Ультразвукова екстракція капсаїцину з гострого перцю чилі
- Капсаїцин є основним ароматизатором і сполукою спецій у гострому перці, також відомому як перець чилі.
- Щоб отримати високоякісний капсаїцин як ароматичний смак і лікарський інгредієнт, потрібна ефективна, але м'яка техніка екстракції, щоб запобігти деградації.
- Ультразвукова екстракція - це м'який механічний метод екстракції, який дає високі виходи капсаїцину за дуже короткий час екстракції.
Високоефективні ультразвукові засоби для високоякісних екстрактів капсаїцину
Ультразвукова екстракція капсаїциноїдів з гострого перцю чилі (наприклад, Capsicum frutescens) значно покращує вихід екстракції. Потужний ультразвук сприяє перфорації та руйнуванню клітинних стінок, а також набухання та гідратації за рахунок проштовхування розчинника в клітини рослин. Це призводить до збільшення масового перенесення внутрішньоклітинних речовин (включаючи капсаїциноїди) з рослинних клітин у розчинник.
Як чисто механічний, нетермічний метод обробки, ультразвукова екстракція запобігає термічній деградації термо-лабільних сполук. Ультразвукова кавітація інтенсифікує процес екстракції, що призводить до високих виходів чудової якості екстракту. Інвестиційні та експлуатаційні витрати на обладнання для ультразвукової екстракції відносно низькі та дозволяють швидко досягти рентабельності інвестицій.
- Неперевершена врожайність
- Високошвидкісна екстракція – За лічені хвилини
- Високоякісні екстракти – М'який, не термічний
- Зелені розчинники (наприклад, вода/етанол)
- Рентабельним
- Проста та безпечна експлуатація
- Низькі інвестиційні та експлуатаційні витрати
- Робота 24/7 у важких умовах
- Зелений, екологічно чистий метод
120 л ультразвукова пакетна екстракція рослинних компонентів з UIP2000hdT та мішалкою
Ультразвукова екстракція капсаїциноїдів – в режимі пакетного або безперервного потоку
Пакетний: Процеси ультразвукової екстракції можуть працювати як прості періодичні процеси або як внутрішня обробка, коли середовище безперервно подається через ультразвуковий проточний реактор.
Пакетна обробка – це проста процедура, де видобуток виконується партія за партією. Hielscher Ultrasonics пропонує ультразвукові процесори для малих і великих партій, тобто від 1 л до 120 л.
Для обробки партій від 5 до 10 л ми рекомендуємо UP400ST з сонотродом S24d22L2D. (див. рис. ліворуч)
Для обробки партій об'ємом приблизно 120 л ми рекомендуємо UIP2000hdT з сонотроде RS4d40L4. (див. рис. вгорі праворуч)
Проточний: Для більших обсягів і повномасштабної комерційної екстракції капсаїцину безперервний рідкий потік, що містить пластівці гострого перцю, подається через ультразвуковий реактор, де розчинник/ботанічна суспензія інтенсивно ультразвукується.
Для об'єму приблизно 8 л/хв ми рекомендуємо UIP4000hdT з сонотродом RS4d40L3 і проточною камерою під тиском FC130L4-3G0.
Приклад ультразвукової екстракції капсаїцину
Olguín-Rojas et al. (2019) повідомляють про виділення виходу капсаїциноїдів вище 96% при використанні трьох Capsicum chinense Jacq. культивари (перець 'Bode', 'Habanero' і 'Habanero Roxo'). Вони використовували зонд-ультразвуковий апарат Hielscher UP200S (200 Вт, 24 кГц) При цьому зразок занурювали в водяну баню з регульованою температурою. 0,25 г зразка Capsicum chinense помістили в контакт з 25 мл метанолу на 10 хвилин, а потім перенесли на водяну баню при температурі 50ºC, вихідній амплітуді 200 Вт і робочому циклі 0,5 секунди. Після цього екстракти фільтрували через нейлоновий шприцевий фільтр і аналізували за допомогою хромоатографії. В аналізі були виявлені всі п'ять основних капсаїциноїдів (n-DHC, C, DHC, h-C і h-DHC). Ультразвукова екстракція дає екстракт повного спектру з широким смаковим профілем.
Sganzerla et al. (2014) виявили, що ультразвукова екстракція є чудовим методом кількісної та відтворюваної екстракції капсаїциноїдів із перцю чилі з використанням метанолу як розчинника. Завдяки своїй простоті та ефективності, ультразвукова екстракція може бути застосована для швидкого рутинного аналізу капсаїциноїдів у перці чилі.
Устаткування для ультразвукової екстракції
Компанія Hielscher Ultrasonics спеціалізується на виробництві високопродуктивних ультразвукових процесорів для виробництва високоякісних екстрактів з рослинних компонентів.
Широкий асортимент продукції Hielscher Ultarsonics включає в себе від компактних, потужних лабораторних ультразвукових приладів до надійних настільних і повністю промислових систем, які забезпечують ультразвук високої інтенсивності для ефективного вилучення та виділення біологічно активних речовин (наприклад, кверцетину, кофеїну, куркуміну, терпенів тощо). Усі цифрові звукорежисери потужністю від 200 Вт до 16 000 Вт оснащені інтуїтивно зрозумілим меню з програмованими налаштуваннями, кольоровим сенсорним дисплеєм для цифрового керування, вбудованою SD-картою для автоматичного запису даних, дистанційним керуванням браузером та багатьма іншими зручними функціями. Сонотроди і проточні комірки (деталі, які контактують із середовищем) можуть бути автоклавовані і легко чистяться. Всі наші ультразвукові апарати створені для роботи 24/7, не вимагають особливого обслуговування та прості та безпечні в експлуатації.
Цифровий кольоровий дисплей дозволяє зручно керувати ультразвуковим апаратом. Наші системи здатні передавати від низьких до дуже високих амплітуд. Для екстракції поліфенолів та інших біологічно активних речовин, таких як капсаїциноїди, ми пропонуємо спеціальні ультразвукові сонотроди (також відомі як ультразвукові зонди або ріжки), які оптимізовані для розумного виділення високоякісних активних речовин. Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах.
Точний контроль параметрів ультразвукового процесу забезпечує відтворюваність і стандартизацію процесу.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 0від .5 до 1.5 мл | Н.А. | VialTweeter |
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Легкий, але потужний звукорежисер UP200Ht ідеально підходить для екстракції капсаїцину в мензурках
Література / Список літератури
- 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.
Факти, які варто знати
Капсаїциноїди
Перець популярний у всьому світі, і часто використовується як харчова добавка для надання гострого та гострого смаку. Капсаїциноїди — це смакові сполуки в червоному перці чилі, які в основному складаються з капсаїцину (транс-8 метил-N-ваніліл-6-ноненамід) і дигідрокапсаїцину (8 метил-N-ванілілнонанамід), нордігідрокапсаїцину, гомокапсаїцину та гомодігідрокапсаїцину. Капсаїцин і дигідрокапсаїцин є найпоширенішими капсаїциноїдами, які відповідають за близько 90% гостроти. Всього в різних видах перцю було виділено понад 20 капсаїциноїдів.
Капсаїциноїди є найбільш помітним типом фітохімічних речовин у перці. Вони являють собою нелеткі алкалоїди, що представляють собою хімічно кислі аміди жирних кислот з розгалуженим ланцюгом С9-С11 і ваніліламіну. Капсаїциноїди, що відповідають за гострий і пряний смак перцю чилі, є популярним інгредієнтом спецій. Крім використання в якості харчового інгредієнта, капсаїциноїди відомі своїми фармакологічними властивостями, які включають їх функцію хіміопротекторів проти мутагенезу або туморогенезу, як протимікробних засобів, як антиоксидантів, за їх протираковий ефект, їх знеболювальну дію та їх вплив на нейрони, відповідальні за передачу болю та нейрогенне запалення. Іншим поширеним застосуванням капсаїциноїдів є місцеві анальгетики проти болю, антиартритні та протизапальні мазі, а також як природний інгібітор патогенних мікроорганізмів
У харчовій промисловості капсаїциноїди іноді додають як природний консервант завдяки їх антимікробним властивостям.
Плоди чилі Capsicum annuum L., Capsicum frutescens L., Capsicum baccatum L., Capsicum pubescens Ruiz & Pav., і Capsicum chinense культивуються по всьому світу і тим самим добре відомі.