ענבים (Vitis vinifera), גפן ותוצרי לוואי של יין עשירים בפוליפנולים ובחומרים ביו-אקטיביים אחרים, שהם תרכובות יקרות ערך לייצור תוספי מרפא ותוספי תזונה. מיצוי על-קולי מאפשר בידוד פשוט ויעיל ביותר של תרכובות שמקורן בענבים ובגפנים (למשל, פומת ענבים, זרעים, עלים, גבעולים, לי). מיצוי בסיוע אולטרסאונד הוא מהיר, אמין ומצטיין בשיטות מיצוי אחרות על ידי תפוקות גבוהות יותר, תנאי מיצוי מתונים יותר, זמן מיצוי קצר יותר ועלות נמוכה יותר.

מיצוי אולטראסוני של פיטוכימיקלים מענבים וגפן

תוצרי לוואי מכרמים ותהליך ייצור היין כוללים עיסת ענבים, פומסה (קליפות וזרעים), ליס, עלי גפן, גבעולים וקנים, המהווים עד 30−40% w/w מוצקים, שרובם מושלכים ללא שימוש כפסולת. התעשייה מגלה את העושר של פוליפנולים ותרכובות ביו-אקטיביות אחרות בתוצרי לוואי אלה של ענבים ויין, ומשתמשת יותר ויותר בחומרים צמחיים אלה כדי לייצר תמציות יקרות ערך. רסברטרול, אנתוציאנידינים, פרואנתוציאנידין, קוורציטין וחומרים אחרים המצויים בענבים ובגפן (Vitis vinifera) כבר נצרכים באופן נרחב כתוספי מרפא ותזונתיים. כמקור לתרכובות מקדמות בריאות, תמציות ממוצרי לוואי של Vitis vinifera משמשות בתעשיות התרופות והמזון, ובמקביל תומכות בחקלאות בת קיימא. מיצוי על-קולי מאפשר שחרור של התרכובות הביו-אקטיביות מתוצרות לוואי של ענבים וענבים. מיצוי בסיוע אולטרסאונד היא טכניקת מיצוי ותיקה המשמשת לתרכובות תרופות ומזון. זה נותן תפוקת מיצוי גבוהה מאוד בתוך הליך מיצוי קצר ועובד עם כל ממס (למשל, מים, אתנול, איזופרופנול, הקסאן וכו ').

מיצוי קולי של פוליפנולים מזרעי ענבים

זרעי ענבים עשירים בפרואנתוציאנידינים ולכן הם מקור נהדר לייצור תמציות פרואנתוציאנידין לתוספי מרפא ותוספי תזונה. Thilakarathna and Rupasinghe (2022) יכלו להדגים את היעילות המעולה של אולטראסוניזציה תחת טמפרטורות גבוהות מבוקרות, מה שהביא לתפוקות פרואנתוציאנידין גבוהות יותר ולזמן מיצוי קצר יותר באופן משמעותי (אולטרסאונד 53 דקות לעומת מיצוי ממס קונבנציונלי 150 שעות!).
הכנסת חום ואולטרה-סוניזציה הפחיתה באופן משמעותי את זמן המיצוי (זמן ההעתקה של 53 דקות) ואת דרישת האתנול המיימי (10.14:1 v:w) תוך הגדלה משמעותית של תפוקת ה-PAC (16.1 מ"ג CE/g FW לעומת 26.6 מ"ג CE/g FW חזוי). התנאים האופטימליים הסופיים היו 47% אתנול, יחס של 10:1 s:s (v:w), זמן סוניקציה של 53 דקות וטמפרטורת מיצוי של 60◦C.

ייצור תמצית עלי ענבים יעיל באמצעות סוניפיקציה

העלים של גפן הענבים הנפוצה (Vitis vinifera) עשירים ברסברטרול, אנתוציאנידינים, קוורצטין, איזוקרצטין, כמו גם תרכובות ביו-אקטיביות רבות אחרות, אשר מועברות לעתים קרובות בצורת תמצית למטרות רפואיות ובריאותיות.
הוכח כי מיצוי על-קולי נותן יבולים גבוהים של תמצית בספקטרום מלא מעלי גפן, ובכך הופך את תהליך המיצוי ליעיל מאוד. אתנול מימי הוכח כממס עדיף לתמציות גפן ענבים מכיוון שיש לו יכולת המסה מצוינת למולקולות המטרה ואין לו רעילות. תהליך החילוץ באמצעות אולטראסוניקה אורך דקות ספורות בלבד וניתן להריץ אותו בתהליך אצווה וכן במצב זרימה רציפה.
לדוגמה, ניתן לטהר רסברטרול המופק באופן קולי מעלי גפן באמצעות עמודה של פחמן מזופורוסי, מה שמשפר את טוהר הרסברטרול מ-2.1% ל-20.6%. (ראה: סאן ואח', 2018)

מיצוי סטילבנואידים קוליים מגבעולים ענבים

פרוטוקול המיצוי העל-קולי של Piñeiro et al. (2013) גורם להתאוששות גבוהה של סטילבנים כגון טרנס-רסברטרול, ε-ויניפרין, פיקאטנול ו-ויטיסין B, הנמצאים בעיקר בקני ענבים ובגבעולים של ענבים.

תקציר גרפי של המחקר למיצוי סטילבנואידים על-קוליים מגבעולים ענבים.
(מחקר ותמונה: Piñeiro et al., 2013)

עם האולטרה-סוניקטור UP200S (200W, 24kHz), ניתן להפיק את הסטילבנואידים העיקריים המצויים בגבעועי ענבים תוך 15 דקות, תוך שימוש ב-75 מעלות צלזיוס כטמפרטורת המיצוי ו-80% אתנול כממס המיצוי, ואין צורך בשלב ניקוי עם ממס אורגני. השיטה האופטימלית אפשרה ניתוח פשוט ויעיל של תכולת הסטילבנואידים מ-22 דגימות גבעול ענבים.

ההשפעות העיקריות מתווה על ההתאוששות הממוצעת (אזור 10.000−1) על ידי מיצוי קולי באמצעות UP200S המחיל פרמטרים שונים: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferin (c) ו- vitisin-B (d).
(מחקר וגרפים: Piñeiro et al., 2013)

כרומטוגרמה HPLC-DAD המתאימה לתמצית הייחוס המועשרת בסטילבנואידים.
(מחקר וגרפים: Piñeiro et al., 2013)

מעבדים על-קוליים בעלי ביצועים גבוהים להפקת ענבים וגפנים

תמציות Hielscher Ultrasonics מבוססות היטב בתחום המיצוי הבוטני, לא משנה באילו חומרים צמחיים או ממסים משתמשים. יצרני תמציות – שניהם, יצרני תמציות בוטיק בלעדיים, כמו גם יצרנים המוניים בקנה מידה גדול – למצוא במגוון הציוד הרחב של Hielscher את ציוד החילוץ העל-קולי האידיאלי לדרישות הייצור שלהם. הגדרות אצווה כמו גם תהליכים מוטבעים רציפים זמינים בקלות וניתן לשלוח אותם באותו יום.

מיצוי יעילות גבוהה עם אולטראסוקטורים של Hielscher

תמציות Hielscher Ultrasonic משבשות ביעילות תאים צמחיים, מגדילות את שטח הפנים של החומר הצמחי לחדירת ממסים, כמו גם העברת מסה משופרת, מה שמביא לשחרור מהיר ומלא של פיטוכימיקלים (מטבוליטים משניים). מחלצי Hielscher, שתוכננו בכל הנוגע לידידותיות למשתמש, מותקנים במהירות וניתן להפעילם באופן בטוח ואינטואיטיבי.
 
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו: