Grožđe (Vitis vinifera), vinova i vinova ostrenjača bogato je polifenolima i drugim bioaktivnim supstancama, koje su vrijedni spojovi za proizvodnju ljekovitih i nutricnih dodataka. Ultrazvučna ekstrakcija omogućava jednostavnu i vrlo efikasnu izolaciju spoja izvedenih od grožđa i vinove lijane (npr. Ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka je brza, pouzdana i izdvaja druge metode ekstrakcije po višim prinosima, blažim uslovima ekstrakcije, kraćem vremenu izvlačenja i nižim troškovima.

Ultrazvučna ekstrakcija fitokemikalije iz grožđe i lajne

Nus-proizvodi iz vinograda i proces proizvodnje vina uključuju pulpu grožđa, pomace (kože i semenke), leje, lišće grožđa, stablja, i štap, koji čine do 30−40% w/w kruti, koji se uglavnom odbace neiskorišteni kao otpad. Otkrivajući bogatstvo polifenola i drugih bioaktivnih spoja u ovim ostrijedima grožđa i vina, industrija sve više koristi ove biljne materijale za proizvodnju vrijednih ekstrakta. Resveratrol, antocijanidini, proantocijanidin, quercitin i druge supstance koje se mogu naći u grožđu i lozi (Vitis vinifera) već su naširoko konzumirani kao ljekoviti i hranjivi dodaci. Kao izvor spoja koji promovišu zdravlje, ekstrakti iz Vitis vinifera ostvora koriste se u farmaceutskoj i hrani, a istovremeno podržavaju održivu poljoprivredu. Ultrazvučna ekstrakcija olakšava oslobađanje bioaktivnih spojeva iz grožđa i grožđa nu-proizvoda. Ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka je dugo vremena utvrđena tehnika ekstrakcije koja se koristi za farmaceutske i hranine spojeve. Daje vrlo visoke prinose ekstrakta u okviru kratkog postupka ekstrakcije i radi sa bilo jednim otapilom (npr. vodom, etanolom, izopropanolom, heksanom itd.)

Ultrazvučna ekstrakcija polifenola iz sejača grožđa

Grožđe je bogato proantocijanidinima i stoga je odličan izvor za proizvodnju proantocijanidinskih ekstrakta za ljekovite i hranjive dodatke. Tilakarathna i Rupasinghe (2022) mogli bi demonstrirati superiornu efikasnost ultrasonikacije pod kontroliranim povišenim temperaturama, što je rezultiralo višim prinosima proantocijanidina i znatno kraćim vremenom ekstrakcije (ultrazvuk 53 min. vs konvencionalno ekstrakcija otapila 150 h!).
Uvođenjem toplote i ultrasonication značajno je smanjeno vrijeme ekstrakcije (vrijeme sonikacije od 53 min) i zahtjev za vodnim etanolom (10.14:1 v:w) uz znatno povećanje prinosa PAC -a (16,1 mg CE/g FW vs. 26,6 predviđenog mg CE/g FW). Konačni optimalni uslovi bili su 47% etanola, omjer 10:1 s:s (v:w), 53 min sonication time, i 60-C temperatura ekstrakcije.

Efikasna proizvodnja ekstrakta grožđeg lista pomoću sonifikacije

Lišće zajedničke vinove lijane (Vitis vinifera) bogato je reseveratrolom, antocijanidinima, quercetinom, izoquercetinom kao i mnogim drugim bioaktivnim spojeva, koji su subministerizirani često u ekstraktnom obliku u ljekovite i zdravstvene svrhe.
Pokazalo se da ultrazvučna ekstrakcija daje visoke prinose ekstrakta punog spektra iz lišće grožđi, te tako proces ekstrakcije čini veoma efikasnim. Aqueous ethanol je pokazan kao poželjno otapao za ekstrakte grožđa loze jer ima odličan rastvarajući kapacitet za ciljne molekule i nema toksičnost. Proces ekstrakcije pomoću ultrazvučnika traje samo nekoliko minuta i može se pokrenuti u batch procesu kao i u režimu kontinuiranog protoka.
Na primjer, ultrazvučno ekstrahiran resveratrol iz lišća grožđa može se pročistiti pomoću kolone mezoporoznog ugljika, što poboljšava čistoću resveratrola sa 2,1 na 20,6%. (cf. Sun et al., 2018)

Ultrazvučna stilbenoidna ekstrakcija iz stemova grožđe

Ultrazvučni protokol ekstrakcije Piñeiro et al. (2013) rezultira visokim oporavkom stilbenesa kao što su trans-resveratrol, ε-viniferin, piceatannol, i vitisin B, koji su uglavnom prisutni u štapovima grožđa i u grozdnim stabljama.

Grafički apstrakt studije za ultrazvučnu ekstrakciju stilbenoida iz stabljuka grožđe.
(Studija i slika: Piñeiro et al., 2013)

Sa ultrasonikatorom UP200S (200W, 24kHz), glavni stilbenoidi koji se nađu u stebrištu mogu se izvući za 15 min, koristeći 75°C kao temperaturu ekstrakcije i 80% etanola kao ekstrakcioni otapao, a nije potreban korak čišćenja organskim otapaom. Optimizirana metoda je omogućila jednostavnu i umjetanu analizu sadržaja stilbenoida iz 22 uzorka grožđa.

Glavni efekti plot na mean recovery (area 10.000−1) ultrazvučnom ekstrakcijom koristeći UP200S primjenjujući različite parametre: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferin (c), i vitisin-B (d).
(Studija i grafovi: Piñeiro et al., 2013)

HPLC-DAD hromatogram koji odgovara stilbenoidnom obogaćenom referentnom ekstraktu.
(Studija i grafovi: Piñeiro et al., 2013)

Ultrazvučni procesori visokih performansi za ekstrakciju grožđi i vine

Hielscher Ultrasonics ekstraktori su dobro uspostavljeni u oblasti botaničke ekstrakcije, bez obzira na to koji biljni materijali ili otapao se koriste. Proizvođači izdvajanja – oba, ekskluzivni proizvođači butik ekstrakta kao i masovni proizvođači velikih razmjera – Pronađite u Hielscher-ovom širokom rasponu opreme idealnu ultrazvučnu ekstrakcionu opremu za njihove proizvodne zahtjeve. Batch kao i kontinuirane inline podešavanja procesa su dostupna i mogu se dopremiti istog dana.

Ekstrakcija visoke efikasnosti sa Hielscher ultrasonicators

Hielscher Ultrazvučni ekstraktori efikasno ometaju biljne ćelije, povećavaju površinu biljnog materijala za prodiranje otapa, kao i poboljšani prijenos mase, što rezultira brzim i potpunim oslobađanjem fitokemikalija (sekundarnih metabolita). Dizajniran s obzirom na korisnik-prijateljstvo, Hielscher ekstraktori su brzo instalirani i mogu biti sigurni i intuitivno upravljati.
 
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: