Khai thác siêu âm của Quillaja Saponins
- Chiết xuất saponin của cây Quillaja saponaria Molina là nguồn chính của saponin cho các ứng dụng công nghiệp.
- Chiết xuất siêu âm của saponin Quillaja mang lại saponin chất lượng cao.
- Chiết xuất siêu âm là một phương pháp hiệu quả cao để tạo ra chiết xuất saponin Quillaja năng suất cao trong thời gian ngắn.
Chiết xuất Quillaja Saponin
Chiết xuất saponin Quillaja (từ đồng nghĩa: chiết xuất quillaia, bois de Panama, chiết xuất vỏ cây Panama, chiết xuất quillai, chiết xuất vỏ cây Quillay, chiết xuất vỏ xà phòng) là một chất chiết xuất từ cây Quillaja Saponaria Molina (Q. saponaria). Chiết xuất Quillaja bao gồm hơn 100 saponin triterpenoid. Các saponin chính có mặt là glycoside của axit quillaic. Các thành phần chính khác là polyphenol và tannin cũng như một lượng nhỏ muối và đường. Chiết xuất Quillaja được sản xuất thu được bằng cách chiết xuất nước vỏ bên trong hoặc gỗ của thân và cành đã cắt tỉa của cây saponaria Quillaja. Vì chiết xuất saponin Quillaja chứa cả chất hoạt động bề mặt và hợp chất phenolic, chúng cực kỳ thú vị đối với việc tạo ra các thành phần thực phẩm chức năng nhạy cảm và bảo vệ chúng chống lại quá trình oxy hóa.
Việc sử dụng saponin làm chất nhũ hóa tự nhiên đang tăng lên đáng kể do nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm tự nhiên, lành mạnh mà không có chất phụ gia tổng hợp. Quillaja saponin là chất nhũ hóa tuyệt vời cho nhũ tương O / W và nhũ tương nano và đã cho thấy hiệu quả rất tốt trong các công thức khác nhau như đồ uống và hỗn hợp dầu. Một ứng dụng phổ biến của chiết xuất saponin Quillaja là nhũ hóa Dầu CBD, đồ uống mờ và các sản phẩm thực phẩm tạo bọt. Quillaja saponin có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với các chất nhũ hóa khác.
Q-Naturale® là phụ gia thực phẩm dựa trên saponin vỏ cây Quillaja, được FDA phê duyệt là chất nhũ hóa hiệu quả cho thực phẩm và đồ uống. Bên cạnh chất nhũ hóa, saponin Quillaja được sử dụng trong các công thức dược phẩm vì 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.
- Năng suất vượt trội
- Khai thác tốc độ cao – trong vòng vài phút
- Chiết xuất chất lượng cao – nhẹ, không nhiệt
- Dung môi xanh (tức là nước)
- Hiệu quả
- Vận hành dễ dàng và an toàn
- Chi phí đầu tư và vận hành thấp
- Hoạt động 24/7 dưới nhiệm vụ hạng nặng
- Phương pháp xanh, thân thiện với môi trường
Nghiên cứu điển hình về chiết xuất siêu âm Saponin từ Quillaja
Để điều chế chiết xuất Quillaja chất lượng cao, cung cấp các chức năng mong muốn như phụ gia thực phẩm và dược phẩm, các chất phytochemical hoạt tính, cụ thể là saponin, phải được phân lập. Quillaja saponin là một saponin triterpene được phân lập từ vỏ cây xà phòng. Siêu âm xâm thực thúc đẩy chiết xuất bằng cách cải thiện sự tiếp xúc giữa chất rắn và chất lỏng và tăng khả năng truyền khối lượng.
Cares và cộng sự. chứng minh trong nghiên cứu của họ rõ ràng rằng chiết xuất hỗ trợ siêu âm (UAE) có thể tăng cường quá trình chiết xuất các nguyên tắc hoạt tính sinh học từ Quillaja Saponaria Molina. Họ sử dụng gỗ Quillaja và vụn vỏ cây và chiết xuất saponin trong nước bằng cách sử dụng siêu âm, để sản phẩm cuối cùng chỉ kết hợp các thành phần tự nhiên và nguyên liệu thô và có thể được sử dụng trong các quy trình sản xuất thực phẩm. Là một phương pháp chiết xuất không nhiệt, nhiệt độ chiết xuất trong quá trình siêu âm được giữ liên tục ở 20ºC (68ºF). Năng suất chiết xuất tăng lên đáng kể với thời gian siêu âm từ 10 đến 30 phút. Năng suất 20 phút ở 20ºC trong quá trình chiết xuất có sự hỗ trợ của siêu âm có thể so sánh với năng suất đạt được bằng phương pháp thông thường 3 giờ chiết xuất ở 60ºC.
Các thiết bị siêu âm được sử dụng để điều chế nhũ tương o / w ổn định lâu dài bằng cách sử dụng chiết xuất saponin Quillaja để ổn định nhũ tương về mặt vật lý và hóa học. Bấm vào đây để đọc thêm về nhũ tương siêu âm!
Máy chiết siêu âm hiệu suất cao
Hielscher Ultrasonics chuyên sản xuất bộ xử lý siêu âm hiệu suất cao để sản xuất chiết xuất chất lượng cao từ thực vật.
Danh mục sản phẩm đa dạng của Hielscher bao gồm từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ, mạnh mẽ đến các hệ thống công nghiệp hoàn toàn và để bàn mạnh mẽ, cung cấp siêu âm cường độ cao để chiết xuất và phân lập hiệu quả các thành phần hoạt tính sinh học (ví dụ: Quercetin, caffein, Curcumin, Terpen v.v.). Tất cả các thiết bị siêu âm từ 200 W đến 16.000 W có màn hình màu để điều khiển kỹ thuật số, thẻ SD tích hợp để ghi dữ liệu tự động, điều khiển từ xa của trình duyệt và nhiều tính năng thân thiện với người dùng hơn. Các sonotrodes và tế bào dòng chảy (các bộ phận, tiếp xúc với môi trường) có thể được hấp tiệt trùng và dễ dàng để làm sạch. Tất cả các ultrasonicators của chúng tôi được xây dựng cho hoạt động 24/7, yêu cầu bảo trì thấp và dễ dàng và an toàn để hoạt động.
Màn hình màu kỹ thuật số cho phép điều khiển thiết bị siêu âm một cách thân thiện với người dùng. 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 siêu âm đặc biệt (còn được gọi là đầu dò siêu âm hoặc sừng) được tối ưu hóa để phân lập nhạy cảm các hoạt chất chất lượng cao. Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng và trong môi trường khắc nghiệt.
Việc kiểm soát chính xác các thông số quy trình siêu âm đảm bảo khả năng tái tạo và tiêu chuẩn hóa quy trình. Hệ thống chiết xuất siêu âm tự động quy mô công nghiệp của Hielscher được thiết kế để có năng lực sản xuất cao các chiết xuất chất lượng cao, đồng thời giảm nhân công, chi phí và năng lượng.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
---|---|---|
1 đến 500mL | 10 đến 200ml / phút | UP100H |
10 đến 2000mL | 20 đến 400ml / phút | UP200Ht, UP400ST |
0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdt |
N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Văn học/Tài liệu tham khảo
- MG Cares, Y. Vargas, L. Gaete, J. Sainz, J. Alarcón (2009): Chiết xuất các nguyên tắc hoạt tính sinh học được hỗ trợ bằng sóng siêu âm từ Quillaja Saponaria Molina. Đại hội Quốc tế về Siêu âm, Đại học Santiago de Chile, tháng 1 năm 2009.
- J. Deise Fleck, A. Heemann Betti, F. Pereira da Silva, EA Troian, C. Olivaro, F. Ferreira, S. Gasparin Verza (2019): Saponin từ Quillaja saponaria và Quillaja brasiliensis: Đặc điểm hóa học đặc biệt và hoạt động sinh học. Phân tử. Tháng Giêng năm 2019; 24(1): 171.
- K. Kaur, R. Kumar, SK Mehta (2015): Công thức của nhũ tương nano ổn định saponin bằng phương pháp siêu âm và vai trò của nó trong việc bảo vệ sự suy thoái của quercitin khỏi tia UV. Siêu âm Sonochemistry 31, 2015.
- RRT Majinda (2012): Chiết xuất và phân lập saponin. Trong: Satyajit D. Sarker và Lutfun Nahar (biên tập), Phân lập các sản phẩm tự nhiên, Phương pháp trong sinh học phân tử, Tập 864, 2012.
- N. Riquelme, RN Zúñiga, C. Arancibia (2019): Tính ổn định vật lý của nhũ tương nano với hỗn hợp chất nhũ hóa: Thay thế tween 80 bằng quillaja saponin. LWT – Khoa học và Công nghệ Thực phẩm 111, 2019. 760-766.
Sự thật đáng biết
Giới thiệu về cây Quillaja và Saponin của nó
Cây Quillaja Saponaria Molina, còn được gọi là cây xà phòng Nam Mỹ, mọc tự nhiên và rộng rãi ở Chile. Cây Quillaja Saponaria (họ Rosaceae) là một loài thường xanh lớn với vỏ dày, có nguồn gốc từ một số nước Nam Mỹ, đặc biệt là Bolivia, Chile và Peru.
Chiết xuất saponin Quillaja chứa chủ yếu là saponin nhưng cũng chứa polyphenol, tannin, cũng như muối và đường với số lượng nhỏ. Các saponin Quillaja là các phân tử được xây dựng từ một nhân triterpenic với hai chuỗi đường. Các chuỗi đường này mang lại cho saponin một đặc tính ưa nước (= có thể hòa tan trong nước), trong khi nhân triterpenic kỵ nước (= chống thấm nước). Đối với những thứ này, nó là một tenside lưỡng tính, làm cho saponin trở thành một tensoactive không ion, cho phép giảm sức căng bề mặt, hòa tan các sản phẩm kỵ nước trong dung dịch nước cũng như hình thành nhũ tương vi / nano.
Trong cây Quillaja, vỏ cây chứa khoảng 5% lượng saponin cao nhất, trong khi gỗ có hàm lượng saponin khoảng 2%.
Vì saponin là chất tự nhiên có đặc tính tạo bọt và nhũ hóa tốt, chúng thường được sử dụng làm chất tạo bọt trong ngành thực phẩm, đồ uống và bia, làm chất hoạt động bề mặt trong mỹ phẩm, làm phụ gia trong hóa chất nông nghiệp và thức ăn chăn nuôi, và làm chất bổ trợ trong vắc-xin.
Việc sản xuất chiết xuất quillaja được thực hiện bằng chiết xuất nước; Không có dung môi nào khác được sử dụng trong sản xuất của nó. Sản phẩm cuối cùng, chiết xuất thô hoặc tinh khiết, ở dạng lỏng hoặc bột chỉ kết hợp các thành phần tự nhiên và nguyên liệu thô, được phép sử dụng trong các quy trình sản xuất thực phẩm. (Cares và cộng sự, 2009)
Saponin là gì?
Từ saponin có nguồn gốc từ tiếng Latinh sapo, có nghĩa là xà phòng. Saponin là chất phytochemical, được tìm thấy chủ yếu nhưng không chỉ có ở thực vật, có đặc tính tạo bọt và bao gồm các aglycone đa vòng gắn vào một hoặc nhiều chuỗi bên đường. Phần aglycone, còn được gọi là sapogenin, là steroid (C27) hoặc triterpene (C30). Khả năng tạo bọt của saponin là do sự kết hợp của sapogenin kỵ nước (hòa tan trong chất béo) và một phần đường ưa nước (hòa tan trong nước). [Majinda, 2012: tr. 515] Nguyên liệu thực vật có lượng saponin cao theo truyền thống được sử dụng làm chất nhũ hóa. Ví dụ nổi bật về thực vật giàu saponin là vỏ xà phòng (Quillaja saponaria; Rosaceae), xà phòng (Saponaria officinalis; Caryophyllaceae), và bột shikakai (Gleditsia sinensis; Họ đậu). Saponin là glycoside lưỡng cư có trọng lượng phân tử cao, có cấu trúc một hoặc nhiều phần glycoside ưa nước được kết hợp với dẫn xuất triterpene ưa mỡ. Đặc biệt trong ngành dược phẩm, saponin đã thu hút nhiều sự chú ý do nhiều đặc tính sinh học của chúng bao gồm khả năng kích thích phản ứng miễn dịch, khiến chúng trở thành ứng cử viên hàng đầu cho chất bổ trợ.
Tất cả những gì bạn cần biết về chiết xuất siêu âm
Chiết xuất hỗ trợ siêu âm (UAE), cũng là chiết xuất sonosound, là một phương pháp chiết xuất xanh, hiệu quả cao để phân lập các chất hoạt tính sinh học như protein, vitamin, polyphenol, sắc tố tự nhiên, lipid, v.v. từ ma trận thực vật. Chiết xuất siêu âm dựa trên nguyên lý làm việc của xâm thực âm thanh.
Khi sóng siêu âm cường độ cao được áp dụng cho các hệ thống chất lỏng, hiện tượng xâm thực âm thanh xảy ra, đó là hiện tượng tạo ra, phát triển và cuối cùng là sụp đổ của bong bóng chân không (xem hình bên dưới). Trong quá trình lan truyền sóng siêu âm, các bong bóng chân không dao động và phát triển cho đến khi chúng đạt đến điểm mà chúng không thể hấp thụ thêm năng lượng. Ở đỉnh điểm của bong bóng, chúng sụp đổ dữ dội, gây ra các tác động nhiệt, cơ học và hóa học cục bộ. Các hiệu ứng cơ học bao gồm áp suất cao lên đến 1000atm, nhiễu loạn và lực cắt mạnh. Những lực đó phá vỡ thành tế bào và thúc đẩy sự truyền khối lượng giữa bên trong tế bào và dung môi, giải phóng các hợp chất hoạt tính sinh học vào chất lỏng xung quanh (tức là dung môi).
Chiết xuất chất rắn-lỏng siêu âm các hợp chất từ thực vật và mô tế bào đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Việc áp dụng sóng siêu âm cường độ cao thúc đẩy quá trình chiết xuất đáng kể. Bên cạnh việc tăng cường quy trình – dẫn đến năng suất cao hơn và thời gian chiết xuất ngắn hơn – Sự suy thoái nhiệt và mất các thành phần nhạy cảm với nhiệt độ được ngăn chặn vì siêu âm là xử lý không nhiệt. Hơn nữa, chiết xuất siêu âm có chi phí đầu tư và vận hành thấp, giảm sử dụng dung môi và / hoặc cho phép sử dụng dung môi xanh hơn, làm cho nó trở thành một kỹ thuật chiết xuất tiết kiệm và thân thiện với môi trường. Vượt trội so với các phương pháp chiết xuất thông thường, chiết xuất hỗ trợ siêu âm (UAE) đã được áp dụng từ ngành công nghiệp thực phẩm để sản xuất các hoạt chất sinh học với lợi ích kinh tế.