Y broses o echdynnuanthocyaninau o flodau pys glöyn bywyn gam allweddol i ddatgloi eu potensial ar gyfer cymwysiadau diwydiannol. Mae'r ddogfen hon yn rhoi -trafodaeth fanwl o ddulliau echdynnu anthocyanin, ffactorau sy'n effeithio ar effeithlonrwydd echdynnu, strategaethau optimeiddio, a chymwysiadau ymarferol y pigmentau a echdynnwyd. Ond sut i echdynnu anthocyanin o flodyn pys glöyn byw?
Beth yw'rCyfansoddiad Cemegol Anthocyaninau mewn blodau Pys Glöynnod Byw?
Mae'r powdr blodau pys glöyn byw yn unigryw gan fod ei bigmentau'n cael eu dominyddu gan ternatins, sy'n ddeilliadau o anthocyaninau sy'n seiliedig ar delphinidin. Mae'r moleciwlau hyn yn aml wedi'u haylu â grwpiau acyl aromatig fel p-coumaroyl, caffeoyl, a feruloyl moieties. Mae'r acylation yn cyfrannu at sefydlogrwydd y pigmentau, gan ganiatáu iddynt wrthsefyll diraddio o dan wres neu olau.
• Anthocyaninau mawr: Delphinidin-3,3′,5′-deilliadau triglucoside.
• Ternatinau: Anthocyaninau polyaylaidd sy'n gyfrifol am liw glas dwfn y blodyn.
• Mae flavonoidau eraill yn bresennol: glycosidau Kaempferol a quercetin.
Mae sensitifrwydd pH anthocyaninau pys glöyn byw yn caniatáu iddynt arddangos trawsnewidiadau lliw, gan eu gwneud yn boblogaidd ar gyfer te swyddogaethol a lliwyddion bwyd naturiol. Ar pH asidig, mae'r pigmentau'n troi'n borffor i binc; ar pH niwtral neu alcalïaidd, maent yn arddangos arlliwiau glas i wyrdd.
Mae echdynnu yn ei hanfod yn broses drosglwyddo màs lle mae hydoddion (anthocyaninau) yn ymledu o wedd solet (meinwe blodau) i doddydd. Mae effeithlonrwydd y broses hon yn dibynnu ar dorri i lawr y cellfuriau planhigion i ryddhau'r cynnwys mewngellol. Mae'r egwyddorion allweddol yn cynnwys y canlynol.
• Hydoddedd:
Moleciwlau pegynol yw anthocyaninau ac felly maent yn hydawdd iawn mewn toddyddion pegynol fel dŵr, methanol, ethanol, ac aseton.
• Trylediad:
Y gyfradd y mae'r toddydd yn treiddio i'r deunydd planhigion a'r anthocyaninau toddedig yn tryledu.
• Amhariad Cell:
Mae technegau sy'n torri i lawr y cellfur anhyblyg (ee, malu, gwresogi, uwchsain) yn gwella rhyddhau cyfansoddion.
• Toddyddion Toddyddion
Mae'r dewis o doddydd yn hollbwysig. Rhaid iddo fod yn effeithiol, yn ddiogel ar gyfer y cais arfaethedig (yn enwedig ar gyfer bwyd a fferyllol), ac yn ddarbodus.
Sut i Dynnu Anthocyanin o flodau Pys Glöynnod Byw?
Dyma brotocol safonol sy'n defnyddio dull syml ac effeithiol y gellir ei ailadrodd mewn labordy.
Deunyddiau ac Offer
• Deunydd Crai:
Blodau pys glöyn byw sych (petalau wedi'u gwahanu oddi wrth y calyx gwyrdd yn ddelfrydol, gan fod y calyx yn cynnwys cloroffyl a all halogi'r lliw).
• Toddyddion:
Bwyd-ethanol gradd (ee, 50-70% mewn dŵr) neu ddŵr wedi'i asideiddio (ee, gydag asid citrig 1% neu 0.01% HCl). Mae asideiddio yn helpu i sefydlogi'r anthocyaninau trwy gynnal y ffurf cation flavylium (lliw coch).
• Offer:
Cydbwysedd dadansoddol, grinder neu gymysgydd, fflasgiau neu biceri Erlenmeyer, trowr magnetig gyda phlât poeth, thermomedr, rhidyll neu bapur hidlo (Whatman No. 1), gosodiad hidlo gwactod, silindrau mesur, anweddydd cylchdro, poteli gwydr ambr i'w storio.
Gweithdrefn
• Paratoi Sampl:
Pwyswch swm penodol o flodau pys glöyn byw sych (ee, 50 gram). Gan ddefnyddio grinder, maluriwch y blodau yn bowdr mân. Mae maint gronynnau llai yn cynyddu'r arwynebedd, gan arwain at echdynnu mwy effeithlon.
• Paratoi Toddyddion:
Paratowch y toddydd echdynnu. Er enghraifft, paratowch 500 mL o 60% ethanol (v/v) trwy gymysgu 300 mL o 100% ethanol â 200 mL o ddŵr distyll. Asidiwch y toddydd trwy ychwanegu asid citrig i grynodiad o 1% (w/v). Mae hyn yn golygu ychwanegu 5 gram o asid citrig i'r 500 ml o doddydd.
• Proses Echdynnu:
Trosglwyddwch y deunydd blodau powdr i fflasg Erlenmeyer 1000 ml.
Ychwanegwch y toddydd parod i'r fflasg mewn cymhareb solid-i-hylif o 1:10.
Rhowch y fflasg ar droiwr magnetig gyda phlât poeth. Gosodwch y tymheredd i 50 gradd a chynhyrfu ar gyflymder cyson am gyfnod penodol, fel arfer 60-90 munud. Mae'r gwres ysgafn a'r cynnwrf yn gwella'n sylweddol yr effeithlonrwydd echdynnu o'i gymharu â maceration oer.
Gorchuddiwch y fflasg gyda ffoil alwminiwm i amddiffyn yr anthocyaninau sy'n sensitif i olau rhag diraddio.
• Hidlo:
Ar ôl yr amser echdynnu, tynnwch y fflasg o'r gwres a gadewch iddo oeri. Hidlwch y cymysgedd yn gyntaf trwy gadach mwslin neu ridyll i gael gwared ar y rhan fwyaf o weddillion y planhigyn. Yna, perfformiwch ail hidliad trwy bapur hidlo (neu o dan wactod) i gael echdyniad hylif glas dwfn clir.
• Crynodiad (Dewisol ond Argymhellir):
Mae'r dyfyniad crai yn wanedig. I grynhoi'r anthocyaninau, defnyddiwch anweddydd cylchdro (rotovap). Gosodwch dymheredd y baddon dŵr i 40-45 gradd (er mwyn osgoi diraddio thermol) a gosodwch wactod i ostwng berwbwynt y toddydd. Bydd y broses hon yn anweddu'r ethanol a rhywfaint o ddŵr, gan arwain at echdyniad gludiog crynodedig. Fel arall, ar gyfer echdynion dyfrllyd, gellir defnyddio rhewi-sychu (lyophilization) i gynhyrchu powdr sych.
• Storio:
Storiwch yr echdyniad hylif cryno terfynol neu'r powdr blodau pys glöyn byw mewn potel wydr ambr, wedi'i fflysio â nwy nitrogen os yn bosibl, a'i gadw ar 4 gradd. Golau, ocsigen a gwres yw prif elynion sefydlogrwydd anthocyanin.
BethFfactorau sy'n EffeithioEchdynnu Anthocyanin?
Mae nifer o newidynnau yn dylanwadu ar echdynnu anthocyaninau o flodau pys glöyn byw. Mae angen optimeiddio'r ffactorau hyn i gyflawni'r cynnyrch mwyaf a chynnal sefydlogrwydd pigment.
Dethol Toddyddion
Dyma'r ffactor mwyaf allweddol. Anthocyaninau powdr blodau pys glöyn byw, sef moleciwlau pegynol, felly mae angen toddyddion pegynol.
• Dŵr:
Y toddydd symlaf, mwyaf diogel a rhataf. Yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau bwyd. Fodd bynnag, gall dŵr-echdynnu siwgrau, proteinau, ac amhureddau toddadwy dŵr eraill. Gall yr effeithlonrwydd echdynnu fod yn isel.
• Dŵr Asidedig:
Mae ychwanegu ychydig bach o asid gwan (fel asid citrig, asid asetig, neu asid hydroclorig) i'r dŵr (pH 1-3) yn protonau'r moleciwl anthocyanin, gan ei sefydlogi ar ffurf cation flavylium (sy'n goch ond yn ymddangos yn fwy sefydlog yn ystod echdynnu) a gwella ei hydoddedd a'i gynnyrch. Mae hwn yn arfer cyffredin iawn.
• Ethanol-Cymysgeddau Dŵr:
Yn aml, cymysgedd o ethanol a dŵr (ee, 50-80% ethanol) yw'r toddydd mwyaf effeithiol. Mae ethanol yn ddiogel ar gyfer defnydd bwyd a chosmetig (statws GRAS) ac mae ganddo bolaredd da ar gyfer anthocyaninau. Mae'r dŵr yn helpu i chwyddo meinwe'r planhigyn, gan ganiatáu i ethanol dreiddio'n well. Gall canrannau ethanol uwch fod yn llai effeithiol ar gyfer y teratinau pegynol iawn.
• Toddyddion Eraill:
Mae methanol yn effeithlon iawn mewn gosodiadau labordy ond mae'n wenwynig ac yn anaddas ar gyfer echdynion gradd bwyd.
Cymhareb solet-i-Liquid
Mae cymhareb màs powdr planhigion i gyfaint toddyddion yn hanfodol. Mae cymhareb sy'n rhy uchel (gormod o bowdr) yn arwain at dirlawnder toddyddion, gan gyfyngu ar echdynnu pellach. Mae cymhareb sy'n rhy isel (gormod o doddydd) yn wastraffus. Mae cymhareb optimaidd yn sicrhau defnydd effeithlon o doddydd ac ynni. Mae cymarebau optimeiddio nodweddiadol yn amrywio o 1:10 i 1:50 (w/v).
Tymheredd
Fel rheol gyffredinol, mae tymheredd cynyddol yn cynyddu cynnyrch echdynnu trwy leihau gludedd toddyddion a chynyddu cyfraddau trylediad. Fodd bynnag, mae anthocyaninau wedi'u labelu'n thermol. Mae yna ffenestr tymheredd optimaidd (gradd 40-70 fel arfer ar gyfer HAE, ac yn is ar gyfer Emiradau Arabaidd Unedig/MAE) y tu hwnt i hynny mae diraddiad yn digwydd yn gyflymach nag echdynnu, gan arwain at golled net o anthocyaninau.
Amser
Rhaid optimeiddio amser echdynnu. I ddechrau, mae'r cynnyrch yn cynyddu'n gyflym gydag amser wrth i anthocyaninau ymledu. Fodd bynnag, cyrhaeddir pwynt o ecwilibriwm lle na chaiff mwy o gyfansoddion eu hechdynnu. Mae echdynnu hir y tu hwnt i'r pwynt hwn yn aneffeithlon a gall amlygu'r anthocyaninau a echdynnwyd i amodau diraddiol (ocsigen, golau, gwres).
pH
Fel y crybwyllwyd, mae pH isel (amgylchedd asidig) yn ffafriol iawn ar gyfer sefydlogrwydd anthocyanin yn ystod echdynnu. Gall pH niwtral neu alcalïaidd achosi diraddio cyflym a cholli lliw.
Crynodeb
Mae echdynnu anthocyaninau powdr blodau pys glöyn byw o flodau pys glöyn byw yn gam hanfodol i harneisio eu gwerth fel pigmentau naturiol a chyfansoddion bioactif. O ddulliau toddyddion confensiynol i dechnolegau gwyrdd uwch, gellir teilwra technegau amrywiol i sicrhau'r cynnyrch mwyaf posibl, cynnal sefydlogrwydd, a chwrdd â gofynion diwydiannol. Mae dulliau puro a dadansoddol yn sicrhau ansawdd anthocyaninau i'w defnyddio mewn bwyd, atchwanegiadau, colur a phecynnu arloesol. Mae Guanjie Biotech yn gyflenwr powdr blodau pys glöyn byw swmp, gan sicrhau ffynhonnell ddibynadwy o ddeunyddiau crai o ansawdd uchel ar gyfer echdynnu anthocyanin a chymwysiadau cysylltiedig. Croeso i holi gyda ni yninfo@gybiotech.com.
Cyfeiriads
[1] Khoo, AU, Azlan, A., Tang, ST, & Lim, SM (2017). Anthocyanidins ac anthocyaninau: pigmentau lliw fel bwyd, cynhwysion fferyllol, a'r manteision iechyd posibl. Ymchwil Bwyd a Maeth, 61(1), 1361779.
[2] Escher, GB, Wen, M., Zhang, L., Rosso, ND, & Granato, D. (2020). Cyfansoddiad cemegol a phriodweddau bioactif Clitoria ternatea L.: Trosolwg. Tueddiadau mewn Gwyddor a Thechnoleg Bwyd, 102, 114–129.
[3] Kong, JM, Chia, LS, Goh, NK, Chia, TF, & Brouillard, R. (2003). Dadansoddiad a gweithgareddau biolegol anthocyaninau. Ffytocemeg , 64(5), 923–933.
[4] Patras, A., Brunton, NP, O'Donnell, C., & Tiwari, BK (2010). Effaith prosesu thermol ar sefydlogrwydd anthocyanin mewn bwydydd: mecanweithiau a chineteg diraddio. Tueddiadau mewn Gwyddor a Thechnoleg Bwyd, 21(1), 3–11.
[5] Srivastava, A., Akoh, CC, Yi, W., & Fischer, J. (2007). Effaith anthocyaninau ar briodweddau ffisiocemegol a sefydlogrwydd systemau bwyd enghreifftiol. Cylchgrawn Cemeg Amaethyddol a Bwyd, 55(22), 9020–9027.
[6] Yoshida, K., Mori, M., & Kondo, T. (2009). Datblygiad lliw blodau glas gan anthocyaninau: o strwythur cemegol i ffisioleg celloedd. Adroddiadau Cynnyrch Naturiol, 26(7), 884–915.
[7] Nair, V., & Mazumder, A. (2019). Toddyddion ewtectig dwfn naturiol ar gyfer echdynnu cyfansoddion bioactif: Adolygiad. Journal of Molecular Hylifau, 296, 111928.
