Ultrasonik antosiyanin ekstraktsiyasi

Antosiyaninlar oziq-ovqat mahsulotlarida tabiiy rang beruvchi va ozuqaviy qo'shimcha sifatida keng qo'llaniladi. Ultrasonik ekstraksiya yuqori sifatli antosiyaninlarni olishning yuqori samarali va oddiy usuli hisoblanadi. Prob tipidagi sonikatorlardan foydalanish o'simliklardan yuqori sifatli antosiyaninlarning chiqarilishiga yordam beradi, natijada yuqori hosil va tez jarayon. Shu bilan birga, sonikatsiya oziq-ovqat va farmatsevtika darajasidagi antosiyaninlarni sanoat ishlab chiqarish uchun yumshoq, yashil va samarali usuldir.

antosiyaninlar – Sonikator yordamida yuqori sifatli antosiyaninlarni qanday olish mumkin

Antosiyaninlar oziq-ovqat sanoatida tabiiy rang beruvchi sifatida keng qo'llaniladi. Ular molekulyar tuzilishga va pH qiymatiga qarab to'q sariqdan qizilgacha, binafsha va ko'k ranggacha bo'lgan keng rang ohanglariga ega. Antosiyaninlarga bo'lgan qiziqish nafaqat ularning rang berish ta'siriga, balki sog'liq uchun foydali xususiyatlariga ham bog'liq. Sintetik bo'yoqlarga nisbatan atrof-muhit va sog'liq muammolari ortib borayotganligi sababli, tabiiy bo'yoqlar oziq-ovqat va dori sanoati uchun ekologik toza rang beruvchi sifatida ajoyib alternativ hisoblanadi.

Ultrasonik jihatdan yaxshilangan antosiyanin ekstraktsiyasi

Ultratovush yordamida antosiyaninlarni qanday olish mumkin? – Case Studies

Binafsha guruchdan ultratovushli antosiyanin ekstrakti Oryza Sativa L.

Oryza Sativa shtammidagi binafsha guruch (binafsha Nori yoki binafsha guruch nomi bilan ham tanilgan) antosiyaninlarning favonoid guruhi kabi fenolik moddalarga juda boy. Turrini va boshqalar. (2018) antosiyaninlar va antioksidantlar kabi polifenolik moddalarni karopsisdan (butun, jigarrang va qaynatilgan shaklda) va binafsha guruch barglaridan ajratish uchun ultratovushli ekstraktsiyadan foydalangan. Ultrasonik ekstraksiya Hielscher yordamida amalga oshirildi UP200St (200W, 26kHz, rasm. chap) va erituvchi sifatida etanol 60%.
Antosiyaninning yaxlitligini saqlab qolish uchun ultratovushli ekstraktlar -20 ° C da saqlangan, bu ularni kamida uch oygacha saqlashga imkon berdi.
Siyanidin-3 glyukozid (shuningdek, xrizantema deb ham ataladi) Turrini va boshqalarning tadqiqotida o'rganilgan "Violet Nori", "Artemide" va "Nerone" navlarida aniqlangan asosiy antosiyanin edi, peonidin-3-glyukozid va siyanidin- Pastki qismida 3-rutinosid (shuningdek antirrhinin) topilgan miqdorlar.
Oryza Sativaning binafsha barglari antosiyaninlarning va umumiy fenolik tarkibining (TPC) ajoyib manbaidir. Taxminan miqdori bilan. Guruch va undagidan 2-3 baravar yuqori, Oryza barglari antosiyaninlarni olish uchun arzon xom ashyoni taqdim etadi. Taxminan 4 kg antosiyanin/t yangi barglar hosildorligi "Violet Nori" guruchida aniqlangan o'rtacha antosiyanin miqdori (siyanidin sifatida 1300 mkg/g guruch) asosida hisoblangan 1 kg antosiyanin/t guruchdan sezilarli darajada yuqori. -3-glyukozid) dan taxminan 68 kg guruch hosili uchun 100 kg palov.

Qizil karamdan ultratovushli antosiyanin ekstrakti

Ravanfar va boshqalar. (2015) qizil karamdan antosiyaninlarni ultratovush yordamida olish samaradorligini o'rgandilar. Ultrasonik ekstraksiya tajribalari ultratovushli tizim yordamida amalga oshirildi UP100H (Hielscher Ultrasonics, 30 kHz, 100 Vt). Sonotrode MS10 (diametri 10 mm) harorat bilan boshqariladigan ko'ylagi bilan qoplangan shisha stakanning markaziga o'rnatildi.

Ushbu tajriba uchun 5 mm o'lchamdagi (kub shaklidagi) va 92,11 ± 0,45% namlikdagi yangi kesilgan qizil karam bo'laklari ishlatilgan. Pidjakli shisha stakan (hajmi: 200 ml) 100 ml distillangan suv va 2 g qizil karam bo'laklari bilan to'ldirilgan. Jarayon davomida bug'lanish orqali erituvchi (suv) yo'qolishining oldini olish uchun stakan alyuminiy folga bilan qoplangan. Barcha tajribalarda stakandagi harorat termostatik regulyator yordamida saqlangan. Namunalar nihoyat yig'ildi, filtrlandi va 4000 rpm da santrifüj qilindi va antosiyanin hosildorligini aniqlash uchun supernatantlardan foydalanildi. Suv hammomida ekstraktsiya nazorat tajribasi sifatida o'tkazildi.
Qizil karamdan antosiyaninning optimal hosildorligi 100 Vt quvvatda, 30 minut vaqt va 15 ° C haroratda aniqlandi, buning natijasida antosiyanin 21 mg / L ga teng bo'ldi.
Rangning pH qiymatidagi o'zgarishi va qizg'in rangi tufayli qizil karam bo'yog'i mos ravishda farmatsevtika formulalarida pH indikatori sifatida yoki oziq-ovqat tizimlarida antioksidant va rang beruvchi sifatida ishlatilgan.

Ultrasonik antosiyaninlarning o'simlik materialidan olinishini sezilarli darajada kuchaytiradi.
manba: Ravanfar va boshqalar. 2015 yil

 
Boshqa tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, antosiyaninlarning ko'k, mayin, uzum, gilos, qulupnay va binafsha shirin kartoshkadan muvaffaqiyatli ultratovushli ekstraktsiyasi.

Yuqori samarali ultratovushli ekstraktorlar

Hielscher Ultrasonics botanikadan yuqori sifatli ekstraktlarni ishlab chiqarish uchun yuqori samarali ultratovushli protsessorlarni ishlab chiqarishga ixtisoslashgan.
Hielscher sonikatorlarining keng portfeli kichik, kuchli laboratoriya ultrasonikatorlaridan tortib, bioaktiv moddalarni (masalan, antosiyaninlar, gingerol, piperin, kurkumin va boshqalar).
Barcha ultratovush apparatlari 200 Vt uchun 16000 Vt raqamli boshqaruv uchun rangli sensorli displey, avtomatik ma’lumotlarni yozib olish uchun o‘rnatilgan SD-karta, brauzerni masofadan boshqarish pulti va boshqa ko‘plab foydalanuvchilar uchun qulay funksiyalarga ega. Sonotrodlar va oqim hujayralari (muhit bilan aloqada bo'lgan qismlar) avtoklavlangan bo'lishi mumkin va ularni tozalash oson.
Hielscher sonikatorlari juda mustahkam va to'liq yuk ostida 24/7 ishlash uchun qurilgan, shu bilan birga kam parvarishlashni talab qiladi va ishlatish oson va xavfsizdir. Raqamli rangli displey ultrasonikatorni foydalanuvchilarga qulay boshqarish imkonini beradi.
Bizning tizimlarimiz pastdan juda yuqori amplitudagacha etkazib berishga qodir. Kannabinoidlar va terpenlarni olish uchun biz yuqori sifatli faol moddalarni oqilona izolyatsiya qilish uchun optimallashtirilgan maxsus ultratovushli sonotrodlarni (shuningdek, ultratovushli zondlar yoki shoxlar deb ham ataladi) taklif qilamiz. Bizning barcha tizimlarimiz kannabinoidlarni ajratib olish va keyinchalik emulsifikatsiya qilish uchun ishlatilishi mumkin. Hielscher sonikatorlarining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda uzluksiz ishlash (24/7) imkonini beradi.

Ultrasonik jarayon parametrlarini aniq nazorat qilish qayta ishlab chiqarish va jarayonni standartlashtirishni ta'minlaydi.
 

Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:

Adabiyot / Adabiyotlar

• Chemat, Farid; Rombaut, Natacha; Sicaire, Anne-Gaëlle; Meullemiestre, Alice; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Abert-Vian, Maryline (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry 34 (2017) 540–560.
• Ravanfar, Raheleh; Tamadon, Ali Mohammad, Niakousari, Mehrdad (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of anthocyanins from red cabbage using Taguchi design method. J Food Sci Technol. 2015 Dec; 52(12): 8140–8147.
• Turrini, Federica; Boggia, Raffaella; Leardi, Riccardo; Borriello, Matilde; Zunin, Paola (2018): Optimization of the Ultrasonic-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Oryza Sativa L. ‘Violet Nori’ and Determination of the Antioxidant Properties of its Caryopses and Leaves. Molecules 2018, 23, 844.

Bilishga arziydigan faktlar

Ultratovush yordamida ekstraktsiya qanday ishlaydi?

Kuchli ultratovush to'lqinlarining suyuq muhitga qo'llanilishi kavitatsiyaga olib keladi. ning hodisasi kavitatsiya mahalliy darajada haddan tashqari harorat, bosim, isitish/sovutish tezligi, bosim farqlari va muhitdagi yuqori kesish kuchlariga olib keladi. Qattiq jismlar yuzasida (masalan, zarrachalar, o'simlik hujayralari, to'qimalar va boshqalar) kavitatsiya pufakchalari paydo bo'lganda, mikro-jetlar va zarralararo to'qnashuvlar sirt po'stlog'i, eroziya va zarrachalarning parchalanishi kabi ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, suyuq muhitda kavitatsiya pufakchalarining portlashi makro-turbulentlik va mikro-aralashishni keltirib chiqaradi.
O'simlik moddasining ultratovush nurlanishi o'simlik hujayralarining matritsasini parchalaydi va ularning hidratsiyasini kuchaytiradi. Chemat va boshqalar (2015) botanikadan bioaktiv birikmalarning ultratovushli ekstraktsiyasi parchalanish, eroziya, kapillyarlik, deteksturatsiya va sonoporatsiyani o'z ichiga olgan turli mustaqil yoki birlashtirilgan mexanizmlarning natijasidir degan xulosaga kelishdi. Ushbu ta'sirlar hujayra devorini buzadi, erituvchini hujayra ichiga surish va fito-birikma yuklangan erituvchini so'rib olish orqali massa o'tkazuvchanligini yaxshilaydi va mikro-aralashtirish orqali suyuqlik harakatini ta'minlaydi.

Ultrasonik ekstraksiya akustik kavitatsiya va uning gidrodinamik kesish kuchlariga asoslangan

O'simlik moddasining ultratovush nurlanishi o'simlik hujayralarining matritsasini parchalaydi va ularning hidratsiyasini kuchaytiradi. Chemat va boshqalar. (2015) botanikadan bioaktiv birikmalarning ultratovushli ekstraktsiyasi parchalanish, eroziya, kapillyarlik, deteksturatsiya va sonoporatsiyani o'z ichiga olgan turli xil mustaqil yoki birlashtirilgan mexanizmlarning natijasidir. Ushbu ta'sirlar hujayra devorini buzadi, erituvchini hujayra ichiga surish va fito-birikma yuklangan erituvchini so'rib olish orqali massa o'tkazuvchanligini yaxshilaydi va mikro-aralashtirish orqali suyuqlik harakatini ta'minlaydi.
Ultrasonik ekstraksiya birikmalarning juda tez izolyatsiyasiga erishadi - an'anaviy ekstraksiya usullaridan qisqaroq jarayon vaqtida, yuqori rentabellikda va past haroratlarda ustunlik qiladi. Yumshoq mexanik ishlov berish sifatida ultratovush yordamida ekstraksiya bioaktiv komponentlarning termal degradatsiyasini oldini oladi va issiqlikka sezgir molekulalarni yo'q qilish uchun ma'lum bo'lgan an'anaviy erituvchi ekstraktsiyasi, gidrodistillatsiya yoki Soxlet ekstraktsiyasi kabi boshqa usullar bilan solishtirganda ustunlik qiladi. Ushbu afzalliklarga ko'ra, ultratovushli ekstraktsiya botanikadan haroratga sezgir bioaktiv birikmalarni chiqarishning afzal usuli hisoblanadi.

O'simlik hujayralaridan ultratovushli ekstraktsiya: mikroskopik ko'ndalang bo'lim (TS) hujayralardan ultratovush olish paytida ta'sir mexanizmini ko'rsatadi (kattalashtirish 2000x) [resurs: Vilkhu va boshq. 2011]

antosiyanin – Qimmatbaho o'simlik pigmenti

Antosiyaninlar qizil, binafsha, ko'k yoki qora ko'rinishi mumkin bo'lgan vakuolyar o'simlik pigmentlari. Suvda eruvchan antosiyanin pigmentlarining rang ifodasi ularning pH qiymatiga bog'liq. Antosiyaninlar hujayra vakuolasida, asosan, gullar va mevalarda, shuningdek, barglar, poya va ildizlarda, asosan epidermis va periferik mezofill hujayralari kabi tashqi hujayra qatlamlarida joylashgan.
Tabiatda eng ko'p uchraydigan glikozidlar siyanidin, delfinidin, malvidin, pelargonidin, peonidin va petunidindir.
Antosiyaninlarga boy o'simliklarning ko'zga ko'ringan namunalari orasida ko'k, klyukva va qorako'l kabi vaksinium turlari mavjud; Rubus rezavorlari, shu jumladan qora malina, qizil malina va BlackBerry; qora smorodina, olcha, baqlajon, qora guruch, ube, Okinava shirin kartoshkasi, Konkord uzum, muskadin uzum, qizil karam va binafsha barglari. Qizil go'shtli shaftoli va olma tarkibida antosiyaninlar mavjud. Antosiyaninlar banan, qushqo'nmas, no'xat, arpabodiyon, nok va kartoshkada kamroq bo'ladi va yashil Bektoshi uzumlarining ayrim navlarida umuman yo'q bo'lishi mumkin.

Asosiy antosiyaninlarning tuzilishi

Antosiyaninlar oziq-ovqat mahsulotlarida sintetik rang beruvchi moddalarni almashtirish uchun ajoyib alternativ hisoblanadi. Antosiyaninlar Evropa Ittifoqi, Avstraliya va Yangi Zelandiyada oziq-ovqat bo'yoqlari sifatida foydalanish uchun tasdiqlangan, rang beruvchi kod E163. Antosiyaninlar meva va sabzavotlarda mavjud va ularni suvda eriydigan o'simlik pigmentlarining bir turi sifatida ta'riflash mumkin. Kimyoviy jihatdan antosiyaninlar 2-fenilbenzofiril (flavilium) tuzilishiga asoslangan antosiyanidinlarning glikozidlaridir. Antosiyaninlar toifasiga kiradigan 200 dan ortiq turli xil fitokimyoviy moddalar mavjud. Yovvoyi mevalar va rezavorlardagi asosiy rang pigmenti sifatida antosiyaninlarni olish mumkin bo'lgan ko'plab manbalar mavjud. Antosiyaninlarning asosiy manbai uzum terisi hisoblanadi. Uzum po'stlog'idagi antosiyanin pigmentlari asosan di-glyukozidlar, mono-glyukozidlar, atsillangan monoglyukozidlar, shuningdek, peonidin, malvidin, siyanidin, petunidin va delfinidinning atsillangan di-glyukozidlaridan iborat. Uzum tarkibidagi antosiyanin miqdori 30-750 mg / 100 g orasida o'zgarib turadi.
Eng mashhur antosiyaninlar - siyanidin, delphinidin, pelargonidin, peonidin, malvidin va petunidin.
Masalan, antosiyaninlar peonidin-3-kaffeol-p-gidroksibenzoilsoforosid-5-glyukozid, peonidin-3-(6″-kofeol-6‴-feruloilsoforosid)-5-glyukozid va siyanidin-3-kaffeoil-p-gidroksid. soforozid-5-glyukozid tarkibida mavjud binafsha shirin kartoshka.

antosiyaninlar – Sog'likka foyda

Tabiiy oziq-ovqat bo'yoqlari sifatida ishlash qobiliyatidan tashqari, antosiyaninlar antioksidant ta'siri uchun juda qadrlanadi. Shuning uchun antosiyaninlar sog'liq uchun juda ko'p ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, antosiyaninlar saraton hujayralarida DNK shikastlanishini inhibe qilishi, ovqat hazm qilish fermentlarini inhibe qilishi, izolyatsiya qilingan oshqozon osti bezi hujayralarida insulin ishlab chiqarishni qo'zg'atishi, yallig'lanish reaktsiyalarini kamaytirishi, miya funktsiyasining yoshga bog'liq pasayishidan himoya qilishi, kapillyar qon tomirlarining zichligini yaxshilashi va trombotsitlar agregatsiyasini oldini olishi mumkin.