Extracción ultrasónica de hierbas medicinales

Las hierbas, especias y otros materiales vegetales son ricos en fitoquímicos, que son componentes valiosos para los productos medicinales y nutricionales. La sonicación rompe la estructura celular y libera los compuestos bioactivos – con lo que se obtienen mayores rendimientos y velocidades de extracción más rápidas. Como proceso no térmico, la sonicación es una técnica de extracción suave que evita la degradación térmica del extracto. Estos hechos convierten a los extractores ultrasónicos tipo sonda en la técnica de extracción superior para extractos botánicos de alta calidad.

Extracción ultrasónica de antioxidantes

Los antioxidantes son compuestos bioactivos que eliminan radicales y se encuentran en las plantas. Antioxidantes como la vitamina C, la vitamina E, los tioles, etc., son sustancias farmacológicamente activas que se utilizan para mejorar la salud y tratar enfermedades.
Debido a la gran eficacia del proceso, la extracción por ultrasonidos permite utilizar una gama muy amplia de materias primas para aislar antioxidantes. Además de plantas como hierbas, frutas y verduras, los antioxidantes de alta calidad pueden extraerse por ultrasonidos de materiales de bajo valor o de desecho como cáscaras, tallos, semillas, cortezas, almendras, raíces, etc.

En este vídeo se muestra la extracción por ultrasonidos del lúpulo (humulus lupulus). Con el ultrasonicador UP200Ht se extrae cariofileno y otros compuestos.

Extracción ultrasónica del lúpulo con UP200Ht con sonda S2614

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Extracción ultrasónica de adaptógenos

Los adaptógenos, como los taninos, son moléculas polifenólicas, a menudo astringentes, conocidas por su capacidad para aumentar la tolerabilidad al estrés de las células de los mamíferos. Estas moléculas están atrapadas en la célula vegetal. Para obtener adaptógenos altamente biodisponibles, las moléculas deben liberarse del material vegetal. La disrupción celular ultrasónica abre las células rompiendo las paredes celulares y aumentando la transferencia de masa entre el interior celular y el disolvente circundante. Debido a su mecanismo de trabajo altamente eficaz, la sonicación es un método fiable y eficiente para aislar adaptógenos de alta calidad y con altos rendimientos.

SonoStation: una configuración completa de tanque de ultrasonidos que consta de ultrasonidos de tipo sonda (aquí 2x UIP2000hdT), agitador y bomba.
La fotografía muestra la instalación de ultrasonidos por lotes SonoStation, que consta de ultrasonidos de tipo sonda, un tanque de sonicación, un agitador y una bomba. La SonoStation es una instalación lista para mezclar, dispersar y extraer.
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SonoStation – una sencilla solución llave en mano para procesos ultrasónicos

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¿Por qué utilizar un sonicador para la extracción de hierbas medicinales?

Los sonicadores de sonda son la tecnología establecida para una extracción sencilla, pero muy eficaz, de extractos de alta calidad a partir de hierbas. En la industria de los extractos de hierbas, la sonicación es el método de extracción preferido para la producción de extractos botánicos debido a varias características ventajosas que hacen que la técnica ultrasónica sea altamente eficaz y eficiente. Veamos algunas de las principales razones:

  • Mayor eficacia de extracción: La sonicación con sonda utiliza ondas sonoras de alta frecuencia emitidas directamente a través de una sonda sumergida en el medio de extracción. Estas ondas ultrasónicas generan burbujas de cavitación, que se expanden y colapsan rápidamente cerca de la superficie de las hierbas medicinales. Este fenómeno crea una intensa agitación localizada y un microflujo, mejorando significativamente la transferencia de masa de los compuestos bioactivos de la hierba al disolvente. Como resultado, se extraen más componentes bioactivos de forma eficiente en comparación con los métodos de extracción tradicionales, lo que se traduce en un mayor rendimiento de los compuestos medicinales.
  • Reducción del tiempo de extracción: La sonicación acelera el proceso de extracción al favorecer una difusión rápida y eficaz del soluto. La intensa agitación causada por la cavitación permite una penetración más profunda del disolvente en la matriz de la hierba, reduciendo el tiempo de extracción necesario. En comparación con métodos convencionales como la maceración o la percolación, que pueden llevar varias horas o incluso días, la sonicación puede lograr una eficacia de extracción similar en un periodo mucho más corto, a menudo en cuestión de minutos.
  • Conservación de compuestos bioactivos: La sonicación por sonda funciona a temperaturas más bajas que las técnicas de extracción convencionales que implican calor elevado o tiempos de exposición prolongados. Esta ventaja evita la degradación de los compuestos bioactivos sensibles al calor presentes en las hierbas medicinales, lo que garantiza un extracto más potente y de mayor valor terapéutico.
  • Selectividad: La sonicación puede ajustarse a frecuencias y niveles de potencia específicos, lo que permite la extracción selectiva de los compuestos objetivo de las hierbas medicinales. Mediante la optimización de los parámetros de sonicación, es posible extraer preferentemente determinados componentes bioactivos, dando lugar a extractos con una mayor concentración de las propiedades medicinales deseadas.
  • Escalabilidad y facilidad de uso: Los sistemas de sonicación por sonda son escalables y pueden adaptarse fácilmente a pequeñas extracciones a escala de laboratorio, así como a aplicaciones industriales a gran escala. La técnica es relativamente sencilla de aplicar y no requiere equipos complejos, lo que la hace accesible y cómoda para diversos entornos.
  • Respetuoso con el medio ambiente: En comparación con algunos métodos de extracción tradicionales que implican el uso de disolventes orgánicos y grandes volúmenes de agua, la sonicación suele requerir menos disolvente y reduce el tiempo total de extracción. Esto conduce a un proceso de extracción más respetuoso con el medio ambiente y sostenible, con una menor generación de residuos.
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    En general, la sonicación tipo sonda se ha convertido en el método de extracción preferido para la producción de extractos de hierbas medicinales debido a su capacidad para proporcionar mayores rendimientos de extracción, tiempos de extracción más cortos, mejor selectividad y preservación de los compuestos bioactivos, lo que la convierte en una herramienta valiosa en el campo de la medicina herbal y la investigación de productos naturales.
     

    En esta presentación le introducimos en la fabricación de extractos botánicos. Explicamos los retos que plantea la producción de extractos botánicos de alta calidad y cómo un sonicador puede ayudarle a superarlos. Esta presentación le mostrará cómo funciona la extracción por ultrasonidos. Aprenderá qué beneficios puede esperar utilizando un sonicador para la extracción y cómo puede implementar un extractor ultrasónico en su producción de extractos.

    Extracción botánica por ultrasonidos - Cómo utilizar los sonicadores para extraer compuestos botánicos

    Vídeo en miniatura

     
    Ventajas:

    • alto rendimiento
    • Alta calidad
    • Biodisponibilidad superior
    • Proceso leve
    • extracción rápida
    • Proceso seguro
    • Sin disolventes o con disolventes suaves
    • Fácil manejo

     

    Sistemas de extracción por ultrasonidos para extractos de hierbas

    Hielscher Ultrasonics cuenta con muchos años de experiencia en procesos de extracción por ultrasonidos de productos botánicos para las industrias alimentaria, farmacéutica y cosmética. Desde disruptores ultrasónicos compactos para laboratorio y producción a pequeña escala hasta extractores ultrasónicos comerciales completos para la producción de grandes volúmenes de extracto, Hielscher Ultrasonics ofrece toda la gama de sonicadores y, por tanto, el ultrasonicador más adecuado para su aplicación. Todos los ultrasonidos Hielscher son muy robustos y están construidos para un funcionamiento 24/7 a plena carga. Los sonicadores industriales de Hielscher Ultrasonics pueden entregar amplitudes muy altas. Amplitudes de hasta 200µm pueden funcionar fácilmente de forma continua en funcionamiento 24/7. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados.
    El software inteligente, como el control digital, el protocolling automático de datos, el control remoto por navegador y la sintonización automática de frecuencias, garantizan una sonicación fiable y una producción continua. Una amplia gama de accesorios, como sonotrodos (sondas ultrasónicas / bocinas / puntas) de diferentes tamaños y formas, celdas de flujo de varios tamaños y geometrías, bocinas de refuerzo y sensores de temperatura y presión, permiten una configuración óptima de la sonicación.
    Póngase en contacto con nosotros para informarnos de sus necesidades en materia de procesos de extracción. Nuestro equipo estará encantado de asesorarle y recomendarle el extractor ultrasónico más eficaz.

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    La extracción ultrasónica se utiliza para aislar compuestos bioactivos como antioxidantes, adaptógenos y antocianinas a partir de productos botánicos.

    UIP1000hdT – Máquina de extracción por ultrasonidos de 1 kW



    Literatura / Referencias

    Información interesante

    antioxidantes

    El polvo de henna procedente de hojas de henna secas maceradas es la materia prima para la extracción por ultrasonidos de lawson y otros compuestos bioactivos.Un antioxidante se define como una molécula que inhibe la reacción de oxidación impidiendo el proceso de degradación de otras moléculas. La oxidación es una reacción química que produce radicales libres, dando lugar a reacciones en cadena que pueden provocar daños celulares. Los antioxidantes, como los tioles o el ácido ascórbico (vitamina C), ponen fin a estas reacciones oxidativas en cadena.
    Los antioxidantes se utilizan mucho como conservantes en productos alimentarios para actuar como fitoquímicos contra su deterioro. Por ejemplo, se añaden antioxidantes a los alimentos y aceites ricos en grasas insaturadas, ya que los ácidos grasos insaturados son propensos a la degradación oxidativa, lo que provoca que el aceite se vuelva rancio.

    Adaptógenos

    Los adaptógenos o compuestos adaptógenos son moléculas que promueven la homeostasis, lo que significa que disminuyen la sensibilidad de las células al estrés. Los adaptógenos se encuentran en hierbas y vegetales, como el ginseng, la schisandra, el cordyceps, la ashwagandha, el rhaponticum, el jiaogulan, el regaliz, la rhodiola, la albahaca santa, el astrágalo, el reishi y la maca.
    Administrados como sustancia farmacológicamente activa (como fármaco o suplemento), los adaptógenos son conocidos por sus efectos potenciadores del rendimiento, antidepresivos, calmantes o despertadores. El efecto está relacionado con la sustancia adaptógena específica administrada. Para mejorar el rendimiento, se utilizan con éxito plantas como la ashwangadha, la moringa, mientras que el hongo cordyceps, el jiaogulan y el rhaponicum son conocidos como adaptógenos antienvejecimiento. Para reducir el estrés y la ansiedad, se utilizan adaptógenos procedentes del ginseng, la albahaca santa, el reishi o la schisandra.
    Los adaptógenos para suplementación y uso médico se preparan principalmente en forma de tónicos o cápsulas.

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