מיצוי אולטראסוני של תרכובות פעילות מענבים ותוצרי לוואי של יין

ענבים (Vitis vinifera), גפן ותוצרי לוואי של יין עשירים בפוליפנולים ובחומרים ביו-אקטיביים אחרים, המהווים תרכובות יקרות ערך לייצור תוספי מרפא ותזונה. מיצוי על-קולי מאפשר בידוד פשוט ויעיל ביותר של תרכובות שמקורן בענבים ובגפנים (למשל, פומס ענבים, זרעים, עלים, גבעולים, לי). שאיבה בעזרת אולטרסאונד היא מהירה, אמינה ומצטיינת בשיטות שאיבה אחרות על ידי תפוקות גבוהות יותר, תנאי שאיבה מתונים יותר, זמן שאיבה קצר יותר ועלות נמוכה יותר.

מיצוי אולטראסוני של פיטוכימיקלים מענבים וגפנים

תוצרי לוואי מכרמים ומתהליך ייצור היין כוללים עיסת ענבים, פומייס (קליפות וזרעים), ליס, עלי גפן, גבעולים וקנים, המהווים עד 30-40% מוצקים, שלרוב 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, קוורצטין וחומרים אחרים הנמצאים בענבים ובגפן (Vitis vinifera) כבר נצרכים באופן נרחב כתוספי מרפא ותזונה. כמקור לתרכובות מקדמות בריאות, תמציות מתוצרי לוואי של Vitis vinifera משמשות בתעשיות התרופות והמזון, ובו בזמן תומכות בחקלאות בת קיימא. מיצוי קולי מאפשר שחרור של תרכובות ביו-אקטיביות מתוצרי לוואי של ענבים וענבים. מיצוי בעזרת אולטרסאונד היא טכניקת מיצוי ותיקה המשמשת לתרכובות תרופות ומזון. זה נותן תפוקות תמצית גבוהות מאוד בתוך הליך מיצוי קצר ועובד עם כל ממס (למשל, מים, אתנול, isopropanol, הקסאן וכו ')

מיצוי קולי של פוליפנולים מזרעי ענבים

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

ייצור יעיל של תמצית עלי גפן באמצעות סוניפיקציה

עלי הגפן המצוי (Vitis vinifera) עשירים ברסברטרול, אנתוציאנידינים, קוורצטין, איזוקוורצטין ותרכובות ביו-אקטיביות רבות אחרות, אשר לעתים קרובות ניתנות בצורת תמצית למטרות רפואיות ובריאותיות.
מיצוי אולטראסוני הוכח כנותן יבולים גבוהים של תמצית ספקטרום מלא מעלי גפן, ובכך הופך את תהליך המיצוי ליעיל מאוד. אתנול מימי הוכח כממס עדיף לתמציות גפן מכיוון שיש לו יכולת המסה מצוינת למולקולות המטרה ואין לו רעילות. תהליך החילוץ באמצעות אולטרסאונד לוקח רק כמה דקות וניתן להריץ אותו בתהליך אצווה כמו גם במצב זרימה רציפה.
לדוגמה, ניתן לטהר רסברטרול שעבר אולטרה-סאונד מעלי גפן באמצעות עמוד של פחמן מזופורוס, מה שמשפר את טוהר הרסברטרול מ-2.1% ל-20.6%. (ראה: Sun et al., 2018)

מיצוי סטילבנואיד אולטראסוני מגבעולי ענבים

פרוטוקול מיצוי קולי של Piñeiro et al. (2013) מביא להתאוששות גבוהה של סטילבנים כגון טרנס-רסברטרול, ε-viniferin, piceatannol, ו vitisin B, אשר נמצאים בעיקר קני ענבים וגבעולי ענבים.

תקציר גרפי של המחקר למיצוי סטילבנואיד על-קולי מגבעולי ענבים.
(מחקר ותמונה: Piñeiro et al., 2013)

עם האולטרה-סוניקטור UP200S (200W, 24kHz), ניתן לחלץ את הסטילבנואידים העיקריים הנמצאים בגבעולי ענבים תוך 15 דקות, תוך שימוש ב-75°C כטמפרטורת המיצוי ו-80% אתנול כממס המיצוי, ואין צורך בשלב ניקוי עם ממס אורגני. השיטה האופטימלית אפשרה ניתוח פשוט ויעיל של תכולת סטילבנואיד מ -22 דגימות גזע ענבים.

ההשפעות העיקריות מתווה על ההתאוששות הממוצעת (אזור 10.000-1) על ידי מיצוי קולי באמצעות UP200S תוך שימוש בפרמטרים 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 למיצוי ענבים וגפנים

Hielscher Ultrasonics extractors מבוססים היטב בתחום מיצוי בוטני, לא משנה מה חומרים צמחיים או ממס משמש. חלץ יצרנים – שניהם, יצרני תמציות בוטיק בלעדיים כמו גם יצרנים המוניים בקנה מידה גדול – למצוא בטווח הציוד הרחב של Hielscher את ציוד מיצוי קולי אידיאלי עבור דרישות הייצור שלהם. אצווה כמו גם הגדרות תהליך מוטבע רציף זמינים בקלות וניתן לשלוח אותם באותו יום.

חילוץ יעילות גבוהה עם Hielscher Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonic extractors ביעילות לשבש תאים צמחיים, להגדיל את שטח הפנים של החומר הצמחי לחדירה ממס, כמו גם העברת מסה משופרת, אשר מביא לשחרור מהיר ומלא של phytochemicals (מטבוליטים משניים). תוכנן לגבי ידידותיות למשתמש, מחלצים Hielscher מותקנים במהירות והוא יכול להיות בטוח מופעל באופן אינטואיטיבי.
 
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו: