Viinamarjade ja veini kõrvalsaaduste aktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimine

Viinamarjad (Vitis vinifera), viinapuud ja veini kõrvalsaadused on rikkad polüfenoolide ja muude bioaktiivsete ainete poolest, mis on väärtuslikud ühendid ravimite ja toidulisandite tootmiseks. Ultraheli ekstraheerimine võimaldab viinamarjade ja viinamarjadest saadud ühendite (nt viinamarjade pomace, seemned, lehed, varred, lee) lihtsat ja väga tõhusat isoleerimist. Ultraheli abil ekstraheerimine on kiire, usaldusväärne ja ületab teisi ekstraheerimismeetodeid suurema saagise, kergemate ekstraheerimistingimuste, lühema ekstraheerimisaja ja madalamate kuludega.

Viinamarjade ja viinapuude fütokemikaalide ultraheli ekstraheerimine

Viinamarjaistanduste ja veinivalmistamise kõrvalsaaduste hulka kuuluvad viinamarjade viljaliha, jääkviinamarjad (nahad ja seemned), setted, viinamarjalehed, varred ja suhkruroog, mis moodustavad kuni 30–40% massiprotsenti tahkeid aineid, mis enamasti visatakse jäätmetena kõrvale. Avastades nendes viinamarjade ja veinide kõrvalsaadustes sisalduvate polüfenoolide ja muude bioaktiivsete ühendite rikkuse, kasutab tööstus üha enam neid taimseid materjale väärtuslike ekstraktide tootmiseks. Resveratrooli, antotsüanidiinid, proantotsüanidiini, kvertsitiini ja muid viinamarjades ja viinapuudes leiduvaid aineid (Vitis vinifera) tarbitakse juba laialdaselt ravimite ja toidulisanditena. Tervist edendavate ühendite allikana kasutatakse Vitis vinifera kõrvalsaaduste ekstrakte farmaatsia- ja toiduainetööstuses, toetades samal ajal säästvat põllumajandust. Ultraheli ekstraheerimine hõlbustab bioaktiivsete ühendite vabanemist viinamarjadest ja viinamarjade kõrvalsaadustest. Ultraheli abil ekstraheerimine on pikaajaline väljakujunenud ekstraheerimistehnika, mida kasutatakse farmaatsia- ja toiduühendite jaoks. See annab lühikese ekstraheerimisprotseduuri käigus väga suure ekstrakti saagise ja töötab mis tahes lahustiga (nt vesi, etanool, isopropanool, heksaan jne).

Polüfenoolide ultraheli ekstraheerimine viinamarjade seemnetest

Viinamarjade seemned on rikkad proantotsüanidiinide poolest ja on seetõttu suurepärane allikas proantotsüanidiini ekstraktide tootmiseks ravimite ja toidulisandite jaoks. Thilakarathna ja Rupasinghe (2022) võivad näidata ultraheli kõrgemat efektiivsust kontrollitud kõrgendatud temperatuuridel, mille tulemuseks on suurem proantotsüanidiini saagis ja oluliselt lühem ekstraheerimisaeg (ultraheli 53 min vs tavaline lahusti ekstraheerimine 150 h!).
Soojuse ja ultraheli kasutuselevõtt vähendas oluliselt ekstraheerimisaega (ultrahelitöötluse aeg 53 min) ja etanooli vesilahust (10,14:1 v:w), suurendades samal ajal oluliselt PAC saagist (16,1 mg CE/g FW Vs. 26,6 ennustatud mg CE / g FW). Lõplikud optimaalsed tingimused olid 47% etanooli, 10:1 s:s suhe (v:w), 53 min ultrahelitöötluse aeg ja 60 ◦C ekstraheerimistemperatuur.

Tõhus viinamarjaleheekstrakti tootmine sonifikatsiooni abil

Hariliku viinamarjasordi (Vitis vinifera) lehed on rikkad reseveratrooli, antotsüanidiinide, kvertsetiini, isokvertsetiini ja paljude teiste bioaktiivsete ühendite poolest, mida manustatakse sageli ekstrakti kujul meditsiinilistel ja tervislikel eesmärkidel.
On näidatud, et ultraheli ekstraheerimine annab viinamarjade lehtedest täisspektrilise ekstrakti suure saagise, muutes seeläbi ekstraheerimisprotsessi väga tõhusaks. On tõestatud, et etanooli vesilahus on viinamarjade ekstraktide puhul eelistatav lahusti, kuna sellel on suurepärane lahustumisvõime sihtmolekulide suhtes ja sellel ei ole toksilisust. Ultraheli kasutav ekstraheerimisprotsess võtab vaid paar minutit ja seda saab käivitada nii partiiprotsessis kui ka pideva läbivoolu režiimis.
Näiteks saab viinamarjade lehtedest ultraheliga ekstraheeritud resveratrooli puhastada mesopoorse süsiniku veeru abil, mis parandab resveratrooli puhtust 2,1 kuni 20,6%. (vrd Sun et al., 2018)

Ultraheli stilbenoidide ekstraheerimine viinamarjade varredest

Piñeiro jt (2013) ultraheli ekstraheerimise protokoll toob kaasa selliste stilbeenide nagu trans-resveratrooli, ε-viniferiini, piteatannooli ja vitamiini B kõrge taastumise, mis esinevad enamasti viinamarjade suhkruroodes ja viinamarjavartes.

Graafiline kokkuvõte uuringust ultraheli stilbenoidide ekstraheerimiseks viinamarjade varredest.
(Uuring ja pilt: Piñeiro et al., 2013)

Ultrasonikaatoriga UP200S (200W, 24kHz) saab viinamarjavartes leiduvaid peamisi stilbenoide ekstraheerida 15 minuti jooksul, kasutades ekstraheerimistemperatuurina 75 ° C ja ekstrahendina 80% etanooli ning orgaanilise lahustiga pole vaja puhastada. Optimeeritud meetod võimaldas 22 viinamarjavarre proovi stilbenoidisisalduse lihtsat ja tõhusat analüüsi.

Peamised mõjud joonistatakse keskmisele taastumisele (piirkond 10.000−1) ultraheli ekstraheerimise teel, kasutades UP200S-i, rakendades erinevaid parameetreid: piceatannol (a), trans-resveratrool (b), ε-viniferiin (c) ja vitamiin-B (d).
(Uuring ja graafikud: Piñeiro et al., 2013)

HPLC-DAD kromatogramm, mis vastab stilbenoidiga rikastatud võrdlusekstraktile.
(Uuring ja graafikud: Piñeiro et al., 2013)

Suure jõudlusega ultraheli protsessorid viinamarjade ja viinamarjade ekstraheerimiseks

Hielscher Ultrasonics ekstraktorid on botaanilise ekstraheerimise valdkonnas hästi välja kujunenud, olenemata sellest, milliseid taimseid materjale või lahustit kasutatakse. Ekstrakti tootjad – nii eksklusiivsed butiikekstraktide tootjad kui ka suured masstootjad – leida Hielscheri laia varustuse valikust ideaalne ultraheli ekstraheerimisseade nende tootmisnõuete jaoks. Partii ja pideva tekstisisese protsessi seadistused on hõlpsasti saadaval ja neid saab samal päeval välja saata.

Kõrge efektiivsusega ekstraheerimine Hielscheri ultrasonikaatoritega

Hielscher Ultraheli ekstraktorid häirivad tõhusalt köögiviljarakke, suurendavad taimse materjali pindala lahusti tungimiseks, samuti paremat massiülekannet, mille tulemuseks on fütokemikaalide (sekundaarsete metaboliitide) kiire ja täielik vabanemine. Kasutajasõbralikkuse huvides loodud Hielscheri ekstraktorid on kiiresti paigaldatud ning neid saab ohutult ja intuitiivselt kasutada.
 
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest: