Ultrazvučna ekstrakcija aktivnih spojeva iz nusproizvoda grožđa i vina
Grožđe (Vitis vinifera), vinova loza i nusproizvodi vina bogati su polifenolima i drugim bioaktivnim supstancama, koje su vrijedna jedinjenja za proizvodnju ljekovitih i nutritivnih dodataka. Ultrazvučna ekstrakcija omogućava jednostavnu i visoko efikasnu izolaciju jedinjenja iz grožđa i vinove loze (npr. komina grožđa, semenke, listovi, stabljike, zatašćina). Ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka je brza, pouzdana i nadmašuje druge metode ekstrakcije po većim prinosima, blažim uvjetima ekstrakcije, kraćem vremenu ekstrakcije i nižoj cijeni.
Ultrazvučna ekstrakcija fitokemikalija iz grožđa i vinove loze
Nusproizvodi iz vinograda i procesa proizvodnje vina uključuju kašu grožđa, kominu (kožicu i sjemenke), talog, listove grožđa, stabljike i trsku, koji čine do 30-40% w/w čvrste tvari, koji se uglavnom odbacuju neiskorišteni. kao otpad. Otkrivajući bogatstvo polifenola i drugih bioaktivnih spojeva u ovim nusproizvodima grožđa i vina, industrija sve više koristi ove biljne materijale za proizvodnju vrijednih ekstrakata. Resveratrol, antocijanidini, proantocijanidin, kvercitin i druge supstance koje se nalaze u grožđu i vinovoj lozi (Vitis vinifera) već se široko konzumiraju kao medicinski i nutritivni dodaci. Kao izvor jedinjenja koja promovišu zdravlje, ekstrakti nusproizvoda Vitis vinifera koriste se u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji, dok u isto vrijeme podržavaju održivu poljoprivredu. Ultrazvučna ekstrakcija olakšava oslobađanje bioaktivnih jedinjenja iz grožđa i nusproizvoda grožđa. Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom je dugogodišnja tehnika ekstrakcije koja se koristi za farmaceutske i prehrambene spojeve. Daje vrlo visoke prinose ekstrakta u kratkom postupku ekstrakcije i radi sa bilo kojim rastvaračem (npr. voda, etanol, izopropanol, heksan itd.)

Industrijska instalacija ultrazvučni ekstraktor UIP4000hdT za proizvodnju biljnih ekstrakata.
- Visok prinos ekstrakcije
- Ekstrakt visokog kvaliteta
- Brzi proces
- Netermički tretman
- Kompatibilan sa bilo kojim rastvaračem
- Siguran i jednostavan za rukovanje
- Energetski efikasan
Ultrazvučna ekstrakcija polifenola iz sjemenki grožđa
Sjemenke grožđa su bogate proantocijanidinima i stoga su odličan izvor za proizvodnju ekstrakata proantocijanidina za medicinske i prehrambene dodatke. Thilakarathna i Rupasinghe (2022) mogli su pokazati superiornu efikasnost ultrazvučne obrade pod kontroliranim povišenim temperaturama, što je rezultiralo većim prinosima proantocijanidina i značajno kraćim vremenom ekstrakcije (ultrazvuk 53 min. u odnosu na konvencionalnu ekstrakciju rastvaračem 150 h!).
Uvođenje topline i ultrazvučne obrade značajno je smanjilo vrijeme ekstrakcije (vrijeme ultrazvučne obrade od 53 min) i potrebe za vodenim etanolom (10,14:1 v:w) uz značajno povećanje prinosa PAC-a (16,1 mg CE/g FW naspram 26,6 predviđenih mg CE/ g FW). Konačni optimalni uslovi bili su 47% etanola, 10:1 s:s odnos (v:w), 53 min vreme ultrazvuka i temperatura ekstrakcije 60◦C.
Efikasna proizvodnja ekstrakta listova grožđa pomoću sonifikacije
Listovi obične vinove loze (Vitis vinifera) bogati su reseveratrolom, antocijanidinima, kvercetinom, izokvercetinom kao i mnogim drugim bioaktivnim spojevima, koji se često daju u obliku ekstrakta u medicinske i zdravstvene svrhe.
Pokazalo se da ultrazvučna ekstrakcija daje visoke prinose ekstrakta punog spektra iz listova grožđa, čime proces ekstrakcije čini vrlo efikasnim. Vodeni etanol se pokazao kao poželjno otapalo za ekstrakte vinove loze jer ima odličan kapacitet rastvaranja za ciljne molekule i nema toksičnost. Proces ekstrakcije pomoću ultrazvuka traje samo nekoliko minuta i može se izvoditi u serijskom procesu kao iu kontinuiranom protočnom načinu.
Na primjer, ultrazvučno ekstrahirani resveratrol iz listova grožđa može se pročistiti pomoću kolone mezoporoznog ugljika, što poboljšava čistoću resveratrola sa 2,1 na 20,6%. (usp. Sun et al., 2018.)

Instalacija ultrasonikatora UIP4000hdT za industrijsku preradu vina s visokim protokom.
Ultrazvučna ekstrakcija stilbenoida iz stabljika grožđa
Protokol ultrazvučne ekstrakcije Piñeira et al. (2013) rezultira visokim iskorištavanjem stilbena kao što su trans-resveratrol, ε-viniferin, piceatannol i vitisin B, koji su uglavnom prisutni u trsci i stabljikama grožđa.

Grafički sažetak studije ultrazvučne ekstrakcije stilbenoida iz stabljika grožđa.
(Studija i slika: Piñeiro et al., 2013.)
Uz ultrasonikator UP200S (200W, 24kHz), glavni stilbenoidi koji se nalaze u stabljikama grožđa mogu se ekstrahirati za 15 minuta, koristeći 75°C kao temperaturu ekstrakcije i 80% etanol kao rastvarač za ekstrakciju, i nije potreban korak čišćenja organskim rastvaračem. . Optimizirana metoda omogućila je jednostavnu i efikasnu analizu sadržaja stilbenoida iz 22 uzorka stabljike grožđa.

Ultrazvučni ekstraktor UP400St za pripremu ekstrakata od grožđa i vinove loze (npr. komina grožđa, sjemenke, listovi, stabljike, zatašina).
Ultrazvučni procesori visokih performansi za ekstrakciju grožđa i vinove loze
Hielscher Ultrasonics ekstraktori su dobro poznati u području botaničke ekstrakcije, bez obzira koji se biljni materijal ili otapalo koristi. Proizvođači ekstrakta – kako ekskluzivni proizvođači butik ekstrakta, tako i veliki masovni proizvođači – pronađite u Hielscherovom širokom asortimanu opreme idealnu opremu za ultrazvučnu ekstrakciju za njihove proizvodne zahtjeve. Serijski, kao i kontinuirani inline procesi su lako dostupni i mogu se otpremiti istog dana.
Ekstrakcija visoke efikasnosti sa Hielscher ultrasonikatorima
Hielscher ultrazvučni ekstraktori učinkovito ometaju biljne stanice, povećavaju površinu biljnog materijala za prodiranje otapala, kao i poboljšani prijenos mase, što rezultira brzim i potpunim oslobađanjem fitokemikalija (sekundarnih metabolita). Dizajnirani s obzirom na jednostavnost za korištenje, Hielscher ekstraktori se brzo instaliraju i mogu se bezbedno i intuitivno upravljati.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- Ceferino Carrera, Ana Ruiz-Rodríguez, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2015): Ultrasound-assisted extraction of amino acids from grapes. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 22, 2015. 499-505.
- Piñeiro, Z.; Guerrero, R. F.; Fernández-Marin, M. I.; Cantos-Villar, Emma; Palma, M. (2013): Ultrasound-Assisted Extraction of Stilbenoids from Grape Stems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(51), 2013. 12549–12556.
- M. Palma; C.G. Barroso (2002): Ultrasound-assisted extraction and determination of tartaric and malic acids from grapes and winemaking by-products. Analytica Chimica Acta, 458(1), 2002. 119–130.
- Thilakarathna, W.P.D.W.; Rupasinghe, H.P.V. (2022): Optimization of the Extraction of Proanthocyanidins from Grape Seeds Using Ultrasonication-Assisted Aqueous Ethanol and Evaluation of Anti-Steatosis Activity In Vitro. Molecules 27, 1363.

Hemijske strukture piceatanola (a), trans-resveratrola (b), izorhapontigenina (c), ε-viniferina (d) i vitisina-B (e).
(Studija i grafikoni: Piñeiro et al., 2013.)
Činjenice koje vrijedi znati
Princip rada ultrazvučne ekstrakcije
Ultrazvuk velike snage, niske frekvencije stvara oscilacije i akustičnu kavitaciju u tečnom mediju, što rezultira intenzivnim turbulencijama, miješanjem, prekidom ćelija i velikim prijenosom mase. Ovi ultrazvučni efekti se primjenjuju na biljne materijale kako bi razbili ćelijske strukture kao što su ćelijski zidovi i vezikuli. Zbog velikog prijenosa mase, unutarćelijska jedinjenja kao što su fitokemikalije (polifenoli, flavanoli, antioksidansi itd.) se oslobađaju u okolni rastvarač. Ovaj intenzitet ultrazvučne obrade pretvara ultrazvučnu ekstrakciju u superiornu metodu izolacije za proizvodnju prirodnih komponenti proizvoda. Ultrazvučna ekstrakcija je ustaljena tehnika ekstrakcije koja se decenijama koristi u prehrambenoj i farmaceutskoj proizvodnji.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.