Ultratovush yordamida steviyani erituvchisiz ekstraksiya qilish
Stevia rebaudiana tarkibidagi stevioglikozidlar kabi shirin komponentlarni anʼanaviy ekstraksiya qilishda zaharli erituvchilar ishlatiladi. Sogʻlom, yuqori sifatli oziq-ovqat mahsulotini olish uchun erituvchisiz ekstraksiya usuli talab etiladi. Ultratovushli ekstraksiya texnikasi erituvchilarni ishlatishdan saqlanib, qisqa ishlov berish vaqtida juda yuqori ekstraksiya chiqishiga erishadi. Shu tariqa, steviyani ultratovush yordamida ekstraksiya qilish oʻzining ajoyib samaradorligi va atrof-muhitga zarar yetkazmasligi bilan ajralib turadi.
Ultratovushli ekstraksiya yordamida sogʻlom ekstraktlar olish
Steviya shirinlashtiruvchilari Stevia rebaudiana Bertoni oʻsimligining barglaridan tayyorlanadigan, sogʻliq uchun foydali mahsulot deb hisoblanadi va nol kaloriyali shirinlashtiruvchi sifatida ishlatiladi. Shirinlik saxarozadan taxminan 300 baravar shirinroq boʻlgan diterpen glikozidlari bilan bogʻliq.
Stevia rebaudiana Bertoni tarkibidagi glikozidlar steviozid (5–10%), rebaudiozid A (2–4%), rebaudiozid C (1–2%), dulkozid A (0,5–1%), rebaudiozid B, rebaudiozid D va rebaudiozid E dan iborat. Boshqa glikozidlardan farqli ravishda, rebaudiana A achchiq emasligi bilan ajralib turadi. Shuning uchun steviya barglaridan ajratib olishda eng koʻp koʻzlangan birikma rebaudiana A hisoblanadi. Ultratovushli ekstraksiya yuqori tozalikdagi steviozidlar va rebaudiozidlarni ajratib olishga yordam beradi. Ultratovushli ekstraksiya steviol glikozidlarini suvda oson ajratib olish imkonini beradi va ekstraksiyaning juda yuqori tezligida yuqori chiqishni taʼminlaydi. Nisbatan past ekstraksiya harorati 60°C va 80°C oraligʻida boʻlib, yumshoq sharoit yaratadi va shu tufayli ekstraktlarning parchalanishining oldi olinadi.
SonoStation – Bak, nasos, aralashtirgich va ultratovush qurilmasidan iborat toʻliq ultratovush bilan ishlov berish tizimi
Steviya shirinlashtiruvchi sifatida tasdiqlanganidan beri tabiiy, kaloriyasiz shakar oʻrnini bosuvchi mahsulotga talab sezilarli darajada oshdi. Talab qilinayotgan steviya mahsulotlarini yetkazib berish uchun tijorat ishlab chiqarish quvvatlarini kengaytirish zarur. Ultratovush quyidagi maqsad uchun isbotlangan usuldir: ekstraksiyani jadallashtirish.
Ultratovushli ekstraksiyaning afzalliklari:
- erituvchisiz, masalan, suvda
- yuqoriroq chiqish
- yuqori ekstraksiya tezligi
- vaqtni tejash
- xarajatlarni tejash
- xavfsiz
- atrof-muhitga zarar yetkazmaydi
- partiyali yoki oqim liniyasida ishlov berish
Steviyani ultratovush yordamida ekstraksiya qilish: tadqiqot natijalari
Carbonell-Capella va boshqalar (2016) steviozidlar va rebaudiozidlarni ajratib olish uchun turli ekstraksiya texnikalarini taqqosladilar. Steviozidni ajratib olishning eng yuqori darajasiga erituvchi sifatida suvdan foydalanib, UP400S yordamida ultratovushli ekstraksiya qoʻllanganda erishildi (chapdagi rasmga qarang); bu anʼanaviy diffuziya usuliga nisbatan 3,5 baravar va maydalangan Steviya namunalariga nisbatan 1,5 baravar yuqori boʻldi. Ushbu tadqiqotda steviya barglari (6 g) 208C da qattiq modda/suyuqlik nisbati 1:30 (w/w) boʻlgan holda suvda (180 g) suspenziya holiga keltirildi. Ultratovushli ekstraksiyada qoʻllanilgan qurilma UP400S ultratovush protsessori (Hielscher GmbH, Germaniya), 400 W quvvat va 24 kHz chastotada ishladi. Tajribalar uchun Carbonell-Capella tadqiqot guruhi amplitudani 100% qilib belgiladi va uzluksiz ultratovush bilan ishlov berish rejimini qoʻlladi. Ultratovush toʻlqinlarini namunaga uzatish uchun diametri 22 mm va uzunligi 100 mm boʻlgan titan H22 sonotrodi oʻrnatildi. Zond sigʻimi 1 000 mL boʻlgan tor boʻyinli shisha kolbada 180 g suv yoki etanol/suv (50%) ichida suspenziya holiga keltirilgan 6 g Steviya barglarini oʻz ichiga olgan aralashmaga botirildi. Ultratovush bilan ishlov berish tufayli qizishning oldini olish uchun namunalar sovitish vannasiga botirildi va harorat doimo 50ºC dan past saqlandi). Umumiy solishtirma energiya kiritilishi (Wspec, kJ/kg hisobida) generator quvvatini (400 J/s) (Quvvat) ishlov berishning umumiy davomiyligiga (sec) koʻpaytirib, mahsulot massasiga (kg) boʻlish orqali hisoblandi. Ultratovush energiyasi 178 kJ/kg boʻldi (tUS = 80 sec. uchun)
(qarang: Carbonell-Capella va boshqalar 2016)
Sic-Zlabur va boshqalar, (2015) Steviya barglaridan steviol glikozidlarini boshqa funksional tarkibiy qismlar bilan birga ajratib olishni oʻrgandilar va ultratovushli ekstraksiya atrof-muhitga zarar yetkazmaydigan texnologiya boʻlib, Steviya barglaridan funksional birikmalarni anʼanaviy ekstraksiyaga qaraganda sezilarli darajada qisqaroq ishlov berish vaqti va kamroq energiya sarfi bilan ajratib olish uchun qoʻllanishi mumkin, degan xulosaga keldilar.
Liu va boshqalar (2010) Stevia rebaudiana Bertoni tarkibidagi umumiy uglevodlarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilishni oʻrgandilar. Stevia rebaudiana Bertoni dan umumiy uglevodlar chiqishini maksimal darajaga yetkazish uchun namuna sifatida LUYU-131 turidagi steviya ishlatildi. Ultratovush yordamidagi ekstraksiya sharoitini optimallashtirish uchun javob sirti metodologiyasi (RSM) qoʻllandi. Natijalar optimal ekstraksiya sharoitlari 68°C ekstraksiya harorati, 60 W ultratovush quvvati va 32 min ekstraksiya vaqti ekanini koʻrsatdi. Ultratovush yordamidagi ekstraksiya qoʻllanganda, ekstraktlar chiqishi 1,5 baravar oshdi; bunda ekstraksiya harorati pastroq boʻldi (68°C) va ekstraksiya vaqti (32 min.) klassik ekstraksiyaga nisbatan sezilarli darajada qisqardi. Xom ekstraktlarning tarkibiy qismlari tahlili klassik jarayonda olingan ekstraktlarga nisbatan ultratovush yordamida olingan ekstraktlarda rebaudiozid A ning nisbiy miqdori oshganini va ultratovush yordamida olingan ekstraktlar yaxshiroq sifatga ega boʻlganini koʻrsatdi.
Alupului va Lavric (2008) oʻz tadqiqotlarida steviyani ultratovush yordamida ekstraksiya qilishning yuqori samaradorligini tasdiqlab, Stevia rebaudiana dan ultratovush taʼsirida steviozid ekstraksiya qilish anʼanaviy ivitishga nisbatan unumdorlikni ikki yuz baravar oshirishi va ishlov berish vaqtini ham qisqartirishini taʼkidlaydilar. (qarang: Alupului A., Lavric V., 2008)
Steviozidlarga ultratovush yordamida keyingi ishlov berish
Ultratovush aralashtirish, qorishtirish va gomogenizatsiyalash uchun ishonchli usuldir, shu sababli yakuniy mahsulot retsepturasini ishlab chiqish va tarkibiy qismlarini birlashtirish jarayonida ultratovush koʻpincha qoʻllanadi. Steviya ekstraktini suyuqlikda eritish kerak boʻlganda, ultratovush qovushqoqlikdan qatʼi nazar, bir jinsli aralashma tayyorlashning tez va samarali texnikasidir. Ultratovush yordamida eritish yuqori darajada toʻyingan va hatto oʻta toʻyingan eritmalar tayyorlash imkonini beradi.
Ultratovushli ekstraksiya tizimlari
Hielscher mahsulotlari assortimenti ehtiyojlaringizni qondiradi – tahlil va tadqiqot uchun kichikroq va oʻrta hajmlarda ekstraksiya qilishni yoki yirik tijorat ishlab chiqarish miqyosida ekstraksiya qilishni istashingizdan qatʼi nazar. Ultratovush qurilmalarimiz assortimenti ultratovushli laboratoriya qurilmalarini, stol usti tizimlarini – ilmiy-tadqiqot va tajriba-konstruktorlik ishlari hamda tajriba qurilmalari uchun – shuningdek, yuqori quvvatli sanoat ultratovush tizimlarini oʻz ichiga oladi; ularning har bir qurilmasining quvvati 16 000 vattgacha yetadi va ularni osonlik bilan guruhlash hamda konteynerlarga joylashtirish mumkin. Ultratovush qurilmalari uchun keng turdagi aksessuarlarimiz , jumladan, sonotrodlar, oqim hujayralari, reaktorlar va amplituda kuchaytirgichlari, mijozlarimiz ehtiyojlariga mukammal mos keladigan tizimni optimal tarzda sozlash imkonini beradi.
Investitsiya
Barcha Hielscher ultratovush qurilmalari 24/7 ishlash uchun ishlab chiqarilgan, yaʼni uskunalarimiz investitsiyaning tez qoplanishini (RoI) taʼminlaydi. Alupului va boshqalar (2009) oʻz tadqiqotlari davomida yuqori intensivlikdagi ultratovushni nisbatan kam xarajatli usul sifatida qoʻllashning iqtisodiy jihatdan asoslanganligini eʼtibordan chetda qoldirmaslik kerakligini aniqladilar. Bundan tashqari, ultratovushli ekstraksiya ishonchli texnika hisoblanadi, chunki u foydalanishning soddaligi va sezilarli samaradorligi bilan ajralib turadi.
Steviozidning molekulyar tuzilishi.
Biz bilan bogʻlaning! / Bizdan soʻrang!
Adabiyotlar / Manbalar
- Carbonell-Capella, Juana; Šic Žlabur, Jana; Rimac, Suzana; Barba, Francisco; Grimi, Nabil; Koubaa, Mohamed; Brncic, Mladen; Vorobiev, Eugene (2016): Electrotechnologies, microwaves, and ultrasounds combined with binary mixtures of ethanol and water to extract steviol glycosides and antioxidant compounds from Stevia rebaudiana leaves. Journal of Food Processing and Preservation 41, 2016.
- Žlabur, Jana Šic; Voća, Sandra; Dobričević, Nadica; Brnčić, Mladen; Dujmić, Filip; Karlović, Sven (2012): Possibilities of Using High Intensity Ultrasound Technology with Stevia – a Review. Croatian Journal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition 7, 2012. 152-158.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Alupului, Ani Toboc; Vasile, Lavric (2008): Artificial Neural Network Modelling of Ultrasound and Microwave Extraction of Bioactive Constituents from Medicinal Plants. Chem. Eng. Trans. 14, 2008. 83–90.
- Liu, Jie; Li, Jin-Wei; Tang, Jian (2010): Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts. Food and Bioproducts Processing 88/ 2-3, 2010. 215-221.
- Wang L.; Weller C.L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science and Technology 17, 2006. 300-312.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Bilishga arziydigan faktlar
Steviol glikozidlari
Steviol glikozidlari steviya barglarining shirin taʼmini taʼminlaydigan moddalardir. Ushbu steviol glikozidlari diterpen birikmalaridir. Ular steviol molekulasining kimyoviy tuzilishiga ega boʻlib, undagi karboksil guruhining vodorod atomi ester hosil qilish uchun glyukoza molekulasi bilan, gidroksil guruhining vodorodi esa atsetal hosil qilish uchun glyukoza va ramnoza kombinatsiyalari bilan almashtirilgan.
S. rebaudiana barglarida uchraydigan steviol glikozidlariga quyidagilar kiradi (taxminiy massa foizlari bilan):
- Steviozid (5–10%)
- Rebaudiozid A (2–4%)
- Rebaudiozid C (1–2%)
- Dulkozid A (0,5–1%)
- Rebaudiozid B
- Rebaudiozid D
- Rebaudiozid E
Rebaudiozid B, rebaudiozid D va rebaudiozid E faqat juda oz miqdorlarda uchraydi. Oʻsimlikdan ajratib olinadigan, kaloriyasiz shirinlashtiruvchi sifatida ishlatiladigan va sotuvda mavjud steviol glikozidlari aralashmasi asosan taxminan 80% steviozid, 8% rebaudiozid A va 0,6% rebaudiozid C dan iborat.
Ultratovush uskunalari
Ultratovushli toʻqima gomogenizatorlari koʻpincha zondli ultratovush qurilmasi/ultratovush bilan ishlov berish qurilmasi, ultratovushli lizis qurilmasi, ultratovushli parchalagich, ultratovushli maydalagich, ultratovushli yoruvchi qurilma, ultratovush generatori, ultratovushli boʻlaklagich, hujayra parchalagichi, ultratovushli disperslagich, emulsiyalagich yoki eritgich deb ataladi. Turli atamalar ultratovush bilan ishlov berish orqali bajarilishi mumkin boʻlgan turli vazifalardan kelib chiqadi.