Viinamarjaseemnete ekstraheerimine ultraheli abil: Saagikus, kiirus, jätkusuutlikkus
Ultraheli ekstraheerimine on väga tõhus ja skaleeritav tehnika polüfenoolide eraldamiseks viinamarjaseemnetest. – rikas kondenseeritud tanniinide, flavan-3-oolide ja proantotsüanidiinide allikas. Suure võimsusega ultraheli tekitatud akustilise kavitatsiooni mehaaniline mõju suurendab märkimisväärselt massiülekannet, lõhub rakustruktuure ja kiirendab lahustunud aine difusiooni, võimaldades tavapäraste meetoditega võrreldes suuremat saagist, lühemat ekstraheerimisaega ja väiksemat lahustitarbimist.
Miks on sonikatsioon viinamarjaseemnete ekstraheerimisel nii tõhus?
Hielscheri tööstuslikud sonikaatorid on võimsad ekstraheerimisvahendid, mis sobivad nii partii- kui ka inline-töötluseks. Hielscheri ultraheli ekstraktorid, mis on varustatud sonotroodide ja lisavarustuses olevate voolukambrite reaktoritega, pakuvad täpset kontrolli peamiste parameetrite, sealhulgas energia, amplituudi, temperatuuri ja rõhu üle. See võimaldab korratavat, suure tootlikkusega ekstraheerimist kergetes termilistes tingimustes, säilitades termolabiilsete polüfenoolide struktuurilise terviklikkuse. Hiljutised uuringud on näidanud, et Hielscheri süsteemide abil toimuv ultraheli ekstraheerimine mitte ainult ei paranda fenoolide kogusaagist, vaid tagab ka skaleeritavuse ja järjepidevuse väikesemahuliste ja tööstuslike rakenduste jaoks. Need eelised muudavad Hielscheri sonditüüpi sonikaatorid usaldusväärseks ja vastupidavaks tehnikaks viinamarjaseemnete bioaktiivsete ainete jätkusuutlikuks ja suure läbilaskevõimega ekstraheerimiseks.
Sonikatsioon vabastab tõhusalt fütokemikaalid viinamarjaseemnetest
Viinamarjaseemnetest saadud polüfenoolid
Viinamarjaseemned, mis on veinitööstuse peamine kõrvalsaadus, on väärtuslik maatriks, mis on rikas polüfenoolide, flavan-3-oolide (nt katehhiinide), oligomeersete protsüanidiinide, gallihappeestrite ja küllastumata rasvhapete poolest. Need koostisosad pakuvad laia spektriga bioloogilist aktiivsust, mis muudab viinamarjaseemneekstraktid atraktiivseks kasutamiseks funktsionaalsetes toiduainetes, kosmeetikatoodetes ja ravimites.
Lignotselluloosseemnete struktuuriline jäikus piirab siiski tavapärase tahke-vedeliku ekstraheerimise tõhusust. Siinkohal pakub ultraheli abil toimuv ekstraheerimine võimsat alternatiivi.
Polüfenoolide, tanniinide ja protsüanidiinide ekstraheerimine ultraheli abil
Viinamarjaseemnete kondenseeritud tanniinid on (+)-katekiini ja (-)-epikatekiini, st proantotsüanidiinide/protsüanidiinide oligomeerid/polümeerid. Need ühendid on peamised fenoolid, mis pakuvad veinitehnoloogilist huvi. Ultraheli ekstraheerimine vähendab aega ja energiat, mis on vajalik nende vabastamiseks lignotselluloosa mikrostruktuuridest. Kuna ultraheli on mittetermiline ekstraheerimistehnika, on nende tundlike ühendite termiline lagunemine välistatud. See muudab sonikatsiooni ideaalseks ekstraheerimismeetodiks kvaliteetsete viinamarjaseemnete ühendite tootmiseks.
Viinamarjaseemnete ekstraheerimistehnikate võrdlus: Võrdlus: sonikatsioon vs. tavapärased meetodid
Alljärgnevas tabelis on esitatud kokkuvõte ultraheli ekstraheerimise peamistest eelistest, mille puhul sonikatsioon on selgelt parem kui tavapärased ekstraheerimismeetodid.
| Tegur | Ultraheli ekstraheerimise eelised tavapäraste meetodite ees |
|---|---|
| ekstraheerimise saagis | Suurem polüfenoolide, lipiidide ja tanniinide saagis. |
| Ekstraheerimise aeg | Oluliselt vähenenud (minutid vs. tunnid) |
| Lahusteid | Väiksemad lahustimahud, ühilduvad roheliste lahustitega (nt etanool, vesi). |
| mittetermiline | Minimaalne termiline lagunemine ümbritseva keskkonna või madalate temperatuuride tõttu |
| Mastaapsus | Saadaval on partii- ja pidevvooluvõimalused |
| Energiatõhususe | Madalam energiavajadus ühe ekstraheeritud grammi kohta |
Kasutage ultraheli ekstraheerimist ja kasutage Hielscheri sonikaatorit botaaniliseks ekstraheerimiseks võrreldamatu tõhususe ja jätkusuutlikkusega!
Soniseerimist kasutatakse ka polüfenoolide ja muude bioaktiivsete ühendite ekstraheerimiseks viinamarjade kõrvalsaadustest, nagu viinamarjade pressimisjääkidest, viinamarjakoorest, viinamarjalehtedest ja -vartest. Loe lähemalt ultraheli abil täiustatud ekstraheerimisest puuviljajäätmetest!
Graafiline kokkuvõte uuringust ultraheli stilbenoidide ekstraheerimiseks viinamarjavartelt sonikaatoriga UP200S.
(Uuring ja pilt: Piñeiro et al., 2013)
Leia parim sonikaator ekstraheerimiseks mis tahes mastaabis
Ultraheli ekstraktorid võimsusega 50-400 vatti võimaldavad käsitsi valmistada taimeekstrakte (nt viinamarjaseemnetest). Ideaalsed väiketootjatele, nagu apteegid ja terapeudid.
Sonicatori mudelid: UP50H, UP100H, 200Ht, UP200St, UP400St
Tööstusklassi lauahelid alates 500 kuni 2000 vatist seadme kohta on ideaalsed ekstraheerimisprotsesside optimeerimiseks ja mastaapimiseks partiitootmisest inline-tootmiseni.
Sonicatori mudelid: UIP500hdT, UIP1000hdT, UIP1500hdT, UIP2000hdT
Inline sonikaatorid 4 kuni 16 kW ultrahelisondi kohta sobivad suurepäraselt botaaniliste ekstraktide suuremahulise tootmise rakendamiseks automatiseeritud läbivoolutöötluses.
Sonicatori mudelid: UIP4000hdT, UIP6000hdT, UIP16000hdT
Alljärgnevas tabelis on esitatud Hielscheri ultrahelipresside ligikaudne töötlemisvõimsus:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000hdT |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000hdT |
Disain, tootmine ja nõustamine – Kvaliteet Valmistatud Saksamaal
Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeimate kvaliteedi- ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrasonikaatorid saavad kergesti käsitseda karmid tingimused ja nõudlikud keskkonnad.
Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ja paneb erilist rõhku suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, millel on tipptasemel tehnoloogia ja kasutajasõbralikkus. Loomulikult on Hielscheri ultrasonikaatorid CE-nõuetele vastavad ja vastavad UL, CSA ja RoHs nõuetele.
Kirjandus / Viited
- Mazza, Karen; Santiago, Manuela; Nascimento, Luzimar; Godoy, Ronoel; Souza, Erika; Brígida, Ana; Borguini, Renata; Tonon, Renata (2018): Syrah grape skin valorisation using ultrasound‐assisted extraction: Phenolic compounds recovery, antioxidant capacity and phenolic profile. International Journal of Food Science & Technology 2018.
- Piñeiro, Z.; Guerrero, R. F.; Fernández-Marin, M. I.; Cantos-Villar, Emma; Palma, M. (2013): Ultrasound-Assisted Extraction of Stilbenoids from Grape Stems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(51), 2013. 12549–12556.
- Monasterio, A.; Osorio, F.A. (2024): Physicochemical Properties of Nanoliposomes Encapsulating Grape Seed Tannins Formed with Ultrasound Cycles. Foods 2024, 13, 414.
- Ceferino Carrera; Ana Ruiz-Rodríguez; Miguel Palma; Carmelo G. Barroso (2012): Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta 732, 2012. 100–104.
Korduma kippuvad küsimused
Millised fütokemikaalid on viinamarjaseemnetes?
Viinamarjaseemned sisaldavad mitmesuguseid fütokemikaale, peamiselt polüfenoole. Peamised rühmad on järgmised:
- Proantotsüanidiinid (OPC): oligomeersed ja polümeersed flavan-3-oolid (katekiin, epikatekiin).
- Flavonoidid: sealhulgas kvertsetiin, kaempferool ja nende glükosiidid.
- Fenoolhapped: näiteks gallihape, vaniliinhape ja koffeiinhape.
- Tokoferoolid ja fütosteroolid: väiksemad lipiidlahustuvad komponendid.
Need ja teised ühendid aitavad kaasa viinamarjaseemnete’ tugevad antioksüdantsed ja bioaktiivsed omadused.
Mis on OPC viinamarjaseemnetes?
OPC tähistab oligomeerilisi proantotsüanidiine. Need on polüfenoolsed ühendid, mis moodustuvad flavan-3-oolide, näiteks katekiini ja epikatekiini kondenseerimisel. Nad kuuluvad kondenseeritud tanniinide klassi ja on tuntud oma tugeva antioksüdantse aktiivsuse poolest. Viinamarjaseemnetes on OPC-d märkimisväärses koguses ja need aitavad kaasa taime kaitsevõimele ja astringentsele maitseprofiilile.
Mis on OPC viinamarjaseemne ekstrakt?
See on kontsentreeritud preparaat, mis on saadud viinamarjaseemnetest, mis on standardiseeritud, et sisaldada kõrgeid oligomeerseid proantotsüanidiini koguseid. Selliseid ekstrakte uuritakse laialdaselt nende antioksüdantsete, põletikuvastaste ja veresoonte kaitsvate omaduste tõttu ning neid kasutatakse tavaliselt toidulisandina.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.