osteoporos är en allvarlig sjukdom som kännetecknas av degeneration av benmatrisen och förlusten av bentäthet. EGCG visar regleringseffekter på benmetabolismen. EGCG kan inducera apoptos av osteoklaster och hämma bildandet av osteoklaster genom att blockera generationen av NF-B och IL-1b. Dessutom kan det främja bildandet av mineraliserade ben knölar.
[jfr Chenyu Chu; Jia Deng; Yi Man; Yili Qu (2017): Grönt te extrakt Epigallocatechin-3-gallate för olika behandlingar. BioMed Research International Vol. 2017]

Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.