Ultrazvuková extrakce aktivních sloučenin z vedlejších produktů hroznů a vína

Hrozny (Vitis vinifera), vinná réva a vedlejší produkty 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 odvozených od hroznů a vinné révy (např. Hroznové výlisky, semena, listy, stonky, lee). Ultrazvukem asistovaná extrakce je rychlá, spolehlivá a vyniká jinými metodami extrakce vyššími výtěžky, mírnějšími podmínkami extrakce, kratší dobou extrakce a nižšími náklady.

Ultrazvuková extrakce fytochemikálií z hroznů a vinné révy

Vedlejší produkty z vinic a procesu výroby vína zahrnují hroznovou dužinu, výlisky (slupky a semena), kaly, hroznové listy, stonky a třtinu, které tvoří až 30–40% hmot, které jsou většinou vyřazeny nepoužité jako odpad. Objevování bohatství polyfenolů a dalších bioaktivních sloučenin v těchto vedlejších produktech hroznů a vína, průmysl stále více používá tyto rostlinné materiály k výrobě cenných extraktů. Resveratrol, antokyanidiny, proanthocyanidin, quercitin a další látky nacházející se v hroznech a vinné révě (Vitis vinifera) jsou již široce konzumovány jako léčivé a výživové doplňky. Jako zdroj sloučenin podporujících zdraví se výtažky 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 hroznů. Ultrazvukem asistovaná extrakce je dlouhodobě zavedená extrakční technika používaná pro farmaceutické a potravinářské sloučeniny. Poskytuje velmi vysoké výtěžnosti extraktu v rámci krátkého extrakčního postupu a pracuje s jakýmkoli rozpouštědlem (např. vodou, ethanolem, isopropanem, hexanem atd.).

Ultrazvuková extrakce polyfenolů z hroznových semen

Semena hroznů jsou bohatá na proanthokyanidiny, a proto jsou skvělým zdrojem pro výrobu extraktů proanthocyanidinů pro léčivé a výživové doplňky. Thilakarathna a Rupasinghe (2022) by mohly prokázat vynikající účinnost ultrazvuku při kontrolovaných zvýšených teplotách, což vedlo k vyšším výnosům proanthokyanidinu a výrazně kratší době extrakce (ultrazvuk 53 min. vs konvenční extrakce rozpouštědla 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 zvýšil výtěžek PAC (16.1 mg CE / g FW Vs. 26.6 předpokládaný mg CE / g FW). Konečné optimální podmínky byly 47% ethanolu, poměr 10: 1 s: s (v: w), 53 min sonikace čas, a 60 ◦C extrakční teplota.

Efektivní výroba extraktu z hroznových listů pomocí sonifikace

Listy révy vinné (Vitis vinifera) jsou bohaté na reseveratrol, antokyanidiny, quercetin, isoquercetin a mnoho dalších bioaktivních sloučenin, které jsou často podminovány ve formě extraktu pro léčebné a zdravotní účely.
Bylo prokázáno, že ultrazvuková extrakce poskytuje vysoké výnosy extraktu s plným spektrem z hroznových listů, čímž je proces extrakce velmi efektivní. Vodný ethanol byl prokázán jako vhodnější rozpouštědlo pro výtažky z vinné révy, protože má vynikající schopnost rozpouštění cílových molekul a nemá žádnou toxicitu. Proces extrakce pomocí ultrazvuku trvá jen několik minut a může být spuštěn v dávkovém procesu, stejně jako v režimu nepřetržitého průtoku.
Například ultrazvukem extrahovaný resveratrol z hroznových listů může být čištěn pomocí sloupce mezoporézního uhlíku, který zlepšuje čistotu resveratrolu od 2,1 do 20,6%. (srov. Sun et al., 2018)

Ultrazvuková extrakce stilbenoidů z hroznových stonků

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

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

S ultrasonicator UP200S (200W, 24kHz), hlavní stilbenoidy nalezené v hroznových stoncích mohou být extrahovány za 15 min, s použitím 75 ° C jako extrakční teplota a 80% ethanol jako extrakční rozpouštědlo, a žádný krok čištění s organickým rozpouštědlem je potřeba. Optimalizovaná metoda umožnila jednoduchou a účinnou analýzu obsahu stilbenoidů z 22 vzorků stonků hroznů.

Hlavní účinky grafu na průměrné zotavení (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)

Chromatogram HPLC-DAD 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 zavedeny v oblasti botanické extrakce, bez ohledu na to, jaké rostlinné materiály nebo rozpouštědlo se používá. Producenti extraktů – jak exkluzivní výrobci butikových extraktů, tak i velkosérioví výrobci – najít v Širokém sortimentu zařízení Hielscher ideální ultrazvukové extrakční zařízení pro jejich výrobní požadavky. Dávková i průběžná nastavení vložených procesů jsou snadno dostupná a mohou být odeslána ve stejný den.

Vysoce účinná extrakce s Hielscher Ultrasonicators

Hielscher Ultrazvukové extraktory účinně narušují rostlinné buňky, zvyšují povrchovou plochu rostlinného materiálu pro pronikání rozpouštědla, stejně jako zlepšený přenos hmoty, což vede k rychlému a úplnému uvolnění fytochemikálií (sekundární metabolity). Navržen s ohledem na uživatelskou přívětivost, extraktory Hielscher jsou rychle instalovány a mohou být bezpečné a intuitivně ovládané.
 
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: