Procesul de extragereantociani din florile de mazăre flutureeste un pas cheie în deblocarea potențialului lor pentru aplicații industriale. Acest document oferă o-discuție aprofundată despre metodele de extracție cu antociani, factorii care afectează eficiența extracției, strategiile de optimizare și aplicațiile practice ale pigmenților extrași. Dar cum se extrage antocianina din floarea de mazăre fluture?
Ce esteCompoziția chimică a antocianilor din florile de mazăre fluture?
Pudra de floare de mazăre de fluture este unică prin faptul că pigmenții săi sunt dominați de ternatine, care sunt derivați ai antocianilor pe bază de delfinidin-. Aceste molecule sunt adesea acilate cu grupări acil aromatice, cum ar fi p-cumaroil, cafeoil și feruloil. Acilarea contribuie la stabilitatea pigmenților, permițându-le să reziste la degradare sub căldură sau lumină.
• Antocianine majore: Derivați delfinidin-3,3′,5′-triglucozidici.
• Ternatine: Antocianine poliacilate responsabile de culoarea albastru intens a florii.
• Alte flavonoide prezente: Kaempferol si quercetin glicozide.
Sensibilitatea la pH a antocianilor de mazăre fluture le permite să prezinte tranziții de culoare, făcându-le populare pentru ceaiurile funcționale și coloranții alimentari naturali. La pH acid, pigmenții devin violet în roz; la pH neutru sau alcalin, prezintă nuanțe de albastru până la verde.
Extracția este în esență un proces de transfer de masă în care substanțele dizolvate (antocianine) difuzează dintr-o fază solidă (țesutul florii) într-un solvent. Eficiența acestui proces depinde de distrugerea pereților celulelor plantelor pentru a elibera conținutul intracelular. Principiile cheie includ următoarele.
• Solubilitate:
Antocianinele sunt molecule polare și, prin urmare, sunt foarte solubile în solvenți polari precum apa, metanolul, etanolul și acetona.
• Difuzie:
Viteza cu care solventul pătrunde în materialul vegetal și antocianii dizolvați difuzează.
• Perturbarea celulelor:
Tehnicile care descompun peretele celular rigid (de exemplu, măcinare, încălzire, ultrasunete) îmbunătățesc eliberarea compușilor.
• Chices cu solvent
Alegerea solventului este primordială. Trebuie să fie eficient, sigur pentru aplicația prevăzută (în special pentru alimente și produse farmaceutice) și economic.
Cum se extrage antocianina din florile de mazăre fluture?
Iată un protocol standard care utilizează o metodă simplă și eficientă care poate fi replicată într-un cadru de laborator.
Materiale și echipamente
• Materii prime:
Flori uscate de mazăre fluture (de preferință petale separate de caliciul verde, deoarece caliciul conține clorofilă care poate contamina culoarea).
• Solvent:
Etanol alimentar-(de exemplu, 50-70% în apă) sau apă acidificată (de exemplu, cu 1% acid citric sau 0,01% HCI). Acidificarea ajută la stabilizarea antocianilor prin menținerea formei de cationi flavylium (nuanță roșie).
• Echipamente:
Balanță analitică, râșniță sau blender, baloane sau pahare Erlenmeyer, agitator magnetic cu placă fierbinte, termometru, sită sau hârtie de filtru (Whatman No. 1), instalație de filtrare în vid, cilindri de măsurare, evaporator rotativ, sticle de sticlă chihlimbar pentru depozitare.
Procedură
• Pregătirea probei:
Se cântărește o anumită cantitate de flori uscate de mazăre fluture (de exemplu, 50 de grame). Folosind o râșniță, pulverizați florile într-o pulbere fină. O dimensiune mai mică a particulelor mărește suprafața, ceea ce duce la o extracție mai eficientă.
• Prepararea solventului:
Pregătiți solventul de extracție. De exemplu, preparați 500 mL de etanol 60% (v/v) amestecând 300 mL de etanol 100% cu 200 mL de apă distilată. Se acidulează solventul prin adăugarea de acid citric la o concentrație de 1% (g/v). Aceasta înseamnă adăugarea a 5 grame de acid citric la 500 ml de solvent.
• Procesul de extracție:
Transferați materialul floral sub formă de pulbere într-un balon Erlenmeyer de 1000 ml.
Adăugați solventul preparat în balon într-un raport solid-la-lichid de 1:10.
Puneți balonul pe un agitator magnetic cu o plită fierbinte. Setați temperatura la 50 de grade și agitați la o viteză constantă pentru o perioadă definită, de obicei 60-90 de minute. Căldura ușoară și agitația sporesc semnificativ eficiența extracției în comparație cu macerarea la rece.
Acoperiți balonul cu folie de aluminiu pentru a proteja antocianii-sensibili la lumină de degradare.
• Filtrare:
După timpul de extracție, scoateți balonul de pe foc și lăsați-l să se răcească. Filtrați mai întâi amestecul printr-o cârpă de muselină sau o sită pentru a îndepărta cea mai mare parte a resturilor de plante. Apoi, efectuați o a doua filtrare prin hârtie de filtru (sau sub vid) pentru a obține un extract lichid limpede, albastru profund.
• Concentrare (Opțional, dar recomandat):
Extractul brut este diluat. Pentru a concentra antocianii, utilizați un evaporator rotativ (rotovap). Setați temperatura băii de apă la 40-45 de grade (pentru a evita degradarea termică) și aplicați un vid pentru a scădea punctul de fierbere al solventului. Acest proces va evapora etanolul și puțină apă, rezultând un extract concentrat, vâscos. Alternativ, pentru extractele apoase, liofilizarea (liofilizarea) poate fi utilizată pentru a produce o pulbere uscată.
• Depozitare:
Depozitați extractul lichid concentrat final sau pudra de floare de mazăre de fluture într-o sticlă de culoare chihlimbar, spălată cu azot gazos dacă este posibil și păstrați-o la 4 grade. Lumina, oxigenul și căldura sunt inamicii principali ai stabilității antocianinei.
CeFactorii afecteazăExtracția cu antociani?
Extracția antocianilor din florile de mazăre fluture este influențată de mai multe variabile. Optimizarea acestor factori este necesară pentru a obține un randament maxim și pentru a menține stabilitatea pigmentului.
Selectarea solventului
Acesta este cel mai critic factor. Antociani din pulbere de flori de mazăre de fluture, care sunt molecule polare, deci sunt necesari solvenți polari.
• Apa:
Cel mai simplu, mai sigur și mai ieftin solvent. Ideal pentru aplicații alimentare. Cu toate acestea, apa poate co-extrage zaharuri, proteine și alte impurități-solubile în apă. Eficiența extracției poate fi scăzută.
• Apă acidificată:
Adăugarea unei cantități mici de acid slab (cum ar fi acidul citric, acidul acetic sau acidul clorhidric) în apă (pH 1-3) protonează molecula de antociani, stabilizând-o sub formă de cationi flavylium (care este roșu, dar pare mai stabil în timpul extracției) și îmbunătățind solubilitatea și randamentul acesteia. Aceasta este o practică foarte comună.
• Etanol-Amesturi de apă:
Un amestec de etanol și apă (de exemplu, 50-80% etanol) este adesea cel mai eficient solvent. Etanolul este sigur pentru uz alimentar și cosmetic (statut GRAS) și are o polaritate bună pentru antociani. Apa ajută la umflarea țesutului plantei, permițând etanolului să pătrundă mai bine. Procente mai mari de etanol pot fi mai puțin eficiente pentru ternatinele foarte polare.
• Alți solvenți:
Metanolul este foarte eficient în mediul de laborator, dar este toxic și nepotrivit pentru extractele alimentare-.
Raport solid-la-lichid
Raportul dintre masa pulberii de plante și volumul solventului este crucial. Un raport prea mare (prea multă pulbere) duce la saturarea cu solvent, limitând extracția ulterioară. Un raport prea mic (prea mult solvent) este o risipă. Un raport optim asigură utilizarea eficientă a solventului și a energiei. Rapoartele optimizate tipice variază de la 1:10 la 1:50 (g/v).
Temperatură
Ca regulă generală, creșterea temperaturii crește randamentul de extracție prin reducerea vâscozității solventului și creșterea vitezei de difuzie. Cu toate acestea, antocianinele sunt labile din punct de vedere termic. Există o fereastră optimă de temperatură (de obicei 40-70 de grade pentru HAE și mai mică pentru EAU/MAE) dincolo de care degradarea are loc mai repede decât extracția, ceea ce duce la o pierdere netă de antociani.
Timp
Timpul de extracție trebuie optimizat. Inițial, randamentul crește rapid cu timpul, pe măsură ce antocianii difuzează. Cu toate acestea, se ajunge la un punct de echilibru în care nu mai sunt extrași compuși. Extracția prelungită dincolo de acest punct este ineficientă și poate expune antocianinele extrase la condiții degradante (oxigen, lumină, căldură).
pH
După cum sa menționat, un pH scăzut (mediu acid) este foarte favorabil pentru stabilitatea antocianinei în timpul extracției. Un pH neutru sau alcalin poate provoca degradarea rapidă și pierderea culorii.
Rezumat
Extracția antocianilor din pulbere de flori de mazăre de fluture din florile de mazăre de fluture reprezintă un pas crucial în valorificarea valorii lor ca pigmenți naturali și compuși bioactivi. De la metode convenționale de solvenți până la tehnologii ecologice avansate, diferite tehnici pot fi adaptate pentru a maximiza randamentul, a menține stabilitatea și a satisface cerințele industriale. Metodele de purificare și analitică asigură calitatea antocianilor pentru utilizare în alimente, suplimente, cosmetice și ambalaje inovatoare. Guanjie Biotech este un furnizor în vrac de pulbere de flori de mazăre de fluture, care asigură o sursă de încredere de materii prime de-înaltă calitate pentru extracția antocianilor și aplicațiile conexe. Bine ați venit să ne întrebați lainfo@gybiotech.com.
Referinţăs
[1] Khoo, HE, Azlan, A., Tang, ST și Lim, SM (2017). Antocianidine și antocianine: pigmenți colorați ca alimente, ingrediente farmaceutice și potențiale beneficii pentru sănătate. Food & Nutrition Research, 61(1), 1361779.
[2] Escher, GB, Wen, M., Zhang, L., Rosso, ND și Granato, D. (2020). Compoziţia chimică şi proprietăţile bioactive ale Clitoria ternatea L.: O privire de ansamblu. Trends in Food Science & Technology, 102, 114–129.
[3] Kong, JM, Chia, LS, Goh, NK, Chia, TF și Brouillard, R. (2003). Analiza și activitățile biologice ale antocianilor. Phytochemistry, 64(5), 923–933.
[4] Patras, A., Brunton, NP, O'Donnell, C. și Tiwari, BK (2010). Efectul prelucrării termice asupra stabilității antocianilor din alimente: mecanisme și cinetică de degradare. Trends in Food Science & Technology, 21(1), 3–11.
[5] Srivastava, A., Akoh, CC, Yi, W. și Fischer, J. (2007). Efectul antocianilor asupra proprietăților fizico-chimice și stabilității sistemelor alimentare model. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55(22), 9020–9027.
[6] Yoshida, K., Mori, M. și Kondo, T. (2009). Dezvoltarea culorii florii albastre de către antociani: de la structura chimică la fiziologia celulară. Rapoarte despre produse naturale, 26(7), 884–915.
[7] Nair, V. și Mazumder, A. (2019). Solvenți eutectici profundi naturali pentru extracția compușilor bioactivi: o revizuire. Journal of Molecular Liquids, 296, 111928.
