Ултразвукова екстракция на активни съединения от гроздови и винени странични продукти

Гроздето (Vitis vinifera), лозовите и винените субпродукти са богати на полифеноли и други биоактивни вещества, които са ценни съединения за производството на лекарствени и хранителни добавки. Ултразвуковата екстракция позволява лесно и високоефективно изолиране на гроздови и лозови съединения (напр. гроздово кюспе, семена, листа, стъбла, подветрена част). Ултразвуковата екстракция е бърза, надеждна и превъзхожда другите методи за екстракция с по-високи добиви, по-меки условия на екстракция, по-кратко време за екстракция и по-ниска цена.

Ултразвукова екстракция на фитохимикали от грозде и лоза

Страничните продукти от лозята и процеса на винопроизводство включват гроздова каша, кюспе (ципи и семена), утайка, гроздови листа, стъбла и тръстика, които съставляват до 30—40% w/w твърди вещества, които в повечето случаи се изхвърлят неизползвани като отпадъци. Откривайки богатството на полифеноли и други биоактивни съединения в тези странични продукти от грозде и вино, индустрията все повече използва тези растителни материали за производство на ценни екстракти. Ресвератролът, антоцианидините, проантоцианидинът, кверцитинът и други вещества, открити в гроздето и лозата (Vitis vinifera), вече се консумират широко като лекарствени и хранителни добавки. Като източник на полезни за здравето съединения, екстрактите от страничните продукти на Vitis vinifera се използват във фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост, като в същото време подкрепят устойчивото земеделие. Ултразвуковата екстракция улеснява освобождаването на биоактивните съединения от гроздовите и гроздовите странични продукти. Ултразвуковата екстракция е отдавна утвърдена техника за екстракция, използвана за фармацевтични и хранителни съединения. Той дава много високи добиви на екстракт в рамките на кратка процедура на екстракция и работи с всеки разтворител (напр. вода, етанол, изопропанол, хексан и др.)

Ултразвукова екстракция на полифеноли от гроздови семки

Гроздовите семки са богати на проантоцианидини и следователно са чудесен източник за производство на екстракти от проантоцианидин за медицински и хранителни добавки. Thilakarathna и Rupasinghe (2022) могат да демонстрират превъзходната ефективност на ултразвука при контролирани повишени температури, което води до по-високи добиви на проантоцианидин и значително по-кратко време за екстракция (ултразвук 53 мин. спрямо конвенционална екстракция с разтворител 150 часа!).
Въвеждането на топлина и ултразвук значително намалява времето за екстракция (време за ултразвук от 53 минути) и нуждата от воден етанол (10,14:1 v:w), като същевременно значително увеличава добива на PAC (16,1 mg CE/g FW срещу 26,6 mg CE/g FW). Крайните оптимални условия са 47% етанол, съотношение 10:1 s:s (v:w), 53 минути ултразвук и температура на екстракция 60◦C.

Ефективно производство на екстракт от гроздови листа с помощта на сонификация

Листата на обикновената гроздова лоза (Vitis vinifera) са богати на ресевератрол, антоцианидини, кверцетин, изокверцетин, както и много други биоактивни съединения, които се подхранват често под формата на екстракт за медицински и здравни цели.
Доказано е, че ултразвуковата екстракция дава високи добиви на пълноспектърен екстракт от гроздови листа, като по този начин прави процеса на екстракция много ефективен. Водният етанол е доказан като предпочитан разтворител за екстракти от гроздова лоза, тъй като има отлична способност за разтваряне на целевите молекули и няма токсичност. Процесът на екстракция с помощта на ултразвук отнема само няколко минути и може да се изпълнява както в партиден процес, така и в режим на непрекъснат поток.
Например, ултразвуково извлеченият ресвератрол от гроздови листа може да бъде пречистен с помощта на колона от мезопорозен въглерод, което подобрява чистотата на ресвератрола от 2,1 на 20,6%. (срв. Sun et al., 2018)

Ултразвукова екстракция на стилбеноиди от гроздови стъбла

Протоколът за ултразвукова екстракция на Piñeiro et al. (2013) води до високо възстановяване на стилбени като транс-ресвератрол, ε-виниферин, пикеатанол и витизин В, които присъстват най-вече в гроздовите тръстики и в гроздовите стъбла.

Графично резюме на изследването за ултразвукова екстракция на стилбеноиди от гроздови стъбла.
(Проучване и снимка: Piñeiro et al., 2013)

С ултразвуковия UP200S (200W, 24kHz) основните стилбеноиди, открити в гроздовите стъбла, могат да бъдат извлечени за 15 минути, като се използват 75°C като температура на екстракция и 80% етанол като екстракционен разтворител, като не е необходима стъпка на почистване с органичен разтворител. Оптимизираният метод позволи прост и ефикасен анализ на съдържанието на стилбеноиди от 22 проби от гроздови стъбла.

Основните ефекти се очертават върху средното възстановяване (площ 10.000−1) чрез ултразвукова екстракция с помощта на UP200S, като се прилагат различни параметри: пицеатанол (а), транс-ресвератрол (b), ε-виниферин (c) и витизин-B (d).
(Проучване и графики: Piñeiro et al., 2013)

HPLC-DAD хроматограма, съответстваща на обогатения със стилбеноиди референтен екстракт.
(Проучване и графики: Piñeiro et al., 2013)

Високопроизводителни ултразвукови процесори за екстракция на грозде и лозя

Екстракторите Hielscher Ultrasonics са добре установени в областта на ботаническата екстракция, без значение какъв растителен материал или разтворител се използва. Производители на екстракти – както ексклузивни производители на бутикови екстракти, така и големи масови производители – намерете в широката гама оборудване на Hielscher идеалното оборудване за ултразвукова екстракция за техните производствени изисквания. Партидните настройки, както и непрекъснатите вградени процеси са лесно достъпни и могат да бъдат изпратени в същия ден.

Високоефективна екстракция с ултразвукови апарати Hielscher

Ултразвуковите екстрактори на Hielscher ефективно разрушават растителните клетки, увеличават повърхността на растителния материал за проникване на разтворители, както и подобряват преноса на маса, което води до бързо и пълно освобождаване на фитохимикали (вторични метаболити). Проектирани по отношение на удобството за използване, екстракторите Hielscher се инсталират бързо и могат да бъдат безопасни и интуитивно управлявани.
 
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати: