Funghi Chaga (Inonotus obliquus) sono ricchi di sostanze fitochimiche molto potenti (ad esempio polisaccaridi, acido betulinico, triterpenoidi), che sono noti per contribuire alla salute e per combattere le malattie. L'utilizzo della frequenza ultrasonica ad alta potenza per l'estrazione del chaga è la tecnica preferita per produrre estratti di chaga di qualità e resa superiori.

Estratti di funghi Chaga di Ultrasonics

L'estrazione a ultrasuoni è una tecnica molto efficace per il rilascio di composti fitochimici da prodotti botanici come piante e funghi.
I funghi Chaga sono ricchi di diversi composti come polisaccaridi, triterpeni e polifenoli, che sono responsabili della maggior parte dei suoi effetti terapeutici e di promozione della salute. I principali composti bioattivi di Chaga sono polisaccaridi (ad esempio, β-glucani, proteoglicani che comprendono d-galattosio, d-glucosio, d-xilosio e d-mannosio), triperpenoidi (ad esempio, betulino, acido betulinico), polifenoli, fitosteroli (ad esempio, inotodiolo) tra gli altri composti.

L'estrazione ad ultrasuoni rompe efficacemente le cellule del fungo chaga e rilascia i composti intracellulari (cioè le sostanze fitochimiche bioattive) nel solvente. L'estrazione ad ultrasuoni si basa sul principio di funzionamento della cavitazione acustica. Gli effetti della cavitazione ultrasonica / acustica sono forze di taglio elevate, turbolenze e forti differenziali di pressione. Queste forze sonomeccaniche rompono le strutture cellulari come le pareti cellulari di funghi chitinosi, promuovono il trasferimento di massa tra il materiale chaga e il solvente e portano a rendimenti di estrazione molto elevati all'interno di un processo rapido. Inoltre, la sonicazione promuove la sterilizzazione degli estratti uccidendo batteri e microbi. L'inattivazione microbica per sonicazione è il risultato delle forze distruttive cavitazionali alla membrana cellulare, la produzione di radicali liberi, e il riscaldamento localizzato.

Perché l'estrazione a ultrasuoni di Chaga è così vantaggiosa?

L'estrazione ad ultrasuoni viene applicata in molti campi della produzione di estratti, ad esempio estratti botanici ed erboristici per alimenti, integratori, prodotti farmaceutici e cosmetici. Un esempio molto importante di estrazione ad ultrasuoni è l'estrazione di cannabidiolo (CBD) e altri composti dalla pianta di cannabis.
Poiché l'estrazione ad ultrasuoni è una tecnica di estrazione non termica, i composti bioattivi sono leggermente trattati con onde ultrasoniche e quindi si evita la degradazione termica dei composti vegetali sensibili. Tutti i parametri di processo ad ultrasuoni, cioè l'ampiezza, l'intensità, la temperatura e la pressione, possono essere controllati con precisione. Ciò consente un controllo preciso del processo e della qualità e rende facile la ripetizione e la riproduzione dei risultati dell'estrazione una volta ottenuti. I produttori di estratti apprezzano gli ultrasuoni per la loro affidabile ripetibilità di processo, che aiuta a standardizzare i processi e i prodotti ad alti livelli di qualità.

Estratti di Chaga di alta qualità e ad alto rendimento di Sonication

La ricerca conferma che gli estratti di funghi chaga prodotti ad ultrasuoni contengono più triterpenoidi di un estratto di acqua calda convenzionale. La tecnica di estrazione ad ultrasuoni promuove il rilascio e l'isolamento di tutti i composti importanti dai funghi chaga (I. obliquus). L'estrazione assistita ad ultrasuoni eccelle metodi di estrazione alternativi di efficienza superiore e una maggiore biodisponibilità delle sostanze fitochimiche bioattive nell'estratto di fungo. Gli estratti da studi di ricerca scientifica dimostrano l'alta efficienza e la resa dell'estrazione ad ultrasuoni chaga.

Estrazione di polisaccaridi da Chaga

Zhang et al. hanno utilizzato l'estrazione assistita da ultrasuoni per sviluppare le condizioni ottimali per l'estrazione di polisaccaridi da I. obliquus, con le migliori condizioni che prevedono l'uso di acqua come solvente per 15 minuti a 95 °C con l'estrazione a frequenza ultrasonica, che ha dato valori di estrazione dell'1,82%.

Betulino / Estrazione di acido betulinico da Chaga

I risultati mostrano che gli ultrasuoni hanno avuto un ruolo attivo nell'estrazione del betulino e dell'acido betulinico perché possono forzare l'apertura delle pareti cellulari e favorire un migliore trasferimento di massa e di calore. Questo a sua volta aiuta ad estrarre con successo le sostanze fitochimiche desiderate in breve tempo con alta efficienza. Il piccolo aumento dei rendimenti all'aggiunta della fase di estrazione con solvente dopo l'ecografia ha indicato che la maggior parte di questi composti deve essere stata estratta dalla biomassa. I risultati ottenuti indicano la quantità massima di betulino estraibile nella biomassa. (Alhazmi, 2017) Nel complesso, l'ultrasonicazione ha aumentato drasticamente il rendimento del betulino e dell'acido betulinico.

Protocollo di estrazione passo dopo passo

Al fine di isolare un forte estratto a spettro completo dai funghi chaga (Inonotus obliquus), viene applicato un protocollo di estrazione in due fasi che utilizza gli ultrasuoni di potenza.
Materiale: Essiccato I. obliquus (100g) viene frantumato in pezzi più piccoli di ca. 1,3cm2 (0,5×0.5 pollici). Il materiale del fungo cristo è inserito in un becher di vetro da 1,5L.

1. Passo: Estrazione a freddo ad ultrasuoni: La chaga essiccata e macinata viene sospesa in 1000 mL di etanolo al 60% in acqua purificata o distillata (v/v; 60% etanolo : 40% acqua) aggiungendo la miscela di solventi nel bicchiere di vetro con la chaga. Per l'estrazione si utilizza un estrattore ad ultrasuoni UP400St dotato di sonotrodo S24d22L2D. Il corno (sonotrodo) dell'ultrasuonizzatore è immerso in sospensione di fungo e solvente. L'uso di un agitatore è opzionale, ma può aiutare a trasportare le particelle vegetali in modo uniforme al sonotrodo. Assicurarsi che il sonotrodo non tocchi le pareti del becher. Impostare l'ampiezza al 100% e sonicare per circa 10 min. Il modello UP400St è dotato di un sensore di temperatura collegabile. Collegare la termocoppia con l'ultrasuonatore e inserire il sensore nella sospensione. Nel menu digitale del dispositivo ad ultrasuoni UP400St è possibile impostare un limite superiore di temperatura. L'ultrasuonatore si mette in pausa al raggiungimento di questo limite massimo di temperatura e si avvia automaticamente non appena la sospensione ha raggiunto il valore inferiore del ∆T impostato. I valori ∆T consigliati sono di circa 30°C come valore di temperatura superiore e 20°C come valore di temperatura inferiore. L'uso di un bagno di acqua o di ghiaccio aiuta a mantenere bassa la temperatura durante la sonicazione. Dopo la sonicazione, i solidi del fungo vengono rimossi per filtrazione e pressatura. Il solvente con i prodotti fitochimici estratti subisce l'evaporazione sotto vuoto o l'evaporazione a rotore in modo da ottenere infine la frazione chaga dall'estrazione dell'etanolo. I solidi chaga residui possono essere utilizzati per una seconda fase opzionale di ammollo, l'estrazione a caldo ad ultrasuoni.
2. Passo (opzionale): Estrazione a caldo ad ultrasuoni: Il da prima estrazione recuperato materia prima chaga recuperato viene utilizzato nella seconda fase di estrazione a caldo ad ultrasuoni per isolare la frazione di fitochimici ancora rimanenti nei funghi chaga. Il materiale fungino viene posto in un becher di vetro, 600mL di etanolo fresco al 60%: viene aggiunta una soluzione di acqua solvente al 40% e riscaldata a circa 70°C. Durante la sonicazione, la temperatura può salire fino a 95°C. Il calore supplementare favorisce il rilascio di sostanze fitochimiche residue. Poiché quasi tutti i composti termosensibili sono stati estratti in condizioni termicamente controllate nella fase 1, questa seconda fase può essere applicata opzionalmente per creare un estratto molto forte, che è completo in tutti i prodotti fitochimici del fungo chaga. La sospensione è sonicata con il UP400St nello stesso modo descritto sopra. Filtrare, pressare e separare i funghi dall'estratto d'acqua. I fito-costituenti nella seconda estrazione sono anche isolati per evaporazione.

Entrambe le frazioni di estratto di chaga, dall'estrazione dell'acqua e dell'etanolo, vengono miscelate insieme in modo da ottenere un estratto di fungo chaga a spettro completo. Questo estratto può essere formulato in vari prodotti come tinture, capsule o prodotti commestibili.

Questo processo è completamente lineare e scalabile fino a qualsiasi altro volume. Applicando gli stessi parametri ultrasonici (intensità ultrasonica Ws/L, pressione, temperatura, concentrazione solido: liquido), tutti i risultati una volta stabiliti dell'estrazione di chaga ultrasonica possono essere semplicemente scalati a volumi più grandi (o più piccoli) ottenendo gli stessi risultati (cioè rese, efficienza del processo).

Gli estratti di funghi prodotti con ultrasuoni sono ricchi di polisaccaridi, noti per i numerosi effetti benefici sulla salute. L'ultrasuonatore UP100H è un potente estrattore a ultrasuoni da 100 watt per l'estrazione efficiente di funghi medicinali come chaga, criniera di leone, reishi o cordyceps.

La vostra scelta del solvente

L'estrazione ad ultrasuoni è compatibile con qualsiasi solvente. Ciò consente di utilizzare il solvente che preferite. Nel protocollo di estrazione chaga di cui sopra si consiglia una soluzione solvente composta per il 60% di etanolo: 40% acqua (v/v). La combinazione di etanolo e acqua permette di rilasciare sostanze fitochimiche di varie polarità. In alternativa, è possibile applicare un'estrazione in due fasi con etanolo in una prima fase di estrazione e acqua in una seconda fase di estrazione. L'estrazione ad ultrasuoni utilizzando una combinazione di solventi di alcool e acqua rilascia sostanze fitochimiche solubili in acqua e solubili in alcool da funghi come la chaga.
Pertanto, l'estrazione è fondamentale per creare estratti di funghi puri e potenti.
Altri solventi utilizzati per l'estrazione di Inonotus obliquus sono l'isopropanolo, il metanolo, il metanolo contenente il 10% di acido acetico, l'acetato di etile, tra gli altri. Per gli estratti alimentari, si raccomanda un solvente non tossico, poiché dopo la rimozione del solvente (ad esempio l'evaporazione) a volte possono rimanere tracce residue nell'estratto.

Perché i bagni a ultrasuoni danno risultati insufficienti nell'estrazione del Chaga?

I bagni a ultrasuoni sono comunemente utilizzati per applicazioni di pulizia delicate. In un bagno a ultrasuoni, la cavitazione acustica avviene in modo incontrollato e distribuito in modo non uniforme in una vasca relativamente grande. Se si mette un becker di vetro con la miscela di funghi e solvente in un bagno a ultrasuoni, le onde ultrasonore, già deboli, devono passare attraverso le pareti del becker, riducendo ulteriormente l'intensità degli ultrasuoni. Ciò significa che l'intensità degli ultrasuoni di una vasca di lavaggio a ultrasuoni è troppo debole per un'estrazione efficace dei funghi. Le pareti cellulari dei funghi contengono chitina, un materiale resistente che rende le cellule dei funghi molto rigide e difficili da rompere. Per rilasciare i composti bioattivi di funghi come il chaga, sono necessari ultrasuoni ad alta intensità. Le sonde a ultrasuoni creano una cavitazione acustica molto più intensa, la forza che rompe le pareti cellulari dei funghi.
 

Il grafico dell'analisi UV-Vis mostra il confronto tra l'estrazione con sonda a ultrasuoni e quella con bagno a ultrasuoni del fungo chaga. L'ultrasuonatore a sonda UP100H (curva nera) fornisce rese significativamente più elevate di composti bioattivi del chaga.

 
Per saperne di più sulle differenze tra sonde ad ultrasuoni e bagni ad ultrasuoni, scoprite come si comportano in termini di efficienza di estrazione!

Ultrasuoni ad alte prestazioni per l'estrazione di Chaga

L'estrazione a ultrasuoni è una tecnologia di lavorazione affidabile, che facilita e accelera la produzione di estratti di alta qualità da varie materie prime come il chaga e altri funghi. Il portafoglio della Hielscher Ultrasonics copre l'intera gamma, dagli ultrasuoni da laboratorio compatti ai sistemi di estrazione industriali. In questo modo, noi della Hielscher possiamo offrirvi l'ultrasuonatore più adatto alla vostra capacità di processo prevista. Il nostro personale di lunga esperienza vi assisterà dai test di fattibilità e dall'ottimizzazione del processo fino all'installazione del vostro sistema a ultrasuoni a livello di produzione finale.
L'ingombro ridotto dei nostri estrattori a ultrasuoni e la loro versatilità nelle opzioni di installazione li rendono adatti anche a impianti di trattamento della pectina in spazi ristretti. I processori ad ultrasuoni sono installati in tutto il mondo in impianti di produzione di alimenti, farmaci e integratori alimentari.

Ultrasuoni Hielscher – Sofisticate attrezzature per l'estrazione

Il portafoglio di prodotti Hielscher Ultrasonics copre l'intera gamma di estrattori ad ultrasuoni ad alte prestazioni, dalla piccola alla grande scala. Gli accessori aggiuntivi consentono di assemblare facilmente la configurazione di dispositivi ad ultrasuoni più adatta per il processo di estrazione di chaga. L'impostazione ottimale degli ultrasuoni dipende dalla capacità prevista, dal volume, dalla materia prima, dal lotto o dal processo in linea e dalla linea temporale.

Lotto e flusso continuo

Gli ultrasuoni Hielscher possono essere utilizzati per l'elaborazione a flusso continuo e a batch. L'elaborazione a ultrasuoni in batch è ideale per il controllo del processo, l'ottimizzazione e la produzione di piccole e medie dimensioni. Per una produzione di grandi volumi di funghi chaga, l'elaborazione in linea potrebbe essere più vantaggiosa. Un processo continuo di miscelazione in linea richiede un'impostazione sofisticata – che consiste in una pompa, tubi flessibili o tubazioni e serbatoi -, ma è altamente efficiente, rapido e richiede molta meno manodopera. Tutti i sistemi industriali possono funzionare a pressioni elevate, il che aumenta la cavitazione e quindi l'efficienza di estrazione. Hielscher Ultrasonics ha la configurazione di estrazione più adatta per il vostro volume di estrazione e gli obiettivi di processo.

Estrattori ad ultrasuoni per ogni capacità di prodotto

La gamma di prodotti Hielscher Ultrasonics copre l'intero spettro dei processori ad ultrasuoni, dai compatti ultrasuoni da laboratorio ai sistemi da banco e pilota fino ai processori ad ultrasuoni completamente industriali con la capacità di processare carichi di camion all'ora. L'intera gamma di prodotti ci permette di offrirvi l'estrattore a ultrasuoni più adatto per la vostra chaga così come per altri funghi, capacità di processo e obiettivi di produzione.
I sistemi da banco a ultrasuoni sono ideali per le prove di fattibilità e l'ottimizzazione dei processi. Lo scale-up lineare basato su parametri di processo stabiliti rende molto semplice l'aumento delle capacità di lavorazione da lotti più piccoli a una produzione completamente commerciale. L'up-scaling può essere effettuato sia installando un'unità di estrazione ad ultrasuoni più potente sia raggruppando diversi ultrasuoni in parallelo. Con l'UIP16000, Hielscher offre l'estrattore ad ultrasuoni più potente al mondo.

Ampiezze precisamente controllabili per risultati ottimali

Tutti gli ultrasuoni Hielscher sono controllabili con precisione e quindi affidabili nella produzione. L'ampiezza è uno dei parametri di processo cruciali che influenzano l'efficienza e l'efficacia dell'estrazione ad ultrasuoni di sostanze fitochimiche dal fungo chaga (Inonotus obliquus).
Tutti i prodotti Hielscher Ultrasonics’ I processori consentono di impostare con precisione l'ampiezza. I sonotrodi e le trombe di richiamo sono accessori che permettono di modificare l'ampiezza in una gamma ancora più ampia. I processori industriali ad ultrasuoni di Hielscher sono in grado di fornire ampiezze molto elevate e di fornire l'intensità ultrasonica richiesta per le applicazioni più esigenti. Ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Le impostazioni precise dell'ampiezza e il monitoraggio permanente dei parametri di processo a ultrasuoni tramite un software intelligente vi danno la possibilità di trattare la vostra materia prima di funghi con le condizioni a ultrasuoni più efficaci. Sonicazione ottimale per i migliori risultati di estrazione!
La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di lavoro gravose e in ambienti difficili. Questo rende l'apparecchiatura ad ultrasuoni di Hielscher uno strumento di lavoro affidabile che soddisfa le vostre esigenze di estrazione.

Test facili e senza rischi

I processi ad ultrasuoni possono essere scalati in modo completamente lineare. Ciò significa che ogni risultato ottenuto usando un laboratorio o un ultrasuonatore da banco, può essere scalato esattamente alla stessa uscita usando esattamente gli stessi parametri di processo. Ciò rende gli ultrasuoni ideali per prove di fattibilità senza rischi, per l'ottimizzazione del processo e la successiva implementazione nella produzione commerciale. Contattateci per sapere come la sonicazione può aumentare la vostra produzione di estratto di chaga.

Massima qualità – Progettato e prodotto in Germania

In quanto azienda a conduzione familiare e a conduzione familiare, Hielscher dà la priorità ai più alti standard di qualità per i suoi processori a ultrasuoni. Tutti gli ultrasuoni sono progettati, prodotti e accuratamente testati nella nostra sede centrale di Teltow vicino a Berlino, Germania. La robustezza e l'affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher ne fanno un cavallo di battaglia nella vostra produzione. Il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, a pieno carico e in ambienti difficili è una caratteristica naturale degli estrattori ad alte prestazioni di Hielscher.
Potete acquistare il processore ad ultrasuoni Hielscher in qualsiasi dimensione e configurato esattamente in base alle vostre esigenze di processo di estrazione dei funghi. Dal trattamento dei funghi in un piccolo becher da laboratorio alla miscelazione a flusso continuo dei fanghi di funghi a livello industriale, Hielscher Ultrasonics offre un ultrasuono adatto per voi! Contattateci – siamo lieti di consigliarvi la configurazione ad ultrasuoni ideale!

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni: