โพลีฟีนอลจากเปลือกมะม่วง – เหตุใดวิธีการสกัดจึงมีความสําคัญ

เผยแพร่เมื่อ: 2024-02-28

ในการแสวงหาชีวิตที่มีสุขภาพดีขึ้นนักวิทยาศาสตร์กําลังสํารวจแหล่งนิเวศวิทยาใหม่ ๆ และวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการสกัดสารประกอบที่เป็นประโยชน์จากแหล่งธรรมชาติ เศษอาหาร เช่น ผลพลอยได้จากผลไม้ เช่น เปลือกมะม่วง อุดมไปด้วยโพลีฟีนอล และนําไปใช้เป็นแหล่งเพื่อให้ได้สารประกอบฟีนอลิกคุณภาพสูง เทคนิคดังกล่าวที่ได้รับแรงฉุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการสกัดด้วยอัลตราโซนิกซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้คลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากวัสดุจากพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบรรดาสารประกอบเหล่านี้ โพลีฟีนอลได้กลายเป็นผู้เล่นดาวเด่นเนื่องจากมีประโยชน์ต่อสุขภาพมากมาย รวมถึงคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระและต้านการอักเสบ เข้าร่วมกับเราในการเจาะลึกการสกัดโพลีฟีนอลจากเปลือกมะม่วง และเรียนรู้ว่าอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ต่างๆ สร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสําคัญสําหรับประสิทธิภาพการสกัดและผลผลิตโพลีฟีนอลได้อย่างไร

โพลีฟีนอลคืออะไร?

เปลือกมะม่วงอุดมไปด้วยสารประกอบส่งเสริมสุขภาพ เช่น โพลีฟีนอลและแคโรทีนอยด์ โพรบอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพสูงสําหรับการสกัดไฟโตเคมิคอลที่มีคุณค่าจากผลพลอยได้จากผลไม้เช่นเปลือกมะม่วงโพลีฟีนอลเป็นกลุ่มสารประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายชนิดที่พบในผลไม้ ผัก ชา กาแฟ ไวน์ และอาหารจากพืชอื่นๆ พวกเขาเป็นที่รู้จักสําหรับคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของพวกเขาซึ่งช่วยต่อสู้กับความเครียดออกซิเดชันในร่างกายลดความเสี่ยงของโรคเรื้อรังเช่นโรคหัวใจและหลอดเลือดมะเร็งและความผิดปกติของระบบประสาท นอกจากนี้ โพลีฟีนอลยังมีฤทธิ์ต้านการอักเสบ ต้านจุลชีพ และต้านมะเร็ง ทําให้เป็นส่วนประกอบที่มีคุณค่าของอาหารเพื่อสุขภาพ สารประกอบฟีนอลิกจากผลพลอยได้จากอาหารจากพืชเป็นแหล่งต้นทุนต่ําที่สามารถใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารหรืออาหารเสริมที่เอื้อต่อการรับประทานอาหารที่ดีต่อสุขภาพ
เปลือกมะม่วงเป็นแหล่งที่ดีของสารประกอบฟีนอลิก (14.85–127.6 มก./กรัม) นอกจากนี้ยังมีไฟเบอร์ในปริมาณสูง (DW 36–78 g/100 g); วิตามิน (C และ และแคโรทีนอยด์ (0.1–51 mg/gDW)

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของ Aznar-Ramos และเพื่อนร่วมงานให้ข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลกที่น่าสนใจของการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากผลพลอยได้จากเปลือกมะม่วงและความเกี่ยวข้องของอุปกรณ์สกัดที่เหมาะสม ผลการศึกษาให้ความกระจ่างเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของ sonication ชนิดโพรบในการสกัดสารประกอบฟีนอลิกเมื่อเทียบกับอ่างอัลตราโซนิกแบบดั้งเดิม

ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือ: เรื่องราวของประสิทธิภาพและความแม่นยํา

เมื่อข้อมูลถูกเปิดเผย จะเห็นได้ชัดว่า sonication แบบโพรบถือเป็นกุญแจสําคัญในการปลดล็อกความอุดมสมบูรณ์ของธรรมชาติด้วยประสิทธิภาพและความแม่นยําที่ไม่มีใครเทียบได้ ค่าที่ได้จากปริมาณฟีนอลิกทั้งหมด (TPC) แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างที่น่าทึ่งระหว่างวิธีการสกัดสองวิธี ในขณะที่อ่างอัลตราโซนิกให้ค่า TPC อยู่ระหว่าง 1.6 ถึง 8.7 mg GAE / g dw การสกัด sonotrode มีค่าสูงกว่าตั้งแต่ 3.9 ถึง 9.4 mg GAE / g dw ผลลัพธ์เหล่านี้เน้นย้ําถึงประสิทธิภาพของโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบในการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากผลพลอยได้จากเปลือกมะม่วง

แต่ข้อดีของ sonication ชนิดโพรบไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้น เมื่อเจาะลึกลงไปในการวิเคราะห์นักวิจัยได้ค้นพบแนวโน้มที่น่าสนใจ – sonication ชนิดโพรบสกัดสารประกอบที่หลากหลายมากขึ้นเมื่อเทียบกับอ่างอัลตราโซนิก ด้วยสารประกอบเชิงปริมาณทั้งหมด 22 ชนิดในสารสกัด sonotrode เทียบกับ 15 ในตัวอย่างอ่างอัลตราโซนิกความเหนือกว่าของ sonication ชนิดโพรบถูกขีดเส้นใต้เพิ่มเติม

โพรบอัลตราโซนิก (sonotrode) UP400St ที่ใช้ในการศึกษาการสกัดเปลือกมะม่วงโดย Aznar-Ramos et al. 2022

โพรบอัลตราโซนิก (sonotrode) UP400St ที่ใช้ในการศึกษาการสกัดเปลือกมะม่วงโดย Aznar-Ramos et al. 2022

การปลดล็อกสารประกอบฟีนอลิกจากเศษผลไม้: ชัยชนะของ Sonication ประเภทโพรบ

ในบรรดาสารประกอบมากมายที่ขุดพบฟลาโวนอยด์กลายเป็นดาวเด่นของรายการ สารสกัดจาก sonication ชนิดโพรบรายงานปริมาณฟลาโวนอยด์สูงสุดซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถที่ไม่มีใครเทียบได้ในการปลดล็อกตํารับยาของธรรมชาติในทุกความรุ่งโรจน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตรวจพบเมทิลกัลเลตในปริมาณที่สูงขึ้นในสารสกัดจากโซโนโทรด ซึ่งสูงกว่าสารสกัดอัลตราซาวนด์ในอ่างอาบน้ํามากกว่าแปดเท่า ในขณะที่ผลรวมของโกลมัลกลูโคสไอโซเมอร์และเมทิลกัลเลตสูงกว่าอย่างมีนัยสําคัญในตัวอย่างโซโนโทรด

การปรับขนาดสู่การผลิตเชิงพาณิชย์: จากห้องปฏิบัติการสู่อุตสาหกรรม

สิ่งสําคัญที่ควรทราบคือข้อดีของ sonication ชนิดโพรบขยายออกไปนอกผนังห้องปฏิบัติการ ด้วยความสามารถในการปรับขนาดทั้งในระดับนักบินและระดับอุตสาหกรรมโซนิคชนิดโพรบเปิดประตูสู่โลกแห่งความเป็นไปได้ ตั้งแต่การทดลองขนาดเล็กไปจนถึงการผลิตขนาดใหญ่ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเครื่องยิงโซนิคชนิดโพรบปูทางไปสู่นวัตกรรมการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมการสกัด

ในขอบเขตของวิทยาศาสตร์การสกัด, ที่ทุกหยดมีค่า, sonicators ชนิดโพรบยืนเป็นสัญญาณแห่งประสิทธิภาพและความแม่นยํา. ด้วยประสิทธิภาพที่โดดเด่นในการสกัดสารประกอบฟีนอลิกจากผลพลอยได้จากเปลือกมะม่วงสิ่งมหัศจรรย์ทางเสียงเหล่านี้ได้เปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการสกัด ในขณะที่เรามองไปในอนาคตการปฏิวัติเสียงที่จุดประกายโดย sonication ชนิดโพรบสัญญาว่าจะปลดล็อกขอบเขตใหม่ของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ทีละคลื่นเสียง

วิธีการสกัดแบบดั้งเดิมกับการสกัดด้วยอัลตราโซนิก

ตามเนื้อผ้าโพลีฟีนอลได้รับการสกัดโดยใช้วิธีการต่างๆเช่นการหมักการสกัด Soxhlet และการกลั่นด้วยไอน้ํา แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพ แต่เทคนิคเหล่านี้มักต้องใช้เวลาในการสกัดที่ยาวนาน อุณหภูมิสูง และการใช้ตัวทําละลายอินทรีย์ ซึ่งสามารถย่อยสลายสารประกอบที่ละเอียดอ่อนและทําให้คุณภาพของสารสกัดลดลง

เข้าสู่การสกัดด้วยอัลตราโซนิก – ทางเลือกที่ไม่ใช้ความร้อน เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีประสิทธิภาพสูง วิธีนี้ควบคุมพลังของคลื่นอัลตราโซนิก ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 20 kHz ถึง 100 kHz เพื่อทําลายผนังเซลล์และปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเมทริกซ์ของพืช กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแช่วัสดุจากพืชในตัวทําละลาย (โดยปกติคือน้ําหรือส่วนผสมของน้ําเอทานอล) และอยู่ภายใต้คลื่นอัลตราโซนิกซึ่งสร้างฟองอากาศคาวิเทชั่น ฟองอากาศเหล่านี้ระเบิดใกล้กับเซลล์พืชสร้างแรงเฉือนที่รุนแรงและไมโครเจ็ทที่อํานวยความสะดวกในกระบวนการสกัด เป็นผลให้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการเหนือวิธีการแบบดั้งเดิมรวมถึงเวลาในการสกัดที่สั้นลงการใช้ตัวทําละลายที่ลดลงและผลผลิตการสกัดที่สูงขึ้น

ประโยชน์ของการสกัดโพลีฟีนอลอัลตราโซนิก:

การใช้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกสําหรับการแยกโพลีฟีนอลมีประโยชน์มากมาย:

  1. เพิ่มประสิทธิภาพการสกัด: คลื่นอัลตราโซนิกแทรกซึมเนื้อเยื่อพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการทางกลซึ่งนําไปสู่ประสิทธิภาพการสกัดที่สูงขึ้นและผลผลิตโพลีฟีนอลที่มากขึ้น
  2. ลดเวลาในการประมวลผล: เมื่อเทียบกับเทคนิคดั้งเดิมการสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยลดเวลาในการสกัดได้อย่างมากทําให้การผลิตเร็วขึ้นและเพิ่มปริมาณงาน
  3. การเก็บรักษาฤทธิ์ทางชีวภาพ: ธรรมชาติที่อ่อนโยนของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยลดการเสื่อมสภาพจากความร้อนและการเกิดออกซิเดชันของโพลีฟีนอลรักษาคุณสมบัติออกฤทธิ์ทางชีวภาพและเพิ่มคุณภาพของสารสกัด
  4. เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: ซึ่งแตกต่างจากวิธีการที่ใช้ตัวทําละลายมากการสกัดด้วยอัลตราโซนิกต้องใช้ตัวทําละลายน้อยที่สุดและไม่จําเป็นต้องใช้ตัวทําละลายอินทรีย์ที่เป็นพิษทําให้มีความยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อมและประหยัด

การประยุกต์ใช้การสกัดโพลีฟีนอลอัลตราโซนิก:

ความเก่งกาจของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกได้นําไปสู่การนําไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆรวมถึงยาโภชนเภสัชอาหารและเครื่องดื่มเครื่องสําอางและยาสมุนไพร แอปพลิเคชันทั่วไปบางอย่าง ได้แก่ :

  • การผลิตสารสกัดที่อุดมด้วยโพลีฟีนอลสําหรับผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและอาหารเพื่อสุขภาพ
  • การพัฒนาสารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติเพื่อใช้ในการถนอมอาหารและเครื่องสําอาง
  • การสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืชสมุนไพรสําหรับสูตรยา
  • การเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดสําหรับคลาสย่อยโพลีฟีนอลเฉพาะ เช่น ฟลาโวนอยด์ กรดฟีนอลิก และแทนนิน

 
อ้าง อิง:

 

 

เครื่องสกัดชนิดโพรบอัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมสําหรับการแปรรูปแบบอินไลน์ของผลพลอยได้จากผลไม้เพื่อแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเช่นโพลีฟีนอล

Sonicator MSR-4 พร้อมโพรบอัลตราโซนิก 4x 4kW (กําลังอัลตราซาวนด์รวม 16kW) สําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากเปลือกมะม่วงในอุตสาหกรรม

เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

มาติดต่อกันเถอะ