Extracción ultrasónica de compuestos bioactivos del melón amargo
- El melón amargo (también conocido como manzana amarga, calabaza amarga, calabacín amargo o pera balsámica) es un fruto rico en compuestos beneficiosos para la salud, como antioxidantes, flavonoides, fitoesteroles y saponinas.
- La sonicación es una técnica ampliamente conocida por intensificar la extracción de sustancias bioactivas de materias vegetales.
- La extracción ultrasónica permite obtener extractos de alta calidad del melón amargo y destaca por un mayor rendimiento y un procesamiento rápido y sencillo.
Compuestos bioactivos del melón amargo
El melón amargo (Momordica charantia L.) es un fruto tropical rico en diversos compuestos fitoquímicos, como antioxidantes, fitoesteroles, glucósidos, saponinas, alcaloides y triterpenos. Debido a su elevado contenido de sustancias bioactivas, el melón amargo se valora como planta medicinal y superalimento. En particular, sus saponinas, presentes en todas las partes de la planta, como la pulpa del fruto, las semillas y las hojas, presentan un efecto hipoglucemiante y, por ello, se utilizan como antidiabético natural.
La extracción ultrasónica, ampliamente reconocida como una excelente técnica de extracción, mejora la liberación de fitoconstituyentes bioactivos, como saponinas, flavonoides, polifenoles, polisacáridos, terpenoides, taninos y alcaloides.
Extracción ultrasónica del melón amargo
La sonicación es una técnica comprobada, conocida por intensificar los procesos de extracción de materias vegetales. Las ondas ultrasónicas intensas provocan la ruptura celular, aumentan la transferencia de masa y favorecen así la liberación de compuestos bioactivos. Además de extraer fitoconstituyentes del melón amargo, los ultrasonidos se utilizan con éxito para producir extractos de café, azafrán, cannabis, fruta del monje, hierbas ayurvédicas, hongos medicinales y muchas otras plantas.
Extracción ultrasónica de algas con el UP400St en un lote de 8 L
Estudio de caso
Se ha demostrado que la extracción ultrasónica permite extraer charantina de los frutos de M. charantia de forma rápida y eficiente. La sonicación se realizó en una mezcla de metanol y agua (80:20, v/v) a 46 °C, con una relación entre sólido y disolvente de 1:26, w/v, y dio como resultado un mayor rendimiento de charantina, superior a 3 mg/g de charantina a partir de polvo de melón amargo. El protocolo de sonicación fue 2,74 veces más eficiente para extraer charantina que el método Soxhlet. (Ahamad et. 2015)
- Mayor rendimiento
- Alta calidad
- Extracción rápida
- Proceso suave y no térmico
- Agua o disolvente
- Funcionamiento sencillo y seguro
Elija su disolvente
Con la extracción ultrasónica, puede elegir entre distintos disolventes, como agua, alcohol, etanol, metanol o mezclas de etanol y agua, que ya se han ensayado y han demostrado ser eficaces para aislar compuestos fenólicos del melón amargo. La sonicación puede utilizarse en la extracción acuosa sin disolventes (por ejemplo, para preparar extractos ecológicos) o combinarse con el disolvente de su elección.
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SonoStation – un sistema ultrasónico con 2x sonicadores de 2 kW, un tanque agitado y una bomba – es un sistema de extracción fácil de usar.
Extractores ultrasónicos de alto rendimiento
Los equipos ultrasónicos de Hielscher se utilizan ampliamente para aislar compuestos activos de materias vegetales. Hielscher suministra extractores ultrasónicos para todos los volúmenes de proceso y puede recomendarle el procesador ultrasónico más adecuado para sus necesidades. Desde pequeños sistemas de laboratorio de mano para análisis y pruebas de viabilidad hasta sonicadores para plantas piloto y reactores de ultrasonidos a escala plenamente industrial , la gama de productos de Hielscher ofrece la configuración ideal para su proceso de extracción. Según el proceso, la extracción ultrasónica puede realizarse por lotes o en flujo continuo. Una amplia variedad de accesorios, como sonotrodos, amplificadores de amplitud, celdas de flujo y reactores, permite equipar la instalación ultrasónica de forma óptima para los objetivos del proceso.
Los procesadores ultrasónicos de Hielscher pueden controlarse con precisión, y los datos del proceso se registran automáticamente en la tarjeta SD integrada en nuestros sistemas ultrasónicos digitales. El control fiable de los parámetros del proceso garantiza una calidad del producto elevada y constante y permite estandarizar el proceso.
La robustez de los equipos ultrasónicos de Hielscher permite su funcionamiento 24/7 bajo cargas elevadas y en entornos exigentes. Su funcionamiento sencillo y seguro, junto con sus reducidas necesidades de mantenimiento, convierten los sistemas ultrasónicos de Hielscher en equipos de trabajo fiables para su producción.
La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Caudal | Equipos recomendados |
|---|---|---|
| 0,5 a 1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 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 | UIP4000 |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | Superior | conjunto de UIP16000 |
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Bibliografía / Referencias
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
Información de interés
Melón amargo
El melón amargo (Momordica charantia L., de la familia Cucurbitaceae; conocido coloquialmente también como calabaza amarga, melón amargo, manzana amarga, calabaza amarga, calabacín amargo o pera balsámica) es un fruto que se encuentra en Asia y África, donde se valora por sus diversos beneficios para la salud. Al melón amargo se le han atribuido propiedades anticancerígenas, antimicrobianas, antiinflamatorias y antidiabéticas. Las propiedades medicinales del fruto del melón amargo están relacionadas con su elevado contenido de compuestos fenólicos, que actúan como antioxidantes. El melón amargo se utiliza a menudo como medicamento de origen vegetal para personas con diabetes, y sus efectos beneficiosos sobre la reducción de la glucemia están vinculados al componente bioactivo charantina. La charantina es una mezcla 1:1 de dos saponinas esteroideas, glucósido de β-sitosterilo (C35H60O6) y glucósido de 5,25-estigmasterilo (C35H58O6).
Además, el fruto de Momordica charantia es muy rico en polifenoles. Debido a sus grupos hidroxilo, la mayoría de los compuestos fenólicos del melón amargo son hidrófilos, como el ácido gálico, el ácido gentísico, la catequina, el ácido clorogénico, la epicatequina, el ácido de vainillina, el ácido protocatecuico, el ácido p-cumárico, el ácido o-cumárico y el ácido t-cinámico. Su riqueza en polifenoles convierte los extractos de melón amargo en un potente suplemento antioxidante, muy eficaz para captar radicales libres.
La pulpa, el arilo y las semillas del melón amargo contienen una elevada cantidad de compuestos fenólicos y flavonoides, por lo que constituyen una buena fuente para la preparación de productos fitofarmacéuticos.
Los compuestos bioactivos del melón amargo, conocidos por sus beneficios para la salud, pueden extraerse con éxito mediante sonicación.
¿Cómo funciona la extracción ultrasónica?
La extracción asistida por ultrasonidos (UAE) se basa en el acoplamiento de ondas ultrasónicas de alta intensidad a un líquido o una suspensión. Las ondas ultrasónicas crean ciclos alternos de alta presión y baja presión, que generan cavitación. El fenómeno de cavitación ultrasónica o acústica se caracteriza por condiciones locales extremas de presión, temperatura y fuerzas de cizallamiento. Cerca de las burbujas de cavitación que implosionan se producen temperaturas muy elevadas de hasta 5000K, presiones de 1000 atmósferas, una velocidad de calentamiento y enfriamiento superior a 1010 K/s y chorros de líquido con velocidades de hasta 280 m/s, que se manifiestan como fuerzas de cizallamiento muy elevadas y turbulencias en la zona de cavitación. La combinación de estos factores (presión, calor, cizallamiento y turbulencia) provoca la ruptura celular (lisis) y acelera la transferencia de masa durante el proceso de extracción, favoreciendo así la extracción sólido-líquido de fitoconstituyentes de las plantas. La técnica de extracción ultrasónica se utiliza ampliamente para extraer flavonoides, polisacáridos, alcaloides, fitoesteroles, polifenoles y pigmentos de las plantas.