การสกัดอัลตราโซนิกของ Quillaja Saponins
- สารสกัดจากซาโปนินจากต้น Quillaja saponaria Molina เป็นแหล่งหลักของซาโปนินสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
- การสกัดด้วยอัลตราโซนิกของ Quillaja saponins ให้ผลผลิตในซาโปนินคุณภาพสูง
- การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการผลิตสารสกัด Quillaja saponin ที่ให้ผลผลิตสูงในเวลาอันสั้น
สารสกัดจากซาโปนิน Quillaja
สารสกัดจากซาโปนิน Quillaja (คําพ้องความหมาย: สารสกัดจาก Quillaia, bois de Panama, สารสกัดจากเปลือกปานามา, สารสกัดจาก quillai, สารสกัดจากเปลือก Quillay, สารสกัดจากเปลือกสบู่) เป็นสารที่สกัดจากต้น Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) สารสกัดจาก Quillaja ประกอบด้วยซาโปนินไตรเทอร์พีนอยด์มากกว่า 100 ชนิด ซาโปนินหลักที่มีอยู่คือไกลโคไซด์ของกรดควิลลาอิก ส่วนประกอบหลักอื่นๆ ได้แก่ โพลีฟีนอลและแทนนิน ตลอดจนเกลือและน้ําตาลจํานวนเล็กน้อย สารสกัดจาก Quillaja ผลิตได้จากการสกัดด้วยน้ําจากเปลือกด้านในที่บดแล้วหรือไม้ของลําต้นและกิ่งก้านของต้น Quillaja saponaria ที่ตัดแต่งกิ่ง เนื่องจากสารสกัดจากซาโปนิน Quillaja มีทั้งสารลดแรงตึงผิวและสารประกอบฟีนอลิก จึงมีความน่าสนใจเป็นพิเศษสําหรับการกําหนดส่วนผสมของอาหารเพื่อสุขภาพที่ละเอียดอ่อนและการป้องกันการเกิดออกซิเดชัน
การใช้ซาโปนินเป็นอิมัลซิไฟเออร์ตามธรรมชาติเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสําหรับผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่ดีต่อสุขภาพโดยไม่มีสารสังเคราะห์ Quillaja saponins เป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่ยอดเยี่ยมสําหรับอิมัลชัน O/W และนาโนอิมัลชัน และได้แสดงให้เห็นถึงผลที่ดีมากในสูตรต่างๆ เช่น เครื่องดื่มและส่วนผสมของน้ํามัน การประยุกต์ใช้สารสกัดจากซาโปนิน Quillaja ทั่วไปคือการทําให้เป็นอิมัลชันของ น้ํามัน CBDเครื่องดื่มโปร่งแสงและผลิตภัณฑ์อาหารโฟม Quillaja saponins สามารถใช้เพียงอย่างเดียวหรือใช้ร่วมกับสารอิมัลชันอื่นๆ
Q-Naturale® เป็นวัตถุเจือปนอาหารที่มีส่วนผสมของซาโปนินเปลือก Quillaja ซึ่งได้รับการอนุมัติจาก FDA ให้เป็นอิมัลซิไฟเออร์ที่มีประสิทธิภาพสําหรับอาหารและเครื่องดื่ม นอกจากสารอิมัลชันแล้ว Quillaja saponins ยังใช้ในสูตรยาสําหรับคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย ต้านไวรัส ต้านเชื้อรา ต้านปรสิต ต้านเนื้องอก ป้องกันตับ และภูมิคุ้มกันเสริม
- ผลผลิตที่เหนือกว่า
- การสกัดความเร็วสูง – ภายในไม่กี่นาที
- สารสกัดคุณภาพสูง – อ่อนโยนไม่ร้อน
- ตัวทําละลายสีเขียว (เช่น น้ํา)
- คุ้มค่า
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ต้นทุนการลงทุนและการดําเนินงานต่ํา
- การทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้งานหนัก
- วิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
การสกัดพืชแบบแบทช์อัลตราโซนิก 120 ลิตรด้วย UIP2000hdT และเครื่องกวน
กรณีศึกษาการสกัดซาโปนินด้วยอัลตราโซนิกจาก Quillaja
ในการเตรียมสารสกัด Quillaja คุณภาพสูงซึ่งมีฟังก์ชันการทํางานที่ต้องการเป็นสารเติมแต่งอาหารและยาต้องแยกสารพฤกษเคมีที่ออกฤทธิ์ ได้แก่ ซาโปนิน Quillaja saponin เป็นไทรเทอร์พีนซาโปนินที่แยกได้จากเปลือกของต้นสบู่ โพรงอากาศอัลตราโซนิกส่งเสริมการสกัดโดยการปรับปรุงการสัมผัสระหว่างของแข็งและของเหลวและเพิ่มการถ่ายเทมวล
Cares และคณะ แสดงให้เห็นในการศึกษาของพวกเขาอย่างชัดเจนว่าการสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วย (UAE) สามารถปรับปรุงกระบวนการสกัดของหลักการออกฤทธิ์ทางชีวภาพจาก Quillaja Saponaria Molina พวกเขาใช้ไม้ Quillaja และเศษเปลือกไม้และสกัดซาโปนินในน้ําโดยใช้ sonication เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายรวมส่วนผสมจากธรรมชาติและวัตถุดิบเท่านั้นและสามารถใช้ในกระบวนการผลิตอาหารได้ ในฐานะวิธีการสกัดแบบไม่ใช้ความร้อนอุณหภูมิการสกัดระหว่างการอัลตราโซนิกจะถูกเก็บไว้ที่ 20ºC (68ºF) อย่างต่อเนื่อง ผลผลิตการสกัดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญด้วยระยะเวลา sonication จาก 10 ถึง 30 นาที ผลผลิต 20 นาทีที่ 20ºC ในการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยเทียบได้กับวิธีที่ทําได้โดยวิธีการสกัด 3 ชั่วโมงที่ 60ºC
อุปกรณ์อัลตราโซนิกใช้ในการเตรียมอิมัลชัน o / w ที่เสถียรในระยะยาวโดยใช้สารสกัดจากซาโปนิน Quillaja เพื่อรักษาเสถียรภาพของอิมัลชันทางกายภาพและทางเคมี คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับอิมัลชันอัลตราโซนิก!
เครื่องสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง
Hielscher Ultrasonics มีความเชี่ยวชาญในการผลิตโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการผลิตสารสกัดคุณภาพสูงจากพฤกษศาสตร์
กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของ Hielscher มีตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กที่ทรงพลังไปจนถึงระบบตั้งโต๊ะที่แข็งแกร่งและระบบอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบซึ่งให้อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงสําหรับการสกัดและแยกส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพอย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น เควอซิทิน, คาเฟอีน, เคอร์คูมิน, เทอร์พีน ฯลฯ ) อุปกรณ์อัลตราโซนิกทั้งหมดจาก 200 วัตต์ ถึง 16,000 วัตต์ มีจอแสดงผลสีสําหรับการควบคุมแบบดิจิตอลการ์ด SD ในตัวสําหรับการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติรีโมทคอนโทรลของเบราว์เซอร์และคุณสมบัติที่ใช้งานง่ายอีกมากมาย โซโนทรอดและโฟลว์เซลล์ (ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับสื่อ) สามารถนึ่งฆ่าเชื้อและทําความสะอาดได้ง่าย เครื่องอัลตราโซนิกทั้งหมดของเราสร้างขึ้นสําหรับการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันต้องการการบํารุงรักษาต่ําและใช้งานง่ายและปลอดภัย
จอแสดงผลสีดิจิตอลช่วยให้สามารถควบคุมอุปกรณ์อัลตราโซนิกได้อย่างเป็นมิตรกับผู้ใช้ ระบบของเราสามารถส่งมอบแอมพลิจูดได้ตั้งแต่ต่ําถึงสูงมาก สําหรับการสกัดสารประกอบทางเคมีเช่นแอสตาแซนธินเราขอเสนอโซโนโทรดอัลตราโซนิกพิเศษ (หรือที่เรียกว่าโพรบอัลตราโซนิกหรือแตร) ที่ปรับให้เหมาะสมสําหรับการแยกสารออกฤทธิ์คุณภาพสูงที่ละเอียดอ่อน ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกที่แม่นยําช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการทําซ้ําและมาตรฐานกระบวนการ ระบบสกัดอัลตราโซนิกอัตโนมัติระดับอุตสาหกรรมของ Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อความสามารถในการผลิตสารสกัดคุณภาพสูงในขณะเดียวกันก็ลดแรงงานต้นทุนและพลังงาน
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาณแบทช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนํา |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500 มล. | 10 ถึง 200 มล. / นาที | UP100H |
| 10 ถึง 2000 มล. | 20 ถึง 400 มล. / นาที | UP200 ฮิต, UP400ST |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L / นาที | UIP2000hdt |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
| ไม่ | 10 ถึง 100L / นาที | UIP16000 |
| ไม่ | ขนาด ใหญ่ | คลัสเตอร์ของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
วรรณกรรม/อ้างอิง
- MG Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): การสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยหลักการออกฤทธิ์ทางชีวภาพจาก Quillaja Saponaria Molina International Congress on Ultrasonics, Universidad de Santiago de Chile, มกราคม 2009
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, EA Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponins จาก Quillaja saponaria และ Quillaja brasiliensis: ลักษณะทางเคมีเฉพาะและกิจกรรมทางชีวภาพ โมเลกุล 2019 ม.ค. ; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, SK Mehta (2015): การกําหนดนาโนอิมัลชันที่เสถียรของซาโปนินโดยวิธีอัลตราโซนิกและบทบาทในการป้องกันการย่อยสลายของเควอซิตินจากแสงยูวี อัลตราโซนิกโซโนเคมี 31, 2015.
- RRT Majinda (2012): การสกัดและการแยกซาโปนิน ใน: Satyajit D. Sarker และ Lutfun Nahar (eds.), การแยกผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ, วิธีการในชีววิทยาโมเลกุล, ฉบับที่ 864, 2012.
- N. Riquelme, RN Zúñiga, C. Arancibia (2019): ความเสถียรทางกายภาพของนาโนอิมัลชันด้วยส่วนผสมของอิมัลซิไฟเออร์: การแทนที่ทวีน 80 ด้วย quillaja saponin แอลดับเบิลยูที – วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร 111, 2019. 760-766.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
เกี่ยวกับต้น Quillaja และซาโปนิน
ต้น Quillaja Saponaria Molina หรือที่เรียกว่าต้นสบู่อเมริกาใต้ เติบโตตามธรรมชาติและกว้างขวางในชิลี ต้น Quillaja Saponaria (วงศ์ Rosaceae) เป็นต้นไม้ที่เขียวชอุ่มตลอดปีขนาดใหญ่มีเปลือกหนามีถิ่นกําเนิดในหลายประเทศในอเมริกาใต้โดยเฉพาะโบลิเวียชิลีและเปรู
สารสกัดจากซาโปนิน Quillaja ประกอบด้วยซาโปนินเป็นหลัก แต่ยังรวมถึงโพลีฟีนอลแทนนินตลอดจนเกลือและน้ําตาลในปริมาณเล็กน้อย ไซโปนิน Quillaja เป็นโมเลกุลที่สร้างขึ้นจากนิวเคลียสไตรเทอร์เพนิกที่มีสายน้ําตาลสองเส้น ห่วงโซ่น้ําตาลเหล่านี้ทําให้ซาโปนินมีคุณสมบัติชอบน้ํา (= ละลายได้ในน้ํา) ในขณะที่นิวเคลียสไตรเทอร์พีนิกไม่ชอบน้ํา (= กันน้ํา) สําหรับสิ่งเหล่านี้มันเป็น amphotic tenside ซึ่งทําให้ซาโปนินเป็น tensoactive ที่ไม่ใช่ไอออนิกช่วยลดแรงตึงผิวการละลายของผลิตภัณฑ์ที่ไม่ชอบน้ําในสารละลายที่เป็นน้ําตลอดจนการก่อตัวของไมโคร / นาโนอิมัลชัน
ในต้น Quillaja เปลือกมีซาโปนินในปริมาณสูงสุดประมาณ 5% ในขณะที่ไม้มีซาโปนินประมาณ 2%
เนื่องจากซาโปนินเป็นสารธรรมชาติที่มีคุณสมบัติในการเกิดฟองและอิมัลชันได้ดีจึงมักใช้เป็นสารทําให้เกิดฟองในอุตสาหกรรมอาหารเครื่องดื่มและเบียร์เป็นสารลดแรงตึงผิวในเครื่องสําอางเป็นสารเติมแต่งในสารเคมีทางการเกษตรและอาหารสัตว์และเป็นสารเสริมในวัคซีน
การผลิตสารสกัด quillaja ทําได้ด้วยการสกัดด้วยน้ํา ไม่มีการใช้ตัวทําละลายอื่น ๆ ในการผลิต ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ไม่ว่าจะเป็นสารสกัดดิบหรือสารสกัดบริสุทธิ์ ในสูตรของเหลวหรือผงประกอบด้วยส่วนผสมจากธรรมชาติและวัตถุดิบที่ได้รับอนุญาตให้ใช้ในกระบวนการผลิตอาหาร (Cares et al. 2009)
ซาโปนินคืออะไร?
คําว่า saponin มาจากคําภาษาละติน sapo ซึ่งแปลว่าสบู่ ซาโปนินเป็นพฤกษเคมีที่พบส่วนใหญ่ แต่ไม่พบเฉพาะในพืชซึ่งมีลักษณะการเกิดฟองและประกอบด้วยโพลีไซคลิกแอกลีโคนที่ติดอยู่กับโซ่ด้านข้างน้ําตาลตั้งแต่หนึ่งห่วงโซ่ขึ้นไป ส่วน aglycone ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าซาโปเจนินเป็นสเตียรอยด์ (C27) หรือไตรเทอร์พีน (C30) ความสามารถในการเกิดฟองของซาโปนินเกิดจากการรวมกันของซาโปเจนินที่ไม่ชอบน้ํา (ละลายไขมันได้) และส่วนน้ําตาลที่ชอบน้ํา (ละลายน้ําได้) [Majinda, 2012: p. 515] วัสดุจากพืชที่มีปริมาณซาโปนินสูงมักถูกใช้เป็นสารอิมัลชัน ตัวอย่างที่โดดเด่นสําหรับพืชที่อุดมไปด้วยซาโปนิน ได้แก่ เปลือกสบู่ (Quillaja saponaria; Rosaceae), สบู่ (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) และผงชิคาไก (Gleditsia sinensis; พืชตระกูลถั่ว) ซาโปนินเป็นไกลโคไซด์แอมฟิพาติกที่มีน้ําหนักโมเลกุลสูงซึ่งมีโครงสร้างส่วนไกลโคไซด์ที่ชอบน้ําอย่างน้อยหนึ่งส่วนที่รวมกับอนุพันธ์ไตรเทอร์พีนไลโปฟิลิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยาซาโปนินได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากคุณสมบัติทางชีวภาพที่หลากหลายรวมถึงความสามารถในการกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันทําให้เป็นตัวเลือกหลักสําหรับสารเสริม
สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับการสกัดอัลตราโซนิก
การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วย (UAE) หรือการสกัดด้วยโซโนเป็นวิธีการสกัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพสูงในการแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น โปรตีน วิตามิน โพลีฟีนอล เม็ดสีธรรมชาติ ไขมัน ฯลฯ จากเมทริกซ์พืช การสกัดด้วยอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับหลักการทํางานของโพรงอากาศอะคูสติก
เมื่อใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงกับระบบของเหลว จะเกิดโพรงอากาศอะคูสติก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ของการสร้าง การเจริญเติบโต และการยุบตัวของฟองอากาศสูญญากาศในที่สุด (ดูรูปด้านล่าง) ในระหว่างการแพร่กระจายของคลื่นอัลตราซาวนด์ฟองอากาศสูญญากาศจะแกว่งและเติบโตจนกระทั่งถึงจุดที่ไม่สามารถดูดซับพลังงานเพิ่มเติมได้ ที่จุดสูงสุดของการเจริญเติบโตของฟองสบู่พวกมันจะยุบตัวลงอย่างรุนแรงซึ่งทําให้เกิดผลกระทบทางความร้อนทางกลและทางเคมีในท้องถิ่น ผลกระทบทางกลรวมถึงแรงดันสูงถึง 1000 ATM ความปั่นป่วนและแรงเฉือนที่รุนแรง แรงเหล่านั้นทําลายผนังเซลล์และส่งเสริมการถ่ายเทมวลระหว่างภายในเซลล์และตัวทําละลายที่ปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพลงในของเหลวโดยรอบ (เช่น ตัวทําละลาย)
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกขึ้นอยู่กับโพรงอากาศทางเสียงและแรงเฉือนอุทกพลศาสตร์
การสกัดสารประกอบที่เป็นของแข็งและของเหลวอัลตราโซนิกจากพฤกษศาสตร์และเนื้อเยื่อเซลล์ได้รับการวิจัยมาอย่างดี การประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราโซนิกที่มีความเข้มข้นสูงช่วยส่งเสริมกระบวนการสกัดอย่างมีนัยสําคัญ นอกจากการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการแล้ว – ซึ่งส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้นและเวลาในการสกัดสั้นลง – ป้องกันการเสื่อมสภาพทางความร้อนและการสูญเสียองค์ประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิเนื่องจากอัลตราโซนิกเป็นการบําบัดแบบไม่ใช้ความร้อน นอกจากนี้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกยังมีต้นทุนการลงทุนและการดําเนินงานต่ําลดการใช้ตัวทําละลายและ / หรืออนุญาตให้ใช้ตัวทําละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งทําให้เป็นเทคนิคการสกัดที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วย (UAE) มีประสิทธิภาพเหนือกว่าวิธีการสกัดแบบเดิม
การสกัดอัลตราโซนิกจากเซลล์พืช: ส่วนตามขวางด้วยกล้องจุลทรรศน์ (TS) แสดงกลไกการออกฤทธิ์ระหว่างการสกัดอัลตราโซนิกจากเซลล์ (กําลังขยาย 2000x) [แหล่งข้อมูล: Vilkhu et al. 2011]
โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกกําลังสูงจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงระดับนําร่องและอุตสาหกรรม