Polyphenol từ Mango Peel – Tại sao phương pháp chiết xuất lại quan trọng

Xuất bản ngày: 2024-02-28

Trong cuộc tìm kiếm cuộc sống lành mạnh hơn, các nhà khoa học không ngừng khám phá các nguồn sinh thái mới và các phương pháp hiệu quả để chiết xuất các hợp chất có lợi từ các nguồn tự nhiên. Chất thải thực phẩm như phụ phẩm trái cây như vỏ xoài rất giàu polyphenol và được sử dụng làm nguồn để thu được các hợp chất phenolic chất lượng cao. Một kỹ thuật như vậy đạt được lực kéo trong những năm gần đây là khai thác siêu âm, một quá trình áp dụng sóng âm thanh tần số cao để chiết xuất hiệu quả các hợp chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực vật. Trong số các hợp chất này, polyphenol đã nổi lên như những người chơi ngôi sao do nhiều lợi ích sức khỏe của chúng, bao gồm các đặc tính chống oxy hóa và chống viêm. Tham gia cùng chúng tôi tìm hiểu sâu về chiết xuất polyphenol từ vỏ xoài và tìm hiểu cách các thiết bị siêu âm khác nhau tạo ra sự khác biệt đáng kể về hiệu quả chiết xuất và năng suất polyphenol.

Polyphenol là gì?

Vỏ xoài rất giàu các hợp chất tăng cường sức khỏe như polyphenol và carotenoid. Đầu dò siêu âm có hiệu quả cao cho việc khai thác các chất phytochemical có giá trị từ các sản phẩm phụ trái cây như vỏ xoài.Polyphenol là một nhóm đa dạng các hợp chất tự nhiên được tìm thấy trong trái cây, rau, trà, cà phê, rượu vang và các thực phẩm có nguồn gốc thực vật khác. Chúng được biết đến với đặc tính chống oxy hóa, giúp chống lại stress oxy hóa trong cơ thể, giảm nguy cơ mắc các bệnh mãn tính như bệnh tim mạch, ung thư và rối loạn thoái hóa thần kinh. Ngoài ra, polyphenol thể hiện tác dụng chống viêm, chống vi khuẩn và chống ung thư, làm cho chúng trở thành thành phần có giá trị của chế độ ăn uống lành mạnh. Các hợp chất phenolic từ các sản phẩm phụ thực phẩm có nguồn gốc thực vật là một nguồn chi phí thấp có thể được sử dụng làm phụ gia thực phẩm hoặc chất bổ sung góp phần vào chế độ ăn uống lành mạnh hơn.
Vỏ xoài là một nguồn tuyệt vời của các hợp chất phenolic (14,85-127,6 mg / gDW). Ngoài ra, chúng cung cấp lượng chất xơ cao (36–78 g / 100 g DW); vitamin (C và E); và carotenoid (0,1–51 mg/gDW).

Nghiên cứu khoa học của Aznar-Ramos và các đồng nghiệp đưa ra những hiểu biết hấp dẫn về thế giới hấp dẫn của việc chiết xuất hợp chất phenolic từ các sản phẩm phụ của vỏ xoài và sự liên quan của thiết bị chiết xuất phù hợp. Kết quả trong nghiên cứu đã làm sáng tỏ hiệu suất vượt trội của sonication loại đầu dò trong việc chiết xuất các hợp chất phenolic so với phòng tắm siêu âm truyền thống.

Kết quả thuyết phục: Câu chuyện về hiệu quả và độ chính xác

Khi dữ liệu mở ra, rõ ràng là sonication kiểu đầu dò nắm giữ chìa khóa để mở khóa tiền thưởng của thiên nhiên với hiệu quả và độ chính xác chưa từng có. Các giá trị thu được cho tổng hàm lượng phenolic (TPC) cho thấy sự khác biệt đáng chú ý giữa hai phương pháp chiết xuất. Trong khi tắm siêu âm mang lại giá trị TPC khác nhau, giữa 1,6 và 8,7 mg GAE/g dw, khai thác sonotrode tự hào có giá trị cao hơn dao động từ 3,9 đến 9,4 mg GAE/g dw. Những kết quả này nhấn mạnh tiềm năng của sonicators loại đầu dò trong việc tối đa hóa chiết xuất hợp chất phenolic từ các sản phẩm phụ của vỏ xoài.

Nhưng những lợi thế của sonication kiểu thăm dò không dừng lại ở đó. Đi sâu hơn vào phân tích, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một xu hướng hấp dẫn – Sonication loại đầu dò chiết xuất nhiều hợp chất hơn so với bồn tắm siêu âm. Với tổng số 22 hợp chất định lượng trong chiết xuất sonotrode so với 15 trong các mẫu tắm siêu âm, tính ưu việt của sonication loại đầu dò đã được nhấn mạnh hơn nữa.

Đầu dò siêu âm (sonotrode) UP400St được sử dụng trong nghiên cứu chiết xuất vỏ xoài của Aznar-Ramos et al. 2022

Đầu dò siêu âm (sonotrode) UP400St được sử dụng trong nghiên cứu chiết xuất vỏ xoài của Aznar-Ramos et al. 2022

Mở khóa các hợp chất phenolic từ chất thải trái cây: Chiến thắng của sonication kiểu thăm dò

Trong số vô số hợp chất được khai quật, flavonoid nổi lên như những ngôi sao của chương trình. Chiết xuất sonication kiểu thăm dò đã báo cáo lượng flavonoid cao nhất, thể hiện khả năng vô song của nó để mở khóa dược điển của thiên nhiên trong tất cả vinh quang của nó. Đặc biệt, hàm lượng methylgallate cao hơn đã được phát hiện trong chiết xuất sonotrode - cao hơn tám lần so với chiết xuất siêu âm tắm - trong khi tổng các đồng phân galloylglucose và methylgallate cao hơn đáng kể trong các mẫu sonotrode.

Mở rộng quy mô sang sản xuất thương mại: Từ phòng thí nghiệm đến ngành công nghiệp

Điều quan trọng cần lưu ý là những lợi thế của sonication loại đầu dò vượt ra ngoài các bức tường phòng thí nghiệm. Với khả năng mở rộng ở cả cấp độ thí điểm và công nghiệp, sonication kiểu thăm dò mở ra cánh cửa cho một thế giới khả năng. Từ các thí nghiệm quy mô nhỏ đến sản xuất quy mô lớn, hiệu quả và độ tin cậy của sonicators loại đầu dò mở đường cho những đổi mới biến đổi trong ngành khai thác.

Trong lĩnh vực khoa học khai thác, nơi mỗi giọt đều có giá trị, sonicators loại đầu dò đứng như đèn hiệu của hiệu quả và độ chính xác. Thông qua hiệu suất đáng chú ý của họ trong việc chiết xuất các hợp chất phenolic từ các sản phẩm phụ của vỏ xoài, những tuyệt tác âm thanh này đã định hình lại sự hiểu biết của chúng ta về các phương pháp chiết xuất. Khi chúng ta nhìn về tương lai, cuộc cách mạng âm thanh được châm ngòi bởi sonication kiểu thăm dò hứa hẹn sẽ mở ra những chân trời mới của khám phá khoa học, một sóng âm tại một thời điểm.

Phương pháp khai thác truyền thống so với khai thác siêu âm

Theo truyền thống, polyphenol đã được chiết xuất bằng các phương pháp như maceration, chiết xuất Soxhlet và chưng cất hơi nước. Mặc dù hiệu quả, các kỹ thuật này thường đòi hỏi thời gian chiết xuất dài, nhiệt độ cao và sử dụng dung môi hữu cơ, có thể làm suy giảm các hợp chất nhạy cảm và làm giảm chất lượng của chiết xuất.

Nhập khai thác siêu âm - một thay thế không nhiệt, thân thiện với môi trường và hiệu quả cao. Phương pháp này khai thác sức mạnh của sóng siêu âm, thường trong khoảng từ 20 kHz đến 100 kHz, để phá vỡ thành tế bào và giải phóng các hợp chất hoạt tính sinh học từ ma trận thực vật. Quá trình này liên quan đến việc ngâm nguyên liệu thực vật trong dung môi (thường là nước hoặc hỗn hợp nước-ethanol) và chịu sóng siêu âm, tạo ra bong bóng xâm thực. Những bong bóng này nổ tung gần tế bào thực vật, tạo ra lực cắt mạnh và vi tia tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiết xuất. Kết quả là, khai thác siêu âm cung cấp một số lợi thế so với các phương pháp truyền thống, bao gồm thời gian khai thác ngắn hơn, tiêu thụ dung môi thấp hơn và năng suất khai thác cao hơn.

Lợi ích của việc khai thác siêu âm Polyphenol:

Việc sử dụng khai thác siêu âm để cô lập polyphenol mang lại nhiều lợi ích:

  1. Nâng cao hiệu quả khai thác: Sóng siêu âm thâm nhập vào các mô thực vật hiệu quả hơn so với phương pháp cơ học, dẫn đến hiệu quả khai thác cao hơn và năng suất polyphenol cao hơn.
  2. Giảm thời gian xử lý: So với các kỹ thuật truyền thống, khai thác siêu âm làm giảm đáng kể thời gian khai thác, cho phép sản xuất nhanh hơn và tăng thông lượng.
  3. Bảo quản hoạt tính sinh học: Bản chất nhẹ nhàng của khai thác siêu âm giảm thiểu sự suy thoái nhiệt và oxy hóa polyphenol, bảo tồn các đặc tính hoạt tính sinh học của chúng và nâng cao chất lượng của chiết xuất.
  4. Thân thiện với môi trường: Không giống như các phương pháp sử dụng nhiều dung môi, khai thác siêu âm đòi hỏi sử dụng dung môi tối thiểu và loại bỏ sự cần thiết của dung môi hữu cơ độc hại, làm cho nó bền vững với môi trường và khả thi về mặt kinh tế.

Các ứng dụng của siêu âm Polyphenol khai thác:

Tính linh hoạt của khai thác siêu âm đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm dược phẩm, dinh dưỡng, thực phẩm và đồ uống, mỹ phẩm và thuốc thảo dược. Một số ứng dụng phổ biến bao gồm:

  • Sản xuất chiết xuất giàu polyphenol để bổ sung chế độ ăn uống và thực phẩm chức năng
  • Phát triển các chất chống oxy hóa tự nhiên để sử dụng trong bảo quản thực phẩm và mỹ phẩm
  • Chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học từ cây thuốc cho các công thức dược phẩm
  • Tối ưu hóa các quy trình chiết xuất cho các phân lớp polyphenol cụ thể, chẳng hạn như flavonoid, axit phenolic và tannin

 
Tham khảo:

 

 

Máy vắt loại đầu dò siêu âm cấp công nghiệp để chế biến nội tuyến các sản phẩm phụ của trái cây để cô lập các hợp chất hoạt tính sinh học như polyphenol.

Sonicator MSR-4 với đầu dò siêu âm 4x 4kW (tổng công suất siêu âm 16kW) để chiết xuất công nghiệp các hợp chất hoạt tính sinh học từ vỏ xoài.

Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.