Extracción ultrasónica de quercetina
La quercetina es un compuesto vegetal del grupo de los polifenoles, conocido por sus múltiples beneficios para la salud. Para producir quercetina de alta calidad para aditivos y suplementos alimentarios, se necesita una técnica de extracción eficaz pero suave que evite la descomposición. La extracción por ultrasonidos es un método de extracción mecánico suave que proporciona altos rendimientos de quercetina en un tiempo de extracción muy corto.
Ultrasonidos de alto rendimiento para extractos de quercetina de alta calidad
La extracción por ultrasonidos es un método bien conocido y establecido, suave, no térmico y muy eficaz para liberar compuestos bioactivos del material vegetal. La extracción por ultrasonidos se basa en el fenómeno de la cavitación acústica, que es un tratamiento puramente mecánico. Esto hace que la sonicación sea el método preferido para el aislamiento de compuestos bioactivos sensibles como polifenoles, quercetina o antioxidantes de productos botánicos.
- Rendimientos superiores
- Extracción a alta velocidad – en pocos minutos
- Extractos de alta calidad – Leve, no térmico
- Disolventes verdes (agua, etanol, metanol, etc.)
- Funcionamiento sencillo y seguro
- Bajos costes de inversión y explotación
- Funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana
- Método ecológico
Efectos de la ultrasonicación en la estructura celular: La disrupción de las paredes celulares inducida por ultrasonidos permite la liberación de quercetina y rutina de Euonymus alatus.
Fotografía y estudio: ©Yang y Zhang, 2008.
120L Extracción ultrasónica por lotes de productos botánicos con el sonicador UIP2000hdT
Estudio de caso: Extracción de quercetina asistida por ultrasonidos
Sharifi et al. (2017) han demostrado que la extracción ultrasónica es un método eficaz y práctico para extraer flavonoides como la quercetina de plantas medicinales. Utilizaron un equipo Hielscher UP400St (400 W, véase la imagen de la izquierda) al 50% de amplitud. Las hojas de rábano (Raphanus Sativus) se colocaron en metanol y se sometieron a sonicación durante 10 minutos, lo que dio lugar a un rendimiento de quercetina del 11,8%.La superioridad de la extracción asistida por ultrasonidos en comparación con las técnicas convencionales como la maceración, la extracción Soxhlet y la digestión térmica. La extracción ultrasónica sobresale con mayores rendimientos, tiempos de extracción significativamente más cortos y menores cantidades de disolventes. La aplicación de ondas ultrasónicas genera cavitación, que altera las paredes celulares del material vegetal y favorece la transferencia de masa. Así pues, la extracción por ultrasonidos es más eficaz que los métodos tradicionales y destaca en la extracción de quercetina a partir de matrices orgánicas. Aunque la extracción ultrasónica sólo necesitó 10 min. – en comparación con los tiempos de extracción de 24 horas para la maceración, 60 minutos para la digestión térmica y 24 horas para la extracción Soxhlet. – la cantidad de quercetina extraída por ultrasonidos fue superior a la de la digestión, la maceración y la extracción Soxhlet.
La extracción ultrasónica (EAU) proporciona rendimientos de quercetina significativamente mayores en tiempos de extracción más cortos en comparación con los métodos de extracción convencionales.
fuente: Sharifi at al. 2017
equipo de extracción por ultrasonidos
Hielscher Ultrasonics está especializada en la fabricación de procesadores ultrasónicos de alto rendimiento para la producción de extractos de alta calidad a partir de productos botánicos.
Hielscher ofrece una amplia cartera de productos que abarca desde pequeños y potentes ultrasonicadores de laboratorio hasta robustos sistemas de sobremesa y totalmente industriales, que proporcionan ultrasonidos de alta intensidad para la extracción y el aislamiento eficaces de sustancias bioactivas (por ejemplo, polifenoles), gingerol, piperina, curcumina etc.). Todos los aparatos de ultrasonidos de 200 vatios a 16.000 vatios disponen de una pantalla en color para el control digital, una tarjeta SD integrada para el registro automático de datos, control remoto mediante navegador y muchas más funciones de fácil manejo. Los sonotrodos y las celdas de flujo (las piezas que están en contacto con el medio) pueden esterilizarse en autoclave y son fáciles de limpiar. Todos nuestros ultrasonicadores están diseñados para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, requieren poco mantenimiento y son fáciles y seguros de manejar.
Una pantalla digital en color permite controlar cómodamente el ultrasonido y ajustar con precisión el proceso. Nuestros sistemas son capaces de suministrar desde amplitudes bajas hasta muy altas. Para la extracción de polifenoles como la quercetina, ofrecemos sonotrodos ultrasónicos especiales (también conocidos como sondas o cuernos ultrasónicos) que están optimizados para el aislamiento sensible de sustancias activas de alta calidad. La robustez de los sonicadores de Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en entornos exigentes.
El control preciso de los parámetros del proceso ultrasónico garantiza la reproducibilidad y la estandarización del proceso.
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Procesadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio para pilotar y escala industrial.
Literatura/Referencias
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Comparison of Different Methods in Quercetin Extraction from Leaves of Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences March 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optimización de la extracción asistida por ultrasonidos de compuestos fenólicos de hojas de Justicia spicigera. Ciencia de los alimentos y biotecnología 27, 2018. 1093-1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022): Efecto de la extracción asistida por ultrasonidos de polifenoles de cáscaras de manzana en sistemas de agua y CO2. Tecnología de bioprocesamiento de alimentos 15, 2022. 1157-1167.
- Valu, M.-V.; Soare, L.C.; Sutan, N.A.; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S.; Carradori, S. (2022): Optimización de la Extracción Ultrasónica para la Obtención de Erinacina A y Polifenoles con Actividad Antioxidante de la Biomasa Fúngica de Hericium erinaceus. Alimentos 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimización de la extracción asistida por ultrasonidos de compuestos valiosos del fruto de Melia azedarach con disolvente eutéctico profundo de glicerol-cloruro de colina. Química y Farmacia Sostenibles, Volumen 29, 2022.
Información interesante
quercetina
La quercetina, un flavonol vegetal (que es un subgrupo del grupo flavonoide de los polifenoles) se encuentra en muchas frutas, verduras y hojas. Las fuentes naturales de quercetina son las manzanas, los pimientos, el vino tinto, las cerezas oscuras y las bayas (arándanos, mirtilos, moras y otras), los tomates, las verduras crucíferas, como el brécol, la col y las coles; verduras de hoja verde, como espinacas, col rizada; cítricos, cacao, arándanos, cereales integrales, como trigo sarraceno, espárragos, alcaparras, cebollas rojas, aceite de oliva, té negro y verde, judías y legumbres; hierbas, como salvia, saúco americano, hierba de St. John's wort y ginkgo biloba.
La quercetina se distingue por su sabor amargo. Debido a sus numerosos efectos beneficiosos para la salud, se utiliza como aditivo en suplementos dietéticos, bebidas, alimentos y productos farmacéuticos.
Investigadores de la Universidad de Verona (Italia) descubrieron que los glucósidos de quercetina, como la isoquercetina, y otros flavonoides como el kaempferol son agentes antivíricos, antimicrobianos, antiinflamatorios y antialérgicos que pueden influir positivamente en distintos tipos de células tanto en animales como en humanos. La quercetina podría ayudar a reducir la inflamación, combatir las alergias, favorecer la salud del corazón, combatir el dolor, mejorar potencialmente la resistencia, combatir el cáncer y proteger la salud de la piel y el hígado. Como compuesto botánico, la quercetina se ha utilizado desde la antigüedad como remedio natural. Por ejemplo, en Irán la quercetina se utiliza como medicina tradicional, donde se administra como laxante y, más recientemente, como agente antitumoral, antiproliferativo y antidiabético.