Ultrazvuková extrakce účinných látek z vedlejších produktů hroznů a vína

Hrozny (Vitis vinifera), vinná réva a vedlejší produkty z vína jsou bohaté na polyfenoly a další bioaktivní látky, které jsou cennými sloučeninami pro výrobu léčivých a výživových doplňků. Ultrazvuková extrakce umožňuje jednoduchou a vysoce účinnou izolaci sloučenin pocházejících z hroznů a vinné révy (např. Hroznové výlisky, semena, listy, stonky, závětří). Ultrazvukem asistovaná extrakce je rychlá, spolehlivá a vyniká nad ostatními extrakčními metodami vyššími výtěžky, mírnějšími podmínkami extrakce, kratší dobou extrakce a nižšími náklady.

Ultrazvuková extrakce fytochemikálií z hroznů a vinné révy

Mezi vedlejší produkty z vinic a procesu výroby vína patří dužina hroznů, výlisky (slupky a semena), kaly, vinné listy, stonky a třtina, které tvoří až 30–40 % hmotnostních pevných látek, které se většinou vyhazují nevyužité jako odpad. Průmysl objevuje bohatství polyfenolů a dalších bioaktivních sloučenin v těchto vedlejších produktech z hroznů a vína a stále více využívá tyto rostlinné materiály k výrobě cenných extraktů. Resveratrol, antokyanidiny, proanthocyanidin, kvercitin a další látky obsažené v hroznech a vinné révě (Vitis vinifera) jsou již široce konzumovány jako léčivé a výživové doplňky. Jako zdroj zdraví prospěšných látek se extrakty z vedlejších produktů Vitis vinifera používají ve farmaceutickém a potravinářském průmyslu a zároveň podporují udržitelné zemědělství. Ultrazvuková extrakce usnadňuje uvolňování bioaktivních sloučenin z hroznů a vedlejších produktů z hroznů. Ultrazvukem asistovaná extrakce je dlouhodobě zavedená extrakční technika používaná pro farmaceutické a potravinářské sloučeniny. Poskytuje velmi vysoké výtěžky extraktu během krátkého extrakčního postupu a funguje s jakýmkoli rozpouštědlem (např. vodou, ethanolem, isopropanolem, hexanem atd.)

Ultrazvuková extrakce polyfenolů z hroznových jader

Hroznová semínka jsou bohatá na proanthokyanidiny, a proto jsou skvělým zdrojem pro výrobu extraktů proanthocyanidinu pro léčivé a výživové doplňky. Thilakarathna a Rupasinghe (2022) by mohli prokázat vynikající účinnost ultrazvuku při kontrolovaných zvýšených teplotách, což vedlo k vyšším výtěžkům proanthokyanidinu a výrazně kratší době extrakce (ultrazvuk 53 min. vs. konvenční extrakce rozpouštědlem 150 h!).
Zavedení tepla a ultrazvuku významně snížilo dobu extrakce (doba sonikace 53 min) a požadavek na vodný ethanol (10,14:1 v:w) a zároveň výrazně zvýšilo výtěžek PAC (16,1 mg CE / g FW vs. 26,6 předpokládaný mg CE / g FW). Konečné optimální podmínky byly 47% ethanol, poměr s:s 10:1 (v:w), doba sonikace 53 min a teplota extrakce 60 ° C.

Efektivní výroba extraktu z hroznových listů pomocí sonifikace

Listy vinné révy obecné (Vitis vinifera) jsou bohaté na reseveratrol, antokyanidiny, kvercetin, isoquercetin a mnoho dalších bioaktivních látek, které se podávají často ve formě extraktu pro léčebné a zdravotní účely.
Bylo prokázáno, že ultrazvuková extrakce poskytuje vysoké výnosy plnospektrálního extraktu z hroznových listů, čímž je proces extrakce velmi efektivní. Bylo prokázáno, že vodný ethanol je preferovaným rozpouštědlem pro extrakty z vinné révy, protože má vynikající rozpouštěcí schopnost pro cílové molekuly a nemá žádnou toxicitu. Proces extrakce pomocí ultrazvuku trvá jen několik minut a může být spuštěn v dávkovém procesu i v kontinuálním průtokovém režimu.
Například ultrazvukem extrahovaný resveratrol z hroznových listů lze čistit pomocí sloupce mezoporézního uhlíku, což zlepšuje čistotu resveratrolu z 2,1 na 20,6%. (srov. Sun et al., 2018)

Ultrazvuková extrakce stilbenoidů ze stonků hroznů

Ultrazvukový extrakční protokol Piñeiro et al. (2013) vede k vysoké výtěžnosti stilbenů, jako je trans-resveratrol, ε-viniferin, piceatannol a vitisin B, které jsou většinou přítomny v hroznových holicích a ve stoncích hroznů.

Grafický abstrakt studie pro ultrazvukovou extrakci stilbenoidů ze stonků hroznů.
(Studie a obrázek: Piñeiro et al., 2013)

S ultrasonikator UP200S (200W, 24kHz) mohou být hlavní stilbenoidy nalezené ve stoncích hroznů extrahovány za 15 minut, s použitím 75 °C jako extrakční teploty a 80% ethanolu jako extrakčního rozpouštědla a není potřeba žádný krok čištění organickým rozpouštědlem. Optimalizovaná metoda umožnila jednoduchou a efektivní analýzu obsahu stilbenoidů z 22 vzorků stonků hroznů.

Hlavní účinky grafu na průměrnou výtěžnost (oblast 10.000-1) ultrazvukovou extrakcí pomocí UP200S s použitím různých parametrů: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferin (c) a vitisin-B (d).
(Studie a grafy: Piñeiro et al., 2013)

HPLC-DAD chromatogram odpovídající referenčnímu extraktu obohacenému stilbenoidy.
(Studie a grafy: Piñeiro et al., 2013)

Vysoce výkonné ultrazvukové procesory pro extrakci hroznů a vinné révy

Hielscher Ultrazvukové extraktory jsou dobře zavedené v oblasti botanické extrakce, bez ohledu na to, jaké rostlinné materiály nebo rozpouštědlo se používá. Výrobci extraktů – jak exkluzivní butikové extrakty, tak i velkovýrobci – najít v širokém sortimentu zařízení Hielscher ideální ultrazvukové extrakční zařízení pro jejich výrobní požadavky. Dávková i kontinuální nastavení inline procesů jsou snadno dostupná a lze je odeslat ve stejný den.

Vysoce účinná extrakce s Hielscher Ultrasonicators

Hielscher Ultrazvukové extraktory účinně narušují rostlinné buňky, zvětšují povrchovou plochu rostlinného materiálu pro pronikání rozpouštědla a zlepšují přenos hmoty, což vede k rychlému a úplnému uvolnění fytochemikálií (sekundárních metabolitů). Navrženo s ohledem na uživatelskou přívětivost, Hielscher extraktory jsou rychle instalovány a mohou být bezpečně a intuitivně ovládány.
 
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators: