Extracción ultrasónica de compuestos bioactivos del melón amargo

  • El melón amargo (también conocido como manzana amarga, calabaza amarga, calabaza amarga, pera balsámica) es una fruta rica en compuestos beneficiosos para la salud, como antioxidantes, flavonoides, fitoesteroles y saponinas.
  • Es bien sabido que la sonicación intensifica la extracción de sustancias bioactivas de productos botánicos.
  • La extracción por ultrasonidos libera extractos de alta calidad del melón amargo y destaca por su mayor rendimiento, así como por su procesamiento rápido y sencillo.

Compuestos bioactivos del melón amargo

Los melones amargos son ricos en polifenoles, alcaloides y fitosteroles, que pueden extraerse por sonicación.Melón amargo (Momordica charantia L.) es una fruta tropical rica en múltiples compuestos fitoquímicos como antioxidantes, fitosteroles, glucósidos, saponinas, alcaloides y triterpenos. Debido a su gran cantidad de sustancias bioactivas, el melón amargo es valorado como planta medicinal y superalimento. Especialmente sus saponinas, presentes en todas las partes de la planta, como la pulpa del fruto, la semilla y las hojas, tienen un efecto hipoglucemiante, por lo que se utilizan como antidiabéticos naturales.
La extracción ultrasónica, bien conocida como técnica de extracción excelente, potencia la liberación de los fitoconstituyentes bioactivos como saponinas, flavonoides, polifenoles, polisacáridos, terpenoides, taninos y alcaloides.

Extracción ultrasónica del melón amargo

La sonicación es una técnica verificada conocida por intensificar los procesos de extracción de productos botánicos. Las ondas ultrasónicas intensas alteran las células, aumentan la transferencia de masa y favorecen así la liberación de compuestos bioactivos. Además de la extracción de fitoconstituyentes del melón amargo, los ultrasonidos se utilizan con éxito para producir extractos de café, azafrán, cannabis, Fruta del monje, Hierbas ayurvédicas, setas medicinalesy muchas otras plantas.

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UP400St Extracción ultrasónica de algas en lote de 8L

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Homogeneizador ultrasónico UP400St para la extracción por lotes agitados de productos botánicos.

Extracción ultrasónica de productos botánicos - Lote de 8 litros - Ultrasonicator UP400S

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Estudio de caso

Se ha demostrado que la extracción ultrasónica es una extracción rápida y eficaz de charantina de los frutos de M. charantia. La sonicación se llevó a cabo en una mezcla de metanol y agua (80:20, v/v) a 46°C con una relación sólido/disolvente de 1:26, p/v y dio lugar a un aumento del rendimiento de charantina de más de 3 mg/g de charantina a partir de polvo de calabaza amarga. El protocolo de sonicación fue 2,74 veces más eficiente en la extracción de charantina en comparación con el método soxhlet. (Ahamad et. 2015)

Beneficios de la extracción ultrasónica de la calabaza amarga:

  • mayores rendimientos
  • alta calidad
  • extracción rápida
  • Proceso suave, no térmico
  • Agua o disolvente
  • simple & funcionamiento seguro

Elija su disolvente

Mediante la extracción por ultrasonidos, puede seleccionar entre varios disolventes, como agua, alcohol, etanol, metanol o mezclas de etanol y agua, que ya han sido probados y han demostrado su eficacia para el aislamiento de compuestos fenólicos del melón amargo. La sonicación puede utilizarse en la extracción con agua sin disolventes (por ejemplo, para preparar extractos orgánicos) o puede combinarse con un disolvente de su elección.
Obtenga más información sobre los disolventes para la extracción por ultrasonidos de productos botánicos.

Hielscher Ultrasonics' SonoStation is an easy-to-use ultrasonic setup for production scale. (Click to enlarge!)

SonoStation – un sistema ultrasónico con 2x Ultrasonidos de 2 kWtanque agitado y bomba – es un sistema de extracción fácil de usar.

Los sistemas de extracción por ultrasonidos se utilizan para extraer gingerol y otros compuestos beneficiosos para la salud del jengibre. El vídeo muestra el UP100H en la extracción de jengibre.

Extracción por ultrasonidos de jengibre seco con el UP100H

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Extractores de ultrasonidos de alto rendimiento

Procesador ultrasónico UIP4000hdT (4kW) para la extracción de pectinas en un proceso industrial en línea.Los equipos de ultrasonidos de Hielscher se utilizan ampliamente para aislar compuestos activos de productos botánicos. Hielscher suministra extractores ultrasónicos para todos los volúmenes de proceso y puede recomendarle el procesador ultrasónico más adecuado para sus necesidades. Empezando por los pequeños sistemas de laboratorio para análisis y pruebas de viabilidad a ultrasonicadores de planta piloto y ultrasonidos totalmente industriales reactores, la gama de productos de Hielscher tiene la configuración ideal para su proceso de extracción. Dependiendo de su proceso, la extracción por ultrasonidos puede realizarse en modo discontinuo o de flujo continuo. Los accesorios del colector, como sonotrodos, bocinas de refuerzo, celdas de flujo y reactores, permiten equipar la configuración ultrasónica de forma ideal 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 de nuestros sistemas ultrasónicos digitales. El control fiable de los parámetros del proceso garantiza una alta calidad constante del producto y permite la estandarización del proceso.
La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en entornos exigentes. Su funcionamiento sencillo y seguro, así como su bajo mantenimiento, convierten a los sistemas de ultrasonidos de Hielscher en el caballo de batalla fiable de su producción.

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

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos 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. mayor Grupo de UIP16000

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Procesadores ultrasónicos de alta potencia desde el laboratorio hasta la escala piloto e industrial.



Literatura / Referencias

Información interesante

Melón amargo

Melón amargo (Momordica charantia L.El melón amargo (de la familia de las cucurbitáceas, también conocido coloquialmente como calabaza amarga, melón amargo, manzana amarga, calabaza amarga, calabaza amarga, pera balsámica) es una fruta que se encuentra en Asia y África, donde se valora por sus diversos beneficios para la salud. Al melón amargo se le atribuyen propiedades anticancerígenas, antimicrobianas, antiinflamatorias y antidiabéticas. Los valores medicinales del fruto de la calabaza amarga están relacionados con su alto contenido en fenoles, que actúan como antioxidantes. Utilizada a menudo como medicina vegetal para diabéticos, los efectos beneficiosos de la calabaza amarga en la reducción del azúcar en sangre están relacionados con el componente bioactivo charantina. La charantina es una mezcla 1:1 de dos saponinas esteroideas, el β-sitosteril glucósido (C35H60O6) y 5,25-estigmasteril glucósido (C35H58O6).
Además, el fruto de Momordica charantia es muy rico en polifenoles. Debido a los grupos hidroxilo, la mayoría de los fenoles del melón amargo son compuestos hidrófilos, como el ácido gálico, el ácido gentísico, la catequina, el ácido clorogénico, la epicatequina, el ácido vainillínico, el ácido protocatéquico, el ácido p-cumárico, el ácido o-cumárico y el ácido t-cinámico. La riqueza en polifenoles hace de los extractos de calabaza amarga un potente suplemento antioxidante muy eficaz en la eliminación de radicales libres.
La pulpa, el arilo y las semillas del melón amargo contienen una gran cantidad de fenoles y flavonoides, por lo que son una buena fuente para la preparación de productos fitofarmacéuticos.

Momordica charantia L. frutos y hojas - fuente Santana de Oliveira et al. 2018

Los compuestos bioactivos de la calabaza amarga, conocidos por sus beneficios para la salud, pueden extraerse con éxito mediante sonicación.

¿Cómo funciona la extracción por ultrasonidos?

La extracción asistida por ultrasonidos (EAU) se basa en el acoplamiento de ondas ultrasónicas de alta intensidad en un líquido o lodo. Las ondas ultrasónicas crean ciclos alternos de alta presión/baja presión, lo que da lugar a la generación de cavitación. El fenómeno de la cavitación ultrasónica o acústica se caracteriza por unas condiciones locales extremas de presión, temperatura y fuerzas de cizallamiento. En las proximidades de las burbujas de cavitación que implosionan, temperaturas muy elevadas de hasta 5000K, presiones de 1000 atmósferas, velocidad de calentamiento-enfriamiento superior a 1010 K/s y chorros de líquidos con una velocidad de hasta 280m/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) desorganiza las células (lisis) y acelera la transferencia de masa durante el proceso de extracción, ayudando así a la extracción líquido-sólido de los fitoconstituyentes de las plantas. La técnica de extracción por ultrasonidos se aplica ampliamente para la extracción de flavonoides, polisacáridos, alcaloides, fitosteroles, polifenoles y pigmentos de las plantas.

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