Τα σταφύλια (Vitis vinifera), το αμπέλι και τα υποπροϊόντα κρασιού είναι πλούσια σε πολυφαινόλες και άλλες βιοδραστικές ουσίες, οι οποίες είναι πολύτιμες ενώσεις για την παραγωγή φαρμακευτικών και διατροφικών συμπληρωμάτων. Υπερήχων εκχύλιση επιτρέπει την απλή και εξαιρετικά αποτελεσματική απομόνωση των σταφυλιών- και αμπέλου που προέρχονται από ενώσεις (π.χ., πυρηνέλαιο, σπόροι, φύλλα, μίσχοι, lee). 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 φυτοχημικών από σταφύλια και αμπέλια

Τα υποπροϊόντα από αμπελώνες και τη διαδικασία οινοποίησης περιλαμβάνουν πολτό σταφυλιών, πυρηνέλαιο (φλούδες και σπόρους), οινολάσπες, 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, εκχυλίσματα από υποπροϊόντα Vitis vinifera χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική βιομηχανία και τη βιομηχανία τροφίμων, ενώ ταυτόχρονα υποστηρίζουν τη βιώσιμη γεωργία. Η εκχύλιση με υπερήχους διευκολύνει την απελευθέρωση των βιοδραστικών ενώσεων από υποπροϊόντα σταφυλιών και σταφυλιών. Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια μακροχρόνια καθιερωμένη τεχνική εκχύλισης που χρησιμοποιείται για φαρμακευτικές ενώσεις και ενώσεις τροφίμων. Δίνει πολύ υψηλές αποδόσεις εκχυλίσματος σε μια σύντομη διαδικασία εκχύλισης και λειτουργεί με οποιονδήποτε διαλύτη (π.χ. νερό, αιθανόλη, ισοπροπανόλη, εξάνιο κ.λπ.)

Υπερήχων εκχύλιση πολυφαινολών από σπόρους σταφυλιών

Σπόροι σταφυλιών είναι πλούσια σε προανθοκυανιδίνες και ως εκ τούτου είναι μια μεγάλη πηγή για την παραγωγή προανθοκυανιδινών εκχυλίσματα για φαρμακευτικά και συμπληρώματα διατροφής. Το Thilakarathna και το Rupasinghe (2022) θα μπορούσαν να αποδείξουν την ανώτερη αποτελεσματικότητα της υπερήχων υπό ελεγχόμενες υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που είχε ως αποτέλεσμα υψηλότερες αποδόσεις προανθοκυανιδίνης και σημαντικά μικρότερο χρόνο εκχύλισης (υπερηχογράφημα 53 λεπτά έναντι συμβατικής εκχύλισης διαλύτη 150 h!).
Η εισαγωγή της θερμότητας και υπερήχων μείωσε σημαντικά το χρόνο εκχύλισης (χρόνος υπερήχων 53 λεπτά) και υδατική απαίτηση αιθανόλης (10.14: 1 v: w) ενώ αυξάνει σημαντικά την απόδοση PAC (16.1 mg CE / g FW Vs. 26.6 προβλέπεται 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 σταφυλιών χρησιμοποιώντας ηχοποίηση

Τα φύλλα του κοινού αμπελιού (Vitis vinifera) είναι πλούσια σε ρεσβερατρόλη, ανθοκυανιδίνες, κουερσετίνη, ισοκερσετίνη καθώς και πολλές άλλες βιοδραστικές ενώσεις, οι οποίες υποδιοικούνται συχνά σε μορφή εκχυλίσματος για ιατρικούς και υγειονομικούς σκοπούς.
Υπερήχων εκχύλιση έχει αποδειχθεί ότι δίνει υψηλές αποδόσεις του πλήρους φάσματος εκχύλισμα από φύλλα σταφυλιών, καθιστώντας έτσι τη διαδικασία εκχύλισης πολύ αποτελεσματική. Υδατική αιθανόλη έχει αποδειχθεί ως προτιμώμενος διαλύτης για εκχυλίσματα αμπέλου σταφυλιών, καθώς έχει εξαιρετική διαλυτική ικανότητα για τα μόρια-στόχους και δεν έχει τοξικότητα. Η διαδικασία εκχύλισης χρησιμοποιώντας υπερήχους διαρκεί μόνο λίγα λεπτά και μπορεί να εκτελεστεί σε διαδικασία παρτίδας καθώς και σε συνεχή λειτουργία ροής.
Για παράδειγμα, η υπερηχητικά εκχυλισμένη 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%. (πρβλ. Κυρ. κ.ά., 2018)

Υπερήχων Stilbenoid εκχύλιση από στελέχη σταφυλιών

Το πρωτόκολλο εκχύλισης με υπερήχους των Piñeiro et al. (2013) έχει ως αποτέλεσμα την υψηλή ανάκτηση στιλβενίων όπως η trans-ρεσβερατρόλη, η ε-βινιφερίνη, η πικετατανόλη και η βιτισίνη Β, οι οποίες υπάρχουν κυρίως στα καλάμια σταφυλιών και στους μίσχους σταφυλιών.

Γραφική περίληψη της μελέτης για υπερήχων stilbenoid εκχύλιση από στελέχη 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 σταφυλιών.

Οι κύριες επιπτώσεις χαράσσονται στη μέση ανάκτηση (περιοχή 10.000−1) με εκχύλιση με υπερήχους χρησιμοποιώντας το UP200S εφαρμόζοντας διάφορες παραμέτρους: piceatannol (α), trans-ρεσβερατρόλη (β), ε-βινιφερίνη (c) και βιτισίνη-Β (δ).
(Μελέτη και γραφήματα: Piñeiro et al., 2013)

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

Επεξεργαστές υπερήχων υψηλής απόδοσης για εκχύλιση σταφυλιών και αμπέλου

Οι εκχυλιστές Hielscher Ultrasonics είναι καλά εδραιωμένοι στον τομέα της βοτανικής εκχύλισης, ανεξάρτητα από τα φυτικά υλικά ή τους διαλύτες που χρησιμοποιούνται. Παραγωγοί εκχυλισμάτων – και οι δύο, αποκλειστικοί κατασκευαστές εκχυλίσματος μπουτίκ καθώς και μαζικοί παραγωγοί μεγάλης κλίμακας – βρείτε στο ευρύ φάσμα εξοπλισμού της Hielscher τον ιδανικό εξοπλισμό εκχύλισης υπερήχων για τις απαιτήσεις παραγωγής τους. Οι μαζικές καθώς και οι συνεχείς ενσωματωμένες ρυθμίσεις διεργασιών είναι άμεσα διαθέσιμες και μπορούν να αποσταλούν την ίδια ημέρα.

Εκχύλιση υψηλής απόδοσης με υπερήχους Hielscher

Οι εκχυλιστές Hielscher Ultrasonic διαταράσσουν αποτελεσματικά τα φυτικά κύτταρα, αυξάνουν την επιφάνεια του φυτικού υλικού για διείσδυση διαλυτών, καθώς και βελτιωμένη μεταφορά μάζας, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την ταχεία και πλήρη απελευθέρωση φυτοχημικών (δευτερογενείς μεταβολίτες). Σχεδιασμένοι σε σχέση με τη φιλικότητα προς το χρήστη, οι απορροφητήρες Hielscher εγκαθίστανται γρήγορα και μπορούν να λειτουργούν με ασφάλεια και διαισθητικό χειρισμό.
 
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: