Quillaja Saponinlerinin Ultrasonik Ekstraksiyonu
- Quillaja saponaria Molina ağacının saponin özleri, endüstriyel uygulamalar için ana saponin kaynağıdır.
- Quillaja saponinlerinin ultrasonik ekstraksiyonu, yüksek kaliteli saponinlerde verim sağlar.
- Ultrasonik ekstraksiyon, kısa sürede yüksek verim Quillaja saponin özü üretmek için oldukça verimli bir yöntemdir.
Quillaja saponin özü
Quillaja saponin özü (eşanlamlılar: quillaia özleri, bois de Panama, Panama kabuğu özleri, quillai özleri, Quillay kabuğu özleri, sabun kabuğu özleri), Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria) ağacından ekstrakte edilen bir maddedir. Quillaja özütü 100'den fazla triterpenoid saponinden oluşur. Mevcut ana saponinler, quillaic asidin glikozitleridir. Diğer ana bileşenler, polifenoller ve tanenlerin yanı sıra az miktarda tuz ve şekerdir. Quillaja özütü, Quillaja saponaria ağacının budanmış saplarının ve dallarının öğütülmüş iç kabuğunun veya odununun sulu ekstraksiyonu ile elde edilir. Quillaja saponin ekstraktları hem yüzey aktif maddeler hem de fenolik bileşikler içerdiğinden, hassas fonksiyonel gıda bileşenlerinin formülasyonu ve oksidasyona karşı korunmaları için olağanüstü derecede ilgi çekicidirler.
Saponinlerin doğal emülgatör olarak kullanımı, sentetik katkı maddeleri içermeyen sağlıklı, doğal ürünlere olan talebin artması nedeniyle önemli ölçüde artmaktadır. Quillaja saponinleri, O / W emülsiyonları ve nanoemülsiyonlar için mükemmel emülgatörlerdir ve içecekler ve yağ karışımları gibi çeşitli formülasyonlarda çok iyi etkiler göstermiştir. Quillaja saponin ekstraktının yaygın bir uygulaması, aşağıdakilerin emülsifikasyonudur: CBD yağları, yarı saydam içecekler ve köpüklü gıda ürünleri. Quillaja saponinleri tek başına veya diğer emülsifiye edici maddelerle kombinasyon halinde kullanılabilir.
Q-Naturale®, FDA tarafından yiyecek ve içecekler için etkili bir emülgatör olarak onaylanan Quillaja kabuğu saponinlerine dayalı bir gıda katkı maddesidir. Emülsifiye edici ajanın yanı sıra, Quillaja saponinleri antibakteriyel, antiviral, antifungal, antiparaziter, antitümör, hepatoprotektif ve immünoadjuvan özellikleri nedeniyle farmasötik formülasyonlarda kullanılır.
- Üstün verim
- Yüksek hızlı ekstraksiyon – dakikalar içinde
- Yüksek kaliteli özler – Hafif, termal olmayan
- Yeşil çözücü (yani su)
- Maliyet
- Kolay ve güvenli kullanım
- Düşük yatırım ve işletme maliyetleri
- Ağır hizmet koşullarında 7/24 çalışma
- Yeşil, çevre dostu yöntem
Quillaja'dan Saponinlerin Ultrasonik Ekstraksiyonu Vaka Çalışması
Gıda ve ilaç katkı maddesi olarak istenen işlevselliği sunan yüksek kaliteli bir Quillaja özütü hazırlamak için aktif fitokimyasalların, yani saponinlerin izole edilmesi gerekir. Quillaja saponini, sabun ağacının kabuğundan izole edilmiş bir triterpen saponindir. Ultrasonik kavitasyon, katılar ve sıvı arasındaki teması iyileştirerek ve kütle transferini artırarak ekstraksiyonu teşvik eder.
Cares ve ark. Çalışmalarında, ultrasonik destekli ekstraksiyonun (BAE) Quillaja Saponaria Molina'dan biyoaktif prensiplerin ekstraksiyon sürecini geliştirebileceğini açıkça göstermektedir. Quillaja ağacı ve kabuğu cipsleri kullandılar ve sonikasyon kullanarak sudaki saponinleri çıkardılar, böylece nihai ürün sadece doğal maddeler ve hammaddeler içeriyor ve gıda üretim süreçlerinde kullanılabilir. Termal olmayan bir ekstraksiyon yöntemi olarak, ultrasonikasyon sırasında ekstraksiyon sıcaklığı sürekli olarak 20ºC'de (68ºF) tutuldu. Ekstraksiyonlar, sonikasyon süresi ile 10 ila 30 dakika arasında önemli ölçüde artmıştır. Ultrason destekli ekstraksiyonda 20ºC'de 20 dakikalık verimler, 60ºC'de geleneksel yöntem 3 saatlik ekstraksiyon ile elde edilenlerle karşılaştırılabilirdi.
Ultrasonik cihazlar, emülsiyonu fiziksel ve kimyasal olarak stabilize etmek için Quillaja saponin özü kullanarak uzun süreli stabil o / w emülsiyonları hazırlamak için kullanılır. Ultrasonik emülsifikasyon hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın!
Yüksek Performanslı Ultrasonik Çıkarıcılar
Hielscher Ultrasonics, botaniklerden yüksek kaliteli özlerin üretimi için yüksek performanslı ultrasonik işlemciler üretiminde uzmanlaşmıştır.
Hielscher'ın geniş ürün portföyü, küçük, güçlü laboratuvar ultrasonicators'tan, biyoaktif bileşenlerin verimli bir şekilde ekstraksiyonu ve izolasyonu için yüksek yoğunluklu ultrason sağlayan sağlam tezgah üstü ve tamamen endüstriyel sistemlere kadar uzanmaktadır. Quercetin, kafein, Curcumin, Terpenler vb.). Tüm ultrasonik cihazlar 200W Hedef 16.000W dijital kontrol için renkli bir ekran, otomatik veri kaydı için entegre bir SD kart, tarayıcı uzaktan kumandası ve daha birçok kullanıcı dostu özelliğe sahiptir. Sonotrodlar ve akış hücreleri (ortamla temas halinde olan parçalar) otoklavlanabilir ve temizlenmesi kolaydır. Tüm ultrasonicator'larımız 7/24 çalışma için üretilmiştir, düşük bakım gerektirir ve kullanımı kolay ve güvenlidir.
Dijital renkli ekran, ultrasonik ekipmanın kullanıcı dostu bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Sistemlerimiz düşükten çok yüksek genliklere kadar teslimat yapabilir. Astaksantin gibi kimyasal bileşiklerin ekstraksiyonu için, yüksek kaliteli aktif maddelerin hassas izolasyonu için optimize edilmiş özel ultrasonik sonotrodlar (ultrasonik problar veya boynuzlar olarak da bilinir) sunuyoruz. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Ultrasonik proses parametrelerinin hassas kontrolü, tekrarlanabilirlik ve proses standardizasyonu sağlar. Hielscher'ın endüstriyel ölçekli otomatik ultrasonik ekstraksiyon sistemleri, üstün kaliteli ekstraktların yüksek üretim kapasiteleri için tasarlanmıştır, aynı zamanda işçiliği, maliyeti ve enerjiyi azaltır.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
---|---|---|
1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Literatür/Referanslar
- M. G. Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Quillaja Saponaria Molina'dan biyoaktif prensiplerin ultrasonik destekli ekstraksiyonu. Uluslararası Ultrasonik Kongresi, Universidad de Santiago de Chile, Ocak 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, EA Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Quillaja saponaria ve Quillaja brasiliensis'ten saponinler: Özel Kimyasal Özellikler ve Biyolojik Aktiviteler. Molekül. 2019 Ocak; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, SK Mehta (2015): Ultrasonik yöntemle saponin stabilize nanoemülsiyonunun formülasyonu ve quercitin'in UV ışığından bozulmasını korumadaki rolü. Ultrasonik Sonokimya 31, 2015.
- R.R.T. Majinda (2012): Saponinlerin Ekstraksiyonu ve İzolasyonu. İçinde: Satyajit D. Sarker ve Lutfun Nahar (ed.), Doğal Ürün İzolasyonu, Moleküler Biyolojide Yöntemler, Vol. 864, 2012.
- N. Riquelme, R.N. Zúñiga, C. Arancibia (2019): Emülgatör karışımları ile nanoemülsiyonların fiziksel stabilitesi: Tween 80'in quillaja saponin ile değiştirilmesi. LWT (İngilizce) – Gıda Bilimi ve Teknolojisi 111, 2019. 760-766.
Bilmeye Değer Gerçekler
Quillaja Ağacı ve Saponinleri Hakkında
Güney Amerika sabun ağacı olarak da bilinen Quillaja Saponaria Molina ağacı, Şili'de doğal ve yaygın olarak yetişir. Quillaja Saponaria ağacı (Rosaceae familyası), başta Bolivya, Şili ve Peru olmak üzere birçok Güney Amerika ülkesine özgü, kalın bir kabuğa sahip, büyük, yaprak dökmeyen bir ağaçtır.
Quillaja saponin özütü esas olarak saponinler, aynı zamanda polifenoller, tanenler ve ayrıca küçük miktarlarda tuzlar ve şekerler içerir. Quillaja saponinleri, iki şeker zincirine sahip triterpenik bir çekirdekten yapılmış moleküllerdir. Bu şeker zincirleri saponinlere hidrofilik bir özellik (= suda çözünebilir) verirken, triterpenik çekirdek hidrofobiktir (= su iticidir). Bunlar için, saponinleri iyonik olmayan bir tensoaktif yapan, yüzey geriliminin azaltılmasına, hidrofobik ürünlerin sulu çözeltilerde çözünmesine ve ayrıca mikro-/nano-emülsiyonların oluşumuna izin veren amfotik bir tensittir.
Quillaja ağacında, kabuk yaklaşık% 5 ile en yüksek miktarda saponin içerirken, odun yaklaşık% 2 saponin içeriğine sahiptir.
Saponinler iyi köpürme ve emülsifiye edici özelliklere sahip doğal maddeler olduklarından, gıda, içecek ve bira endüstrisinde köpürtücü ajan olarak, kozmetikte yüzey aktif madde olarak, zirai kimyasallarda ve hayvan yemlerinde katkı maddesi olarak ve aşılarda adjuvan olarak sıklıkla kullanılırlar.
Quillaja ekstraktlarının üretimi sulu bir ekstraksiyon ile yapılır; Üretiminde başka hiçbir çözücü kullanılmamaktadır. Sıvı veya toz formülasyondaki ham veya saflaştırılmış bir ekstrakt olan nihai ürün, yalnızca gıda üretim süreçlerinde kullanımları için yetkilendirilmiş doğal bileşenler ve hammaddeler içerir. (Cares ve ark. 2009)
Saponinler nelerdir?
Saponin kelimesi Latince sabun anlamına gelen sapo kelimesinden türetilmiştir. Saponinler, köpürme özellikleri sergileyen ve bir veya daha fazla şeker yan zincirine bağlı polisiklik aglikonlardan oluşan, ancak yalnızca bitkilerde bulunmayan fitokimyasallardır. Sapogenin olarak da adlandırılan aglikon kısmı ya bir steroid (C27) ya da bir triterpendir (C30). Saponinlerin köpürme kabiliyeti, hidrofobik (yağda çözünen) bir sapogenin ve bir hidrofilik (suda çözünür) şeker parçasının kombinasyonundan kaynaklanır. [Majinda, 2012: s. 515] Yüksek saponin miktarlarına sahip bitki materyalleri geleneksel olarak emülsifiye edici ajanlar olarak kullanılmıştır. Saponinler bakımından zengin bitkiler için öne çıkan örnekler sabun kabuğudur (Quillaja saponaria; Rosaceae), sabun otu (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) ve shikakai tozu (Gleditsia sinensis; Baklagiller). Saponinler, yapısal olarak bir lipofilik triterpen türevi ile birleştirilen bir veya daha fazla hidrofilik glikozit parçasına sahip olan yüksek moleküler ağırlığa sahip amfipatik glikozitlerdir. Özellikle ilaç endüstrisinde, saponinler, bir bağışıklık tepkisini uyarma yetenekleri de dahil olmak üzere çeşitli biyolojik özellikleri nedeniyle çok dikkat çekmiş ve bu da onları adjuvanlar için başlıca adaylar haline getirmiştir.
Ultrasonik Ekstraksiyon Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey
Ultrason destekli ekstraksiyon (BAE), aynı zamanda sono-ekstraksiyon, proteinler, vitaminler, polifenoller, doğal pigmentler, lipitler vb. gibi biyoaktif maddeleri bitki matrislerinden izole etmek için oldukça verimli, yeşil bir ekstraksiyon yöntemidir. Ultrasonik ekstraksiyon, akustik kavitasyonun çalışma prensibine dayanır.
Sıvı sistemlere yoğun ultrason dalgaları uygulandığında, vakum kabarcıklarının oluşması, büyümesi ve nihayetinde çökmesi olgusu olan akustik kavitasyon meydana gelir (aşağıdaki resme bakın). Ultrason dalgalarının yayılması sırasında, vakum kabarcıkları salınır ve daha fazla enerji ememeyecekleri bir noktaya ulaşana kadar büyür. Kabarcık büyümesinin zirvesinde şiddetli bir şekilde çökerler, bu da yerel olarak termal, mekanik ve kimyasal etkilere neden olur. Mekanik etkiler arasında 1000atm'ye kadar yüksek basınçlar, türbülanslar ve yoğun kesme kuvvetleri bulunur. Bu kuvvetler hücre duvarlarını bozar ve hücre içi ile çözücü arasındaki kütle transferini teşvik ederek biyoaktif bileşikleri çevredeki sıvıya (yani çözücü) salgılar.
Botaniklerden ve hücre dokusundan bileşiklerin ultrasonik katı-sıvı ekstraksiyonu iyi araştırılmıştır. Yüksek yoğunluklu ultrasonik dalgaların uygulanması, ekstraksiyon işlemlerini önemli ölçüde teşvik eder. Süreç yoğunlaştırmanın yanı sıra – bu da daha yüksek verim ve daha kısa ekstraksiyon süresi ile sonuçlanır – Ultrasonikasyon ısıl işlem olmadığı için termal bozunma ve sıcaklığa duyarlı bileşenlerin kaybı önlenir. Ayrıca, ultrasonik ekstraksiyon düşük yatırım ve işletme maliyetlerine sahiptir, solventlerin kullanımını azaltır ve / veya daha yeşil solventlerin kullanımına izin verir, bu da onu ekonomik ve çevre dostu bir ekstraksiyon tekniği haline getirir. Konvansiyonel ekstraksiyon yöntemlerinden daha iyi performans gösteren ultrasonik destekli ekstraksiyon (BAE), ekonomik kazanımlarla biyoaktif maddeler üretmek için gıda endüstrisinden benimsenmiştir.