Extracción ultrasónica de compuestos activos de subproductos de la uva y el vino

Las uvas (Vitis vinifera), la vid y los subproductos del vino son ricos en polifenoles y otras sustancias bioactivas, compuestos valiosos para la producción de suplementos medicinales y nutricionales. La extracción por ultrasonidos permite aislar de forma sencilla y muy eficaz los compuestos derivados de la uva y la vid (por ejemplo, orujo de uva, semillas, hojas, tallos, soja). La extracción asistida por ultrasonidos es rápida, fiable y supera a otros métodos de extracción por su mayor rendimiento, condiciones de extracción más suaves, menor tiempo de extracción y menor coste.

Extracción ultrasónica de fitoquímicos de la uva y la vid

Los subproductos de los viñedos y del proceso de elaboración del vino incluyen la pulpa de uva, el orujo (pieles y semillas), las lías, las hojas de uva, los tallos y las cañas, que constituyen hasta un 30-40% de sólidos en peso, que en su mayoría se desechan sin utilizar como residuos. Al descubrir la riqueza en polifenoles y otros compuestos bioactivos de estos subproductos de la uva y el vino, la industria utiliza cada vez más estos materiales vegetales para producir extractos valiosos. El resveratrol, las antocianidinas, la proantocianidina, la quercitina y otras sustancias presentes en la uva y la vid (Vitis vinifera) ya se consumen ampliamente como suplementos medicinales y nutricionales. Como fuente de compuestos beneficiosos para la salud, los extractos de subproductos de Vitis vinifera se utilizan en las industrias farmacéutica y alimentaria, al tiempo que apoyan la agricultura sostenible. La extracción por ultrasonidos facilita la liberación de los compuestos bioactivos de la uva y sus subproductos. La extracción asistida por ultrasonidos es una técnica de extracción establecida desde hace mucho tiempo y utilizada para compuestos farmacéuticos y alimentarios. Proporciona rendimientos de extracción muy elevados en un procedimiento de extracción breve y funciona con cualquier disolvente (por ejemplo, agua, etanol, isopropanol, hexano, etc.).

Extracción ultrasónica de polifenoles de semillas de uva

Las semillas de uva son ricas en proantocianidinas y, por lo tanto, son una gran fuente para producir extractos de proantocianidinas para suplementos medicinales y nutricionales. Thilakarathna y Rupasinghe (2022) pudieron demostrar la eficacia superior de la ultrasonicación bajo temperaturas elevadas controladas, que dio lugar a mayores rendimientos de proantocianidinas y a un tiempo de extracción significativamente más corto (ultrasonido 53 min. frente a extracción convencional con disolventes 150 h!).
La introducción de calor y ultrasonido redujo significativamente el tiempo de extracción (tiempo de sonicación de 53 min) y el requerimiento de etanol acuoso (10.14:1 v:w) mientras que aumentó considerablemente el rendimiento de PAC (16.1 mg CE/g FW Vs. 26.6 mg CE/g FW predicho). Las condiciones óptimas finales fueron 47% de etanol, relación 10:1 s:s (v:w), 53 min de tiempo de sonicación y 60◦C de temperatura de extracción.

Producción eficiente de extracto de hoja de uva mediante sonificación

Las hojas de la vid común (Vitis vinifera) son ricas en reseveratrol, antocianidinas, quercetina, isoquercetina, así como en muchos otros compuestos bioactivos, que se subministran a menudo en forma de extracto con fines medicinales y sanitarios.
Se ha demostrado que la extracción ultrasónica proporciona altos rendimientos de extracto de espectro completo de hojas de vid, lo que hace que el proceso de extracción sea muy eficiente. Se ha demostrado que el etanol acuoso es el disolvente preferido para los extractos de vid, ya que tiene una excelente capacidad de disolución de las moléculas objetivo y no es tóxico. El proceso de extracción por ultrasonidos dura sólo unos minutos y puede realizarse tanto por lotes como en flujo continuo.
Por ejemplo, el resveratrol extraído por ultrasonidos de hojas de uva puede purificarse utilizando una columna de carbono mesoporoso, que mejora la pureza del resveratrol del 2,1 al 20,6 %. (cf. Sun et al., 2018)

Extracción ultrasónica de estilbenoides de tallos de uva

El protocolo de extracción por ultrasonidos de Piñeiro et al. (2013) da como resultado una alta recuperación de estilbenos como el trans-resveratrol, la ε-viniferina, el piceatannol y la vitisina B, presentes sobre todo en los sarmientos y en los raspones de las uvas.

Resumen gráfico del estudio para la extracción ultrasónica de estilbenoides a partir de raspones de uva.(Estudio e imagen: Piñeiro et al., 2013)

Con el ultrasonicador UP200S (200W, 24kHz), los principales estilbenoides presentes en los raspones de uva pueden extraerse en 15 minutos, utilizando 75°C como temperatura de extracción y etanol al 80% como disolvente de extracción, sin necesidad de realizar ningún paso de limpieza con disolvente orgánico. El método optimizado permitió analizar de forma sencilla y eficaz el contenido en estilbenoides de 22 muestras de raspones de uva.

Gráfico de efectos principales sobre la recuperación media (área 10.000-1) por extracción ultrasónica utilizando el UP200S aplicando diversos parámetros: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferina (c) y vitisina-B (d).(Estudio y gráficos: Piñeiro et al., 2013)

Cromatograma HPLC-DAD correspondiente al extracto de referencia enriquecido en estilbenoides.(Estudio y gráficos: Piñeiro et al., 2013)

Procesadores ultrasónicos de alto rendimiento para la extracción de uva y vid

Los extractores Hielscher Ultrasonics están bien establecidos en el campo de la extracción botánica, independientemente de los materiales vegetales o del disolvente que se utilice. Productores de extractos – tanto fabricantes de extractos exclusivos como grandes productores en masa – encontrará en la amplia gama de equipos de Hielscher el equipo de extracción por ultrasonidos ideal para sus necesidades de producción. Las configuraciones de procesos en línea por lotes y continuas están disponibles y se pueden enviar el mismo día.

Extracción de alta eficacia con ultrasonidos Hielscher

Los extractores ultrasónicos de Hielscher rompen eficazmente las células vegetales, aumentan la superficie del material vegetal para la penetración de disolventes, así como una mejor transferencia de masa, lo que resulta en la liberación rápida y completa de fitoquímicos (metabolitos secundarios). Diseñados pensando en la facilidad de uso, los extractores Hielscher se instalan rápidamente y pueden manejarse de forma segura e intuitiva.
 
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores: