استخراج بالموجات فوق الصوتية من المركبات النشطة من العنب والمنتجات الثانوية النبيذ

العنب (Vitis vinifera) ومنتجات الكرمة والنبيذ غنية بالبوليفينول والمواد النشطة بيولوجيا الأخرى ، وهي مركبات قيمة لإنتاج المكملات الطبية والغذائية. يسمح الاستخراج بالموجات فوق الصوتية بعزل بسيط وعالي الكفاءة للمركبات المشتقة من العنب والكرمة (مثل ثفل العنب والبذور والأوراق والسيقان واللي). الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية سريع وموثوق به ويتفوق على طرق الاستخراج الأخرى من خلال غلات أعلى وظروف استخراج أكثر اعتدالا ووقت استخراج أقصر وتكلفة أقل.

استخراج بالموجات فوق الصوتية من المواد الكيميائية النباتية من العنب والكرمة

تشمل المنتجات الثانوية من مزارع الكروم وعملية صنع النبيذ لب العنب ، وثفل (الجلود والبذور) ، والليز ، وأوراق العنب ، والسيقان ، والقصب ، والتي تشكل ما يصل إلى 30-40٪ وزن / وزن المواد الصلبة ، والتي يتم التخلص منها في الغالب دون استخدامها كنفايات. اكتشاف ثراء البوليفينول والمركبات النشطة بيولوجيا الأخرى في هذه المنتجات الثانوية للعنب والنبيذ ، تستخدم الصناعة بشكل متزايد هذه المواد النباتية لإنتاج مستخلصات قيمة. ريسفيراترول ، أنثوسيانيدينس ، بروانثوسيانيدين ، كيرسيتين وغيرها من المواد الموجودة في العنب والكرمة (Vitis vinifera) تستهلك بالفعل على نطاق واسع كمكملات طبية وتغذوية. كمصدر للمركبات المعززة للصحة ، يتم استخدام مقتطفات من المنتجات الثانوية Vitis vinifera في الصناعات الدوائية والغذائية ، مع دعم الزراعة المستدامة في نفس الوقت. استخراج بالموجات فوق الصوتية يسهل إطلاق المركبات النشطة بيولوجيا من العنب والمنتجات الثانوية العنب. الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية هو تقنية استخراج راسخة منذ فترة طويلة تستخدم للمركبات الصيدلانية والغذائية. يعطي غلة مستخلص عالية جدا في إجراء استخراج قصير ويعمل مع أي مذيب (على سبيل المثال ، الماء ، الإيثانول ، الأيزوبروبانول ، الهكسان ، إلخ.)

استخراج بالموجات فوق الصوتية من مادة البوليفينول من بذور العنب

بذور العنب غنية بالبروانثوسيانيدين وبالتالي فهي مصدر كبير لإنتاج مستخلصات بروانثوسيانيدين للمكملات الطبية والغذائية. يمكن أن يثبت Thilakarathna and Rupasinghe (2022) الكفاءة الفائقة للموجات فوق الصوتية تحت درجات حرارة مرتفعة يتم التحكم فيها ، مما أدى إلى زيادة غلة بروانثوسيانيدين ووقت استخراج أقصر بكثير (الموجات فوق الصوتية 53 دقيقة مقابل استخراج المذيبات التقليدية 150 ساعة!).
إدخال الحرارة والموجات فوق الصوتية يقلل بشكل كبير من وقت الاستخراج (وقت صوتنة 53 دقيقة) ومتطلبات الإيثانول المائي (10.14: 1 v: w) مع زيادة كبيرة في غلة PAC (16.1 mg CE / g FW مقابل 26.6 متوقع mg CE / g FW). كانت الظروف المثلى النهائية هي 47٪ إيثانول ، نسبة 10: 1 s: s (v: w) ، 53 دقيقة من وقت الصوتنة ، ودرجة حرارة استخراج 60 درجة مئوية.

كفاءة إنتاج مستخلص أوراق العنب باستخدام الصوتنة

أوراق كرمة العنب الشائعة (Vitis vinifera) غنية بالريسفيراترول ، الأنثوسيانيدينات ، كيرسيتين ، إيزوكيرسيتين بالإضافة إلى العديد من المركبات النشطة بيولوجيا الأخرى ، والتي يتم تناولها غالبا في شكل مستخلص للأغراض الطبية والصحية.
وقد ثبت استخراج بالموجات فوق الصوتية لإعطاء غلات عالية من استخراج كامل الطيف من أوراق العنب ، مما يجعل عملية استخراج فعالة للغاية. تم إثبات الإيثانول المائي كمذيب مفضل لمستخلصات كرمة العنب لأنه يتمتع بقدرة ذوبان ممتازة للجزيئات المستهدفة وليس له سمية. تستغرق عملية الاستخراج باستخدام الموجات فوق الصوتية بضع دقائق فقط ويمكن تشغيلها في عملية الدفعات وكذلك في وضع التدفق المستمر.
على سبيل المثال ، يمكن تنقية ريسفيراترول المستخرج بالموجات فوق الصوتية من أوراق العنب باستخدام عمود من الكربون المسامي ، مما يحسن نقاء ريسفيراترول من 2.1 إلى 20.6٪. (راجع صن وآخرون ، 2018)

استخراج Stilbenoid بالموجات فوق الصوتية من سيقان العنب

بروتوكول الاستخراج بالموجات فوق الصوتية من Piñeiro et al. (2013) يؤدي إلى انتعاش عالية من stilbenes مثل عبر ريسفيراترول ، ε-viniferin ، piceatannol ، و vitisin B ، والتي توجد في الغالب في قصب العنب وفي سيقان العنب.

ملخص بياني للدراسة لاستخراج stilbenoid بالموجات فوق الصوتية من سيقان العنب.
(دراسة وصورة: Piñeiro et al. ، 2013)

باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية UP200S (200 واط ، 24 كيلو هرتز) ، يمكن استخراج stilbenoids الرئيسية الموجودة في سيقان العنب في 15 دقيقة ، باستخدام 75 درجة مئوية كدرجة حرارة استخراج و 80٪ إيثانول كمذيب استخراج ، ولا حاجة إلى خطوة تنظيف مع مذيب عضوي. سمحت الطريقة المثلى بالتحليل البسيط والفعال لمحتوى stilbenoid من 22 عينة من جذع العنب.

التأثيرات الرئيسية ترسم على متوسط الاسترداد (المنطقة 10.000−1) عن طريق الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام UP200S بتطبيق معلمات مختلفة: piceatannol (a) ، trans-resveratrol (b) ، ε-viniferin (c) ، و vitisin-B (d).
(الدراسة والرسوم البيانية: Piñeiro et al. ، 2013)

مخطط كروماتوجرام HPLC-DAD المقابل للمستخلص المرجعي المخصب stilbenoid .
(الدراسة والرسوم البيانية: Piñeiro et al. ، 2013)

معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لاستخراج العنب والكرمة

Hielscher مستخلصات الموجات فوق الصوتية راسخة في مجال استخراج النباتات، بغض النظر عن المواد النباتية أو المذيبات المستخدمة. استخراج المنتجين – على حد سواء ، مصنعي مستخلصات البوتيك الحصريين وكذلك المنتجين على نطاق واسع – تجد في مجموعة معدات Hielscher واسعة معدات استخراج بالموجات فوق الصوتية مثالية لمتطلبات الإنتاج الخاصة بهم. تتوفر إعدادات الدفعات والعمليات المضمنة المستمرة بسهولة ويمكن شحنها في نفس اليوم.

استخراج عالية الكفاءة مع الموجات فوق الصوتية Hielscher

Hielscher مستخلصات بالموجات فوق الصوتية تعطيل الخلايا النباتية بكفاءة، وزيادة مساحة سطح المواد النباتية لاختراق المذيبات، فضلا عن تحسين نقل الكتلة، مما يؤدي إلى الإفراج السريع والكامل عن المواد الكيميائية النباتية (الأيضات الثانوية). مصممة فيما يتعلق سهولة الاستخدام، يتم تثبيت شفاطات Hielscher بسرعة ويمكن أن تكون آمنة وتعمل بشكل حدسي.
 
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا: