استخراج آنتوسیانین با استفاده از دستگاه هموزنایزر اولتراسونیک صنعتی

آنتوسیانین ها به طور گسترده ای به عنوان رنگ طبیعی و افزودنی تغذیه ای در محصولات غذایی استفاده می شود. عصاره گیری اولترا سونیک باعث آزاد شدن آنتوسیانین های با کیفیت بالا از گیاهان می شود که منجر به بازده بالاتر و سرعت بالاتر فرایند می شود. استفاده از امواج فراصوت (التراسونیک) یک تکنیک ملایم، سبز و کارآمد برای تولید صنعتی آنتوسیانین های غذایی و دارویی است.

آنتوسیانین ها

آنتوسیانین ها به طور گسترده ای به عنوان رنگ های طبیعی در صنایع غذایی استفاده می شوند. آنها طیف گسترده ای از تن رنگی دارند، از نارنجی تا قرمز، تا بنفش و آبی بسته به ساختار مولکولی و مقدار pH. علاقه به آنتوسیانین ها نه تنها بر اساس اثر رنگی آنها است، بلکه به دلیل خواص مفید برای سلامتی آنها نیز می باشد. با توجه به نگرانی های فزاینده محیطی و بهداشتی در مورد رنگ های مصنوعی، رنگ های طبیعی جایگزین مناسبی به عنوان رنگ سازگار با محیط زیست برای صنایع غذایی و دارویی هستند.

مزایای استخراج (عصاره گیری) التراسونیک

• بازدهی بالاتر فرآیند استخراج سریع – در عرض چند دقیقه

• عصاره با کیفیت بالا – استخراج ملایم و غیر حرارتی

• حلال های سبز (آب، اتانول، گلیسیرین، روغن های گیاهی و غیره)

• عملیات آسان و ایمن

• هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی کم

• استحکام و نگهداری کم

• روش سبز و سازگار با محیط زیست

چگونه آنتوسیانین ها را با استفاده از التراسونیک استخراج کنیم؟ مطالعات موردی

استخراج آنتوسیانین با دستگاه هموژنایزر اولتراسونیک صنعتی از برنج بنفش (Oryza Sativa L)

برنج بنفش از سویه Oryza Sativa (همچنین به عنوان برنج ویولت نوری یا ویولت شناخته می شود) به طور فوق العاده غنی از فنولیک هایی مانند گروه فاونوئید آنتوسیانین ها است. تورینی و همکاران (2018) از عصاره گیری اولترا سونیک برای جداسازی پلی فنول ها مانند آنتوسیانین ها و آنتی اکسیدان ها از کاریوپسیس (به صورت کامل، قهوه ای و نیمه جوشیده) و برگ های برنج بنفش استفاده کرد. عصاره گیری اولترا سونیک با استفاده از یک دستگاه التراسونیک 200 وات 26 کیلوهرتز و اتانول 60% به عنوان حلال انجام شد.

به منظور حفظ یکپارچگی آنتوسیانین، عصاره های اولتراسونیک در دمای 20- درجه سانتیگراد نگهداری شدند، که اجازه می داد آنها را حداقل تا سه ماه ذخیره کنند.

سیانیدین-3 گلوکوزید (همچنین به عنوان کریسانتمین شناخته می شود) تا حد زیادی آنتوسیانین اصلی شناسایی شده در گونه های Violet Nori، Artemide و Nerone بود که در مطالعه Turrini و همکاران مورد بررسی قرار گرفت، در حالی که peonidin-3-glucoside و cyanidin- 3-روتینوزید (همچنین آنتی رینین) در مقادیر کمتر یافت شد.

برگ های بنفش Oryza Sativa منبع عالی آنتوسیانین و محتوای فنل کل (TPC) است. با داشتن حدود 2 تا 3 برابر بیشتر از برنج و آرد، برگ های اوریزا ماده خام ارزان قیمتی برای استخراج آنتوسیانین ها هستند. عملکرد تخمینی حدود 4 کیلوگرم آنتوسیانین / تن از برگ تازه، به طور قابل توجهی بالاتر از برنج با 1 کیلوگرم آنتوسیانین در تن است که بر اساس مقادیر متوسط آنتوسیانین شناسایی شده در برنج ویولت نوری (1300 میکروگرم در گرم برنج، به عنوان سیانیدین-3-گلوکوزید) و با حساب حدود 68 کیلوگرم برنج از 100 کیلوگرم شلتوک محاسبه شده است.

استخراج آنتوسیانین از کلم قرمز با استفاده از اولتراسونیک (دستگاه هموژنایزر اولتراسونیک صنعتی)

روانفر و همکاران (2015) کارایی استخراج فراصوت (التراسونیک) آنتوسیانین ها از کلم قرمز را بررسی کرده اند. آزمایش‌های عصاره گیری اولترا سونیک با استفاده از یک دستگاه هموژنانیزر اولتراسونیک100 وات 30 کیلوهرتز انجام شده اند. نوک سونوترود با قطر 10 میلیمتر در مرکز یک بشر شیشه ای با ژاکت کنترل درجه حرارت قرار داده شده است.

قطعات کلم قرمز تازه برش خورده به ابعاد 5 میلی متر (مکعب شکل) و رطوبت 45/0±11/92 درصد برای این آزمایش استفاده شد. یک بشر شیشه‌ای با ژاکت حرارتی (حجم: 200 میلی‌لیتر) با 100 میلی‌لیتر آب مقطر و 2 گرم تکه‌های کلم قرمز پر شد. بشر با فویل آلومینیومی پوشانده شد تا از هدر رفتن حلال (آب) توسط تبخیر در طول فرآیند جلوگیری شود. در تمام آزمایش‌ها دمای داخل بشر با استفاده از کنترل‌کننده ترموستاتیک حفظ شد. نمونه‌ها در نهایت جمع‌آوری، فیلتر و با دور 4000 سانتریفیوژ شدند و از مایع رویی برای تعیین بازده آنتوسیانین استفاده شد. استخراج در حمام آب به عنوان آزمایش شاهد انجام شد. بازده بهینه آنتوسیانین از کلم قرمز در توان 100 وات، زمان 30 دقیقه و دمای 15 درجه سانتی گراد تعیین شد که منجر به بازده آنتوسیانین حدود 21 میلی گرم در لیتر شد.

رنگ کلم قرمز به دلیل تغییر رنگ بر روی مقدار pH به عنوان شاخص pH در فرمولاسیون های دارویی و همچنین به خاطر رنگ شدید آن به به عنوان آنتی اکسیدان و رنگ دهنده در سیستم های غذایی استفاده می شود.

مطالعات دیگر استخراج موفق اولتراسونیک آنتوسیانین ها از زغال اخته، تمشک، انگور، گیلاس، توت فرنگی و سیب زمینی شیرین بنفش را نشان می دهد.

استخراج کننده های التراسونیک (عصاره گیری با اولتراسونیک) با کارایی بالا

شرکت دانش بنیان فناوری ایرانیان پژوهش نصیر (فاپن) در ساخت پردازشگرهای اولتراسونیک با کارایی بالا برای تولید عصاره های با کیفیت بالا از مواد گیاهی تخصص دارد. مجموعه محصولات گسترده شرکت فاپن از دستگاه‌های اولتراسونیک‌کننده کوچک آزمایشگاهی گرفته تا سیستم‌های رومیزی قوی و کاملاً صنعتی، امواج التراسونیک با شدت بالا را برای استخراج و جداسازی مؤثر مواد زیست فعال (مانند آنتوسیانین‌ها، جینجرول، پیپرین، کورکومین و غیره) تولید می کنند. همه دستگاه های اولتراسونیک از 150 وات تا 4000 وات دارای نمایشگر رنگی برای کنترل دیجیتال و بسیاری از ویژگی های کاربر پسند دیگر هستند. سونوترودها و فلوسل ها (قطعاتی که در تماس با مواد هستند) را می توان اتوکلاو کرد و به راحتی تمیز نمود.

دستگاههای التراسونیک ایرانی طراحی شده و تولید شده در شرکت فاپن برای کارکرد 24 ساعته و 7 روزه تحت بار کامل ساخته شده‌اند، به تعمیر و نگهداری کم نیاز دارند و کار با آنها آسان و ایمن است. سیستم های ما قادر به ارائه دامنه های کم تا بسیار زیاد هستند. کنترل دقیق پارامترهای فرآیند اولتراسونیک تکرارپذیری و استانداردسازی فرآیند را تضمین می کند.

برای استخراج آنتوسیانین ها، ما سونوترودهای اولتراسونیک ویژه ای (همچنین به عنوان پروب یا هورن اولتراسونیک شناخته می شود) ارائه می دهیم که برای جداسازی مواد فعال با کیفیت بالا بهینه شده اند. همه سیستم‌های ما می‌توانند برای استخراج و امولسیون‌سازی پس از آن آنتوسیانین ها استفاده شوند. استحکام تجهیزات اولتراسونیک فاپن امکان عملکرد مداوم (24/7) را در وظایف سنگین و در محیط‌های سخت فراهم می‌کند.

خوب است بدانید

آنتوسیانین، یک رنگدانۀ با ارزش گیاهی

آنتوسیانین ها رنگدانه های گیاهی واکوئلی هستند که می توانند قرمز، بنفش، آبی یا سیاه به نظر برسند. رنگ رنگدانه های آنتوسیانین محلول در آب به مقدار pH آنها بستگی دارد. آنتوسیانین‌ها در واکوئل سلولی، بیشتر در گل‌ها و میوه‌ها، و همچنین در برگ‌ها، ساقه‌ها و ریشه‌ها نیز یافت می‌شوند، جایی که بیشتر در لایه‌های سلولی بیرونی مانند اپیدرم و سلول‌های مزوفیل محیطی یافت می‌شوند. بیشترین مقادیر یافت شده در طبیعت عبارتند از گلیکوزیدهای سیانیدین، دلفینیدین، مالویدین، پلارگونیدین، پئونیدین و پتونیدین.

نمونه های برجسته گیاهان غنی از آنتوسیانین شامل گونه های واکسینیوم مانند بلوبری، کرن بری، زغال اخته، توت های روبوس، تمشک سیاه، تمشک قرمز و توت سیاه، انگور سیاه، گیلاس، بادمجان، برنج سیاه، اوبه، سیب زمینی شیرین اوکیناوا، انگور کنکورد، انگور موسکادین، کلم قرمز و گلبرگ بنفشه. هلو و سیب گوشت قرمز نیز حاوی آنتوسیانین هستند. آنتوسیانین در موز، مارچوبه، نخود، رازیانه، گلابی و سیب زمینی کمتر است و ممکن است در ارقام خاصی از انگور فرنگی سبز اصلا وجود نداشته باشد.

آنتوسیانین ها یک جایگزین عالی برای جایگزینی مواد رنگی مصنوعی در محصولات غذایی هستند. آنتوسیانین ها برای استفاده به عنوان رنگ های غذایی در اتحادیه اروپا، استرالیا و نیوزیلند با کد رنگ E163 تایید شده اند. آنتوسیانین ها در میوه ها و سبزیجات یافت می شوند و می توان آنها را نوعی رنگدانه گیاهی محلول در آب توصیف کرد. از نظر شیمیایی، آنتوسیانین ها گلیکوزیدهای آنتوسیانیدین هستند که بر اساس ساختار 2-phenylbenzophyrylium (flavylium) هستند. بیش از 200 ماده شیمیایی گیاهی متمایز وجود دارد که در دسته آنتوسیانین ها قرار می گیرند. به عنوان رنگدانه اصلی در میوه ها و توت های وحشی، منابع زیادی وجود دارد که می توان آنتوسیانین ها را از آنها استخراج کرد. منبع برجسته آنتوسیانین پوست انگور است. رنگدانه های آنتوسیانین در پوست انگور عمدتاً از دی گلوکوزیدها، مونو گلوکوزیدها، مونوگلوکوزیدهای اسیله شده و همچنین دی گلوکوزیدهای اسیله شده پئونیدین، مالویدین، سیانیدین، پتونیدین و دلفینیدین تشکیل شده است. محتوای آنتوسیانین در انگور از 30 تا 750 میلی گرم در 100 گرم متغیر است. برجسته ترین آنتوسیانین ها سیانیدین، دلفینیدین، پلارگونیدین، پئونیدین، مالویدین و پتونیدین هستند.

به عنوان مثال آنتوسیانین‌های پئونیدین-3-کافئویل-p-هیدروکسی بنزوئیل سوفوروزید-5-گلوکوزید، پئونیدین-3-(6 اینچ-کافئویل-6‴-فرولوئیل سوفوروسید)-5-گلوکوزید، و سیانیدین-3-کافئوئیل-پی-هیدروکسی sophoroside-5-glucoside در سیب زمینی شیرین بنفش یافت می شود.

مزایای آنتوسیانین برای سلامتی

آنتوسیانین‌ها علاوه بر قابلیت فوق‌العاده‌شان برای عملکرد به‌عنوان رنگ‌کننده‌های غذایی طبیعی، به‌خاطر اثرات آنتی‌اکسیدانی‌شان بسیار ارزشمند هستند. بنابراین، آنتوسیانین ها اثرات مثبت زیادی بر سلامتی نشان می دهند. تحقیقات نشان داده است که آنتوسیانین‌ها می‌توانند آسیب DNA در سلول‌های سرطانی را مهار کنند، آنزیم‌های گوارشی را مهار کنند، تولید انسولین را در سلول‌های جدا شده پانکراس تحریک کنند، پاسخ‌های التهابی را کاهش دهند، از کاهش عملکرد مغز ناشی از افزایش سن محافظت کنند، سفتی رگ‌های خونی مویرگی را بهبود بخشند و از تجمع ترومبوسیت‌ها جلوگیری کنند.

حباب سازی صوتی

اغلب، مایعات حاوی حباب های گاز هستند که در برابر انحلال توسط چسبیدن به ناخالصی یا سطح، مقاوم هستند. تحت تاثیر فشار ترقیق از موج صوتی، حباب می تواند از گاز محلول در مایعات و همچنین بخار جزئی از مایع بوجود بیاید. متناسب با اندازه این حباب ها، فرکانس و دامنه فشار فراصوت، تغییرات فشار موج صوتی حبا ب ها را در حرکت شعاعی قرار می دهد. در طول فاز ترقیق، فشار منفی موج صوتی، منجر به افزایش حباب تا شعاع بیشینه­ای می شود که گاهاً حباب را مشاهده پذیر می نماید. مرحله فشرده سازی بعدی منجر به انقباظ حباب می شود. برای شرایط خاص، کاواک (حفره) در یک حرکت غیر خطی قرار می گیرد و فروریختگی حفره¹ در بازه زمانی کوتاه با مرحله بزرگ شدنش مقایسه می شود (شکل ‏1‑6)، از اینرو دینامیک فروریختگی در مقایسه با جرم و انتقال حرارت آن بسیار سریع است. حباب ها ایجاد فشار بالا می کنند و دما در شرایط بی در رو، در محتوی حباب افزایش می یابد. دمای چندین هزار درجه، فشار صدها بار، و نرخ گرمایش و سرمایش بواسطه این شرایط در نقطه داغ² بدست می آید. فروریختگی با نوسان های تکرار شدنی همراه است، توجه کنید که بعد از بالا آمدن، تا فاز رقیق شدن بعدی، یک موج صوتی دوباره و یک حباب سازی دوباره رخ می دهد.

فاپن از تست آزمایشگاهی تا صنعتی سازی محصول همراه شماست.

قیمت دستگاه هموژنایزر ایرانی

قیمت دستگاه هموژنایزر ایرانی بسته به نوع دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی، دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی و دستگاه هموژنایزر صنعتی متفاوت است. معمولاً توان دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی 3 تا 5 برابر دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی است ولی قیمت آن در حدود2 تا 2.5 برابر قیمت هموژنایزر آزمایشگاهی می باشد. همچنین توان یک دستگاه هموژنایزر صنعتی در حدود 3 تا 5 برابر دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی و 10 تا 14 برابر دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی است ولی قیمت هموژنایزر صنعتی در حدود 2 تا 3 برابر دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی می باشد. ولی به هر حال قیمت هموژنایزر قیمت بسیار مقرون به صرفه ای است چون دستگاه التراسونیک (اولتراسونیک) با درآمدزایی بسیار بالا قیمت دستگاه التراسونیک (اولترا سونیک) را جبران می کند.

جهت کسب اطلاع از قیمت دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی و قیمت دستگاه هموژنایزر صنعتی با شرکت فناوری ایرانیان پژوهش نصیر (فاپن) تماس بگیرید. همکاران ما ضمن مشاوره دقیق در خصوص خرید دستگاه هموژنایزر مورد نیاز صنعت شما، خرید دستگاه التراسونیک مقرون به صرفه را به شما پیشنهاد می دهند. زیرا خرید دستگاه هموژنایزر با توجه به طیف وسیع هموژنایزر ایرانی ساخت شرکت فاپن و قیمت دستگاه التراسونیک ایرانی که بسیار پایین تراز نمونه های اروپایی و حتی چینی می باشد نیاز به امکان سنجی، تست آزمایشگاهی، تست نیمه صنعتی یا پایلوت و تست صنعتی دارد تا بهترین نتیجه در خرید دستگاه هموژنایزر را داشته باشد.

برای مشاهده دستگاه های نصب و راه اندازی شده در صنایع غذایی لینک های زیر را ببینید:

نصب و راه اندازی سامانه عصاره گیری التراسونیک

https://www.aparat.com/v/agRAm

سامانه عصاره گیری التراسونیک

https://www.aparat.com/v/mcqux

تولید سس بالزامیک با التراسونیک

https://www.aparat.com/v/uxoVe

تولید نانوامولسیون با دستگاه التراسونیک هموژنایزر نیمه صنعتی

https://www.aparat.com/v/EMQDZ

پرمیل التراسونیک

https://www.aparat.com/v/r9BFR

1 collapse

2 Hot spot