Ultraljud utvinning av Quillaja saponiner
- Saponin extrakt av Quillaja Saponaria Molina träd är den viktigaste källan till saponiner för industriella tillämpningar.
- Ultraljud utvinning av Quillaja saponiner avkastning i hög kvalitet saponiner.
- Ultraljud extraktion är en mycket effektiv metod för att producera hög avkastning av Quillaja saponin extrakt på kort tid.
Quillaja saponin extrakt
Quillaja saponin extrakt (synonymer: kvillajaextrakt extrakt, Bois de Panama, Panama bark extrakt, quillai extrakt, quillay bark extrakt, soapbark extrakt) är ett ämne som utvinns ur quillaja Saponaria Molina (Q. Saponaria) träd. Quillaja extraktet består av över 100 triterpenoid saponiner. De viktigaste saponiner närvarande är glykosider av quillainsyra. Andra viktiga komponenter är polyfenoler och tanniner samt små mängder av salter och socker arter. Quillaja extrakt framställs genom vatten utvinning av den frästa inre barken eller trä av beskärda stjälkar och grenar av Quillaja Saponaria träd. Eftersom Quillaja saponin extrakt innehåller både, tensider och fenolföreningar, de är utomordentligt intressant för formulering av känsliga funktionella livsmedelsingredienser och deras skydd mot oxidation.
Användningen av saponiner som naturliga emulgeringsmedel ökar kraftigt på grund av den ökande efter frågan på hälsosamma, naturliga produkter utan syntetiska tillsatser. Quillaja saponiner är stora emulgeringsmedel för O/W emulsioner och nanoemulsioner och har visat mycket goda effekter i olika formuleringar såsom drycker och blandningar olja. En vanlig applicering av Quillaja saponin extrakt är emulgering av CBD-oljor, genomskinliga drycker och skummade livsmedels produkter. Quillaja saponiner kan användas ensamt eller i kombination med andra emulgerande medel.
Q-Naturale® är en livsmedelstillsats baserad på Quillaja bark saponiner, som är godkänd av FDA som en effektiv emulgator för mat och dryck. Förutom emulgering agent, Quillaja saponiner används i farmaceutiska formuleringar för dess antibakteriella, antiviral, svamp död ande, antiparasitära, antitumöreffekt, lever skyddande, och immunoadjuvant egenskaper.
- Överlägsen avkastning
- Snabb utvinning – inom några minuter
- Högkvalitativa extrakt – Milda, icke-termisk
- Grönt lösnings medel (dvs. vatten)
- Kostnadseffektiva
- Enkel och säker drift
- Låga investerings-och drifts kostnader
- 24/7 drift under tunga last-
- Grön, miljö vänlig metod
120L ultraljud batch utvinning av Botanicals med UIP2000hdT och agitator
Fallstudie av ultraljud utvinning av saponins från Quillaja
För att förbereda ett högkvalitativt Quillaja-extrakt, som erbjuder de önskade funktionerna som livsmedels-och läkemedels tillsats, måste de aktiva fytokemikalierna, nämligen saponiner, isoleras. Den Quillaja saponin är en triterpene saponin isolerad från barken av tvål träd. Ultraljud kavitation främjar utvinning genom att förbättra kontakten mellan fasta ämnen och vätska och öka Mass överföringen.
Cares et al. Visa i sin studie klart att ultraljud assisterad utvinning (UAE) kan förbättra utvinning processen av bioaktiva principer från Quillaja Saponaria Molina. De använde Quillaja trä och bark chips och extraherade saponiner i vatten med ultraljudsbehandling, så att den slutliga produkten endast innehåller naturliga ingredienser och råvaror och kan användas i livsmedels tillverknings processer. Som en icke-termisk utvinning metod, utvinning temperaturen under ultraljud hölls ständigt vid 20 º C (68 º F). Den extraktioner avkastningen ökade betydligt med ultraljudsbehandling perioden 10 till 30 minuter. Avkastningen på 20 minuter vid 20 º C i ultraljud-Assisted utvinning var jämförbara med dem som uppnås genom konventionell metod 3 timmar extraktion vid 60 º C.
Ultrasonic enheter används för att förbereda långsiktiga stabila o/w emulsioner med Quillaja saponin extrakt för att stabilisera emulsionen fysiskt och kemiskt. Klicka här för att läsa mer om ultraljud emulgering!
Högpresterande ultraljud extraktorer
Hielscher Ultrasonics är specialiserat på tillverkning högpresterande ultraljud processorer för produktion av högkvalitativa extrakt från växter.
Hielschers breda produkt portfölj sträcker sig från små, kraftfulla labb ultrasonicators till robust bänk och helt industriella system, som levererar hög intensitet ultraljud för effektiv utvinning och isolering av bioaktiva komponenter (t. ex. Quercetin, Koffein, curcumin, Terpener etc.). Alla Ultrasonic enheter från 200W till 16, 000W har en färgad display för digital kontroll, ett integrerat SD-kort för automatisk data registrering, fjärrstyrd webbläsare och många fler användarvänliga funktioner. Den sonotrodes och flöde celler (de delar, som är i kontakt med mediet) kan autoklaveras och är lätta att rengöra. Alla våra ultrasonicators är byggda för 24/7 drift, kräver lågt underhåll och är enkla och säkra att använda.
En digital färg skärm möjliggör en användarvänlig kontroll av ultraljudsutrustning. Våra system klarar av att leverera från låga upp till mycket höga amplituder. För utvinning av kemiska föreningar såsom Astaxantin, vi erbjuder speciella ultraljud sonotrodes (även känd som ultraljud sonder eller horn) som är optimerade för känslig isolering av högkvalitativa aktiva substanser. Robustheten av Hielschers ultraljud utrustning möjliggör 24/7 drift vid tunga och i krävande miljöer.
Den exakta kontrollen av ultraljud process parametrar säkerställer reproducerbarhet och process standardisering. Hielschers industriell skala automatiserade ultraljud utvinning system är konstruerade för hög produktions kapacitet av överlägsen kvalitet utdrag, samtidigt som minskar arbets kraft, kostnad och energi.
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!
Litteratur / Referenser
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): ultraljud assisterad utvinning av bioaktiva principer från Quillaja Saponaria Molina. International Congress on Ultrasonics, Universidad de Santiago de Chile, 2009 januari.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, E. A. Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): saponiner från Quillaja Saponaria och Quillaja Brasilien SIS: särskilda kemiska egenskaper och biologisk aktivitet. Molekyler. 2019 Jan; 24 (1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, S.K. Mehta (2015): formulering av saponin stabiliserad nanoemulsion genom ultraljud metod och dess roll för att skydda nedbrytningen av Quercitin från UV-ljus. Ultraljud sonochemistry 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): extraktion och isolering av saponiner. I: Satyajit D. Sarker och Lutfun Nahar (eds.), naturliga produkter isolering, metoder i molekylär biologi, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. arancibia (2019): fysikalisk stabilitet för nanoemulsioner med emulgeringsmedel blandningar: byte av Tween 80 med quillaja saponin. LWT – Livsmedels vetenskap och-teknik 111, 2019. på 760-766.
Fakta Värt att veta
Om Quillaja-trädet och dess saponiner
Den Quillaja Saponaria Molina träd, även känd som sydamerikanska soaptree, växer naturligt och i stor utsträckning i Chile. Den Quillaja Saponaria träd (familj ros växter) är en stor vinter gröna med en tjock bark, infödda till flera Sydamerikanska länder, särskilt Bolivia, Chile och Peru.
Quillaja saponin extrakt innehåller huvudsakligen saponiner men också polyfenoler, tanniner, samt salter och socker arter i små mängder. Quillaja saponiner är molekyler som byggs från en triterpenkärna med två socker kedjor. Dessa socker kedjor ger saponiner en hydrofil egenskap (= löses i vatten), medan triterpenalkoholer Nucleus är hydrofob (= vatten avstötande). För dessa är det en amphotic Tenside, vilket gör saponiner en icke-joniska tensoactive, vilket möjliggör minskning av ytspänningen, inlösning av hydrofoba produkter i vatten lösningar samt bildandet av mikro-/nano-emulsions.
I Quillaja trädet innehåller Barken med ca. 5% den högsta mängden saponiner, medan träet har ett innehåll av ca. 2% av saponiner.
Eftersom saponiner är naturliga ämnen med bra skummande och emulgerande egenskaper, används de ofta som skum medel i livsmedels-, dryckes-och ölindustrin, som tensider i kosmetika, som tillsatser i agrokemikalier och djur foder, och som adjuvans i Vacciner.
Produktionen av quillaja extrakt sker med en vattenbaserad extraktion; inga andra lösnings medel används i tillverkningen. Den slutliga produkten, antingen en rå eller renad extrakt, i flytande eller pulver formulering innehåller endast naturliga ingredienser och råvaror, som godkänts för användning i livsmedels tillverknings processer. (Cares et al. 2009)
Vad är saponiner?
Ordet saponin härstammar från det latinska ordet sapo, vilket betyder tvål. Saponiner är fytokemikalier, som finns främst men inte uteslutande i växter, som uppvisar skummande egenskaper, och består av polycykliska aglykoner knutna till en eller flera socker sidan kedjor. Den aglycone del, som också kallas en sapogenin, är antingen en steroid (C27) eller en triterpene (C30). Den skummande förmågan hos saponiner orsakas av kombinationen av en hydrofob (fett löslig) sapogenin och en hydrofil (vattenlöslig) socker del. [Majinda, 2012: p. 515] Växtmaterial med höga saponinhalter har traditionellt använts som emulgeringsmedel. Framträdande exempel för växter rika på saponiner är soapbark (Quillaja Saponaria; Ros växter), såp nejlika (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae), och Shikakai pulver (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Saponiner är amfipatiska glykosider med en hög molekyl vikt, som har strukturellt en eller flera hydrofila glykosid delar som kombineras med en lipofila triterpene derivat. Speciellt inom läkemedels industrin, har saponiner rönt stor uppmärksamhet på grund av deras utbud av biologiska egenskaper inklusive deras förmåga att stimulera ett immun svar, vilket gör dem till främsta kandidater för adjuvans.
Allt du behöver veta om ultraljud utvinning
Ultraljud-Assisted utvinning (UAE), även Sono-extraktion, är en mycket effektiv, grön utvinning metod för att isolera bioaktiva substanser såsom proteiner, vitaminer, polyfenoler, naturliga pigment, lipider etc. från växtsmatriserna. Ultraljud extraktion är baserad på den arbetande principen om akustisk kavitation.
När intensiva ultraljud vågor tillämpas på flytande system, akustisk kavitation sker, vilket är fenomenet generering, tillväxt och eventuell kollaps av vakuum bubblor (se pic. nedan). Under spridningen av ultraljud vågor, vakuum bubblorna oscillerar och växa tills de når en punkt när de inte kan absorbera ytterligare energi. På toppen av bubbla tillväxt de kollapsar våldsamt, som orsakar lokalt termiska, mekaniska, och kemiska effekter. De mekaniska effekterna är höga tryck på upp till 1000atm, turbulenser och intensiva skjuvkrafter. Dessa krafter störa cell väggarna och främja Mass överföring mellan cell interiör och lösnings medel släppa bioaktiva föreningar i den omgivande vätskan (dvs. lösnings medel).
Ultraljud extraktion är baserad på akustisk kavitation och dess hydrodynamiska skjuvning krafter
Ultraljud solid-flytande utvinning av föreningar från växter och cell vävnad har varit väl utforskade. Tillämpningen av mycket intensiva ultraljudsvågor främjar utvinning processer avsevärt. Förutom processintensifiering – resulterar i högre avkastning och kortare extraktionstid – termisk nedbrytning och förlust av temperatur känsliga bestånds delar förhindras eftersom ultraljud är icke-termisk behandling. Dessutom har ultraljud utvinning låga investeringar och drifts kostnader, minskar användningen av lösnings medel och/eller möjliggör användning av grönare lösnings medel, vilket gör det till en ekonomisk och miljö vänlig utvinning teknik. Överträffar konventionella extraktionsmetoder, ultraljud-Assisted utvinning (UAE) har antagits från livsmedels industrin att producera bioactives med ekonomiska vinster.
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]
Hög effekt ultraljud processorer från Lab till pilot och industriell skala.