Ультразвукова екстракція часнику без розчинників
Часник (Allium sativum) багатий сіркоорганічними сполуками (наприклад, аліцином, глутатіоном), які сприяють багатьом корисним для здоров'я. Ультразвукова екстракція є надійним та ефективним методом отримання висококонцентрованих екстрактів часнику. Ультразвук призводить до отримання високих виходів високоякісних екстрактів повного спектру за дуже короткий час екстракції.
Чудові екстракти часнику методом ультразвукової екстракції
Використання зондового ультразвукового апарату для екстракції аліцину та сіркоорганічних сполук з часнику дає кілька переваг, включаючи високі врожаї та високу якість екстракту часнику, швидку обробку та екологічно чистий підхід без розчинників. Ці фактори в сукупності сприяють виробництву високоякісних екстрактів часнику з підвищеною біоактивністю та стабільним складом, що робить його кращим методом для дослідників і галузей, які шукають продукти преміум-класу з часнику.
Нижче ми детально обговорюємо сприятливий вплив екстракції часнику за допомогою ультразвуку:
- По-перше, ультразвуковий апарат зондового типу використовує ультразвукові хвилі для створення ультразвукових хвиль високої інтенсивності, які передаються через титановий зонд, так званий сонотрод, в середовище екстракції. Ця механічна енергія генерує кавітаційні бульбашки в рідині, змушуючи їх швидко руйнуватися. Під час цього процесу відбувається інтенсивне місцеве нагрівання та охолодження, що створює мікротурбулентність і зміни тиску, які сприяють руйнуванню клітинних стінок часнику. Це порушення сприяє вивільненню аліцину та інших сіркоорганічних сполук, що потрапляють у клітини, що призводить до ефективної екстракції.
- По-друге, контрольований і точний характер ультразвукового дослідження зондового типу дозволяє налаштувати процес екстракції. Виробники екстракту, а також дослідники можуть регулювати такі параметри, як час ультразвуку, амплітуда та температура, щоб оптимізувати умови екстракції, тим самим максимізуючи вихід аліцину та сіркоорганічних сполук, мінімізуючи деградацію чутливих сполук. Цей рівень контролю має вирішальне значення для отримання високоякісних екстрактів зі стабільним складом і ефективністю.
- Крім того, процес ультразвуку є відносно швидким у порівнянні з традиційними методами екстракції, такими як мацерація або екстракція Сокслета. Така ефективність не тільки економить час, але й допомагає зберегти свіжість та біоактивність видобутих сполук. Коротша тривалість екстракції зменшує вплив тепла та кисню на екстракт часнику, що може призвести до руйнування чутливих сіркоорганічних сполук.
- Крім того, ультразвукова екстракція сумісна з будь-яким розчинником, включаючи такі м'які та екологічно чисті розчинники, як вода, водний етанол або спирт. Це особливо важливо, коли екстракт часнику виробляється для використання в якості харчової добавки, ароматизатора, дієтичних добавок, нутрицевтиків або фармацевтичних препаратів, де необхідно уникати ризику забруднення розчинниками або іншими хімічними речовинами, щоб забезпечити чистоту та безпеку кінцевого продукту.
Ультразвукова екстракція аліцину на водній основі
Аліцин є найпоширенішою молекулою тіосульфінату, що міститься в екстракті часнику. Аліцин має антибактеріальну, противірусну, протигрибкову, протипротозойну, протиракову та гіпоглікемічну дію, а також відомий як підтримка здоров'я серцево-судинної системи та імунної системи. Фармакологічна активність часнику в основному пов'язана з реакціями тіол-дисульфідного обміну з тіолвмісними білками.
Для виробництва висококонцентрованих екстрактів часнику з великою кількістю сіркоорганічних сполук ультразвукова екстракція є надійною та ефективною технікою виділення тіолів та інших біологічно активних речовин з часнику. Ультразвукове випромінювання вивільняє тіоли з внутрішньої частини клітин часнику і дозволяє приготувати екстракт повного спектру біомолекул часнику. Для ультразвукової екстракції часнику в якості розчинника може використовуватися вода, яка є нетоксичною, недорогою і екологічною.
Протоколи ультразвукової екстракції аліцину
Для ультразвукової екстракції часнику встановлено кілька протоколів. У наукових дослідженнях кілька дослідницьких груп продемонстрували, що ультразвук дає часник з високим вмістом аліцину, аліїну, сіркоорганічних сполук та інших фітохімічних речовин.
Arzanlou et al. (2010) повідомляють про ультразвукову екстракцію аліцину з зубчиків часнику з використанням води як розчинника. Вони використовували 20 г подрібнених вручну зубчиків часнику. Вони проаналізували мацерований часник у дистильованій воді об'ємом 600 мл протягом 5 хвилин за допомогою Hielscher UP200S (200 Вт) з амплітудою 100%. Для розсіювання тепла використовувалася крижана ванна. Після ультразвукової екстракції часникову брагу продавлювали через п'ятишарову марлю. Суспензію перенесли в пробірку об'ємом 50 мл і центрифугували при 1258 г при 4ºC протягом 20 хв, щоб відокремити решту залишків від рідини. Супернатант перенесли в стерильну пробірку об'ємом 50 мл і запечатали для зберігання.
Bose et al. (2014) порівняли екстракцію ультразвукового зондового типу з традиційною мацерацією, ультразвуковою діагностикою у ванні та мікрохвильовою екстракцією. Результати показали, що екстракція ультразвукового зондового типу дала найвищі виходи аліцину.
Ismail et al. (2014) повідомляють про ефективну ультразвукову екстракцію сірковмісних біомолекул цистеїну та глутатіону з цибулин часнику. Вони застосували ультразвукову екстракцію на водній основі для вилучення тіолів із цибулин часнику за допомогою UP100H із налаштуванням амплітуди 100%. Вони виявили, що оптимальна концентрація часнику становила 10% (w/v) при відкритому екстракції мензурки. Кількісне визначення тіолів проводилося за допомогою методу реактивів Еллмана. Вони отримали вихід екстракту 0,170 мМ тіолів. Дослідники приходять до висновку, що ультразвукова екстракція на водній основі є простим, безпечним і економічно ефективним методом виділення тіолів з часнику.
- Без розчинників / на водній основі
- Високий вихід екстракції
- Високоякісні екстракти
- не термічний
- Екстракти повного спектру
- швидкий процес
- Зелений, екологічно чистий
- Проста і безпечна експлуатація
- низькі експлуатаційні витрати
- Швидка рентабельність інвестицій
Високоефективні ультразвукові апарати для екстракції часнику
Екстракційні системи Hielscher Ultrasonics використовуються в усьому світі в харчовій та фармацевтичній промисловості для комерційного виробництва високоякісних рослинних екстрактів, які використовуються як харчові добавки, дієтичні добавки та терапевтичні засоби. Незалежно від того, чи є ваша мета виробляти менші партії екстрактів часнику або обробляти велику кількість високоякісних рослинних екстрактів, Hielscher Ultrasonics має ідеальний ультразвуковий екстрактор для вас.
Конкурентні переваги ультразвукової екстракції
Основні переваги ультразвукової екстракції біологічно активних сполук з рослинних матеріалів, таких як часник, включають значне скорочення часу екстракції та обробки, його екологічну чистоту завдяки екстракції на водній основі або зменшеному використанню розчинника та незначний малий CO2викидів, мала кількість використовуваної енергії, а також проста і безпечна експлуатація ультразвукових систем.
Стандартизація процесів за допомогою Hielscher Ultrasonics
Екстракти, які використовуються в харчових продуктах або фармацевтиці, повинні вироблятися відповідно до належної виробничої практики (GMP) і відповідно до стандартизованих специфікацій обробки. Цифрові ультразвукові апарати Hielscher поставляються з інтелектуальним програмним забезпеченням, що дозволяє легко встановлювати та точно контролювати процес ультразвуку. Автоматичний запис даних записує всі параметри ультразвукового процесу, такі як енергія ультразвуку (загальна і чиста енергія), амплітуда, температура, тиск (при встановленні датчиків температури і тиску) з позначкою дати і часу на вбудовану SD-карту. Це дозволяє переглядати кожну партію, оброблену ультразвуком. При цьому забезпечується відтворюваність і незмінно висока якість продукції. Надійність усіх звукорежисерів Hielscher дозволяє працювати 24/7 у важких умовах і в складних умовах.
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
- 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.
Факти, які варто знати
Часник і його користь для здоров'я
Часник багатий біомолекулами, які надають часнику ефективність як лікарської рослини та дієтичної добавки. 200 різних сполук сприяють численним корисним ефектам часнику для здоров'я. Зубчики часнику мають надзвичайно високий вміст сіркоорганічних сполук, таких як аліїн, аліцин та сполуки γ-глутамілцистеїну, такі як γ-глутаміл-S-алілцистеїн, γ-глутаміл-S-транс-1-пропенілцистеїн. Часник містить принаймні в чотири рази більше сірки, ніж інші багаті сіркою овочі, такі як цибуля, брокколі та цвітна капуста. Ці сполуки, що містять сірку, надають часнику різкий запах і смак.
Сірковмісні біомолекули називаються сульфгідрильними сполуками і належать до групи тіолів. Вони містяться у всіх тканинах і клітинах людського організму і відіграють вирішальну роль у багатьох життєво важливих біохімічних реакціях. Цистеїн і глутатіон (GHS) є двома важливими тіолами, присутніми в часнику. Цистеїн – це сірковмісна амінокислота, яка має хімічно дуже реактивну сульфгідрильну групу. Глутатіон (GHS), трипептид, що складається з амінокислот глутамату, цистеїну та гліцину, є найпоширенішою низькомолекулярною сульфгідрильною сполукою в організмі людини. Глутатіон діє як суперантиоксидант і виконує життєво важливу функцію в організмі людини (наприклад, імунної системи).
алліцин
Аліцин є однією з найважливіших біомолекул часнику, яка виявляє різні оздоровчі ефекти. Алліцин не присутній в непошкодженому зубчику часнику, але синтезується, коли часник нарізають або подрібнюють. Шляхом мацерації тканини часнику активується фермент під назвою аллііназа. Аліназа ініціює перетворення амінокислоти аліїну в аліцин та інші алілтіосульфінати. Утворення аліцину – швидкий процес, який завершується протягом декількох секунд після роздавлювання свіжої цибулини часнику.
Ультразвукова екстракція – Принцип роботи акустичної кавітації
Принцип роботи ультразвукової екстракції (також відомої як соноекстракція) заснований на явищі акустичної кавітації. Ультразвукова кавітація створює високі сили зсуву, мікротурбулентності, струмені рідини та локально обмежені, екстремальні перепади температур і тиску. Механічний вплив високоефективного ультразвуку руйнує клітинні стінки, сприяє проникненню розчинника всередину клітини і збільшує масообмін. Як нетермічний метод екстракції, ультразвук запобігає термічному розкладанню біологічно активних сполук. Параметри ультразвукового процесу можуть бути точно налаштовані на сировину та цільові речовини, що забезпечує чудову якість екстракту.