Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Extracción ultrasónica de ajo sin disolventes

El ajo (Allium sativum) es rico en compuestos organosulfurados (por ejemplo, alicina, glutatión), que promueven muchos beneficios para la salud. La extracción por ultrasonido es una técnica fiable y eficaz para producir extractos de ajo altamente concentrados. La ultrasonificación da como resultado un alto rendimiento de extractos de alta calidad y de espectro completo en un tiempo de extracción muy corto.

extracción ultrasónica

El principio de funcionamiento de la extracción por ultrasonidos (también conocida como sono-extracción) se basa en el fenómeno de la cavitación acústica. La cavitación generada por ultrasonidos crea altas fuerzas de cizallamiento, micro-turbulencias, chorros de líquido y diferencias de temperatura y presión extremas localmente confinadas. Los efectos mecánicos de los ultrasonidos de alto rendimiento perturban las paredes celulares, promueven la penetración de disolventes en el interior de las células y aumentan la transferencia de masa. Como técnica de extracción no térmica, la sonicación impide la degradación térmica de los compuestos bioactivos. Los parámetros del proceso ultrasónico pueden ajustarse con precisión a la materia prima y a las sustancias objetivo, de modo que se garantiza una calidad superior del extracto.

Extracción ultrasónica de alicina a base de agua

Ajo - La extracción ultrasónica da como resultado un alto rendimiento y una calidad superior de las moléculas que contienen azufre del ajoLa alicina es la molécula de tiosulfinato más abundante que se encuentra en el extracto de ajo. La alicina tiene efectos antibacterianos, antivirales, antifúngicos, antiprotozoarios, anticancerígenos e hipoglucémicos, y también se sabe que favorece la salud cardiovascular y el sistema inmunológico. Las actividades farmacológicas del ajo se relacionan principalmente con las reacciones de intercambio de tiol-disulfuro con las proteínas que contienen tiol.
Para la producción de extractos de ajo altamente concentrados con grandes cantidades de compuestos organosulfurosos, la extracción ultrasónica es una técnica fiable y eficaz para aislar los tioles y otras sustancias bioactivas del ajo. La sonicación libera los tioles del interior de las células de ajo y permite preparar un extracto de biomoléculas de ajo de espectro completo. Para la extracción ultrasónica del ajo se puede utilizar agua como disolvente, que no es tóxico, es barato y no daña el medio ambiente.

La extracción ultrasónica de ajo da altos rendimientos de alicina y otros compuestos organosulfurosos.

Sección transversal del diente de ajo antes y después de la sonicación
estudio e imágenes de Bose et al. 2014

Procesador ultrasónico UIP2000hdT (2kW) con reactor por lotes agitado

Homogeneizador ultrasónico UIP2000hdT (2kW) con un reactor de agitación continua por lotes

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Protocolos de extracción de alicina por ultrasonido

Arzanlou y otros (2010) informan de la extracción ultrasónica de alicina de los dientes de ajo utilizando agua como disolvente. Utilizaron 20g de dientes de ajo triturados manualmente. Sonificaron el ajo macerado en 600mL de agua destilada durante 5 min, usando el Hielscher UP200S (200 vatios) a una amplitud del 100 %. Se utilizó un baño de hielo para la disipación del calor. Después de la extracción ultrasónica, el puré de ajo fue presionado a través de una tela de queso de cinco capas. La suspensión se transfirió a un tubo de 50mL y se centrifugó a 1258g a 4ºC durante 20 min para separar los restos del líquido. El sobrenadante fue transferido a un tubo estéril de 50mL y sellado para su almacenamiento.

Ismail y otros (2014) informan de la eficiente extracción ultrasónica de las biomoléculas de azufre cisteína y glutatión de los bulbos de ajo. Aplicaron la extracción ultrasónica a base de agua para extraer tioles de los bulbos de ajo utilizando un UP100H a un ajuste de amplitud del 100%. Encontraron que la concentración óptima de ajo era del 10% (w/v) en una extracción de vaso abierto. La cuantificación de los tioles se hizo usando el método de reactivos de Ellman. Obtuvieron un rendimiento del extracto de 0.170mM de tioles. Los investigadores concluyeron que la extracción ultrasónica a base de agua es un método simple, seguro y rentable para aislar los tioles del ajo.

Bose y otros (2014) compararon la extracción con sonda ultrasónica con la maceración tradicional, la sonicación por baño y la extracción por microondas. Los resultados mostraron que la extracción con sonda ultrasónica daba los mayores rendimientos de alicina.

Ultrasonidos Extracción de jengibre seco

Ventajas de la extracción ultrasónica de ajo

  • Sin disolventes / a base de agua
  • un alto rendimiento de extracción
  • extractos de alta calidad
  • no térmica
  • Extractos de espectro completo
  • proceso rápido
  • Verde, respetuoso con el medio ambiente
  • operación simple y segura
  • Bajo mantenimiento
  • RoI rápido

Extractores ultrasónicos de alto rendimiento

Los sistemas de extracción de Hielscher Ultrasonics se utilizan en todo el mundo en la industria alimentaria y farmacéutica para la producción comercial de extractos vegetales de alta calidad utilizados como aditivos alimentarios, suplementos dietéticos y terapéuticos. Si su objetivo es producir lotes más pequeños de extractos de ajo o procesar grandes cantidades de extractos botánicos de alta calidad, Hielscher Ultrasonics tiene el extractor ultrasónico ideal para usted.

Ventajas competitivas de la extracción ultrasónica

Los principales beneficios de la extracción ultrasónica de compuestos bioactivos de materiales botánicos como el ajo incluyen la reducción significativa del tiempo de extracción y procesamiento, su compatibilidad con el medio ambiente debido a la extracción a base de agua o al uso reducido de disolventes y la insignificancia de las pequeñas emisiones de CO2la baja cantidad de energía utilizada, así como el funcionamiento sencillo y seguro de los sistemas de ultrasonidos.

Estandarización de procesos con Hielscher Ultrasonics

Los extractos, que se utilizan en alimentos o productos farmacéuticos, deben producirse de conformidad con las buenas prácticas de fabricación (BPF) y con especificaciones de procesamiento normalizadas. Los sistemas de extracción digital de Hielscher Ultrasonics vienen con un software inteligente, que facilita la configuración y el control del proceso de sonicación con precisión. El registro automático de datos escribe todos los parámetros del proceso de ultrasonido, como la energía de ultrasonido (energía total y neta), la amplitud, la temperatura, la presión (cuando se montan sensores de temperatura y presión) con la fecha y la hora en la tarjeta SD incorporada. Esto permite revisar cada lote procesado por ultrasonidos. Al mismo tiempo, se garantiza la reproducibilidad y la alta calidad del producto de forma continua. La robustez del equipo de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento 24/7 en condiciones de trabajo pesado y en entornos exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
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 UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y Uso industrial escala.

Literatura / Referencias



Información interesante

El ajo y sus beneficios para la salud

El ajo es rico en biomoléculas, que le dan al ajo su potencia como planta medicinal y suplemento dietético. 200 compuestos diferentes contribuyen a los numerosos efectos beneficiosos del ajo para la salud. Los dientes de ajo tienen un contenido excepcionalmente alto de compuestos organosulfurosos, como la alicina, la alicina y γ-compuestos de glutamilcisteína como γ-glutamil-S-alilcisteína, γ-glutamil-S-trans-1-propenilcisteína. El ajo contiene por lo menos cuatro veces más azufre que otras verduras ricas en azufre, como la cebolla, el brócoli y la coliflor. Esos compuestos que contienen azufre dan al ajo su olor y sabor acre.
Las biomoléculas que contienen azufre se denominan compuestos de sulfhidrilo y pertenecen al grupo de los tioles. Se encuentran en todos los tejidos y células del cuerpo humano y desempeñan un papel crucial en muchas reacciones bioquímicas vitales. La cisteína y el glutatión (GHS) son dos tioles importantes presentes en el ajo. La cisteína es un aminoácido que contiene azufre y que presenta un grupo sulfhidrilo químicamente muy reactivo. El glutatión (GHS), un tripéptido formado por los aminoácidos glutamato, cisteína y glicina, es el compuesto sulfhídrico de baja masa molecular más omnipresente en el cuerpo humano. El glutatión actúa como un super-antioxidante y tiene una función vital en el cuerpo humano (por ejemplo, el sistema inmunológico).

Allicin

La alicina es una de las biomoléculas más importantes del ajo que muestra varios efectos beneficiosos para la salud. La alicina no está presente en el diente de ajo intacto, sino que se sintetiza cuando el ajo se corta o se tritura. Mediante la maceración del tejido del ajo, se activa una enzima llamada aliinasa. La alinasa inicia la transformación del aminoácido aliina en alicina y otros aliltiosulfinatos. La formación de la alicina es un proceso rápido, que se completa en pocos segundos después de aplastar un bulbo de ajo fresco.