Khai thác siêu âm Curcurmin
Curcumin là một chất phytochemical dược lý và dinh dưỡng có trong thân rễ của Curcuma longa. Để có được năng suất curcumin cao, máy vắt siêu âm được sử dụng như là kỹ thuật khai thác hiệu quả nhất. Khai thác siêu âm kết quả trong curcumin chất lượng cao và năng suất rất cao. Đồng thời, sonication chỉ đòi hỏi thời gian xử lý ngắn của thân rễ củ nghệ.
Cách ly siêu âm của Curcumin
Khai thác siêu âm là một thay thế hiệu quả cao cho các kỹ thuật khai thác thông thường như maceration, khai thác dung môi nóng hoặc khai thác Soxhlet.
Phân lập siêu âm curcumin und curcuminoids từ cây curcuma (ví dụ: Curcuma longa, Nấm Curcuma amada) là một quá trình hiệu quả, nhanh chóng và dễ dàng. So với chiết xuất Soxhlet và khai thác hàng loạt thông thường, chiết xuất hỗ trợ siêu âm vượt trội với năng suất curcumin tăng đáng kể trong thời gian khai thác ngắn hơn.
Đối với việc khai thác siêu âm các thành phần thực vật, các dung môi khác nhau có thể được sử dụng như nước, dung môi nước, ethanol, metanol, glycerin, v.v. Để chiết xuất curcumin, nước, ethanol và triacylglycerol là dung môi hiệu quả và an toàn, dẫn đến năng suất chiết xuất cao.
- Năng suất cao
- khai thác nhanh chóng
- Phục hồi hoàn toàn hơn
- Vận hành an toàn
- Dễ dàng thực hiện
Siêu âm UIP1000hdt với tế bào dòng chảy để chiết xuất curcurmin
Quá trình khai thác siêu âm
Hielscher nhà nước-of-the-nghệ thuật sonicators cho phép kiểm soát hoàn toàn các thông số quá trình như biên độ, nhiệt độ, áp suất và năng lượng đầu vào.
Đối với khai thác siêu âm, các thông số ngoại vi như kích thước hạt nguyên liệu, loại dung môi, tỷ lệ rắn trên dung môi và thời gian khai thác có thể dễ dàng thay đổi và tối ưu hóa để có kết quả tốt nhất.
Kể từ khi khai thác siêu âm là một phương pháp khai thác không nhiệt, sự suy thoái nhiệt của các thành phần hoạt tính sinh học được tránh.
Nhìn chung, các ưu điểm như năng suất cao, thời gian chiết ngắn, nhiệt độ chiết thấp và lượng dung môi nhỏ làm cho sonication trở thành phương pháp chiết xuất vượt trội.
Khai thác curcumin siêu âm với UP400ST và sau đó tách các nguyên tắc hoạt tính sinh học khỏi dung môi (thu hồi dung môi) thông qua thiết bị bay hơi quay
Khai thác siêu âm curcumin từ củ nghệ đã được tìm thấy là hiệu quả nhất khi sonication được áp dụng trong một thiết lập nội tuyến liên tục, sử dụng một tế bào dòng siêu âm. Nhiệt độ xử lý nhiệt độ trong khoảng 60 đến 80 ° C có lợi để tăng năng suất chiết xuất.
Hiệu quả quy trình vượt trội: Khai thác siêu âm vượt trội như một kỹ thuật bền vững mà chỉ đòi hỏi một khoản đầu tư vừa phải của thiết bị siêu âm. Quá trình siêu âm có thể được mở rộng tuyến tính lên để sản xuất công nghiệp. Chi phí cho dung môi và năng lượng cho quá trình siêu âm là rất thấp. Ưu điểm quan trọng hơn nữa là hoạt động dễ dàng và an toàn, chi phí kinh tế và khả năng tái sản xuất, điều này rất quan trọng đối với sản xuất tiêu chuẩn hóa.
Công thức siêu âm Liposome
Curcumin là một phân tử kỵ nước, tan trong chất béo. Điều này có nghĩa là curcumin phải được xây dựng thành một hệ thống vận chuyển thuốc như liposome, nhũ tương nano, nanospheres, hạt nano polymer hoặc phức hợp phyto-phospholipid. Dung dịch curcumin nước có thể được điều chế bằng cách thêm chất hoạt động bề mặt, lipid, albumin, cyclodextrin, polyme sinh học, v.v. Chuẩn bị siêu âm nhũ tương nano và huyền phù đồng đều là một kỹ thuật rất hiệu quả để xây dựng curcumin thành phức hợp vận chuyển thuốc. Chất mang thuốc tăng cường khả năng hòa tan, hấp thu, dược động học và khả dụng sinh học của curcumin. Bằng cách pha chế curcumin thành phức hợp nano, độ hòa tan trong nước được tăng cường khoảng 98000 lần (so với curcumin tự do trong nước). Sự phức tạp nano cải thiện đáng kể khả dụng sinh học và độ ổn định lưu trữ của curcumin.
Nhấn vào đây để tìm hiểu thêm về đóng gói siêu âm trong liposome!
thiết bị khai thác siêu âm
Hielscher Ultrasonics là đối tác của bạn cho các quá trình khai thác từ thực vật. Cho dù bạn muốn trích xuất một lượng nhỏ để nghiên cứu và phân tích hoặc xử lý khối lượng lớn cho sản xuất thương mại, chúng tôi có máy vắt siêu âm phù hợp cho bạn. Của chúng tôi siêu âm phòng thí nghiệm homogenizers cũng như của chúng tôi Băng ghế dự bị và ultrasonicators công nghiệp Mạnh mẽ, dễ sử dụng và được xây dựng để hoạt động 24/7 dưới tải đầy đủ. Một loạt các Phụ kiện chẳng hạn như sonotrodes (đầu dò siêu âm / sừng) với kích thước và hình dạng khác nhau, tế bào dòng chảy và lò phản ứng và tên lửa đẩy cho phép thiết lập tối ưu cho quá trình khai thác cụ thể của bạn.
Tất cả các máy siêu âm kỹ thuật số đều được trang bị màn hình cảm ứng màu, Thẻ SD tích hợp để giao thức dữ liệu tự động và điều khiển từ xa của trình duyệt để giám sát quá trình toàn diện. Với hệ thống siêu âm tinh vi của Hielscher, tiêu chuẩn hóa quy trình cao và kiểm soát chất lượng được thực hiện đơn giản.
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để thảo luận về các yêu cầu của quá trình khai thác của bạn! Chúng tôi sẽ sẵn lòng hỗ trợ bạn với kinh nghiệm lâu dài của chúng tôi trong khai thác thực vật!
Bộ siêu âm UIP4000hdT để sản xuất nội tuyến chiết xuất curcumin chất lượng cao
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Sonicator công nghiệp UIP16000hdT để chiết xuất nội tuyến chất phytochemical từ thực vật
Giao thức: Siêu âm nano-đóng gói của Curcumin
Chuẩn bị các hạt nano nạp curcumin
Các hạt nano nạp curcumin được tổng hợp bằng kỹ thuật miniemulsification-evaporation. Quy trình này khác nhau tùy thuộc vào chất đóng gói được sử dụng như mô tả dưới đây. Công thức được sử dụng là 22.400g nước, 0.180g lecithin, 11.500g dichloromethane và 0.390g đóng gói (Poly (L-lactic acid) PLLA, 4.000g / gmol hoặc poly (methacylic acid-co-methyl methacrylate Eudragit S100, 125.000 g / gmol hoặc hỗn hợp của chúng được sử dụng làm chất đóng gói). Không cần chất đồng ổn định vì người ta biết rằng các polyme được tạo hình sẵn có hiệu quả trong việc ngăn ngừa sự thoái hóa nhũ tương bằng cách khuếch tán.
Khi PLLA được sử dụng làm chất đóng gói, PLLA và lecithin được hòa tan trong dichloromethane trong 10 phút và sau đó, curcumin được thêm vào và trộn trong 5 phút (1, 3, 6, 18% tổng khối lượng đóng gói). Dung dịch này đã được thêm vào nước cất dưới sự khuấy nhẹ. Các macroemulsion hình thành được sonicated với một homogenizer siêu âm như: UP100H trong 180 giây trong chu kỳ xung (sonication 30 giây, tạm dừng 10 giây). Sau đó, dung môi được bay hơi trong 18 giờ ở 40 ° C. Khi PLLA và Eudragit S100 cùng nhau được sử dụng làm chất đóng gói, Eudragit S100 được hòa tan trong dichloromethane ở 60 ° C trong 20 phút. Sau đó, hỗn hợp được làm lạnh và dung môi bay hơi được thêm vào một lần nữa.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- M. V. Bagal; Aamir Deshmukh, Nihar Thakur, Anmol Valiyare (2020): Curcumin Extraction using Ultra sonication: A Review. JETIR Volume 7, Issue 6, June 2020.
- Dang, Le Hang; Vu, Minh Thanh; Chen, Jun; Nguyen, Cuu Khoa; Bach, Long Giang; Tran, Ngoc Quyen; Le, Van Thu (2019): Effect of Ultrasonication on Self-Assembled Nanostructures Formed by Amphiphilic Positive-Charged Copolymers and Negative-Charged Drug. ACS Omega 4, 2019. 4540-4552.
- Thorat, Alpana; Dalvi, Sameer (2014): Particle Formation Pathways and Polymorphism of Curcumin Induced by Ultrasound and Additives During Liquid Antisolvent Precipitation. CrystEngComm. 16, 2014.
- Chen, F.-P. et al. (2015): Nanocomplexation between Curcumin and Soy Protein Isolate: Influence on Curcumin Stability/Bioaccessibility and in Vitro Protein Digestibility. J. Agric. Food Chem. 63, 2015. 3559−3569.
- Kimthet, Ch. et al. (2017): Extraction of curcumin from Curcuma longa L. using ultrasound assisted supercritical carbon dioxide. AIP Conference Proceedings 184, 2017.
Sự thật đáng biết
Siêu âm và hiệu ứng chiết xuất của nó
Khai thác hỗ trợ siêu âm dựa trên nguyên tắc Xâm thực âm thanh. Khi siêu âm công suất cao (tần số thấp, cường độ cao US) được kết hợp thành môi trường lỏng hoặc giống như dán, sóng tạo ra các chu kỳ áp suất cao (nén) và áp suất thấp (hiếm) xen kẽ. Trong các chu kỳ áp suất cao / áp suất thấp này, bong bóng chân không xảy ra và phát triển qua các chu kỳ khác nhau. Tại thời điểm khi các bong bóng không thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn, chúng nổ tung dữ dội. Sự nổ bong bóng này và các hiệu ứng của nó được gọi là xâm thực âm thanh. Cavitation tạo ra microjets, lực cắt, sóng xung kích / chênh lệch áp suất cao, hình thành triệt để, nhiệt độ khắc nghiệt và truyền phát âm thanh. Những điều kiện dữ dội này phá vỡ thành tế bào và chuyển khối lượng cao để vật liệu nội bào được chuyển vào dung môi.
Dung môi nhẹ, không độc hại
Chiết xuất thảo dược được sử dụng cho mục đích y học và dinh dưỡng đang nhận được sự quan tâm ngày càng tăng nhanh chóng như các biện pháp dược lý và bổ sung dinh dưỡng (nutraceuticals). Để giải phóng các hợp chất mong muốn từ nguyên liệu thực vật, nó phải được hòa tan trong dung môi. Khi các chất chiết xuất mục tiêu được loại bỏ khỏi phần lớn nguyên liệu thực vật và chuyển vào dung môi, chiết xuất có thể được cô đặc. Khai thác siêu âm có thể được áp dụng như phương pháp không dung môi sử dụng nước làm dung môi. Chiết xuất rượu và glycerin đều không độc hại và hiệu quả, thường được sử dụng để chiết xuất các thành phần thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Liên quan đến việc sản xuất các chất chiết xuất mạnh, lành mạnh, không độc hại, điều quan trọng là sử dụng phương pháp chiết xuất hiệu quả, cho phép sử dụng các dung môi nhẹ, không độc hại như nước, triacylglycerol hoặc rượu.
Bấm vào đây để đọc thêm về các dung môi được sử dụng trong quá trình khai thác siêu âm!
Curcumin
Curcumin là một oleoresin nghệ và sắc tố tự nhiên được tìm thấy trong thân rễ của cây tumeric. Các hợp chất curcuminoid quan trọng khác là demethoxycurcumin (DMC) và bisdemethoxycurcumin (BDMC).
Curcumin (công thức hóa học C21H20O6) có thể được trích xuất từ Curcuma longa, Nấm Curcuma amada, Curcuma ochrorhiza Val. hoặc tổng hợp hóa học.
Curcumin được thu giữ trong mạng polysacarit-lignin trong củ nghệ. Do đó, một kỹ thuật chiết xuất mạnh mẽ như sonication là cần thiết để phá vỡ thành tế bào để phytochemical hoạt tính sinh học được giải phóng.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hợp chất hoạt tính piperine, được tìm thấy trong hạt tiêu đen, làm tăng khả dụng sinh học của curcumin hơn 2.000%.
củ nghệ
Nghệ (Curcuma longa) là một loại cây thân thảo lâu năm thuộc họ gừng tge Họ Zingiberaceae. Đây là loài bản địa của Ấn Độ và Đông Nam Á. Thân rễ của cây nghệ được thu hoạch để sử dụng làm gia vị và thuốc.
Củ nghệ là loại gia vị mang lại cho cà ri màu vàng đậm và đã được sử dụng ở Ấn Độ trong hàng ngàn năm như gia vị ẩm thực cũng như y học Ayurvedic. Bột nghệ được đặc trưng bởi một hương vị ấm áp, đắng, giống như hạt tiêu và mùi thơm đất.
Bột nghệ hoặc bột nhão được sử dụng để chuẩn bị một thức uống nóng phổ biến – Cái gọi là “Latte nghệ” hoặc “sữa vàng” – được chuẩn bị với sữa hoặc các lựa chọn thay thế sữa không sữa, chẳng hạn như đậu nành, hạnh nhân hoặc nước cốt dừa.
Củ nghệ được đánh giá cao về tác dụng chống oxy hóa, chống viêm và giảm đau.
Bên cạnh việc sử dụng ẩm thực và làm thuốc, nghệ được sử dụng làm thuốc nhuộm tự nhiên.