Ultraljud lösningsmedelsfri vitlöksextraktion
Vitlök (Allium sativum) är rik på organiska svavelföreningar (t.ex. allicin, glutation), som främjar många hälsofördelar. Ultraljud extraktion är en pålitlig och effektiv teknik för att producera högkoncentrerade vitlöksextrakt. Ultraljud resulterar i höga utbyten av hög kvalitet, fullspektrum extrakt inom mycket kort utvinningstid.
Överlägsen vitlök extrakt av ultraljud extraktion
Användningen av en sond-typ sond-typ sonikator för extraktion av allicin och organiska svavelföreningar från vitlök erbjuder flera fördelar, inklusive höga utbyten och hög kvalitet på vitlöksextrakt, snabb bearbetning och ett lösningsmedelsfritt, miljövänligt tillvägagångssätt. Dessa faktorer bidrar tillsammans till produktionen av högkvalitativa vitlöksextrakt med förbättrad bioaktivitet och konsekvent sammansättning, vilket gör det till den föredragna metoden för forskare och industrier som söker förstklassiga vitlöksbaserade produkter.
Nedan diskuterar vi de positiva effekterna av en ultraljudsassisterad vitlöksextraktion i detalj:
- För det första använder en sond-typ ultraljudsvågor för att skapa högintensiva ultraljudsvågor, som överförs genom en titansond, en så kallad sonotrode, in i extraktionsmediet. Denna mekaniska energi genererar kavitationsbubblor i vätskan, vilket gör att de snabbt kollapsar. Under denna process sker intensiv lokal uppvärmning och kylning, vilket skapar mikroturbulens och tryckförändringar som hjälper till att störa vitlökens cellväggar. Denna störning underlättar frisättningen av allicin och andra organiska svavelföreningar som är fångade i cellerna, vilket leder till effektiv extraktion.
- För det andra, den kontrollerade och exakta karaktären av sond-typ ultraljudsbehandling möjliggör anpassning av extraktionsprocessen. Extrakt producenter samt forskare kan justera parametrar som ultraljudsbehandling tid, amplitud, och temperatur för att optimera extraktionsförhållandena, och därigenom maximera utbytet av allicin och organiska svavelföreningar samtidigt som nedbrytningen av känsliga föreningar minimeras. Denna kontrollnivå är avgörande för att erhålla högkvalitativa extrakt med konsekvent sammansättning och styrka.
- Dessutom är ultraljudsbehandlingsprocessen relativt snabb jämfört med traditionella extraktionsmetoder såsom maceration eller Soxhlet-extraktion. Denna effektivitet sparar inte bara tid utan hjälper också till att bevara färskheten och bioaktiviteten hos de extraherade föreningarna. Den kortare extraktionstiden minskar vitlöksextraktets exponering för värme och syre, vilket kan bryta ner de känsliga organiska svavelföreningarna.
- Dessutom är ultraljudsextraktion kompatibel med alla lösningsmedel, inklusive sådana milda och miljövänliga lösningsmedel som vatten, vattenhaltig etanol eller alkohol. Detta är särskilt viktigt när vitlöksextraktet produceras för att användas som livsmedelstillsats, smakämne, kosttillskott, kosttillskott eller läkemedel, där risken för kontaminering från lösningsmedel eller andra kemikalier måste undvikas för att säkerställa slutproduktens renhet och säkerhet.

Homogenisator med ultraljud UIP2000hdT (2 kW) med kontinuerligt omrörd satsreaktor
Ultraljud vattenbaserad allicin extraktion
Allicin är den vanligaste tiosulfinatmolekylen som finns i vitlöksextrakt. Allicin har antibakteriella, antivirala, svampdödande, protozoiska, anti-cancer och hypoglykemiska effekter och är också känt för att stödja kardiovaskulär hälsa och immunsystemet. Vitlökens farmakologiska aktiviteter är främst relaterade till tiol-disulfidutbytesreaktioner med de tiolinnehållande proteinerna.
För produktion av högkoncentrerade vitlöksextrakt med höga mängder organiska svavelföreningar är ultraljudsextraktion en pålitlig och effektiv teknik för att isolera tioler och andra bioaktiva ämnen från vitlök. Ultraljudsbehandling frigör tiolerna från det inre av vitlökscellerna och gör det möjligt att förbereda ett fullspektrum extrakt av vitlök biomolekyler. För ultraljudsextraktion av vitlök kan vatten användas som lösningsmedel, vilket är giftfritt, billigt och miljövänligt.

Ultraljudsbehandling UP200Ht för extraktion av allicin, organiska svavelföreningar och fytokemikalier från vitlök.
Ultraljud Allicin extraktion protokoll
För ultraljudsextraktion av vitlök har flera protokoll upprättats. I vetenskapliga studier har flera forskargrupper visat att ultraljudsbehandling utbyte i hög allicin, alliin, organiska svavelföreningar och andra fytokemikalier från vitlök.
Arzanlou et al. (2010) rapporterar ultraljudsextraktion av allicin från vitlöksklyftor med hjälp av vatten som lösningsmedel. De använde 20 g manuellt krossade vitlöksklyftor. De sonikerade den macererade vitlöken i 600 ml destillerat vatten i 5 minuter, med hjälp av Hielscher UP200S (200watt) vid 100 % amplitud. Ett isbad användes för värmeavledning. Efter ultraljudsextraktion pressades vitlöksmoset genom en ostduk i fem lager. Suspensionen överfördes till ett 50 ml rör och centrifugerades vid 1258 g vid 4 °C i 20 minuter för att separera det återstående skräpet från vätskan. Supernatanten överfördes till ett sterilt 50 ml rör och förseglades för förvaring.
Bose et al. (2014) jämförde extraktion av ultraljudssondtyp med traditionell maceration, badsonikering och mikrovågsextraktion. Resultaten visade att extraktion av ultraljudssondtyp gav de högsta utbytena av allicin.
Ismail et al. (2014) rapporterar den effektiva ultraljudsextraktionen av de svavelhaltiga biomolekylerna cystein och glutation från vitlökar. De tillämpade den vattenbaserade ultraljudsextraktionen för att extrahera tioler från vitlökslökar med hjälp av en UP100H vid 100 % amplitudinställning. De fann att den optimala vitlökskoncentrationen var 10 % (w/v) i en öppen bägarextraktion. Kvantifiering av tioler gjordes med hjälp av Ellmans reagensmetod. De erhöll ett extraktutbyte på 0,170 mM tioler. Forskarna drar slutsatsen att ultraljud vattenbaserad extraktion är en enkel, säker och kostnadseffektiv metod för att isolera tioler från vitlök.
- Lösningsmedelsfri / vattenbaserad
- Högt extraktionsutbyte
- Extrakt av hög kvalitet
- icke-termisk
- Fullständiga Spektrum Extrakt
- Snabb process
- Grön, miljövänlig
- Enkel och säker drift
- Lågt underhåll
- Snabb ROI
HögpresterandeSonicatorer för vitlöksextraktion
Hielscher Ultrasonics extraktionssystem används över hela världen inom livsmedels- och läkemedelsindustrin för kommersiell produktion av högkvalitativa växtextrakt som används som livsmedelstillsatser, kosttillskott och terapier. Oavsett om ditt mål är att producera mindre partier av vitlöksextrakt eller bearbeta stora mängder högkvalitativa botaniska extrakt, har Hielscher Ultrasonics den perfekta ultraljudsextraktorn för dig.
Konkurrensfördelar genom ultraljud extraktion
De stora fördelarna med ultraljud extraktion av bioaktiva föreningar från botaniska material som vitlök inkluderar den avsevärt minskade extraktions- och bearbetningstiden, dess miljövänlighet på grund av vattenbaserad extraktion eller minskad användning av lösningsmedel och försumbar liten CO2utsläpp, den låga mängden energi som används, samt den enkla och säkra driften av ultraljudssystemen.
Processstandardisering med Hielscher Ultrasonics
Extrakt som används i livsmedel eller läkemedel bör framställas i enlighet med god tillverkningssed och enligt standardiserade bearbetningsspecifikationer. Hielscher Ultrasonics digitala sonikatorer kommer med intelligent programvara, vilket gör det enkelt att ställa in och styra ultraljudsbehandling processen exakt. Automatisk dataregistrering skriver alla ultraljudsprocessparametrar som ultraljudsenergi (total och nettoenergi), amplitud, temperatur, tryck (när temperatur- och trycksensorer är monterade) med datum- och tidsstämpel på det inbyggda SD-kortet. Detta gör att du kan revidera varje ultraljudsbearbetat parti. Samtidigt säkerställs reproducerbarhet och kontinuerligt hög produktkvalitet. Robustheten hos alla Hielscher sonikatorer möjliggör 24/7 drift vid tung belastning och i krävande miljöer.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
---|---|---|
1 till 500 ml | 10 till 200 ml/min | UP100H |
10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- Arzanlou M., Bohlooli S. (2010): Inhibition of streptolysin O by allicin – an active component of garlic. Journal of Medical Microbiology Volume 59, Issue 9, 2010. 1044-1049.
- Ghasemi, Kamran; Bolandnazar, Sahebali; Tabatabaei, Seyed Jalal; Pirdashti, Hemmatollah; Arzanlou, Mohsen; Ebrahimzadeh, Mohammad; Fathi, Hamed (2015): Antioxidant properties of garlic as affected by selenium and humic acid treatments. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 43, 2015. 1-9.
- Nur Izzah Ismail, Yumi Zuhanis Has-Yun Hashim, Parveen Jamal, Hamzah MohdSalleh, Rashidi Othman (2014): Ultrasonic-Assisted Extraction of Thiols from Garlic Bulbs. Advances in Environmental Biology, 8(3) Special 2014. 725-728.
- Sankhadip Bose, Bibek Laha, Subhasis Banerjee (2014): Quantification of allicin by high performance liquid chromatography‐ultraviolet analysis with effect of post‐ultrasonic sound and microwave radiation on fresh garlic cloves. Pharmacognosy Magazine Vol 10, Issue 38. April-June 2014, S288-S293.
Fakta som är värda att veta
Vitlök och dess hälsofördelar
Vitlök är rik på biomolekyler, vilket ger vitlöken dess kraft som medicinalväxt och kosttillskott. 200 olika föreningar bidrar till vitlökens många positiva hälsoeffekter. Vitlöksklyftor har ett exceptionellt högt innehåll av organiska svavelföreningar, såsom alliin, allicin och γ-glutamylcysteinföreningar såsom γ-glutamyl-S-allylcystein, γ-glutamyl-S-trans-1-propenylcystein. Vitlök innehåller minst fyra gånger mer svavel än andra svavelrika grönsaker som lök, broccoli och blomkål. Dessa svavelhaltiga föreningar ger vitlöken dess skarpa lukt och smak.
Svavelhaltiga biomolekyler benämns sulfhydrylföreningar och tillhör gruppen tioler. De finns i alla vävnader och celler i människokroppen och spelar en avgörande roll i många viktiga biokemiska reaktioner. Cystein och glutation (GHS) är två viktiga tioler som finns i vitlök. Cystein är en svavelhaltig aminosyra som har en kemiskt mycket reaktiv sulfhydrylgrupp. Glutation (GHS), en tripeptid som består av aminosyrorna glutamat, cystein och glycin, är den mest allestädes närvarande sulfhydrylföreningen med låg molekylär massa i människokroppen. Glutation fungerar som en superantioxidant och har en viktig funktion i människokroppen (t.ex. immunsystemet).
allicin allicin
Allicin är en av de viktigaste biomolekylerna i vitlök och visar olika hälsofrämjande effekter. Allicin finns inte i den intakta vitlöksklyftan, utan syntetiseras när vitlöken skivas eller krossas. Genom maceration aktiveras vitlöksvävnaden, ett enzym som kallas alliinas. Allinas initierar omvandlingen av aminosyran alliin till allicin och andra allyltiosulfinater. Bildandet av allicin är en snabb process som slutförs inom några sekunder efter att en färsk vitlök har krossats.
Ultraljud extraktion – Arbetsprincipen för akustisk kavitation
Arbetsprincipen för ultraljudsextraktion (även känd som sono-extraktion) är baserad på fenomenet akustisk kavitation. Ultraljudsgenererad kavitation skapar höga skjuvkrafter, mikroturbulens, vätskestrålar och lokalt begränsade, extrema temperatur- och tryckskillnader. De mekaniska effekterna av högpresterande ultraljud stör cellväggarna, främjar penetrationen av lösningsmedel i cellens inre och ökar massöverföringen. Som en icke-termisk extraktionsteknik förhindrar ultraljudsbehandling termisk nedbrytning av bioaktiva föreningar. Ultraljudsprocessparametrar kan justeras exakt till råmaterialet och målämnena, så att överlägsen extraktkvalitet säkerställs.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.