Chiết xuất saponin Quillaja bằng siêu âm

• Các dịch chiết saponin từ cây Quillaja saponaria Molina là nguồn saponin chính cho các ứng dụng công nghiệp.
• Chiết xuất saponin Quillaja bằng siêu âm thu được saponin chất lượng cao.
• Chiết xuất bằng siêu âm là phương pháp có hiệu quả cao để sản xuất dịch chiết saponin Quillaja với hiệu suất cao trong thời gian ngắn.

Dịch chiết saponin Quillaja

Dịch chiết saponin Quillaja (các tên gọi đồng nghĩa: dịch chiết quillaia, gỗ Panama, dịch chiết vỏ cây Panama, dịch chiết quillai, dịch chiết vỏ cây Quillay, dịch chiết vỏ cây xà phòng) là một chất được chiết xuất từ cây Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria). Dịch chiết Quillaja gồm hơn 100 saponin triterpenoid. Các saponin chính có mặt là glycoside của axit quillaic. Các thành phần chính khác là polyphenol và tannin, cùng với một lượng nhỏ muối và đường. Dịch chiết Quillaja được sản xuất bằng cách chiết với nước từ phần vỏ trong hoặc gỗ đã nghiền của thân và cành được cắt tỉa từ cây Quillaja saponaria. Vì dịch chiết saponin Quillaja chứa cả chất hoạt động bề mặt và các hợp chất phenolic, chúng đặc biệt đáng quan tâm trong việc bào chế các thành phần thực phẩm chức năng nhạy cảm và bảo vệ các thành phần này khỏi quá trình oxy hóa.
Việc sử dụng saponin làm chất nhũ hóa tự nhiên đang tăng đáng kể do nhu cầu ngày càng cao đối với các sản phẩm tự nhiên, tốt cho sức khỏe và không chứa phụ gia tổng hợp. Saponin Quillaja là chất nhũ hóa rất tốt cho nhũ tương dầu trong nước (O/W) và nhũ tương nano, đồng thời đã cho thấy hiệu quả rất tốt trong nhiều công thức như đồ uống và hỗn hợp dầu. Một ứng dụng phổ biến của dịch chiết saponin Quillaja là nhũ hóa dầu CBD, đồ uống trong mờ và các sản phẩm thực phẩm tạo bọt. Saponin Quillaja có thể được sử dụng riêng hoặc kết hợp với các chất nhũ hóa khác.
Q-Naturale® là phụ gia thực phẩm có thành phần cơ bản là saponin từ vỏ cây Quillaja, được FDA phê duyệt làm chất nhũ hóa hiệu quả cho thực phẩm và đồ uống. Ngoài vai trò chất nhũ hóa, saponin Quillaja còn được sử dụng trong các công thức dược phẩm nhờ các đặc tính kháng khuẩn, kháng vi-rút, kháng nấm, chống ký sinh trùng, chống khối u, bảo vệ gan và bổ trợ miễn dịch.

Nghiên cứu trường hợp chiết xuất saponin từ Quillaja bằng siêu âm

Để điều chế dịch chiết Quillaja chất lượng cao có các chức năng mong muốn khi dùng làm phụ gia thực phẩm và dược phẩm, cần phân lập các hợp chất hóa thực vật có hoạt tính, cụ thể là saponin. Saponin Quillaja là một saponin triterpene được phân lập từ vỏ cây xà phòng. Hiện tượng xâm thực do siêu âm thúc đẩy quá trình chiết xuất bằng cách cải thiện sự tiếp xúc giữa chất rắn và chất lỏng, đồng thời tăng cường truyền khối.
Cares và cộng sự chứng minh rõ ràng trong nghiên cứu của họ rằng chiết xuất có hỗ trợ siêu âm (UAE) có thể tăng cường quá trình chiết xuất các hoạt chất sinh học từ Quillaja Saponaria Molina. Họ sử dụng các mảnh gỗ và vỏ cây Quillaja và chiết xuất saponin trong nước bằng siêu âm, để sản phẩm cuối cùng chỉ chứa các thành phần và nguyên liệu tự nhiên và có thể được sử dụng trong các quy trình sản xuất thực phẩm. Vì đây là phương pháp chiết xuất không dùng nhiệt, nhiệt độ chiết xuất trong quá trình xử lý siêu âm được duy trì liên tục ở 20ºC (68ºF). Hiệu suất chiết xuất tăng đáng kể khi thời gian xử lý siêu âm tăng từ 10 lên 30 phút. Hiệu suất đạt được sau 20 phút ở 20ºC khi chiết xuất có hỗ trợ siêu âm tương đương với hiệu suất đạt được bằng phương pháp chiết xuất thông thường trong 3 giờ ở 60ºC.

Thiết bị siêu âm được sử dụng để điều chế các nhũ tương dầu trong nước (o/w) ổn định lâu dài, sử dụng dịch chiết saponin Quillaja để ổn định nhũ tương về mặt vật lý và hóa học. Nhấp vào đây để đọc thêm về nhũ hóa bằng siêu âm!

Thiết bị chiết xuất bằng siêu âm hiệu năng cao

Hielscher Ultrasonics chuyên sản xuất các bộ xử lý siêu âm hiệu suất cao để sản xuất dịch chiết chất lượng cao từ thực vật.
Danh mục sản phẩm đa dạng của Hielscher trải dài từ các thiết bị siêu âm nhỏ gọn, mạnh mẽ dùng trong phòng thí nghiệm đến các hệ thống để bàn bền chắc và các hệ thống hoàn toàn dành cho công nghiệp, cung cấp sóng siêu âm cường độ cao để chiết xuất và phân lập hiệu quả các thành phần có hoạt tính sinh học (ví dụ: quercetin, caffeine, curcumin, terpen v.v.). Tất cả các thiết bị siêu âm từ 200W đến 16.000W đều có màn hình màu để điều khiển kỹ thuật số, thẻ SD tích hợp để tự động ghi dữ liệu, khả năng điều khiển từ xa qua trình duyệt và nhiều tính năng thân thiện với người dùng khác. Các đầu phát siêu âm và buồng dòng chảy (các bộ phận tiếp xúc với môi trường xử lý) có thể được tiệt trùng bằng nồi hấp và dễ vệ sinh. Tất cả các thiết bị siêu âm của chúng tôi đều được chế tạo để vận hành 24/7, ít cần bảo trì, dễ vận hành và an toàn khi sử dụng.
Màn hình màu kỹ thuật số cho phép điều khiển thiết bị siêu âm một cách thuận tiện. Các hệ thống của chúng tôi có khả năng cung cấp biên độ từ thấp đến rất cao. Để chiết xuất các hợp chất hóa học như astaxanthin, chúng tôi cung cấp các đầu phát siêu âm đặc biệt (còn gọi là đầu dò hoặc còi siêu âm), được tối ưu hóa để phân lập nhẹ nhàng các hoạt chất chất lượng cao. Độ bền chắc của thiết bị siêu âm Hielscher cho phép vận hành 24/7 ở chế độ tải nặng và trong các môi trường khắc nghiệt.
Khả năng kiểm soát chính xác các thông số của quá trình siêu âm đảm bảo tính tái lập và chuẩn hóa quy trình. Các hệ thống chiết xuất siêu âm tự động quy mô công nghiệp của Hielscher được thiết kế để sản xuất dịch chiết chất lượng vượt trội với năng suất cao, đồng thời giảm nhân công, chi phí và năng lượng.
Bảng dưới đây cho biết công suất xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm của chúng tôi: