Ultratovush yordamida yuqori sifatli katexin ekstraktlari
Katexinlarni ultratovushli ekstraksiya qilish
Ultratovushli ekstraksiya faqat mexanik kuchlarni qoʻllashga asoslangan, issiqlikka asoslanmagan usuldir. Past chastotali, yuqori intensivlikdagi ultratovush toʻlqinlari ultratovushli zond (sonotrod) orqali suyuq muhitga uzatiladi. Akustik kavitatsiyaning kuchli siljish kuchlari hujayra membranalarini teshadi va parchalaydi, hujayra ichi bilan erituvchi oʻrtasidagi massa almashinuvini kuchaytiradi hamda hujayra ichidagi birikmalarni erituvchiga chiqaradi.
Yashil choydan (Camellia sinensis) ekstraksiya qilish usullariga bagʻishlangan keng qamrovli sharhda Banerjee va Chatterjee (2015) zondli ultratovush qurilmalari ultratovush vannalariga qaraganda sezilarli darajada samaraliroq ekanini aniqlagan. Bundan tashqari, mualliflar pastroq haroratda ekstraksiya jarayonining samaradorligi ortishi sababli ultratovushli ekstraksiya choy katexinlarini ajratib olishning afzal usuli ekanini taʼkidlaydi; bu issiqlikka sezgir birikmalarning termik parchalanishining oldini oladi va ularning dorivor qiymatini saqlaydi. Yuqori haroratdagi ekstraksiya koʻpincha polifenollarning parchalanishiga olib keladi va oqsil hamda pektin ajralishini oshiradi; ular kremsimon choʻkma hosil qilib, choyning organoleptik sifatiga salbiy taʼsir koʻrsatadi. Ultratovush bilan ishlov berishning afzalligi uning issiqlikka asoslanmagan mexanizmidadir. Tadqiqotchilar oʻz tadqiqotida 65°C dagi ultratovushli ekstraksiya 85°C dagi anʼanaviy ekstraksiyaga nisbatan choy polifenollarining chiqishini oshirishi mumkinligini koʻrsatgan. Biroq ultratovushli ekstraksiya xona haroratida ham ishlaydi. Issiqlikka asoslanmagan ekstraksiya usuli sifatida ultratovush qurilmalari hujayralarni yorib ochish hamda polifenollar va katexinlar kabi biofaol birikmalarni erituvchiga yuqoriroq samaradorlik bilan chiqarish uchun mexanik kuchlarni qoʻllaydi.
Ultratovushli ekstraksiya yuqori sifatli oziq moddalarning yuqori chiqishini taʼminlaydi. Issiqlikka asoslanmagan jarayon sifatida ultratovushli ekstraksiya issiqlikka sezgir oziq moddalarning yoʻqolishiga yoʻl qoʻymaydi.
Ultratovushli ekstraksiyani xona haroratida yoki sovitilgan suyuqliklarda ham amalga oshirish mumkin. Ultratovush yordamida sovuq damlangan choy haqida koʻproq oʻqish uchun shu yerni bosing!
- Erituvchilardan xoli / suvga asoslangan
- Yuqori ekstraksiya chiqishi
- Yuqori sifatli ekstraktlar
- Toʻliq spektrli ekstraktlar
- Tezkor jarayon
- Ekologik, atrof-muhitga zarar yetkazmaydigan
- Oddiy va xavfsiz ishlatish
- Kam texnik xizmat talab qiladi
- Investitsiyaning tez qoplanishi
UIP2000hdT ultratovushli ekstraktor (2kW), uzluksiz aralashtiriladigan davriy reaktor bilan
Katexinlarni ultratovushli ekstraksiya qilish boʻyicha amaliy tadqiqot
Ultratovushli ekstraksiyani turli erituvchilar, jumladan, suv, etanol, suv : etanol aralashmasi, izopropanol, oʻsimlik moyi, glitserin va boshqalar yordamida amalga oshirish mumkin.
2018-yilgi tadqiqotda Ayyildiz va boshqalar suv hamda etanolni erituvchi sifatida qoʻllagan ultratovushli ekstraksiyani anʼanaviy issiq suv bilan ekstraksiya qilish usuli bilan taqqoslagan. Tajriba-sanoat miqyosidagi ushbu tadqiqot uchun ular Hielscher UIP2000hd (2kW, 20kHz) ultratovush qurilmasini davriy va uzluksiz oqimli konfiguratsiyalarda qoʻllagan.
Natijalar etanol bilan ultratovushli ekstraksiya EGCG, EGC, ECG va EC ni yuqoriroq chiqish bilan ajratib olishda anʼanaviy issiq suv bilan ekstraksiya qilish va suvga asoslangan ultratovushli ekstraksiyaga qaraganda sezilarli darajada (p < 0,05) samaraliroq ekanini koʻrsatgan. Optimallashtirilgan jarayon sharoitlarida etanol bilan ultratovushli ekstraksiyada olingan EGCG miqdori anʼanaviy issiq suv bilan ekstraksiyaga nisbatan deyarli 100% va suv bilan ultratovushli ekstraksiyaga nisbatan 50% koʻproq boʻlgan. EGCG ni etanol bilan ultratovushli ekstraksiya qilish uchun optimal sharoitlar 66.53ºC, 43,75 min va 67,81% etanol boʻlgan.
Pastroq haroratda ekstraksiya jarayonining samaradorligi ortishi va katexinlarning antioksidant faolligi saqlanishi sababli ultratovushli ekstraksiya choy katexinlarini ajratib olishning afzal usulidir.
Yuqori unumdorlikdagi ultratovushli ekstraktorlar
Hielscher Ultrasonics ekstraksiya tizimlari butun dunyoda oziq-ovqat va farmatsevtika sohalarida oziq-ovqat qoʻshimchalari hamda farmatsevtik preparatlar sifatida ishlatiladigan yuqori sifatli oʻsimlik ekstraktlarini tijoriy ishlab chiqarish uchun qoʻllanadi. Sovuq damlangan choyning kichikroq partiyalarini ishlab chiqarmoqchimisiz yoki yuqori sifatli polifenol / katexin ekstraktlarining katta miqdorlariga ishlov bermoqchimisiz, Hielscher Ultrasonics siz uchun mos ultratovushli ekstraktorga ega. Ultratovush qurilmalarini ishlatish oson va xavfsiz. Tushunarli dasturiy taʼminot va sensorli displey orqali raqamli boshqaruv jarayonni aniq nazorat qilish imkonini beradi. Hielscher ultratovush uskunalarining mustahkamligi katta yuklama ostida va murakkab sharoitlarda 24/7 ishlash imkonini beradi.
UP100H zondli ultratovush qurilmasi choy barglaridan katexinlarni ekstraksiya qilish uchun
Hielscher Ultrasonics bilan jarayonni standartlashtirish
Oziq-ovqat va farmatsevtika talablariga mos ekstraktlar Yaxshi ishlab chiqarish amaliyoti (GMP) qoidalariga muvofiq va standartlashtirilgan ishlov berish talablariga rioya qilgan holda ishlab chiqarilishi kerak. Hielscher Ultrasonics raqamli ekstraksiya tizimlari ultratovush bilan ishlov berish jarayonini aniq sozlash va nazorat qilishni osonlashtiradigan aqlli dasturiy taʼminot bilan taʼminlanadi. Maʼlumotlarni avtomatik qayd etish ultratovush energiyasi (umumiy va sof energiya), amplituda, harorat, bosim (harorat va bosim sensorlari oʻrnatilganda) kabi barcha ultratovush jarayoni parametrlarini sana va vaqt belgisi bilan ichki SD-kartaga yozadi. Bu ultratovush bilan ishlov berilgan har bir partiyani tekshirib chiqish imkonini beradi. Shu bilan birga, natijalarning takrorlanuvchanligi va mahsulot sifatining doimiy ravishda yuqori boʻlishi taʼminlanadi.
Quyidagi jadval ultratovush qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 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. | kattaroq | quyidagi qurilmalar klasteri: UIP16000 |
Biz bilan bogʻlaning! / Bizga savol bering!
Yuqori quvvatli ultratovushli gomogenizatorlar laboratoriya miqyosidan tajriba-sanoat va sanoat miqyosigacha.
Adabiyotlar/Manbalar
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Yashil choydan epigallokatexin gallatni anʼanaviy issiq suv va ultratovush yordamidagi usullar bilan ekstraksiya qilish parametrlarini optimallashtirish. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- Banerjee, S., Chatterjee, J. (2015): Choy (Camellia sinensis) biomolekulalarini ekstraksiya qilishning samarali strategiyalari. J. Food Sci. Technol. 52, 2015. 3158–3168.
- Martín-García Beatriz; Pasini, Federica; Verardo, Vito; Díaz-de-Cerio, Elixabet; Tylewicz, Urszula; Gómez-Caravaca, Ana María; Caboni Maria Fiorenza (2019): Pivo ishlab chiqarishdan qolgan don qoldiqlaridan proantosianidinlarni sonotrod yordamida ultratovushli ekstraksiya qilishni optimallashtirish. Antioxidants 2019, 8, 282.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Boldo barglarini (Peumus boldus Mol.) ultratovush yordamida davriy va uzluksiz ekstraksiya qilish. International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
- K.S. Suslick, K. Othmer, “Kimyoviy texnologiya ensiklopediyasi”; 4-nashr. J. Wiley & Sons: New York, 1998, 26-jild, 517–541-betlar.
Bilishga arziydigan maʼlumotlar
Ultratovushli ekstraksiya – ishlash prinsipi
Ultratovushli ekstraksiya oʻsimlik hujayralari kabi hujayra matritsalaridan hujayra ichidagi birikmalarni chiqarish va ajratib olishning mexanik usulidir. Yuqori quvvatli ultratovush toʻlqinlari suspenziyaga (masalan, suv yoki erituvchidagi ivitilgan oʻsimlik zarrachalaridan iborat suspenziyaga) uzatilganda, yuqori energiyali ultratovush toʻlqinlari kavitatsiyani hosil qiladi. Kavitatsiya hodisasi muhitning ayrim joylarida ekstremal haroratlar, bosimlar, qizish/sovish tezliklari, bosim farqlari va kuchli siljish kuchlarini yuzaga keltiradi. Kavitatsiya pufakchalari qattiq jismlar (masalan, zarrachalar, oʻsimlik hujayralari, toʻqimalar va boshqalar) yuzasida ichkariga qulaganda, mikrooqimlar va zarrachalararo toʻqnashuvlar yuzaning koʻchishi, eroziya va zarrachalarning parchalanishi kabi taʼsirlarni yuzaga keltiradi. Bundan tashqari, suyuq muhitda kavitatsiya pufakchalarining ichkariga qulashi makroturbulentlik va mikroaralashishni hosil qiladi.
Ultratovush bilan nurlantirish massa almashinuvi jarayonlarini kuchaytirishning samarali yoʻlidir, chunki ultratovush bilan ishlov berish kavitatsiyani va unga bogʻliq mexanizmlarni, jumladan, suyuqlik oqimlari taʼsiridagi mikroharakatni, materialning siqilishi va siqilishdan boʻshashishini hamda buning ortidan hujayra devorlarining parchalanishini, shuningdek, yuqori qizish va sovish tezliklarini yuzaga keltiradi.
Oʻsimlik hujayralaridan ultratovushli ekstraksiya: mikroskopik koʻndalang kesim (TS) hujayralardan ultratovushli ekstraksiya qilish paytidagi taʼsir mexanizmini koʻrsatadi (2000x kattalashtirish) [manba: Vilkhu va boshqalar 2011]
Oʻsimlik materialiga ultratovush bilan ishlov berish oʻsimlik hujayralari matritsasini boʻlaklaydi va uning gidratatsiyasini kuchaytiradi. Chemat va boshqalar (2015) oʻsimliklardan biofaol birikmalarni ultratovushli ekstraksiya qilish turli mustaqil yoki birgalikdagi mexanizmlar, jumladan, fragmentatsiya, eroziya, kapillyarlik, tuzilmaning buzilishi va sonoporatsiya natijasi ekanini xulosa qilgan. Bu taʼsirlar hujayra devorini parchalaydi, erituvchini hujayra ichiga kiritish va oʻsimlik birikmalari bilan boyigan erituvchini tashqariga tortib chiqarish orqali massa almashinuvini yaxshilaydi hamda mikroaralashish orqali suyuqlik harakatini taʼminlaydi.
Ultratovushli ekstraksiyaning asosiy afzalliklari nimalardan iborat?
- Tezkor jarayon va yuqori mahsulot chiqishi
- Kam energiya sarfi
- Kamaytirilgan ishlov berish xarajati
- Issiqlikka asoslanmagan texnologiya
- Yuqoriroq tozalik
- Ekologik texnologiya
Akustik kavitatsiya va uning taʼsirlari
Suyuqlikda ultratovush toʻlqinlari kuchli, navbatma-navbat almashinadigan yuqori bosim / past bosim sikllarini hosil qiladi, natijada kavitatsiya pufakchalari paydo boʻladi. Bir necha bosim sikli davomida kavitatsiya pufakchalari oʻsib, pufakcha boshqa energiya yuta olmaydigan chegaraga yetadi. Shu paytda pufakcha shiddat bilan ichkariga qulaydi. Pufakcha ichkariga qulaganda 5000K gacha boʻlgan yuqori haroratlar, 2000atm gacha boʻlgan bosimlar, juda yuqori qizish/sovish tezliklari va bosim farqlari kabi ekstremal sharoitlar yuzaga keladi. Pufakchaning qulash dinamikasi massa va issiqlik uzatilishidan tezroq boʻlgani sababli, qulayotgan boʻshliqdagi energiya “qaynoq nuqta” deb ham ataladigan juda kichik hududda jamlanadi. Kavitatsiya pufakchasining ichkariga qulashi mikroturbulentlik, tezligi 280m/s gacha boʻlgan suyuqlik oqimlari va ulardan kelib chiqadigan siljish kuchlarini ham hosil qiladi. Bu hodisa ultratovushli yoki akustik kavitatsiya deb ataladi.
Ultratovushli ekstraksiya akustik kavitatsiya va uning gidrodinamik siljish kuchlariga asoslanadi
Katexinlar
Yashil choy kofein kislotasi, gall kislotasi, katexin, epikatexin, gallokatexin, katexin gallat, gallokatexin gallat, epikatexin gallat, epigallokatexin va epigallokatexin gallat (EGCG) kabi polifenollarga boy ekani bilan maʼlum; bu yashil choyni ichimlik va ekstrakt sifatida isteʼmol qilinadigan mashhur sogʻlom oziq-ovqat mahsulotiga aylantiradi. EGCG yaxshi maʼlum boʻlgan katexin boʻlib, yashil choyning quritilgan barglarida (100 g da 7380 mg), oq choyda (100 g da 4245 mg) yuqori miqdorda va qora choyda (100 g da 936 mg) kamroq miqdorda mavjud. Qora choy ishlab chiqarish jarayonida katexinlar asosan polifenol oksidazalar orqali teaflavinlar va tearubiginlarga aylanadi.
Epigallokatexin gallatning (EGCG) salomatlik uchun foydalari
Katexinlar guruhida epigallokatexin gallat (EGCG) eng koʻp oʻrganilgan va eng istiqbolli birikmadir. Saratonga qarshi, antioksidant, yalligʻlanishga qarshi, fibrozga qarshi, kollagenazaga qarshi taʼsirlardan tortib immun tizimini kuchaytirish va qarishga qarshi taʼsirlargacha EGCG koʻplab foydali xususiyatlarga ega, shu sababli u yashil choy ichimligi shaklida hamda kapsulalar, kukunlar, tabletkalar va boshqa oziq-ovqat qoʻshimchalari shaklida isteʼmol qilinadi.
Tadqiqotlar epigallokatexin gallat (EGCG) kabi katexinlar yalligʻlanishni kamaytirishi mumkinligini va yurak kasalligi, diabet hamda saratonning ayrim shakllari kabi baʼzi surunkali holatlarning oldini olishi mumkinligini koʻrsatadi.
EGCG va uning saratonga qarshi taʼsirlari
Saraton koʻpincha hayot uchun xavfli kasallik boʻlgani sababli, EGCG ning saratonga qarshi xususiyatlari jadal oʻrganilmoqda. Tadqiqotlar EGCG kanserogenlar taʼsirini kamaytirish yoki bartaraf etish orqali oʻsma hosil boʻlishini toʻxtatishi mumkinligini koʻrsatadi. Ayrim natijalar EGCG IGF/IGF-1R oʻqini ingibitsiya qilish, giperinsulinemiyani yaxshilash va surunkali yalligʻlanishni susaytirish orqali dietilnitrozamin keltirib chiqaradigan, semizlik bilan bogʻliq jigar oʻsmalari hosil boʻlishining oldini olishini koʻrsatadi. EGCG ning saratonga qarshi taʼsirining yana bir mexanizmi angiogenezni ingibitsiya qilish va shu orqali oʻsma proliferatsiyasini cheklashdir.
EGCG va uning antioksidant taʼsirlari
Inson organizmida son-sanoqsiz antioksidant jarayonlar sodir boʻladi va ular salomatlik, kuch-quvvat hamda yaxshi holatga hissa qoʻshadi. EGCG antioksidantdir. Antioksidantlar erkin radikallarni tutib, ularni neytrallash orqali hujayralarni shikastlanishdan himoya qilishi mumkin. EGCG tuzilmasidagi fenol halqalari elektronlarni va erkin radikallarni tutuvchi sifatida harakat qiladi, kislorodning reaktiv shakllari hosil boʻlishini ingibitsiya qiladi va shu orqali oksidlovchi stress keltirib chiqaradigan shikastlanishlarni kamaytiradi.
EGCG va uning yalligʻlanishga qarshi taʼsirlari
Yalligʻlanishga kasallik, surunkali stress va atrof-muhitning ifloslanishi sabab boʻlishi mumkin. Organizm bunday stress omillariga yalligʻlanish bilan javob beradi; bu yalligʻlanish oʻchoqlarida koʻp sonli immun hujayralarning toʻplanishi, yalligʻlanishni kuchaytiruvchi sitokinlar va kislorod/azotning reaktiv shakllari (ROS/RNS) ajralishi bilan tavsiflanadi. ROS/RNS NF-B transkripsiya omili va aktivator oqsil-(AP-)1 faollashuvi bilan bogʻliq. Faollashgandan keyin NF-jB va AP-1 sitoplazmadan yadroga oʻtadi va yalligʻlanishga oid turli genlarning ekspressiyasini oshiradi, bu esa keyinchalik yalligʻlanish javobining kuchayishi va toʻqimalarning shikastlanishiga olib keladi.
EGCG NF-B va AP-1 uzatilishini ingibitsiya qiladi, natijada asosan azot monoksidi, peroksinitrit va boshqa ROS/RNS ni tutish orqali iNOS hamda COX-2 ekspressiyasi pasayadi va yalligʻlanish omillarining ishlab chiqarilishi kamayadi.
EGCG va uning osteogenezni ragʻbatlantirishga taʼsirlari
Osteoporoz suyak matritsasining degeneratsiyasi va suyak zichligining yoʻqolishi bilan tavsiflanadigan ogʻir kasallikdir. EGCG suyak metabolizmiga tartibga soluvchi taʼsir koʻrsatadi. EGCG osteoklastlar apoptozini qoʻzgʻatishi va NF-B hamda IL-1b hosil boʻlishini bloklash orqali osteoklastlar hosil boʻlishini ingibitsiya qilishi mumkin. Bundan tashqari, u minerallashgan suyak tugunchalari hosil boʻlishini ragʻbatlantirishi mumkin.
[qarang: Chenyu Chu; Jia Deng; Yi Man; Yili Qu (2017): Turli davolash usullari uchun yashil choy ekstraktlari – epigallokatexin-3-gallat. BioMed Research International, 2017-jild]