การสกัดกระเทียมที่ปราศจากตัวทําละลายอัลตราโซนิก
กระเทียม (Allium sativum) อุดมไปด้วยสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์ (เช่น อัลลิซิน, กลูตาไธโอน) ซึ่งส่งเสริมประโยชน์ต่อสุขภาพมากมาย การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพในการผลิตสารสกัดจากกระเทียมที่มีความเข้มข้นสูง อัลตราโซนิกส่งผลให้เกิดผลผลิตสูงที่มีคุณภาพสูงสารสกัดเต็มสเปกตรัมภายในเวลาสกัดที่สั้นมาก
สารสกัดจากกระเทียมที่เหนือกว่าโดยการสกัดด้วยอัลตราโซนิก
การใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบโพรบสําหรับการสกัดสารประกอบอัลลิซินและออร์กาโนซัลเฟอร์จากกระเทียมมีข้อดีหลายประการรวมถึงผลผลิตสูงและสารสกัดจากกระเทียมคุณภาพสูงการแปรรูปที่รวดเร็วและวิธีการที่ปราศจากตัวทําละลายและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ปัจจัยเหล่านี้มีส่วนช่วยในการผลิตสารสกัดจากกระเทียมคุณภาพสูงที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพที่เพิ่มขึ้นและองค์ประกอบที่สม่ําเสมอทําให้เป็นวิธีที่ต้องการสําหรับนักวิจัยและอุตสาหกรรมที่กําลังมองหาผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระเทียมระดับพรีเมียม
ด้านล่างนี้เราจะพูดถึงผลประโยชน์ของการสกัดกระเทียมด้วยอัลตราซาวนด์โดยละเอียด:
- ประการแรกเครื่องโซนิคเตอร์ชนิดโพรบใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อสร้างคลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงซึ่งส่งผ่านโพรบไทเทเนียมที่เรียกว่า sonotrode ไปยังตัวกลางในการสกัด พลังงานกลนี้สร้างฟองอากาศในของเหลว ทําให้พวกมันยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว ในระหว่างกระบวนการนี้ จะเกิดความร้อนและความเย็นในท้องถิ่นอย่างรุนแรง ทําให้เกิดความปั่นป่วนขนาดเล็กและการเปลี่ยนแปลงของความดันที่ช่วยในการหยุดชะงักของผนังเซลล์กระเทียม การหยุดชะงักนี้ช่วยในการปลดปล่อยอัลลิซินและสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์อื่น ๆ ที่ติดอยู่ภายในเซลล์ ซึ่งนําไปสู่การสกัดที่มีประสิทธิภาพ
- ประการที่สองลักษณะที่ควบคุมและแม่นยําของ sonication แบบโพรบช่วยให้สามารถปรับแต่งกระบวนการสกัดได้ ผู้ผลิตสารสกัดและนักวิจัยสามารถปรับพารามิเตอร์เช่นเวลาโซนิเคชั่นแอมพลิจูดและอุณหภูมิเพื่อปรับเงื่อนไขการสกัดให้เหมาะสมจึงช่วยเพิ่มผลผลิตของสารประกอบอัลลิซินและออร์กาโนซัลเฟอร์ในขณะที่ลดการย่อยสลายของสารประกอบที่ละเอียดอ่อน การควบคุมระดับนี้มีความสําคัญต่อการได้สารสกัดคุณภาพสูงที่มีองค์ประกอบและประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน
- นอกจากนี้กระบวนการ sonication ค่อนข้างเร็วเมื่อเทียบกับวิธีการสกัดแบบดั้งเดิมเช่นการหมักหรือการสกัด Soxhlet ประสิทธิภาพนี้ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดเวลา แต่ยังช่วยรักษาความสดและฤทธิ์ทางชีวภาพของสารประกอบที่สกัดออกมาอีกด้วย ระยะเวลาการสกัดที่สั้นลงช่วยลดการสัมผัสกับความร้อนและออกซิเจนของสารสกัดจากกระเทียม ซึ่งสามารถย่อยสลายสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์ที่ละเอียดอ่อนได้
- นอกจากนี้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกยังเข้ากันได้กับตัวทําละลายใด ๆ รวมถึงตัวทําละลายที่อ่อนโยนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเช่นน้ําเอทานอลในน้ําหรือแอลกอฮอล์ นี่เป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งเมื่อผลิตสารสกัดจากกระเทียมเพื่อใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหาร รสชาติ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร โภชนาการ หรือยา ซึ่งต้องหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการปนเปื้อนจากตัวทําละลายหรือสารเคมีอื่นๆ เพื่อให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์และความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
![โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hdT (2kW) พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบทช์กวน](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/UIP2000hdT-ultrasonicator-with-stirred-pharma-batch-reactor-HielscherUltrasonics--250x448.jpg)
โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก UIP2000hdt (2kW) พร้อมเครื่องปฏิกรณ์แบทช์กวนอย่างต่อเนื่อง
อัลตราโซนิก Water-Based Allicin Extraction
อัลลิซินเป็นโมเลกุลไทโอซัลฟิเนตที่พบมากที่สุดในสารสกัดจากกระเทียม อัลลิซินมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย ต้านไวรัส ต้านเชื้อรา ต้านโปรโตซัส ต้านมะเร็ง และลดน้ําตาลในเลือด และยังเป็นที่ทราบกันดีว่าช่วยบํารุงสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดและระบบภูมิคุ้มกัน กิจกรรมทางเภสัชวิทยาของกระเทียมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไทออล-ไดซัลไฟด์กับโปรตีนที่มีไทออล
สําหรับการผลิตสารสกัดจากกระเทียมที่มีความเข้มข้นสูงที่มีสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์ในปริมาณสูงการสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพในการแยกไทออลและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ จากกระเทียม Sonication ปล่อยไทออลจากภายในเซลล์กระเทียมและช่วยให้สามารถเตรียมสารสกัดเต็มสเปกตรัมของโมเลกุลชีวภาพกระเทียม สําหรับการสกัดกระเทียมด้วยอัลตราโซนิกสามารถใช้น้ําเป็นตัวทําละลายซึ่งปลอดสารพิษราคาไม่แพงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
![เครื่องสะท้อนเสียง UP200Ht สําหรับการสกัดกระเทียม](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/up200ht-sonicator-botanical-extraction-HielscherUltrasonics-250x318.jpg)
เครื่องโซนิคเตอร์ UP200Ht สําหรับการสกัดอัลลิซินสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์และพฤกษเคมีจากกระเทียม
โปรโตคอลการสกัดอัลลิซินอัลตราโซนิก
สําหรับการสกัดกระเทียมด้วยอัลตราโซนิกมีการกําหนดโปรโตคอลหลายรายการ ในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ทีมวิจัยหลายทีมได้แสดงให้เห็นว่าผลผลิต sonication ในอัลลิซินสูงอัลลิอินสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์และพฤกษเคมีอื่น ๆ จากกระเทียม
Arzanlou et al. (2010) รายงานการสกัดอัลตราโซนิกของอัลลิซินจากกลีบกระเทียมโดยใช้น้ําเป็นตัวทําละลาย พวกเขาใช้กลีบกระเทียมบดด้วยมือ 20 กรัม พวกเขา sonicized กระเทียมที่หมักในน้ํากลั่น 600 มล. เป็นเวลา 5 นาทีโดยใช้ Hielscher UP200S (200 วัตต์) ที่แอมพลิจูด 100% อ่างน้ําแข็งใช้สําหรับกระจายความร้อน หลังจากการสกัดอัลตราโซนิกกระเทียมบดจะถูกกดผ่านผ้าขาวห้าชั้น สารแขวนลอยถูกถ่ายโอนลงในหลอดขนาด 50 มล. และหมุนเหวี่ยงที่ 1258 กรัมที่ 4ºC เป็นเวลา 20 นาทีเพื่อแยกเศษขยะที่เหลือออกจากของเหลว ส่วนเหนือน้ําถูกถ่ายโอนลงในหลอดปลอดเชื้อขนาด 50 มล. และปิดผนึกเพื่อจัดเก็บ
Bose et al. (2014) เปรียบเทียบการสกัดแบบโพรบอัลตราโซนิกกับการหมักแบบดั้งเดิมการสกัดด้วยไมโครเวฟ ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าการสกัดแบบโพรบอัลตราโซนิกให้ผลผลิตอัลลิซินสูงสุด
Ismail et al. (2014) รายงานการสกัดอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพของชีวโมเลกุลที่มีกํามะถันซิสเทอีนและกลูตาไธโอนจากหลอดกระเทียม พวกเขาใช้การสกัดอัลตราโซนิกด้วยน้ําเพื่อสกัดไทออลจากหลอดกระเทียมโดยใช้ UP100H ที่การตั้งค่าแอมพลิจูด 100% พวกเขาพบว่าความเข้มข้นของกระเทียมที่เหมาะสมคือ 10% (w/v) ในการสกัดบีกเกอร์แบบเปิด การหาปริมาณไทออลทําได้โดยใช้วิธีรีเอเจนต์ Ellman พวกเขาได้รับผลผลิตสารสกัด 0.170mM ไทออล นักวิจัยสรุปว่าการสกัดด้วยน้ําอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ง่ายปลอดภัยและคุ้มค่าในการแยกไทออลออกจากกระเทียม
- ปราศจากตัวทําละลาย / น้ํา
- ผลผลิตการสกัดสูง
- สารสกัดคุณภาพสูง
- ไม่ระบายความร้อน
- สารสกัดเต็มสเปกตรัม
- กระบวนการที่รวดเร็ว
- เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- การบํารุงรักษาต่ํา
- ROI ที่รวดเร็ว
เครื่องโซนิคเตอร์ประสิทธิภาพสูงสําหรับการสกัดกระเทียม
ระบบสกัดอัลตราโซนิกของ Hielscher ถูกนํามาใช้ทั่วโลกในอุตสาหกรรมอาหารและยาสําหรับการผลิตสารสกัดจากพืชคุณภาพสูงในเชิงพาณิชย์ที่ใช้เป็นวัตถุเจือปนอาหารผลิตภัณฑ์เสริมอาหารและการรักษา เป้าหมายของคุณคือการผลิตสารสกัดจากกระเทียมขนาดเล็กหรือแปรรูปสารสกัดจากพฤกษศาสตร์คุณภาพสูงในปริมาณมาก Hielscher Ultrasonics มีเครื่องสกัดอัลตราโซนิกที่เหมาะสําหรับคุณ
ความได้เปรียบทางการแข่งขันโดยการสกัดด้วยอัลตราโซนิก
ประโยชน์หลักของการสกัดอัลตราโซนิกของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากวัสดุทางพฤกษศาสตร์เช่นกระเทียมรวมถึงเวลาในการสกัดและการประมวลผลที่ลดลงอย่างมีนัยสําคัญความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการสกัดด้วยน้ําหรือลดการใช้ตัวทําละลายและ CO ขนาดเล็กเล็กน้อย2การปล่อยมลพิษปริมาณพลังงานที่ใช้ต่ําตลอดจนการทํางานที่เรียบง่ายและปลอดภัยของระบบอัลตราโซนิก
การกําหนดมาตรฐานกระบวนการด้วย Hielscher Ultrasonics
สารสกัดที่ใช้ในอาหารหรือยาควรผลิตตามแนวทางปฏิบัติที่ดีในการผลิต (GMP) และภายใต้ข้อกําหนดการแปรรูปที่ได้มาตรฐาน เครื่องสะท้อนเสียงดิจิตอล Hielscher Ultrasonics มาพร้อมกับซอฟต์แวร์อัจฉริยะซึ่งทําให้ง่ายต่อการตั้งค่าและควบคุมกระบวนการ sonication อย่างแม่นยํา การบันทึกข้อมูลอัตโนมัติจะเขียนพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกทั้งหมดเช่นพลังงานอัลตราซาวนด์ (พลังงานทั้งหมดและพลังงานสุทธิ) แอมพลิจูดอุณหภูมิความดัน (เมื่อติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิและความดัน) พร้อมวันที่และเวลาประทับบนการ์ด SD ในตัว สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขล็อตที่ประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกแต่ละล็อตได้ ในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ถึงความสามารถในการทําซ้ําและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่สูงอย่างต่อเนื่อง ความทนทานของเครื่องสะท้อนเสียง Hielscher ทั้งหมดช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง
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
- 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.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
กระเทียมและประโยชน์ต่อสุขภาพ
กระเทียมอุดมไปด้วยโมเลกุลชีวภาพ ซึ่งทําให้กระเทียมมีศักยภาพเป็นพืชสมุนไพรและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร สารประกอบที่แตกต่างกัน 200 ชนิดมีส่วนช่วยในผลดีต่อสุขภาพของกระเทียม กลีบกระเทียมมีสารประกอบออร์กาโนซัลเฟอร์สูงเป็นพิเศษ เช่น อัลลอยน์ อัลลิซิน และสารประกอบ γ-กลูตามิลซิสเทอีน เช่น γ-glutamyl-S-allylcysteine, γ-glutamyl-S-trans-1-propenylcysteine กระเทียมมีกํามะถันมากกว่าผักที่อุดมด้วยกํามะถันอื่นๆ อย่างน้อยสี่เท่า เช่น หัวหอม บรอกโคลี และกะหล่ําดอก สารประกอบที่มีกํามะถันเหล่านั้นทําให้กระเทียมมีกลิ่นและรสชาติฉุน
ชีวโมเลกุลที่มีกํามะถันเรียกว่าสารประกอบซัลฟ์ไฮดริลและอยู่ในกลุ่มไทออล พบได้ในเนื้อเยื่อและเซลล์ทั้งหมดของร่างกายมนุษย์และมีบทบาทสําคัญในปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่สําคัญหลายอย่าง ซิสเทนีนและกลูตาไธโอน (GHS) เป็นไทออลที่สําคัญสองชนิดที่มีอยู่ในกระเทียม ซิสเทนีนเป็นกรดอะมิโนที่มีกํามะถันซึ่งมีหมู่ซัลไฮดริลที่ทําปฏิกิริยาทางเคมีมาก กลูตาไธโอน (GHS) ไตรเปปไทด์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนกลูตาเมต ซิสเทอีน และไกลซีน เป็นสารประกอบซัลไฮดริลมวลโมเลกุลต่ําที่แพร่หลายที่สุดในร่างกายมนุษย์ กลูตาไธโอนทําหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระขั้นสูงและมีหน้าที่ที่สําคัญในร่างกายมนุษย์ (เช่น ระบบภูมิคุ้มกัน)
อัลลิซิน
อัลลิซินเป็นหนึ่งในชีวโมเลกุลที่สําคัญที่สุดในกระเทียมที่แสดงผลในการส่งเสริมสุขภาพต่างๆ อัลลิซินไม่มีอยู่ในกลีบกระเทียมที่ไม่บุบสลาย แต่จะถูกสังเคราะห์เมื่อกระเทียมถูกหั่นบาง ๆ หรือบด โดยการหมักเนื้อเยื่อกระเทียมเอนไซม์ที่เรียกว่า alliinase จะถูกกระตุ้น Allinase เริ่มต้นการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโน alliin เป็น allicin และ allylthiosulfinates อื่น ๆ การก่อตัวของอัลลิซินเป็นกระบวนการที่รวดเร็วซึ่งจะเสร็จสิ้นภายในไม่กี่วินาทีหลังจากบดกระเทียมสด
การสกัดอัลตราโซนิก – หลักการทํางานของโพรงอากาศอะคูสติก
หลักการทํางานของการสกัดด้วยอัลตราโซนิก (หรือที่เรียกว่าการสกัดโซโน) ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของโพรงอากาศอะคูสติก โพรงอากาศที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกสร้างแรงเฉือนสูงความปั่นป่วนขนาดเล็กไอพ่นของเหลวและความแตกต่างของอุณหภูมิและความดันที่สูงเกินไป ผลกระทบทางกลของอัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูงจะทําลายผนังเซลล์ส่งเสริมการแทรกซึมของตัวทําละลายเข้าไปในภายในเซลล์และเพิ่มการถ่ายโอนมวล ในฐานะที่เป็นเทคนิคการสกัดแบบไม่ใช้ความร้อนการสกัดจะป้องกันการย่อยสลายทางความร้อนของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ พารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกสามารถปรับให้เข้ากับวัตถุดิบและสารเป้าหมายได้อย่างแม่นยําเพื่อให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของสารสกัดที่เหนือกว่า
![อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ Hielscher ครอบคลุมสเปกตรัมเต็มรูปแบบตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดบนหน่วยตั้งโต๊ะไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ](https://www.hielscher.com/wp-content/uploads/Feasibility-Optimization-Production-Ultrasonics-11.2018-500x250.jpg)
Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม