การสกัดแคปไซซินจากพริกเผ็ดด้วยอัลตราซาวนด์
- แคปไซซินเป็นสารหลักที่ให้กลิ่นรสและความเผ็ดในพริกเผ็ด ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าชิลี
- การผลิตแคปไซซินคุณภาพสูงเพื่อใช้เป็นสารให้กลิ่นรสและส่วนผสมทางยาจำเป็นต้องใช้เทคนิคการสกัดที่มีประสิทธิภาพแต่ยังคงอ่อนโยน เพื่อป้องกันการเสื่อมสลาย
- การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นวิธีการสกัดเชิงกลที่อ่อนโยน ซึ่งให้ผลได้ของแคปไซซินสูงในระยะเวลาสกัดที่สั้นมาก
อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงสำหรับสารสกัดแคปไซซินคุณภาพสูง
การสกัดแคปไซซินอยด์จากพริกเผ็ด (เช่น Capsicum frutescens) ด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มผลได้จากการสกัดอย่างมีนัยสำคัญ อัลตราซาวนด์กำลังสูงส่งเสริมการเกิดรูและการแตกของผนังเซลล์ รวมทั้งการบวมและการดูดซึมน้ำ โดยผลักตัวทำละลายเข้าสู่เซลล์พืช ส่งผลให้การถ่ายเทมวลของสารภายในเซลล์ (รวมถึงแคปไซซินอยด์) จากเซลล์พืชเข้าสู่ตัวทำละลายเพิ่มขึ้น
เนื่องจากเป็นเทคนิคการแปรรูปเชิงกลล้วนที่ไม่ใช้ความร้อน การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์จึงป้องกันการเสื่อมสลายจากความร้อนของสารที่ไม่ทนต่อความร้อน คาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการสกัด ทำให้ได้สารสกัดคุณภาพเหนือกว่าในปริมาณสูง ต้นทุนการลงทุนและการดำเนินงานของอุปกรณ์สกัดด้วยอัลตราซาวนด์ค่อนข้างต่ำ และช่วยให้คืนทุนได้รวดเร็ว
- ผลได้เหนือกว่า
- สกัดได้รวดเร็ว – ภายในไม่กี่นาที
- สารสกัดคุณภาพสูง – อ่อนโยน ไม่ใช้ความร้อน
- ตัวทำละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (เช่น น้ำ/เอทานอล)
- คุ้มค่าต่อต้นทุน
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ต้นทุนการลงทุนและการดำเนินงานต่ำ
- ทำงานได้ตลอด 24/7 ภายใต้ภาระงานหนัก
- วิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
การสกัดสารจากพืชด้วยอัลตราซาวนด์แบบแบตช์ขนาด 120L โดยใช้ UIP2000hdT และเครื่องกวน
การสกัดแคปไซซินอยด์ด้วยอัลตราซาวนด์ – ในโหมดแบตช์หรือการไหลต่อเนื่อง
แบบแบตช์: กระบวนการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สามารถดำเนินการเป็นกระบวนการแบบแบตช์อย่างง่าย หรือเป็นการประมวลผลในสายการผลิต โดยป้อนตัวกลางผ่านเครื่องปฏิกรณ์อัลตราซาวนด์แบบไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง
การประมวลผลแบบแบตช์เป็นขั้นตอนที่ง่าย โดยสกัดทีละชุด Hielscher Ultrasonics มีเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์สำหรับแบตช์ขนาดเล็กถึงขนาดใหญ่ กล่าวคือ 1L ถึง 120L
สำหรับการประมวลผลแบตช์ขนาด 5 ถึง 10L เราแนะนำ UP400ST พร้อมโซโนโทรด S24d22L2D (ดูภาพด้านซ้าย)
สำหรับการประมวลผลแบตช์ขนาดประมาณ 120L เราแนะนำ UIP2000hdT พร้อมโซโนโทรด RS4d40L4 (ดูภาพด้านขวาบน)
แบบไหลผ่าน: สำหรับปริมาตรที่มากขึ้นและการสกัดแคปไซซินเชิงพาณิชย์อย่างเต็มรูปแบบ จะป้อนกระแสของเหลวที่มีพริกเกล็ดผ่านเครื่องปฏิกรณ์อัลตราซาวนด์อย่างต่อเนื่อง โดยสลาร์รีของตัวทำละลายและวัตถุดิบจากพืชจะได้รับอัลตราซาวนด์อย่างเข้มข้น
สำหรับปริมาตรประมาณ 8L/min. เราแนะนำ UIP4000hdT พร้อมโซโนโทรด RS4d40L3 และเซลล์การไหล FC130L4-3G0 ที่สามารถเพิ่มความดันได้
กรณีศึกษาการสกัดแคปไซซินด้วยอัลตราซาวนด์
Olguín-Rojas และคณะ (2019) รายงานการแยกแคปไซซินอยด์ที่ให้ผลได้สูงกว่า 96% โดยใช้ Capsicum chinense Jacq. สามสายพันธุ์ (พริก ‘Bode’, ‘Habanero’ และ ‘Habanero Roxo’) นักวิจัยใช้เครื่องอัลตราซาวนด์แบบโพรบของ Hielscher รุ่น UP200S (200 W, 24 kHz) โดยจุ่มตัวอย่างในอ่างน้ำที่ควบคุมอุณหภูมิ นำตัวอย่าง Capsicum chinense ขนาด 0.25g สัมผัสกับเมทานอล 25mL เป็นเวลา 10 นาที จากนั้นย้ายไปยังอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 50ºC โดยใช้แอมพลิจูดขาออก 200 W และวัฏจักรการทำงาน 0.5sec หลังจากนั้น กรองสารสกัดผ่านตัวกรองไนลอนสำหรับกระบอกฉีดยา และวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟี ผลการวิเคราะห์พบแคปไซซินอยด์หลักทั้งห้าชนิด (n-DHC, C, DHC, h-C และ h-DHC) การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ให้สารสกัดที่มีสารองค์ประกอบครบถ้วนและมีลักษณะกลิ่นรสหลากหลาย
Sganzerla และคณะ (2014) พบว่าการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นวิธีที่ดีเยี่ยมสำหรับการสกัดแคปไซซินอยด์จากพริกในเชิงปริมาณและให้ผลที่ทำซ้ำได้ โดยใช้เมทานอลเป็นตัวทำละลาย ด้วยความเรียบง่ายและประสิทธิภาพ การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์จึงสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์แคปไซซินอยด์ในพริกเป็นประจำได้อย่างรวดเร็ว
อุปกรณ์สกัดด้วยอัลตราซาวนด์
Hielscher Ultrasonics มีความเชี่ยวชาญในการผลิตเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์สมรรถนะสูงสำหรับการผลิตสารสกัดคุณภาพสูงจากพืช
กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของ Hielscher Ultarsonics ครอบคลุมตั้งแต่เครื่องอัลตราซาวนด์สำหรับห้องปฏิบัติการที่มีขนาดกะทัดรัดและกำลังสูง ไปจนถึงระบบแบบตั้งโต๊ะที่ทนทานและระบบอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ ซึ่งให้คลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงเพื่อการสกัดและแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น เควอซิทิน คาเฟอีน เคอร์คูมิน เทอร์พีน เป็นต้น) เครื่องอัลตราซาวนด์ดิจิทัลทั้งหมดตั้งแต่ 200W ถึง 16,000W มีเมนูที่ใช้งานได้ง่ายพร้อมการตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมได้ จอสัมผัสสีสำหรับการควบคุมแบบดิจิทัล การ์ด SD ในตัวสำหรับบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ การควบคุมระยะไกลผ่านเบราว์เซอร์ และคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมายที่ช่วยให้ใช้งานสะดวก โซโนโทรดและเซลล์การไหล (ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับตัวกลาง) สามารถฆ่าเชื้อด้วยหม้อนึ่งความดันได้และทำความสะอาดง่าย เครื่องอัลตราซาวนด์ทั้งหมดของเราออกแบบมาให้ทำงานได้ตลอด 24/7 ต้องการการบำรุงรักษาน้อย และใช้งานง่ายและปลอดภัย
จอสีดิจิทัลช่วยให้ควบคุมเครื่องอัลตราซาวนด์ได้สะดวก ระบบของเราสามารถให้แอมพลิจูดตั้งแต่ระดับต่ำไปจนถึงระดับสูงมาก สำหรับการสกัดพอลิฟีนอลและสารพฤกษเคมีออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ เช่น แคปไซซินอยด์ เรามีโซโนโทรดอัลตราซาวนด์ชนิดพิเศษ (หรือที่เรียกว่าโพรบหรือฮอร์นอัลตราซาวนด์) ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการแยกสารออกฤทธิ์คุณภาพสูงอย่างอ่อนโยน ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราซาวนด์ของ Hielscher ช่วยให้ทำงานได้ตลอด 24/7 ภายใต้ภาระงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดการใช้งานเข้มงวด
การควบคุมพารามิเตอร์ของกระบวนการอัลตราซาวนด์อย่างแม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์สามารถทำซ้ำได้และกระบวนการเป็นมาตรฐาน
ตารางด้านล่างแสดงกำลังการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา:
| ปริมาตรแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 0.5 ถึง 1.5mL | ไม่เกี่ยวข้อง | VialTweeter |
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| ไม่เกี่ยวข้อง | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| ไม่เกี่ยวข้อง | สูงกว่านี้ | กลุ่มเครื่อง UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
เครื่องอัลตราซาวนด์ UP200Ht ที่มีน้ำหนักเบาแต่กำลังสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสกัดแคปไซซินในบีกเกอร์
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- Barbero G.F., Liazid A., Palma M., Barroso C.G. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta 75, 2008. 1332-1337.
- Boonkird S.; Phisalaphong C.; Phisalaphong M. (2008): Ultrasound-assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plant scale. Ultrasonic Sonochemistry, 15, 2008. 1075-1079.
- Lu M.; Ho Ch.-T.; Huang Q. (2017): Extraction, bioavailability, and bioefficacy of capsaicinoids. Journal of Food and Drug Analysis Vol. 25, Issue 1, Jan. 2017. 27-36.
- Olguín-Rojas J.A.; Fayos O.; Vázquez-León L.A.; Ferreiro-González M.; del Carmen Rodríguez-Jimenes G.; Palma M.; Garcés-Claver A.; Barbero G.F. (2019): Progression of the Total and Individual Capsaicinoids Content in the Fruits of Three Different Cultivars of Capsicum chinense Jacq. Agronomy 2019, 9, 141.
- Sganzerla M.; Pereira Coutinho J.; Tavaresde Melo A.M.; Teixeira Godoy H. (2014): Fast method for capsaicinoids analysis from Capsicum chinense fruits. Food Research International, Vol. 64, October 2014. 718-725.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
แคปไซซินอยด์
พริกเป็นที่นิยมทั่วโลก และมักใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารเพื่อให้รสเผ็ดร้อนและฉุน แคปไซซินอยด์เป็นสารให้กลิ่นรสในพริกแดง โดยมีองค์ประกอบหลักคือแคปไซซิน (trans-8 methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) และไดไฮโดรแคปไซซิน (8 methyl-N-vanillylnonanamide) นอร์ไดไฮโดรแคปไซซิน โฮโมแคปไซซิน และโฮโมไดไฮโดรแคปไซซิน แคปไซซินและไดไฮโดรแคปไซซินเป็นแคปไซซินอยด์ที่มีปริมาณมากที่สุด และเป็นสารที่ทำให้เกิดความเผ็ดประมาณ 90% โดยรวมแล้ว มีการจำแนกแคปไซซินอยด์มากกว่า 20 ชนิดในพริกชนิดต่าง ๆ
แคปไซซินอยด์เป็นสารพฤกษเคมีประเภทที่โดดเด่นที่สุดในพริก สารเหล่านี้เป็นแอลคาลอยด์ที่ไม่ระเหย ซึ่งในทางเคมีเป็นเอไมด์ที่มีสมบัติเป็นกรดของกรดไขมันโซ่กิ่ง C9–C11 และ vanillylamine เนื่องจากเป็นสารที่ให้กลิ่นรสฉุนและเผ็ดในพริก แคปไซซินอยด์จึงเป็นส่วนผสมให้ความเผ็ดที่ได้รับความนิยม นอกจากใช้เป็นส่วนผสมอาหารแล้ว แคปไซซินอยด์ยังเป็นที่รู้จักจากสมบัติทางเภสัชวิทยา ซึ่งรวมถึงการทำหน้าที่เป็นสารป้องกันทางเคมีต่อการก่อกลายพันธุ์หรือการเกิดเนื้องอก เป็นสารต้านจุลชีพ เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ รวมทั้งฤทธิ์ต้านมะเร็ง ฤทธิ์ระงับปวด และผลต่อเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณความเจ็บปวดและก่อการอักเสบจากระบบประสาท การใช้แคปไซซินอยด์ที่พบได้ทั่วไปอีกประการหนึ่งคือใช้ในยาระงับปวดเฉพาะที่ ขี้ผึ้งต้านข้ออักเสบและต้านการอักเสบ และเป็นสารยับยั้งจุลินทรีย์ก่อโรคจากธรรมชาติ
ในอุตสาหกรรมอาหาร บางครั้งมีการเติมแคปไซซินอยด์เป็นวัตถุกันเสียจากธรรมชาติ เนื่องจากมีสมบัติต้านจุลชีพ
พริกชนิด Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav. และ Capsicum chinense มีการเพาะปลูกทั่วโลก จึงเป็นที่รู้จักกันดี