Khai thác tỏi không dung môi siêu âm
Tỏi (Allium sativum) rất giàu các hợp chất organosulfur (ví dụ như allicin, glutathione), thúc đẩy nhiều lợi ích sức khỏe. Khai thác siêu âm là một kỹ thuật đáng tin cậy và hiệu quả để sản xuất chiết xuất tỏi tập trung cao. Ultrasonication kết quả trong năng suất cao chất lượng cao, chiết xuất phổ đầy đủ trong thời gian khai thác rất ngắn.
Chiết xuất tỏi cao cấp bằng cách khai thác siêu âm
Việc sử dụng sonicator loại đầu dò để chiết xuất các hợp chất allicin và organosulfur từ tỏi mang lại một số lợi thế, bao gồm năng suất cao và chất lượng chiết xuất tỏi cao, chế biến nhanh và cách tiếp cận thân thiện với môi trường, không dung môi. Những yếu tố này góp phần chung vào việc sản xuất chiết xuất tỏi chất lượng cao với hoạt tính sinh học tăng cường và thành phần nhất quán, làm cho nó trở thành phương pháp ưa thích cho các nhà nghiên cứu và các ngành công nghiệp tìm kiếm các sản phẩm có nguồn gốc tỏi cao cấp.
Dưới đây, chúng tôi thảo luận chi tiết về tác dụng có lợi của việc chiết xuất tỏi hỗ trợ siêu âm:
- Thứ nhất, một sonicator loại đầu dò sử dụng sóng siêu âm để tạo ra sóng siêu âm cường độ cao, được truyền qua đầu dò titan, được gọi là sonotrode, vào môi trường khai thác. Năng lượng cơ học này tạo ra bong bóng xâm thực trong chất lỏng, khiến chúng nhanh chóng sụp đổ. Trong quá trình này, sự nóng lên và làm mát cục bộ mạnh mẽ xảy ra, tạo ra sự nhiễu loạn vi mô và thay đổi áp suất hỗ trợ phá vỡ thành tế bào tỏi. Sự gián đoạn này tạo điều kiện cho việc giải phóng allicin và các hợp chất organosulfur khác bị mắc kẹt trong các tế bào, dẫn đến việc chiết xuất hiệu quả.
- Thứ hai, bản chất được kiểm soát và chính xác của sonication loại đầu dò cho phép tùy chỉnh quá trình khai thác. Các nhà sản xuất chiết xuất cũng như nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh các thông số như thời gian sonication, biên độ và nhiệt độ để tối ưu hóa các điều kiện khai thác, do đó tối đa hóa năng suất của các hợp chất allicin và organosulfur trong khi giảm thiểu sự xuống cấp của các hợp chất nhạy cảm. Mức độ kiểm soát này rất quan trọng để có được chiết xuất chất lượng cao với thành phần và hiệu lực phù hợp.
- Ngoài ra, quá trình sonication tương đối nhanh so với các phương pháp chiết xuất truyền thống như maceration hoặc chiết xuất Soxhlet. Hiệu quả này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giúp bảo quản độ tươi và hoạt tính sinh học của các hợp chất được chiết xuất. Thời gian chiết xuất ngắn hơn làm giảm sự tiếp xúc của chiết xuất tỏi với nhiệt và oxy, có thể làm suy giảm các hợp chất organosulfur nhạy cảm.
- Hơn nữa, khai thác siêu âm tương thích với bất kỳ dung môi, bao gồm các dung môi nhẹ và thân thiện với môi trường như nước, nước ethanol hoặc rượu. Điều này đặc biệt quan trọng khi chiết xuất tỏi được sản xuất để sử dụng làm phụ gia thực phẩm, hương vị, chất bổ sung chế độ ăn uống, dinh dưỡng hoặc dược phẩm, trong đó phải tránh nguy cơ ô nhiễm từ dung môi hoặc các hóa chất khác, để đảm bảo độ tinh khiết và an toàn của sản phẩm cuối cùng.

siêu âm homogenizer UIP2000hdT (2kW) với lò phản ứng mẻ khuấy liên tục
Khai thác Allicin dựa trên nước siêu âm
Allicin là phân tử thiosulfinate phong phú nhất được tìm thấy trong chiết xuất tỏi. Allicin có tác dụng chống vi khuẩn, chống vi-rút, chống nấm, chống nguyên sinh, chống ung thư và hạ đường huyết và cũng được biết là hỗ trợ sức khỏe tim mạch và hệ thống miễn dịch. Các hoạt động dược lý của tỏi chủ yếu liên quan đến phản ứng trao đổi thiol-disulphide với các protein chứa thiol.
Để sản xuất chiết xuất tỏi đậm đặc với lượng hợp chất organosulfur cao, khai thác siêu âm là một kỹ thuật đáng tin cậy và hiệu quả để cô lập thiol và các hoạt chất sinh học khác từ tỏi. Sonication giải phóng các thiol từ bên trong các tế bào tỏi và cho phép chuẩn bị một chiết xuất phổ đầy đủ của các phân tử sinh học tỏi. Để khai thác siêu âm tỏi, nước có thể được sử dụng làm dung môi, không độc hại, rẻ tiền và thân thiện với môi trường.

Sonicator UP200Ht để chiết xuất allicin, các hợp chất organosulfur và chất phytochemical từ tỏi.
Siêu âm Allicin khai thác giao thức
Để khai thác siêu âm tỏi, một số giao thức đã được thiết lập. Trong các nghiên cứu khoa học, một số nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng năng suất sonication trong các hợp chất allicin, alliin, organosulfur cao và các chất phytochemical khác từ tỏi.
Arzanlou et al. (2010) báo cáo khai thác siêu âm allicin từ tép tỏi sử dụng nước làm dung môi. Họ đã sử dụng 20g tép tỏi nghiền nát bằng tay. Họ đã sonicated tỏi ngâm trong nước cất 600mL trong 5 phút, sử dụng Hielscher UP200S (200watts) ở biên độ 100%. Một bồn tắm nước đá đã được sử dụng để tản nhiệt. Sau khi khai thác siêu âm, tỏi nghiền được ép qua một miếng vải mỏng năm lớp. Hệ thống treo được chuyển vào ống 50ml và ly tâm ở 1258g ở 4ºC trong 20 phút để tách các mảnh vụn còn lại khỏi chất lỏng. Supernatant được chuyển vào một ống 50mL vô trùng và niêm phong để lưu trữ.
Bose et al. (2014) so sánh khai thác loại đầu dò siêu âm với maceration truyền thống, sonication tắm và khai thác vi sóng. Kết quả cho thấy khai thác loại đầu dò siêu âm cho năng suất cao nhất của allicin.
Ismail et al. (2014) báo cáo khai thác siêu âm hiệu quả của các phân tử sinh học chứa lưu huỳnh cysteine và glutathione từ củ tỏi. Họ đã áp dụng khai thác siêu âm dựa trên nước để chiết xuất thiol từ củ tỏi bằng cách sử dụng UP100H ở cài đặt biên độ 100%. Họ phát hiện ra rằng nồng độ tỏi tối ưu là 10% (w / v) trong chiết xuất cốc mở. Định lượng thiol được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp thuốc thử Ellman. Họ thu được năng suất chiết xuất 0,170mM thiol. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng khai thác dựa trên nước siêu âm là một phương pháp đơn giản, an toàn và hiệu quả về chi phí để cô lập thiol từ tỏi.
- Không dung môi / gốc nước
- Năng suất khai thác cao
- Chiết xuất chất lượng cao
- không nhiệt
- chiết xuất phổ đầy đủ
- Quy trình nhanh chóng
- Xanh, thân thiện với môi trường
- Hoạt động đơn giản và an toàn
- bảo trì thấp
- ROI nhanh
Sonicators hiệu suất cao để chiết xuất tỏi
Hệ thống khai thác siêu âm Hielscher được sử dụng trên toàn thế giới trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm để sản xuất thương mại chiết xuất thực vật chất lượng cao được sử dụng làm phụ gia thực phẩm, bổ sung chế độ ăn uống và trị liệu. Wether mục tiêu của bạn là để sản xuất nhỏ hơn lô chiết xuất tỏi hoặc chế biến số lượng lớn chiết xuất thực vật chất lượng cao, Hielscher Ultrasonics có máy vắt siêu âm lý tưởng cho bạn.
Lợi thế cạnh tranh bằng cách khai thác siêu âm
Những lợi ích chính của việc khai thác siêu âm các hợp chất hoạt tính sinh học từ các vật liệu thực vật như tỏi bao gồm giảm đáng kể thời gian khai thác và chế biến, thân thiện với môi trường do khai thác dựa trên nước hoặc giảm sử dụng dung môi và CO nhỏ không đáng kể2khí thải, lượng năng lượng sử dụng thấp, cũng như hoạt động đơn giản và an toàn của các hệ thống siêu âm.
Tiêu chuẩn hóa quá trình với Hielscher Ultrasonics
Chiết xuất, được sử dụng trong thực phẩm hoặc dược phẩm, nên được sản xuất theo Thực hành sản xuất tốt (GMP) và theo thông số kỹ thuật chế biến tiêu chuẩn hóa. Hielscher Ultrasonics sonicators kỹ thuật số đi kèm với phần mềm thông minh, mà làm cho nó dễ dàng để thiết lập và kiểm soát quá trình sonication một cách chính xác. Ghi dữ liệu tự động ghi tất cả các thông số quá trình siêu âm như năng lượng siêu âm (tổng năng lượng và năng lượng ròng), biên độ, nhiệt độ, áp suất (khi cảm biến nhiệt độ và áp suất được gắn) với dấu ngày và giờ trên thẻ SD tích hợp. Điều này cho phép bạn sửa đổi từng lô xử lý siêu âm. Đồng thời, khả năng tái sản xuất và chất lượng sản phẩm cao liên tục được đảm bảo. Sự mạnh mẽ của tất cả các sonicators Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe.
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
- Arzanlou M., Bohlooli S. (2010): Inhibition of streptolysin O by allicin – an active component of garlic. Journal of Medical Microbiology Volume 59, Issue 9, 2010. 1044-1049.
- Ghasemi, Kamran; Bolandnazar, Sahebali; Tabatabaei, Seyed Jalal; Pirdashti, Hemmatollah; Arzanlou, Mohsen; Ebrahimzadeh, Mohammad; Fathi, Hamed (2015): Antioxidant properties of garlic as affected by selenium and humic acid treatments. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science 43, 2015. 1-9.
- Nur Izzah Ismail, Yumi Zuhanis Has-Yun Hashim, Parveen Jamal, Hamzah MohdSalleh, Rashidi Othman (2014): Ultrasonic-Assisted Extraction of Thiols from Garlic Bulbs. Advances in Environmental Biology, 8(3) Special 2014. 725-728.
- Sankhadip Bose, Bibek Laha, Subhasis Banerjee (2014): Quantification of allicin by high performance liquid chromatography‐ultraviolet analysis with effect of post‐ultrasonic sound and microwave radiation on fresh garlic cloves. Pharmacognosy Magazine Vol 10, Issue 38. April-June 2014, S288-S293.
Sự thật đáng biết
Tỏi và lợi ích sức khỏe của nó
Tỏi rất giàu các phân tử sinh học, mang lại cho tỏi tiềm năng của nó như cây thuốc và bổ sung chế độ ăn uống. 200 hợp chất khác nhau góp phần vào nhiều tác dụng có lợi cho sức khỏe của tỏi. Tép tỏi có hàm lượng các hợp chất organosulfur đặc biệt cao, chẳng hạn như alliin, allicin và các hợp chất γ-glutamylcysteine như γ-glutamyl-S-allylcysteine, γ-glutamyl-S-trans-1-propenylcysteine. Tỏi chứa ít nhất bốn lần lưu huỳnh nhiều hơn các loại rau giàu lưu huỳnh khác như hành tây, bông cải xanh và súp lơ. Những hợp chất chứa lưu huỳnh này mang lại cho tỏi mùi hăng và vị hăng.
Các phân tử sinh học chứa lưu huỳnh được gọi là hợp chất sulphhydryl và thuộc nhóm thiol. Chúng được tìm thấy trong tất cả các mô và tế bào của cơ thể con người và đóng một vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng sinh hóa quan trọng. Cysteine và glutathione (GHS) là hai thiol quan trọng có trong tỏi. Cysteine là một axit amin chứa lưu huỳnh có nhóm sulfhydryl phản ứng hóa học rất phản ứng. Glutathione (GHS), một tripeptide bao gồm các axit amin glutamate, cysteine và glycine, là hợp chất sulfhydryl khối lượng phân tử thấp phổ biến nhất trong cơ thể con người. Glutathione hoạt động như một chất siêu chống oxy hóa và có chức năng quan trọng trong cơ thể con người (ví dụ: hệ thống miễn dịch).
allicin
Allicin là một trong những phân tử sinh học quan trọng nhất trong tỏi cho thấy các tác dụng tăng cường sức khỏe khác nhau. Allicin không có trong tép tỏi còn nguyên vẹn, nhưng được tổng hợp, khi tỏi được cắt lát hoặc nghiền nát. Bằng cách ngâm mô tỏi, một loại enzyme gọi là alliinase được kích hoạt. Allinase bắt đầu chuyển đổi axit amin alliin thành allicin và các allylthiosulfinate khác. Sự hình thành allicin là quá trình nhanh chóng, được hoàn thành trong vòng vài giây sau khi nghiền nát một củ tỏi tươi.
khai thác siêu âm – Nguyên lý làm việc của hang động âm thanh
Nguyên lý làm việc của khai thác siêu âm (còn được gọi là khai thác sono) dựa trên hiện tượng xâm thực âm thanh. Ultrasonically tạo ra cavitation tạo ra lực cắt cao, vi nhiễu loạn, máy bay phản lực chất lỏng, và giới hạn cục bộ, nhiệt độ khắc nghiệt và chênh lệch áp suất. Các tác động cơ học của siêu âm hiệu suất cao phá vỡ thành tế bào, thúc đẩy sự xâm nhập của dung môi vào bên trong tế bào và tăng khối lượng truyền. Là một kỹ thuật chiết xuất không nhiệt, sonication ngăn chặn sự suy thoái nhiệt của các hợp chất hoạt tính sinh học. Các thông số quá trình siêu âm có thể được điều chỉnh chính xác với nguyên liệu thô và các chất mục tiêu, do đó chất lượng chiết xuất vượt trội được đảm bảo.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.