Ультразвукова екстракція сапонінів Quillaja
- Сапонінові екстракти дерева Quillaja saponaria Molina є основним джерелом сапонінів для промислового застосування.
- Ультразвукова екстракція сапонінів Quillaja дає сапоніни високої якості.
- Ультразвукова екстракція є високоефективним методом отримання високих виходів екстракту сапоніну Quillaja за короткий час.
Екстракт сапоніну Quillaja
Екстракт сапоніну Quillaja (синоніми: екстракти quillaia, bois de Panama, екстракти кори панами, екстракти quillai, екстракти кори Quillay, екстракти мильної кори) - це речовина, що видобувається з дерева Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria). Екстракт Quillaja складається з понад 100 тритерпеноїдних сапонінів. Основними присутніми сапонінами є глікозиди квілеєвої кислоти. Іншими основними компонентами є поліфеноли та дубильні речовини, а також невелика кількість солей та цукрів. Екстракт квілладжі виробляється шляхом водної екстракції подрібненої внутрішньої кори або деревини обрізаних стебел і гілок дерева Quillaja saponaria. Оскільки екстракти сапонінів Quillaja містять як поверхнево-активні речовини, так і фенольні сполуки, вони надзвичайно цікаві для формулювання чутливих функціональних харчових інгредієнтів та їх захисту від окислення.
Використання сапонінів в якості природних емульгаторів значно зростає у зв'язку зі збільшенням попиту на здорові, натуральні продукти без синтетичних добавок. Сапоніни Quillaja є чудовими емульгаторами для O/W емульсій та наноемульсій і показали дуже хороший ефект у різних рецептурах, таких як напої та олійні суміші. Поширеним застосуванням екстракту сапоніну Quillaja є емульгування Олії CBD, напівпрозорі напої та спінені харчові продукти. Сапоніни Quillaja можна використовувати окремо або в комбінації з іншими емульгувальними агентами.
Q-Naturale® – це харчова добавка на основі сапонінів кори Quillaja, яка схвалена FDA як ефективний емульгатор для харчових продуктів та напоїв. Крім емульгуючого агента, сапоніни Quillaja використовуються у фармацевтичних рецептурах завдяки своїм антибактеріальним, противірусним, протигрибковим, протипаразитарним, протипухлинним, гепатопротекторним та імуноад'ювантним властивостям.
- Неперевершена врожайність
- Високошвидкісна екстракція – За лічені хвилини
- Високоякісні екстракти – М'який, не термічний
- Зелений розчинник (тобто вода)
- 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
Приклад ультразвукової екстракції сапонінів з Quillaja
Для того, щоб приготувати високоякісний екстракт Quillaja, який пропонує бажані функції як харчова та фармацевтична добавка, необхідно виділити активні фітохімічні речовини, а саме сапоніни. Сапонін Quillaja - це тритерпеновий сапонін, виділений з кори мильного дерева. Ультразвукова кавітація сприяє екстракції за рахунок поліпшення контакту між твердими речовинами і рідиною і збільшення масообміну.
Cares та ін. У своєму дослідженні вони наочно демонструють, що ультразвукова екстракція (ОАЕ) може покращити процес екстракції біологічно активних речовин від Quillaja Saponaria Molina. Вони використовували тріску дерева та кори Quillaja та екстрагували сапоніни у воді за допомогою ультразвуку, завдяки чому кінцевий продукт включає лише натуральні інгредієнти та сировину та міг використовуватися в процесах виробництва харчових продуктів. Як нетермічний метод екстракції, температура екстракції під час ультразвуку постійно утримувалася на рівні 20ºC (68ºF). Значно збільшуються виходи екстракцій при періоді ультразвуку від 10 до 30 хвилин. Виходи 20 хвилин при 20ºC при ультразвуковій екстракції були порівнянними з тими, що були досягнуті звичайним методом 3-годинної екстракції при 60ºC.
Ультразвукові апарати використовуються для приготування довготривалих стабільних емульсій з використанням екстракту сапоніну Quillaja для стабілізації емульсії фізично та хімічно. Натисніть тут, щоб прочитати більше про ультразвукову емульгування!
Високоефективні ультразвукові екстрактори
Компанія Hielscher Ultrasonics спеціалізується на виробництві високопродуктивних ультразвукових процесорів для виробництва високоякісних екстрактів з рослинних компонентів.
Hielscher’s broad product portfolio ranges from small, powerful lab ultrasonicators to robust bench-top and fully industrial systems, which deliver high intensity ultrasound for the efficient extraction and isolation of bioactive components (e.g. Кверцетин, Кофеїн, куркумін, терпени і т.д.). Всі ультразвукові апарати від 200 Вт до 16 000 Вт оснащені кольоровим 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.
A digital colour display allows for a user-friendly control of the ultrasonic equipment. Our systems are capable to deliver from low up to very high amplitudes. For the extraction of chemical compounds such as astaxanthin, we offer special ultrasonic sonotrodes (also known as ultrasonic probes or horns) that are optimized for the sensitive isolation of high-quality active substances. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
The precise control of the ultrasonic process parameters ensures reproducibility and process standardization. Hielscher’s industrial-scale automated ultrasonic extraction systems are designed for high production capacities of superior quality extracts, whilst at the same time reducing labor, cost, and energy.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 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!
Література/Список літератури
- М. Г. Карес, Ю. Варгас, Л. Гаете, Д. Сайнс, Д. Аларкон (2009): Ультразвукова екстракція біологічно активних речовин з Quillaja Saponaria Molina. Міжнародний конгрес з ультразвуку, Університет Сантьяго-де-Чилі, січень 2009 р.
- Д. Дейсе Флек, А. Хіманн Бетті, Ф. Перейра да Сілва, Е. А. Троян, К. Оліваро, Ф. Феррейра, С. Гаспарін Верза (2019): Сапоніни з Quillaja saponaria та Quillaja brasiliensis: особливі хімічні характеристики та біологічна активність. Молекул. 2019 січень; 24(1): 171.
- К. Каур, Р. Кумар, С.К. Мехта (2015): Формула наноемульсії, стабілізованої сапонінами, ультразвуковим методом та її роль у захисті деградації кверцитину від ультрафіолетового світла. Ультразвукова сонохімія 31, 2015.
- Р.Р.Т. Маджінда (2012): Екстракція та виділення сапонінів. В: Сатьяджіт Д. Саркер і Лутфун Нахар (ред.), Ізоляція природних продуктів, Методи в молекулярній біології, том 864, 2012.
- Н. Рікельме, Р.Н. Суньїга, К. Аранчібіа (2019): Фізична стабільність наноемульсій з емульгаторними сумішами: заміна tween 80 на quillaja сапонін. ЛВТ – Харчова наука і технологія 111, 2019. 760-766.
Факти, які варто знати
Про дерево Квілладжа та його сапоніни
Дерево Quillaja Saponaria Molina, також відоме як південноамериканське мильне дерево, росте в Чилі в природних і широких масштабах. Дерево Quillaja Saponaria (сімейство Rosaceae) – це велика вічнозелена рослина з товстою корою, що походить з кількох країн Південної Америки, зокрема Болівії, Чилі та Перу.
Екстракт сапоніну Quillaja містить в основному сапоніни, але також поліфеноли, дубильні речовини, а також солі та цукру в невеликих кількостях. Сапоніни Quillaja - це молекули, побудовані з тритерпенового ядра з двома цукровими ланцюгами. Ці цукрові ланцюги надають сапонінам гідрофільну властивість (= розчиняються у воді), тоді як тритерпенове ядро є гідрофобним (= водовідштовхувальним). Для них це амфотичний тензид, який робить сапоніни неіонними тензоактивними, що дозволяє зменшити поверхневий натяг, розчинити гідрофобні продукти у водних розчинах, а також утворити мікро-/наноемульсії.
У дереві Quillaja кора містить приблизно 5% найбільшої кількості сапонінів, тоді як деревина має вміст приблизно 2% сапонінів.
Оскільки сапоніни є природними речовинами з хорошими піноутворюючими та емульгувальними властивостями, їх часто використовують як піноутворювачі в харчовій промисловості, виробництві напоїв та пива, як поверхнево-активну речовину в косметиці, як добавки в агрохімікати та корми для тварин, а також як допоміжний засіб у вакцинах.
Виробництво екстрактів квілладжі здійснюється за допомогою водної екстракції; При його виробництві не використовуються жодні інші розчинники. Кінцевий продукт, неочищений або очищений екстракт, у рідкому або порошкоподібному складі містить лише натуральні інгредієнти та сировину, дозволену для їх використання в процесах виробництва харчових продуктів. (Cares et al. 2009)
Що таке сапоніни?
Слово сапонін походить від латинського слова sapo, що означає мило. Сапоніни - це фітохімічні речовини, які містяться в основному, але не виключно, в рослинах, які виявляють піноутворюючі властивості і складаються з поліциклічних агліконів, приєднаних до одного або декількох бічних ланцюгів цукру. Частина аглікону, яку також називають сапогеніном, є або стероїдом (С27), або тритерпеном (С30). Пенообразующая здатність сапонінів обумовлена поєднанням гідрофобного (жиророзчинного) сапогеніну і гідрофільної (водорозчинної) цукрової частини. [Маджінда, 2012: с. 515] Рослинна сировина з високою кількістю сапонінів традиційно використовувалася як емульгуючі агенти. Яскравими прикладами рослин, багатих сапонінами, є мильна кора (Quillaja saponaria; Rosaceae), мильнянка лікарська (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae) і шикакай порошковий (Gleditsia sinensis; Leguminosae). Сапоніни - амфіпатичні глікозиди з високою молекулярною масою, які структурно мають один або кілька гідрофільних глікозидних частинок, які поєднуються з ліпофільним тритерпеновим похідним. Особливо у фармацевтичній промисловості сапоніни привернули велику увагу завдяки своєму спектру біологічних властивостей, включаючи здатність стимулювати імунну відповідь, що робить їх головними кандидатами на ад'юванти.
Все, що вам потрібно знати про ультразвукову екстракцію
Ультразвукова екстракція (ОАЕ), також соноекстракція, є високоефективним методом зеленої екстракції для виділення біологічно активних речовин, таких як білки, вітаміни, поліфеноли, природні пігменти, ліпіди тощо, з рослинних матриць. Ультразвукова екстракція заснована на робочому принципі акустичної кавітації.
При подачі інтенсивних ультразвукових хвиль на рідинні системи виникає акустична кавітація, яка є явищем генерації, зростання і можливого руйнування вакуумних бульбашок (див. рис. нижче). Під час поширення ультразвукових хвиль бульбашки вакууму коливаються і ростуть, поки не досягнуть точки, коли вони не зможуть поглинути подальшу енергію. На піку росту бульбашок вони сильно руйнуються, що викликає локально термічні, механічні та хімічні ефекти. Механічні ефекти включають високий тиск до 1000 атм, турбулентність та інтенсивні сили зсуву. Ці сили руйнують клітинні стінки та сприяють перенесенню маси між внутрішньою частиною клітини та розчинником, вивільняючи біологічно активні сполуки в навколишню рідину (тобто розчинник).
Ультразвукова екстракція заснована на акустичній кавітації та її гідродинамічних силах зсуву
Ультразвукова твердо-рідка екстракція сполук з рослинних компонентів і клітинної тканини добре вивчена. Застосування високоінтенсивних ультразвукових хвиль значно сприяє процесам екстракції. Крім інтенсифікації процесів – що призводить до більш високих врожаїв і коротшого часу екстракції – Запобігає термічній деградації та втраті чутливих до температури компонентів, оскільки ультразвук не є термічною обробкою. Крім того, ультразвукова екстракція має низькі інвестиційні та експлуатаційні витрати, зменшує використання розчинників та/або дозволяє використовувати більш екологічні розчинники, що робить її економічною та екологічно чистою технікою екстракції. Перевершуючи традиційні методи екстракції, ультразвукова екстракція (ОАЕ) була запозичена з харчової промисловості для виробництва біоактивних речовин з економічною вигодою.
Ультразвукова екстракція з рослинних клітин: мікроскопічний поперечний розріз (ТС) показує механізм дії під час ультразвукової екстракції з клітин (збільшення 2000x) [джерело: Vilkhu et al. 2011]
Високопотужні ультразвукові процесори від лабораторних до пілотних і промислових масштабів.