Extracción de Chaga altamente eficiente a través de la sonicación

Setas Chaga (Inonotus obliquus) son ricos en fitoquímicos muy potentes (por ejemplo, polisacáridos, ácido betulínico, triterpenoides), que se sabe que contribuyen a la salud y a la lucha contra las enfermedades. El uso de la frecuencia ultrasónica de alta potencia para la extracción de chaga es la técnica preferida para producir extractos de chaga superiores de la más alta calidad y rendimiento.

Extractos de hongos Chaga por ultrasonido

Extracts from Inonotus obliquus, also known as chaga mushroom, are produced via ultrasonic extraction (picture credit: Tad Montgomery & Assoc., TadMontgomery.com) La extracción por ultrasonidos es una técnica muy eficaz de liberación de compuestos fitoquímicos de plantas y hongos.
Los hongos chaga son ricos en varios compuestos como polisacáridos, triterpenos y polifenoles, que son responsables de la mayoría de sus efectos terapéuticos y de promoción de la salud. Los principales compuestos bioactivos del Chaga son los polisacáridos (por ejemplo, β-glucanos, proteoglicanos que comprenden d-galactosa, d-glucosa, d-xilosa y d-manosa), triperpenoides (por ejemplo, betulina, ácido betulínico), polifenoles, fitosteroles (por ejemplo, inotodiol), entre otros compuestos.
La extracción ultrasónica rompe eficazmente las células del hongo chaga y libera los compuestos intracelulares (es decir, los fitoquímicos bioactivos) en el disolvente. La extracción ultrasónica se basa en el principio de funcionamiento de la cavitación acústica. Los efectos de la cavitación ultrasónica/acústica son altas fuerzas de cizallamiento, turbulencias y diferenciales de presión intensos. Estas fuerzas sonomecánicas rompen las estructuras celulares como las paredes celulares de los hongos quitinos, promueven la transferencia de masa entre el material chaga y el disolvente y dan lugar a rendimientos de extracción muy altos dentro de un proceso rápido. Además, la sonicación promueve la esterilización de los extractos matando las bacterias y los microbios. La inactivación microbiana por sonicación es el resultado de las fuerzas cavitacionales destructivas de la membrana celular, la producción de radicales libres y el calentamiento localizado.

Ventajas de la extracción ultrasónica de Chaga

  • altamente eficiente – altos rendimientos
  • alta calidad
  • proceso rápido
  • tratamiento suave
  • no térmica
  • Una extracción de un solo paso, de un solo punto
  • Compatible con cualquier disolvente
  • Fácil y seguro de operar
Chaga extracts are highly efficiently produced using ultrasonic frequency extraction

extractor ultrasónico UIP2000hdT para el hongo industrial chaga (Inonotus obliquus) extracción

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¿Por qué es tan ventajosa la extracción ultrasónica de Chaga?

La extracción ultrasónica se aplica en muchos campos de la producción de extractos, por ejemplo, extractos botánicos y herbales para alimentos, suplementos, productos farmacéuticos y cosméticos. Un ejemplo muy destacado de la extracción ultrasónica es la extracción de cannabidiol (CBD) y otros compuestos de la planta de cannabis.
Dado que la extracción por ultrasonidos es una técnica de extracción no térmica, los compuestos bioactivos se procesan suavemente con ondas de ultrasonidos y así se evita la degradación térmica de los compuestos vegetales sensibles. Todos los parámetros del proceso ultrasónico, es decir, la amplitud, la intensidad, la temperatura y la presión, pueden ser controlados con exactitud. Esto permite un control preciso del proceso y de la calidad y facilita la repetición y la reproducción una vez obtenidos los resultados de la extracción. Los productores de extractos valoran la ecografía por su fiable repetibilidad de los procesos, lo que ayuda a normalizar los procesos y productos a altos niveles de calidad.

La ecografía es un método de extracción rápido y suave para producir extracto de hongos de alta calidad. En el video, un UP400St se utiliza para la extracción de hongos medicinales.

Extracción de champiñón frío usando el UP400St con una sonda de 22mm

Extractos de Chaga de alta calidad y alto rendimiento por sonicación

Las investigaciones confirman que los extractos de hongos chaga producidos por ultrasonido contienen más triterpenoides que un extracto de agua caliente convencional. La técnica de extracción ultrasónica promueve la liberación y el aislamiento de todos los compuestos importantes de los hongos chaga (I. obliquus). La extracción asistida por ultrasonidos supera a los métodos de extracción alternativos por su eficacia superior y una mayor biodisponibilidad de los fitoquímicos bioactivos del extracto de hongos. Los extractos de los estudios de investigación científica demuestran la alta eficiencia y rendimiento de la extracción ultrasónica de chaga.

Extracción de polisacáridos de Chaga

Zhang y otros utilizaron la extracción asistida por ultrasonidos para desarrollar las condiciones óptimas para la extracción de polisacáridos de I. obliquus, siendo las mejores condiciones el uso del agua como disolvente durante 15 minutos a 95 °C con una extracción de frecuencia de ultrasonidos, lo que dio valores de extracción del 1,82%.

Betulin / Extracción de ácido betulínico de Chaga

Los resultados muestran que los ultrasonidos han desempeñado un papel activo en la extracción de la betulina y el ácido betulínico porque pueden forzar la apertura de las paredes celulares y promueven una mejor masa y transferencia de calor. Esto a su vez ayuda a extraer con éxito los fitoquímicos deseados en un corto tiempo con alta eficiencia. El pequeño aumento de los rendimientos en la adición del paso de extracción de solventes después de la ultrasonificación indicó que la mayoría de estos compuestos deben haber sido extraídos de la biomasa. Los resultados obtenidos indican la cantidad máxima de betulina extraíble en la biomasa. (Alhazmi, 2017) En general, la ecografía aumentó drásticamente el rendimiento de la betulina y el ácido betulínico.

Ultrasonic chaga mushroom extraction

Ultrasonicador UP400St con el cuerno S24D22L2 para la extracción de chaga (Inonotus obliquus)

Protocolo de extracción paso a paso

Para aislar un fuerte extracto de espectro completo de los hongos chaga (Inonotus obliquus), se aplica un protocolo de extracción de dos pasos utilizando ultrasonidos de potencia.
Material: El I. oblicuo seco (100g) se tritura en trozos más pequeños de aprox. 1,3cm2 (0.5×0.5 pulgadas). El material de la seta aplastada se coloca en un vaso de cristal de 1,5 litros.

  1. Paso: Extracción ultrasónica en frío: El chaga seco y molido se suspende en 1000 mL de etanol 60% en agua purificada o destilada (v/v; 60% de etanol : 40% de agua) añadiendo la mezcla de disolventes en el vaso de cristal con el chaga. Para la extracción se utiliza un extractor ultrasónico UP400St equipado con el sonotrodo S24d22L2D. El cuerno (sonotrodo) del ultrasonido se sumerge en una suspensión de hongo y disolvente. El uso de un agitador es opcional, pero puede ayudar a transportar las partículas de la planta de manera uniforme al sonotrodo. Asegúrese de que el sonotrodo no toque las paredes del vaso. Ajustar la amplitud al 100% y sonicar durante aprox. 10 min. El UP400St viene con un sensor de temperatura enchufable. Conecte el termopar con el ultrasonido e inserte el sensor en la suspensión. En el menú digital del dispositivo ultrasónico UP400St, puede establecer un límite de temperatura superior. El ultrasonador hará una pausa cuando se alcance este máximo de temperatura y se iniciará automáticamente tan pronto como la suspensión haya alcanzado el valor inferior del conjunto ∆T. Los valores recomendados de ∆T son aprox. 30°C como valor de temperatura superior y 20°C como valor de temperatura inferior. El uso de un baño de agua o de hielo ayuda a mantener la temperatura durante la sonicación. Después de la sonicación, los sólidos de los hongos se eliminan por filtración y prensado. El disolvente con los fitoquímicos extraídos se somete a evaporación al vacío o a rotor-evaporación para que finalmente se obtenga la fracción chaga de la extracción de etanol. Los sólidos residuales de chaga pueden ser utilizados para un segundo paso opcional de remojo, la extracción ultrasónica en caliente.
  2. Paso (opcional): Extracción ultrasónica en caliente: La materia prima chaga recuperada de la primera extracción se utiliza en el segundo paso de la extracción ultrasónica en caliente para aislar la fracción de fitoquímicos que aún quedan en los hongos chaga. El material del hongo se coloca en un vaso de vidrio, 600mL de etanol fresco al 60%: se añade una solución de disolvente al 40% de agua y se calienta a unos 70°C. Durante la sonicación, la temperatura puede subir hasta 95°C. El calor adicional promueve la liberación de fitoquímicos residuales. Dado que casi todos los compuestos termosensibles han sido extraídos bajo condiciones térmicamente controladas en el paso 1 , este segundo paso puede ser aplicado opcionalmente para crear un extracto muy fuerte, que se completa en todos los fitoquímicos del hongo chaga. La suspensión es sonicada con el UP400St de la misma manera que se ha descrito anteriormente. Filtra, presiona y separa los hongos del extracto de agua. Los fito constituyentes de la segunda extracción también se aíslan por evaporación.

Ambas fracciones de extracto de chaga, de la extracción de agua y de etanol, se mezclan para obtener un extracto de hongo chaga de espectro completo. Este extracto puede ser formulado en varios productos como tinturas, cápsulas o productos comestibles.

Este proceso es completamente lineal y escalable a cualquier otro volumen. Aplicando los mismos parámetros ultrasónicos (intensidad ultrasónica Ws/L, presión, temperatura, concentración sólido:líquido), todos, una vez establecidos los resultados de la extracción de chaga por ultrasonidos, pueden ser simplemente escalados a volúmenes mayores (o menores) mientras se obtienen los mismos resultados (es decir, rendimientos, eficiencia del proceso).

Su elección de disolvente

Ultrasonic extractor UP400St (400 watts, 24kHz) for the extraction of betulinic acid from chagaLa extracción ultrasónica es compatible con cualquier disolvente. Esto le permite usar el disolvente de su preferencia. En el protocolo de extracción de chaga anterior, recomendamos una solución de disolvente compuesta por un 60% de etanol y un 40% de agua (v/v). La combinación de etanol y agua permite liberar fitoquímicos de varias polaridades. Alternativamente, se puede aplicar una extracción en dos fases usando etanol en un primer paso de extracción y agua en un segundo paso de extracción. La extracción ultrasónica usando una combinación de solventes de alcohol y agua libera fitoquímicos solubles en agua y alcohol de hongos como el chaga.
Por lo tanto, la extracción es fundamental para crear extractos de hongos puros y potentes.
Otros disolventes utilizados para la extracción del Inonotus obliquus son el isopropanol, el metanol, el metanol que contiene ácido acético al 10% y el acetato de etilo, entre otros. En el caso de los extractos de calidad alimentaria, se recomienda un disolvente no tóxico, ya que después de la eliminación del disolvente (por ejemplo, la evaporación) a veces pueden quedar restos de rastros en el extracto.

Parámetros del proceso para la extracción ultrasónica de Chaga

  • Intensidad de la sonicación (Ws/L)
  • temperatura
  • presión
  • Solvente
  • Tamaño de las partículas de la materia prima

La presión intensifica la extracción ultrasónica

Los extractores industriales de Hielscher Ultrasonics suelen instalarse con reactores cerrados o reactores de flujo en línea, que pueden ser presurizados. La aplicación de presiones elevadas intensifica la cavitación acústica generada por la energía de los ultrasonidos y, por lo tanto, influye positivamente en el proceso de extracción.

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Ultrasonidos de alto rendimiento para la extracción de Chaga

La extracción por ultrasonidos es una tecnología de procesamiento fiable que facilita y acelera la producción de extractos de alta calidad a partir de diversas materias primas, como el chaga y otras setas. La cartera de productos de Hielscher Ultrasonics cubre toda la gama, desde los ultrasonidos compactos de laboratorio hasta los sistemas de extracción industrial. Por lo tanto, en Hielscher podemos ofrecerle el ultrasonido más adecuado para su capacidad de proceso prevista. Nuestro experimentado personal le ayudará desde las pruebas de viabilidad y la optimización del proceso hasta la instalación de su sistema de ultrasonidos en el nivel de producción final.
La pequeña huella de nuestros extractores ultrasónicos, así como su versatilidad en las opciones de instalación, los hacen encajar incluso en instalaciones de procesamiento de pectina de espacio reducido. Los procesadores ultrasónicos están instalados en todo el mundo en instalaciones de producción de alimentos, farmacia y suplementos nutricionales.

Hielscher Ultrasonics – Equipo de extracción sofisticado

La cartera de productos de Hielscher Ultrasonics cubre la gama completa de extractores ultrasónicos de alto rendimiento, desde la pequeña a la gran escala. Los accesorios adicionales permiten el fácil montaje de la configuración de dispositivo ultrasónico más adecuada para su proceso de extracción de chaga. La configuración ultrasónica óptima depende de la capacidad, el volumen, la materia prima, el lote o el proceso en línea y el tiempo previstos.

Flujo por lotes y continuo

Los ultrasonidos de Hielscher pueden utilizarse para el procesamiento por lotes y de flujo continuo. El procesamiento ultrasónico por lotes es ideal para la prueba de procesos, la optimización y el nivel de producción de pequeño a mediano tamaño. Para una producción de grandes volúmenes de champiñones chaga, el procesamiento en línea podría ser más ventajoso. Un proceso de mezcla en línea continuo requiere una configuración sofisticada – que consiste en una bomba, mangueras o tuberías y tanques -, pero es muy eficiente, rápido y requiere mucho menos trabajo. Todos los sistemas industriales pueden funcionar bajo presiones elevadas, lo que aumenta la cavitación y, por tanto, la eficiencia de la extracción. Hielscher Ultrasonics tiene la configuración de extracción más adecuada para su volumen de extracción y los objetivos del proceso.

Extractores ultrasónicos para cada capacidad de producto

Célula de flujo UIP4000hdT para sonicación en línea a escala industrialLa gama de productos de Hielscher Ultrasonics abarca todo el espectro de procesadores ultrasónicos, desde los ultrasonidos compactos de laboratorio, pasando por los sistemas de mesa y los sistemas piloto, hasta los procesadores ultrasónicos totalmente industriales con capacidad para procesar cargas de camiones por hora. La gama completa de productos nos permite ofrecerle el extractor ultrasónico más adecuado para su chaga, así como otros hongos, capacidad de proceso y objetivos de producción.
Los sistemas ultrasónicos de mesa son ideales para pruebas de viabilidad y optimización de procesos. La ampliación lineal basada en parámetros de proceso establecidos hace que sea muy fácil aumentar la capacidad de procesamiento de lotes más pequeños a una producción totalmente comercial. El aumento de escala puede hacerse instalando una unidad extractora de ultrasonidos más potente o agrupando varios ultrasonidos en paralelo. Con el UIP16000, Hielscher ofrece el extractor de ultrasonidos más potente del mundo.

Amplitudes controlables con precisión para resultados óptimos

Todos los ultrasonidos de Hielscher son controlables con precisión y, por lo tanto, caballos de trabajo fiables en la producción. La amplitud es uno de los parámetros de proceso cruciales que influyen en la eficiencia y eficacia de la extracción ultrasónica de fitoquímicos del hongo chaga (Inonotus obliquus).
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Todos los ultrasonidos de Hielscher’ Los procesadores permiten el ajuste preciso de la amplitud. Los sonotrodos y las bocinas de refuerzo son accesorios que permiten modificar la amplitud en un rango aún más amplio. Los procesadores industriales de ultrasonidos de Hielscher pueden proporcionar amplitudes muy altas y ofrecer la intensidad ultrasónica necesaria para aplicaciones exigentes. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente operadas continuamente en operación 24/7.
Los ajustes precisos de la amplitud y la supervisión permanente de los parámetros del proceso ultrasónico mediante un software inteligente le dan la posibilidad de tratar su materia prima de setas con las condiciones ultrasónicas más eficaces. ¡Sonicación óptima para obtener los mejores resultados de extracción!
La robustez del equipo de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana, en entornos exigentes. Esto hace que el equipo de ultrasonidos de Hielscher sea una herramienta de trabajo fiable que cumple con sus requisitos de extracción.

Pruebas fáciles y sin riesgos

Los procesos ultrasónicos pueden ser completamente lineales. Esto significa que cada resultado que se ha logrado usando un laboratorio o un ultrasonido de mesa, puede ser escalado a exactamente la misma salida usando exactamente los mismos parámetros de proceso. Esto hace que la ultrasonificación sea ideal para la realización de pruebas de viabilidad sin riesgos, la optimización de los procesos y la posterior aplicación en la fabricación comercial. Contáctenos para saber cómo la sonicación puede aumentar su producción de extracto de chaga.

La más alta calidad – Diseñado y fabricado en Alemania

Como empresa familiar, Hielscher da prioridad a los más altos estándares de calidad para sus procesadores de ultrasonidos. Todos los ultrasonidos se diseñan, fabrican y prueban a fondo en nuestra sede en Teltow, cerca de Berlín, Alemania. La robustez y fiabilidad de los equipos de ultrasonidos de Hielscher los convierten en un caballo de batalla en su producción. El funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana, a plena carga y en entornos exigentes es una característica natural de los extractores de alto rendimiento de Hielscher.
Puede comprar el procesador ultrasónico de Hielscher en cualquier tamaño diferente y configurado exactamente según sus requisitos de proceso de extracción de hongos. Desde el tratamiento de hongos en un pequeño vaso de laboratorio hasta la mezcla de flujo continuo de lodos de hongos a nivel industrial, Hielscher Ultrasonics ofrece un ultrasonido adecuado para usted! Por favor, póngase en contacto con nosotros – estamos encantados de recomendarle la configuración ultrasónica ideal!

En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Por favor, utilice el siguiente formulario para solicitar información adicional sobre los procesadores ultrasónicos, aplicaciones y precio. Estaremos encantados de discutir su proceso con usted y ofrecerle un sistema de ultrasonidos que cumpla con sus requisitos!









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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.

Literatura / Referencias, Créditos



Información interesante

Hongo Chaga

Inonotus obliquus, también conocido como hongo chaga, es un hongo Polyporus parasitario. Como hongo medicinal basidiomicetos, el chaga está clasificado en la familia de los Hymenochaetaceae, el orden de los Hymenochaetales y la clase de los Agaricomycetes, respectivamente. Chaga es extremadamente resistente al frío, con su micelio creciendo en bosques que toleran temperaturas tan bajas como -40 °C. El hongo chaga infecta a los árboles de madera dura y se encuentra principalmente en los abedules y, en menor medida, en árboles de los géneros Quercus (robles), Populus (álamos), Alnus (alisos), Fagus (fresnos) y Acer (arces). Normalmente está presente en latitudes de 45 a 50° y puede encontrarse ampliamente en Europa septentrional, el Canadá, Polonia, Rusia, la región de Hokkaido del Japón, así como en la provincia de Heilongjiang y la zona montañosa de Changbai en China. El Chaga (I. obliquus) ha atraído cada vez más atención en las investigaciones nutricionales y medicinales debido a sus fitoquímicos altamente eficaces, que se sabe que tienen efectos antitumorales, antioxidantes, inmunomoduladores y antiasmáticos, así como otros beneficios medicinales. Varios estudios han demostrado que los polisacáridos de los hongos chaga son uno de los principales componentes bioactivos que confieren a los hongos Inonotus obliquus sus propiedades beneficiosas para la salud.