Υπερήχων εκχύλιση των δραστικών ενώσεων από σταφύλια και υποπροϊόντα κρασιού

Τα σταφύλια (Vitis vinifera), τα υποπροϊόντα αμπέλου και κρασιού είναι πλούσια σε πολυφαινόλες και άλλες βιοδραστικές ουσίες, οι οποίες αποτελούν πολύτιμες ενώσεις για την παραγωγή φαρμακευτικών και διατροφικών συμπληρωμάτων. Η εκχύλιση με υπερήχους επιτρέπει την απλή και εξαιρετικά αποτελεσματική απομόνωση των ενώσεων που προέρχονται από σταφύλια και αμπέλια (π.χ. στέμφυλα, σπόροι, φύλλα, μίσχοι, λάσπη). Η εκχύλιση με υπερήχους είναι γρήγορη, αξιόπιστη και υπερέχει άλλων μεθόδων εκχύλισης με υψηλότερες αποδόσεις, ηπιότερες συνθήκες εκχύλισης, μικρότερο χρόνο εκχύλισης και χαμηλότερο κόστος.

Υπερήχων εκχύλιση των φυτοχημικών από σταφύλι και αμπέλι

Τα υποπροϊόντα από τους αμπελώνες και τη διαδικασία οινοποίησης περιλαμβάνουν πολτό σταφυλιών, στέμφυλα (φλούδες και σπόρους), οινολάσπη, αμπελόφυλλα, μίσχους και ζαχαροκάλαμο, τα οποία αποτελούν έως και 30-40% w/w στερεά, τα οποία απορρίπτονται ως επί το πλείστον αχρησιμοποίητα ως απόβλητα. Ανακαλύπτοντας τον πλούτο των πολυφαινολών και άλλων βιοδραστικών ενώσεων σε αυτά τα υποπροϊόντα σταφυλιών και κρασιού, η βιομηχανία χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο αυτά τα φυτικά υλικά για την παραγωγή πολύτιμων εκχυλισμάτων. Η ρεσβερατρόλη, οι ανθοκυανιδίνες, η προανθοκυανιδίνη, η κουερσιτίνη και άλλες ουσίες που βρίσκονται στα σταφύλια και το αμπέλι (Vitis vinifera) καταναλώνονται ήδη ευρέως ως φαρμακευτικά και διατροφικά συμπληρώματα. Ως πηγή ενώσεων που προάγουν την υγεία, τα εκχυλίσματα από υποπροϊόντα Vitis vinifera χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική βιομηχανία και τη βιομηχανία τροφίμων, ενώ ταυτόχρονα υποστηρίζουν τη βιώσιμη γεωργία. Υπερήχων εκχύλιση διευκολύνει την απελευθέρωση των βιοδραστικών ενώσεων από σταφύλια και υποπροϊόντα σταφυλιών. Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια μακροχρόνια καθιερωμένη τεχνική εκχύλισης που χρησιμοποιείται για φαρμακευτικές ενώσεις και ενώσεις τροφίμων. Δίνει πολύ υψηλές αποδόσεις εκχυλίσματος μέσα σε μια σύντομη διαδικασία εκχύλισης και λειτουργεί με οποιονδήποτε διαλύτη (π.χ. νερό, αιθανόλη, ισοπροπανόλη, εξάνιο κ.λπ.)

Υπερήχων εκχύλιση των πολυφαινολών από σπόρους σταφυλιών

Οι σπόροι σταφυλιών είναι πλούσιοι σε προανθοκυανιδίνες και ως εκ τούτου είναι μια μεγάλη πηγή για την παραγωγή εκχυλισμάτων προανθοκυανιδίνης για φαρμακευτικά και διατροφικά συμπληρώματα. Thilakarathna και Rupasinghe (2022) θα μπορούσε να αποδείξει την ανώτερη αποτελεσματικότητα της υπερήχων υπό ελεγχόμενες αυξημένες θερμοκρασίες, η οποία είχε ως αποτέλεσμα υψηλότερες αποδόσεις προανθοκυανιδίνης και σημαντικά μικρότερο χρόνο εκχύλισης (υπερηχογράφημα 53 min. έναντι συμβατικής εκχύλισης με διαλύτη 150 h!).
Η εισαγωγή της θερμότητας και υπερήχων μείωσε σημαντικά το χρόνο εκχύλισης (χρόνος υπερήχων 53 λεπτά) και την απαίτηση υδατικής αιθανόλης (10.14: 1 v: w) ενώ αυξάνει σημαντικά την απόδοση PAC (16.1 mg CE / g FW Vs. 26.6 προβλεπόμενη mg CE / g FW). Οι τελικές βέλτιστες συνθήκες ήταν 47% αιθανόλη, αναλογία 10: 1 s: s (v: w), χρόνος υπερήχων 53 λεπτών και θερμοκρασία εκχύλισης 60 ◦ C.

Αποτελεσματική παραγωγή εκχυλίσματος φύλλων σταφυλιού χρησιμοποιώντας ηχοποίηση

Τα φύλλα της κοινής αμπέλου (Vitis vinifera) είναι πλούσια σε ρεσεβερατρόλη, ανθοκυανιδίνες, κουερσετίνη, ισοκερσετίνη καθώς και πολλές άλλες βιοδραστικές ενώσεις, οι οποίες χορηγούνται συχνά σε μορφή εκχυλίσματος για ιατρικούς και υγειονομικούς σκοπούς.
Υπερήχων εκχύλιση έχει αποδειχθεί ότι δίνει υψηλές αποδόσεις του εκχυλίσματος πλήρους φάσματος από τα φύλλα σταφυλιών, καθιστώντας έτσι τη διαδικασία εκχύλισης πολύ αποτελεσματική. Η υδατική αιθανόλη έχει αποδειχθεί ως προτιμώμενος διαλύτης για τα εκχυλίσματα αμπέλου, καθώς έχει εξαιρετική ικανότητα διάλυσης για τα μόρια-στόχους και δεν έχει τοξικότητα. Η διαδικασία εκχύλισης χρησιμοποιώντας υπερήχους διαρκεί μόνο λίγα λεπτά και μπορεί να τρέξει σε διαδικασία παρτίδας, καθώς και σε συνεχή ροή-μέσω λειτουργίας.
Για παράδειγμα, υπερήχων εκχυλίζεται ρεσβερατρόλη από φύλλα σταφυλιών μπορεί να καθαριστεί χρησιμοποιώντας μια στήλη μεσοπορώδους άνθρακα, η οποία βελτιώνει την καθαρότητα της ρεσβερατρόλης από 2,1 έως 20,6%. (βλ. Sun et al., 2018)

Υπερήχων στιλβενοειδής εκχύλιση από μίσχους σταφυλιών

Το πρωτόκολλο εκχύλισης με υπερήχους του Piñeiro et al. (2013) οδηγεί σε υψηλή ανάκτηση στιλβενίων όπως trans-ρεσβερατρόλη, ε-βινιφερίνη, piceatannol και vitisin B, τα οποία υπάρχουν κυρίως σε ζαχαροκάλαμα σταφυλιών και σε μίσχους σταφυλιών.

Γραφική περίληψη της μελέτης για υπερήχων στιλβενοειδή εκχύλιση από μίσχους σταφυλιών.
(Μελέτη και εικόνα: Piñeiro et al., 2013)

Με τον υπερηχητικό UP200S (200W, 24kHz), τα κύρια στιλβενοειδή που βρίσκονται στους μίσχους σταφυλιών μπορούν να εξαχθούν σε 15 λεπτά, χρησιμοποιώντας 75 ° C ως θερμοκρασία εκχύλισης και 80% αιθανόλη ως διαλύτη εκχύλισης και δεν απαιτείται βήμα καθαρισμού με οργανικό διαλύτη. Η βελτιστοποιημένη μέθοδος επέτρεψε την απλή και αποτελεσματική ανάλυση της περιεκτικότητας σε στιλβενοειδή από 22 δείγματα στελεχών σταφυλιού.

Κύρια αποτελέσματα οικόπεδο για τη μέση ανάκτηση (περιοχή 10.000-1) με υπερήχων εκχύλιση χρησιμοποιώντας το UP200S εφαρμόζοντας διάφορες παραμέτρους: piceatannol (α), trans-ρεσβερατρόλη (β), ε-βινιφερίνη (γ), και βιτισίνη-Β (δ).
(Μελέτη και γραφήματα: Piñeiro et al., 2013)

Χρωματογράφημα HPLC-DAD που αντιστοιχεί στο εμπλουτισμένο με στιλβενοειδή εκχύλισμα αναφοράς.
(Μελέτη και γραφήματα: Piñeiro et al., 2013)

Υψηλής απόδοσης υπερήχων επεξεργαστές για την εκχύλιση σταφυλιών και αμπέλου

Hielscher υπερήχων εκχυλιστές είναι καλά εδραιωμένο στον τομέα της βοτανικής εκχύλισης, δεν έχει σημασία ποια φυτικά υλικά ή διαλύτης χρησιμοποιείται. Παραγωγοί εκχυλισμάτων – Τόσο αποκλειστικοί κατασκευαστές εκχυλισμάτων μπουτίκ όσο και μαζικοί παραγωγοί μεγάλης κλίμακας – βρείτε στο ευρύ φάσμα εξοπλισμού της Hielscher τον ιδανικό εξοπλισμό εκχύλισης υπερήχων για τις απαιτήσεις παραγωγής τους. Οι παρτίδες καθώς και οι συνεχείς ενσωματωμένες ρυθμίσεις διεργασιών είναι άμεσα διαθέσιμες και μπορούν να αποσταλούν την ίδια ημέρα.

Εκχύλιση υψηλής απόδοσης με Hielscher υπερήχων

Hielscher υπερήχων εκχυλιστές διαταράσσουν αποτελεσματικά τα φυτικά κύτταρα, αυξάνουν την επιφάνεια του φυτικού υλικού για διείσδυση διαλύτη, καθώς και βελτιωμένη μεταφορά μάζας, η οποία έχει ως αποτέλεσμα τη γρήγορη και πλήρη απελευθέρωση φυτοχημικών (δευτερογενείς μεταβολίτες). Σχεδιασμένο σε σχέση με τη φιλικότητα προς το χρήστη, οι απορροφητήρες Hielscher εγκαθίστανται γρήγορα και μπορούν να είναι ασφαλείς και διαισθητικά λειτουργικοί.
 
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας: