การสกัดสารแอนโทไซยานินจากดอกอัญชัน

กระบวนการสกัดแอนโทไซยานินจากดอกอัญชันเป็นก้าวสำคัญในการปลดล็อกศักยภาพสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม เอกสารนี้ให้การอภิปรายเชิงลึก-เกี่ยวกับวิธีการสกัดแอนโทไซยานิน ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสกัด กลยุทธ์การปรับให้เหมาะสม และการประยุกต์ใช้เม็ดสีที่สกัดได้ในทางปฏิบัติ แต่จะสกัดสารแอนโทไซยานินจากดอกอัญชันได้อย่างไร?

อะไรคือองค์ประกอบทางเคมีของแอนโทไซยานินในดอกอัญชัน?

ผงดอกอัญชันมีเอกลักษณ์เฉพาะตรงที่เม็ดสีของมันมีสารเทอร์นาติน ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของแอนโทไซยานินที่มีเดลฟีนิดิน{0}}เป็นหลัก โมเลกุลเหล่านี้มักถูกเอซิเลตด้วยหมู่อะโรมาติกเอซิล เช่น พี-คูมาโรอิล, คาเฟโออิล และเฟรูโลอิล มอยอิตี การเกิดอะซิเลชันช่วยให้เม็ดสีคงตัว จึงสามารถต้านทานการย่อยสลายภายใต้ความร้อนหรือแสงได้

• แอนโทไซยานินหลัก: อนุพันธ์เดลฟีนิดิน-3,3′,5′-ไตรกลูโคไซด์

• เทอร์นาติน: สารโพลีเอไซเลทแอนโทไซยานินที่ทำให้ดอกไม้มีสีฟ้าเข้ม

• มีฟลาโวนอยด์อื่นๆ: Kaempferol และ quercetin glycosides

ความไวต่อ pH ของแอนโทไซยานินของอัญชันช่วยให้พวกมันแสดงการเปลี่ยนสีได้ ทำให้พวกมันเป็นที่นิยมสำหรับชาฟังก์ชั่นและสีผสมอาหารตามธรรมชาติ ที่ pH ที่เป็นกรด เม็ดสีจะเปลี่ยนสีม่วงเป็นสีชมพู ที่ pH เป็นกลางหรือเป็นด่าง จะแสดงเฉดสีน้ำเงินถึงเขียว

อะไรปัจจัยที่มีผลกระทบการสกัดแอนโทไซยานิน?

การสกัดสารแอนโทไซยานินจากดอกอัญชันได้รับอิทธิพลจากตัวแปรหลายประการ การปรับปัจจัยเหล่านี้ให้เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุดและรักษาความคงตัวของเม็ดสี

การเลือกตัวทำละลาย

นี่คือปัจจัยที่สำคัญที่สุด ผงดอกอัญชันมีสารแอนโทไซยานินซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีขั้วจึงจำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายที่มีขั้ว

• น้ำ:

ตัวทำละลายที่ง่ายที่สุด ปลอดภัยที่สุด และถูกที่สุด เหมาะสำหรับการใช้งานด้านอาหาร อย่างไรก็ตาม น้ำสามารถ-ดึงน้ำตาล โปรตีน และสิ่งสกปรกที่ละลายน้ำได้อื่นๆ-ออกมาได้ ประสิทธิภาพการสกัดอาจต่ำ

• น้ำที่เป็นกรด:

การเติมกรดอ่อนจำนวนเล็กน้อย (เช่น กรดซิตริก กรดอะซิติก หรือกรดไฮโดรคลอริก) ลงในน้ำ (pH 1-3) จะทำให้โมเลกุลแอนโทไซยานินโปรตอน และทำให้เสถียรในรูปไอออนบวกของฟลาวิเลียม (ซึ่งมีสีแดงแต่ดูเสถียรกว่าในระหว่างการสกัด) และปรับปรุงความสามารถในการละลายและผลผลิต นี่เป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปมาก

• เอทานอล-ส่วนผสมของน้ำ:

ส่วนผสมของเอธานอลและน้ำ (เช่น เอทานอล 50-80%) มักเป็นตัวทำละลายที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด เอทานอลปลอดภัยสำหรับใช้เป็นอาหารและเครื่องสำอาง (สถานะ GRAS) และมีขั้วที่ดีสำหรับแอนโทไซยานิน น้ำช่วยให้เนื้อเยื่อพืชขยายตัวทำให้เอธานอลซึมผ่านได้ดีขึ้น เปอร์เซ็นต์เอทานอลที่สูงขึ้นอาจมีประสิทธิผลน้อยลงสำหรับเทอร์นาตินที่มีขั้วสูง

• ตัวทำละลายอื่นๆ:

เมทานอลมีประสิทธิภาพมากในห้องปฏิบัติการ แต่เป็นพิษและไม่เหมาะสำหรับสารสกัดเกรดอาหาร-

อัตราส่วนของแข็ง-ต่อ-ของเหลว

อัตราส่วนของมวลผงพืชต่อปริมาตรตัวทำละลายเป็นสิ่งสำคัญ อัตราส่วนที่สูงเกินไป (ผงมากเกินไป) จะทำให้ตัวทำละลายอิ่มตัว ซึ่งจำกัดการสกัดเพิ่มเติม อัตราส่วนที่ต่ำเกินไป (ตัวทำละลายมากเกินไป) ถือเป็นการสิ้นเปลือง อัตราส่วนที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการใช้ตัวทำละลายและพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ อัตราส่วนที่ปรับให้เหมาะสมโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 1:10 ถึง 1:50 (w/v)

อุณหภูมิ

ตามกฎทั่วไป การเพิ่มอุณหภูมิจะเพิ่มผลผลิตในการสกัดโดยการลดความหนืดของตัวทำละลายและเพิ่มอัตราการแพร่ อย่างไรก็ตาม แอนโทไซยานินสามารถทนต่อความร้อนได้ มีช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด (ปกติคือ 40-70 องศาสำหรับ HAE และต่ำกว่าสำหรับ UAE/MAE) ซึ่งเกินกว่านั้นการย่อยสลายจะเกิดขึ้นเร็วกว่าการสกัด ส่งผลให้มีการสูญเสียแอนโทไซยานินสุทธิ

เวลา

เวลาในการสกัดต้องได้รับการปรับให้เหมาะสม ในตอนแรกผลผลิตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากแอนโทไซยานินแพร่กระจายออกไป อย่างไรก็ตาม เมื่อถึงจุดสมดุลแล้ว โดยที่ไม่มีการสกัดสารประกอบอีกต่อไป การสกัดเป็นเวลานานเกินกว่าจุดนี้จะไม่มีประสิทธิภาพ และอาจทำให้แอนโธไซยานินที่สกัดออกมาอยู่ในสภาวะที่เสื่อมโทรม (ออกซิเจน แสง ความร้อน)

ค่า pH

ตามที่กล่าวไว้ ค่า pH ต่ำ (สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด) เอื้ออำนวยต่อความคงตัวของแอนโทไซยานินในระหว่างการสกัดอย่างมาก ค่า pH ที่เป็นกลางหรือเป็นด่างอาจทำให้สีเสื่อมลงอย่างรวดเร็วและสูญเสียสีได้

สรุป

การสกัดสารแอนโทไซยานินผงดอกอัญชันจากดอกอัญชันถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการควบคุมคุณค่าของสารดังกล่าวในฐานะเม็ดสีธรรมชาติและสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ตั้งแต่วิธีการใช้ตัวทำละลายแบบดั้งเดิมไปจนถึงเทคโนโลยีสีเขียวขั้นสูง สามารถปรับแต่งเทคนิคต่างๆ เพื่อเพิ่มผลผลิตสูงสุด รักษาเสถียรภาพ และตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรม วิธีทำให้บริสุทธิ์และวิเคราะห์ทำให้มั่นใจในคุณภาพของแอนโทไซยานินสำหรับใช้ในอาหาร อาหารเสริม เครื่องสำอาง และบรรจุภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ Guanjie Biotech คือผู้จำหน่ายผงดอกอัญชันจำนวนมาก ซึ่งรับประกันแหล่งวัตถุดิบคุณภาพสูง-ที่เชื่อถือได้สำหรับการสกัดแอนโทไซยานินและการใช้งานที่เกี่ยวข้อง ยินดีต้อนรับสู่สอบถามกับเราได้ที่info@gybiotech.com.

อ้างอิงs

(1) Khoo, HE, Azlan, A., Tang, ST, & Lim, SM (2017) แอนโทไซยานิดินและแอนโทไซยานิน: เม็ดสีที่เป็นอาหาร ส่วนผสมทางยา และประโยชน์ต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น การวิจัยด้านอาหารและโภชนาการ 61(1) 1361779

[2] Escher, GB, Wen, M., Zhang, L., Rosso, ND, & Granato, D. (2020) องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติออกฤทธิ์ทางชีวภาพของ Clitoria ternatea L.: ภาพรวม แนวโน้มด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร, 102, 114–129

[3] Kong, JM, Chia, LS, Goh, NK, Chia, TF, & Brouillard, R. (2003) การวิเคราะห์และฤทธิ์ทางชีวภาพของแอนโทไซยานิน ไฟโตเคมี, 64(5), 923–933.

(4) Patras, A., Brunton, NP, O'Donnell, C., & Tiwari, BK (2010) ผลของการแปรรูปด้วยความร้อนต่อความคงตัวของแอนโทไซยานินในอาหาร: กลไกและจลนพลศาสตร์ของการย่อยสลาย แนวโน้มด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการอาหาร, 21(1), 3–11

[5] Srivastava, A. , Akoh, CC, Yi, W. , & Fischer, J. (2007) ผลของแอนโทไซยานินต่อคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและความคงตัวของระบบอาหารต้นแบบ วารสารเคมีเกษตรและอาหาร, 55(22), 9020–9027.

[6] Yoshida, K., Mori, M., & Kondo, T. (2009) การพัฒนาสีของดอกไม้สีฟ้าโดยแอนโทไซยานิน: จากโครงสร้างทางเคมีไปจนถึงสรีรวิทยาของเซลล์ รายงานผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ, 26(7), 884–915.

[7] แนร์, วี, & มาซุมเดอร์, เอ. (2019) ตัวทำละลายยูเทคติกล้ำลึกตามธรรมชาติสำหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ: บทวิจารณ์ วารสารโมเลกุลของเหลว, 296, 111928.