מיצוי קולי של תרכובות פעילות מענבים ותוצרי לוואי של יין
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 ').

התקנה תעשייתית של מחלץ קולי UIP4000hdT לייצור תמציות בוטניות.
- תשואת מיצוי גבוהה
- תמצית באיכות גבוהה
- תהליך מהיר
- טיפול לא תרמי
- תואם לכל ממיס
- בטוח וקל לתפעול
- חסכונית באנרגיה
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)
קראו עוד על ייצור יין על-קולי והתבגרותו!

התקנת קוליקטור UIP4000hdT לעיבוד יין תעשייתי עם שיעורי זרימה גבוהים.
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.

אולטראסאונד חולץ UP400St להכנת תמציות מענבים וגפן (למשל, פומסה ענבים, זרעים, עלים, גבעולים, לי).
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:
נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
---|---|---|
1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
ספרות/הפניות
- Ceferino Carrera, Ana Ruiz-Rodríguez, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2015): Ultrasound-assisted extraction of amino acids from grapes. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 22, 2015. 499-505.
- 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.
- M. Palma; C.G. Barroso (2002): Ultrasound-assisted extraction and determination of tartaric and malic acids from grapes and winemaking by-products. Analytica Chimica Acta, 458(1), 2002. 119–130.
- Thilakarathna, W.P.D.W.; Rupasinghe, H.P.V. (2022): Optimization of the Extraction of Proanthocyanidins from Grape Seeds Using Ultrasonication-Assisted Aqueous Ethanol and Evaluation of Anti-Steatosis Activity In Vitro. Molecules 27, 1363.

מבנים כימיים של פיקאטנול (a), טרנס-רסברטרול (b), איזורהפונטיגנין (c), ε-ויניפרין (d) וויטיסין-B (e).
(מחקר וגרפים: Piñeiro et al., 2013)
עובדות שראוי לדעת
עיקרון עבודה של מיצוי אולטרה סאונד
אולטרסאונד בהספק גבוה ובתדר נמוך יוצר תנודה וקוויטציה אקוסטית בתווך נוזלי, מה שגורם למערבולות עזות, ערבוב, הפרעה לתאים והעברת מסה גבוהה. השפעות קוליות אלה מיושמות על חומרים צמחיים על מנת לשבור מבנים תאיים כגון דפנות תאים ושלפוחיות. בשל העברת המסה הגבוהה, התרכובות התוך-תאיות כגון פיטוכימיקלים (פוליפנולים, פלבנולים, נוגדי חמצון וכו ') משתחררות לתוך הממס הסורר. עוצמה זו של סוניקציה הופכת את המיצוי העל-קולי לשיטת הבידוד המעולה לייצור רכיב מוצר טבעי. מיצוי קולי היא טכניקת מיצוי מבוססת, המשמשת בייצור מזון ותרופות מאז עשרות שנים.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.