Polifenoli dalla buccia di mango – Perché il metodo di estrazione è importante

Pubblicato il: 2024-02-28

Nella ricerca di una vita più sana, gli scienziati esplorano costantemente nuove fonti ecologiche e metodi efficienti per estrarre composti benefici da fonti naturali. I rifiuti alimentari, come i sottoprodotti della frutta, ad esempio le bucce di mango, sono ricchi di polifenoli e possono essere utilizzati come fonte per ottenere composti fenolici di alta qualità. Una tecnica di questo tipo che si sta affermando negli ultimi anni è l'estrazione a ultrasuoni, un processo che applica onde sonore ad alta frequenza per estrarre efficacemente i composti bioattivi dai materiali vegetali. Tra questi composti, i polifenoli sono emersi come protagonisti grazie ai loro numerosi benefici per la salute, tra cui le proprietà antiossidanti e antinfiammatorie. Unitevi a noi in un approfondimento sull'estrazione dei polifenoli dalle bucce di mango e scoprite come le diverse apparecchiature a ultrasuoni facciano una differenza significativa per l'efficienza dell'estrazione e la resa in polifenoli.

Cosa sono i polifenoli?

Le bucce di mango sono ricche di composti benefici per la salute, come polifenoli e carotenoidi. Le sonde a ultrasuoni sono altamente efficienti per l'estrazione di preziose sostanze fitochimiche da sottoprodotti della frutta come la buccia del mango.I polifenoli sono un gruppo eterogeneo di composti naturali presenti in frutta, verdura, tè, caffè, vino e altri alimenti di origine vegetale. Sono noti per le loro proprietà antiossidanti, che aiutano a combattere lo stress ossidativo nell'organismo, riducendo il rischio di malattie croniche come quelle cardiovascolari, il cancro e i disturbi neurodegenerativi. Inoltre, i polifenoli hanno effetti antinfiammatori, antimicrobici e antitumorali, che li rendono componenti preziosi di una dieta sana. I composti fenolici provenienti da sottoprodotti alimentari di origine vegetale sono una fonte a basso costo che può essere utilizzata come additivo alimentare o integratore per contribuire a una dieta più sana.
Le bucce di mango sono un'ottima fonte di composti fenolici (14,85-127,6 mg/gDW). Inoltre, offrono elevate quantità di fibre (36-78 g/100 g di DW), vitamine (C ed E) e carotenoidi (0,1-51 mg/gDW).

Lo studio scientifico di Aznar-Ramos e colleghi offre un'interessante panoramica sull'affascinante mondo dell'estrazione dei composti fenolici dai sottoprodotti della buccia di mango e sull'importanza delle giuste apparecchiature di estrazione. I risultati dello studio fanno luce sulle prestazioni superiori della sonicazione a sonda nell'estrazione dei composti fenolici rispetto ai tradizionali bagni a ultrasuoni.

Risultati convincenti: Una storia di efficienza e precisione

Con lo sviluppo dei dati, è risultato evidente che la sonicazione a sonda è la chiave per sbloccare la ricchezza della natura con un'efficienza e una precisione senza pari. I valori ottenuti per il contenuto fenolico totale (TPC) hanno evidenziato una notevole differenza tra i due metodi di estrazione. Mentre il bagno a ultrasuoni ha prodotto valori di TPC compresi tra 1,6 e 8,7 mg GAE/g dw, l'estrazione con sonotrodo ha vantato valori più elevati, compresi tra 3,9 e 9,4 mg GAE/g dw. Questi risultati hanno sottolineato l'efficacia dei sonicatori a sonda nel massimizzare l'estrazione di composti fenolici dai sottoprodotti della buccia di mango.

Ma i vantaggi della sonicazione a sonda non si fermano qui. Approfondendo l'analisi, i ricercatori hanno scoperto un'affascinante tendenza – la sonicazione a sonda ha estratto una maggiore varietà di composti rispetto al bagno a ultrasuoni. Con un totale di 22 composti quantificati negli estratti del sonotrodo rispetto ai 15 dei campioni del bagno a ultrasuoni, la superiorità della sonicazione a sonda è stata ulteriormente sottolineata.

Sonda a ultrasuoni (sonotrodo) UP400St come utilizzata nello studio sull'estrazione della buccia di mango di Aznar-Ramos et al. 2022

Sonda a ultrasuoni (sonotrodo) UP400St come utilizzata nello studio sull'estrazione della buccia di mango di Aznar-Ramos et al. 2022

Liberare i composti fenolici dagli scarti della frutta: Il trionfo della sonicazione a sonda

Tra la miriade di composti scoperti, i flavonoidi sono emersi come le stelle dello spettacolo. L'estratto per sonicazione di tipo sonda ha riportato le quantità più elevate di flavonoidi, dimostrando la sua impareggiabile capacità di svelare la farmacopea della natura in tutto il suo splendore. In particolare, è stato rilevato un contenuto più elevato di metilgallato negli estratti sonotrodi - più di otto volte superiore a quello degli estratti a ultrasuoni del bagno - mentre la somma degli isomeri del galloilglucosio e del metilgallato è risultata significativamente più elevata nei campioni sonotrodi.

Scalare verso la produzione commerciale: Dal laboratorio all'industria

È importante notare che i vantaggi della sonicazione a sonda vanno oltre le mura del laboratorio. Grazie alla sua scalabilità sia a livello pilota che industriale, la sonicazione a sonda apre le porte a un mondo di possibilità. Dagli esperimenti su piccola scala alla produzione su larga scala, l'efficienza e l'affidabilità dei sonicatori a sonda aprono la strada a innovazioni trasformative nel settore dell'estrazione.

Nel regno della scienza dell'estrazione, dove ogni goccia conta, i sonicatori a sonda si ergono come fari di efficienza e precisione. Grazie alle loro notevoli prestazioni nell'estrazione di composti fenolici dai sottoprodotti della buccia del mango, queste meraviglie soniche hanno rimodellato la nostra comprensione delle metodologie di estrazione. Guardando al futuro, la rivoluzione sonica innescata dalla sonicazione a sonda promette di aprire nuovi orizzonti di scoperta scientifica, un'onda sonica alla volta.

Metodi di estrazione tradizionali vs. estrazione ad ultrasuoni

Tradizionalmente, i polifenoli sono stati estratti con metodi quali la macerazione, l'estrazione Soxhlet e la distillazione a vapore. Pur essendo efficaci, queste tecniche richiedono spesso lunghi tempi di estrazione, alte temperature e l'uso di solventi organici, che possono degradare i composti sensibili e compromettere la qualità dell'estratto.

L'estrazione a ultrasuoni è un'alternativa non termica, ecologica e altamente efficiente. Questo metodo sfrutta la potenza delle onde ultrasoniche, tipicamente nell'intervallo tra 20 kHz e 100 kHz, per rompere le pareti cellulari e rilasciare i composti bioattivi dalle matrici vegetali. Il processo consiste nell'immergere il materiale vegetale in un solvente (di solito acqua o una miscela di acqua ed etanolo) e sottoporlo a onde ultrasoniche, che creano bolle di cavitazione. Queste bolle implodono in prossimità delle cellule vegetali, generando intense forze di taglio e microgetti che facilitano il processo di estrazione. Di conseguenza, l'estrazione a ultrasuoni offre diversi vantaggi rispetto ai metodi tradizionali, tra cui tempi di estrazione più brevi, minor consumo di solvente e rese di estrazione più elevate.

Vantaggi dell'estrazione dei polifenoli a ultrasuoni:

L'uso dell'estrazione a ultrasuoni per l'isolamento dei polifenoli offre numerosi vantaggi:

  1. Maggiore efficienza di estrazione: Le onde ultrasoniche penetrano nei tessuti vegetali in modo più efficace rispetto ai metodi meccanici, determinando una maggiore efficienza di estrazione e una maggiore resa di polifenoli.
  2. Riduzione dei tempi di lavorazione: rispetto alle tecniche tradizionali, l'estrazione a ultrasuoni riduce significativamente i tempi di estrazione, consentendo una produzione più rapida e una maggiore produttività.
  3. Conservazione della bioattività: La natura delicata dell'estrazione a ultrasuoni riduce al minimo la degradazione termica e l'ossidazione dei polifenoli, preservandone le proprietà bioattive e migliorando la qualità dell'estratto.
  4. Rispettosa dell'ambiente: a differenza dei metodi ad alta intensità di solventi, l'estrazione a ultrasuoni richiede un uso minimo di solventi ed elimina la necessità di solventi organici tossici, rendendola sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico.

Applicazioni dell'estrazione di polifenoli a ultrasuoni:

La versatilità dell'estrazione a ultrasuoni ha portato alla sua adozione diffusa in vari settori, tra cui quello farmaceutico, nutraceutico, alimentare e delle bevande, cosmetico e fitoterapico. Alcune applicazioni comuni includono:

  • Produzione di estratti ricchi di polifenoli per integratori alimentari e alimenti funzionali
  • Sviluppo di antiossidanti naturali da utilizzare nella conservazione degli alimenti e nei cosmetici
  • Estrazione di composti bioattivi da piante medicinali per formulazioni farmaceutiche
  • Ottimizzazione dei processi di estrazione per specifiche sottoclassi di polifenoli, come flavonoidi, acidi fenolici e tannini.

 
Riferimenti:

 

 

Estrattore industriale a sonda ad ultrasuoni per la lavorazione in linea dei sottoprodotti della frutta al fine di isolare composti bioattivi come i polifenoli.

Sonicator MSR-4 con 4 sonde a ultrasuoni da 4kW (potenza totale di 16kW) per l'estrazione industriale di composti bioattivi dalla buccia del mango.

Saremo lieti di discutere il vostro processo.

Mettiamoci in contatto.