Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Estrazione ad ultrasuoni di composti bioattivi da Bitter Melon

  • Il melone amaro (noto anche come mela amara, zucca amara, zucca amara, balsamo pera) è un frutto ad alto contenuto di composti salutistici come antiossidanti, flavonoidi, fitosteroli e saponine.
  • La sonicazione è ben nota per intensificare l'estrazione di sostanze bioattive da piante.
  • L'estrazione ad ultrasuoni rilascia estratti di alta qualità dal melone amaro ed eccelle per l'aumento della resa e per la lavorazione rapida e semplice.

 

Composti bioattivi del melone amaro

I meloni amari sono ricchi di polifenoli, alcaloidi e fitosteroli, che possono essere estratti per sonicazione.Melone amaro (Momordica charantia L.) è un frutto tropicale, ricco di molteplici composti fitochimici come antiossidanti, fitosteroli, glicosidi, saponine, alcaloidi e triterpeni. A causa delle sue elevate quantità di sostanze bioattive, il melone amaro è apprezzato come pianta medicinale e superalimentare. In particolare le saponine, presenti in tutte le parti della pianta come la polpa del frutto, i semi, le foglie, hanno un effetto ipoglicemizzante e sono quindi utilizzate come antidiabetico naturale.
L'estrazione ad ultrasuoni, nota come tecnica di estrazione superba, favorisce il rilascio di fitocomponenti bioattivi come saponine, flavonoidi, polifenoli, polisaccaridi, terpenoidi, tannini e alcaloidi.

Estrazione ad ultrasuoni da Bitter Melon

L'sonicazione è una tecnica verificata nota per intensificare i processi di estrazione da piante. Intense onde ultrasoniche disturbano le cellule, aumentano il trasferimento di massa e favoriscono così il rilascio di composti bioattivi. Oltre all'estrazione di fitocomponenti dal melone amaro, gli ultrasuoni sono utilizzati con successo per produrre estratti da caffè, zafferano, cannabis, Frutta monaca, Erbe ayurvediche, funghi medicinalie molte altre piante.

Estrazione ad ultrasuoni di composti bioattivi da Botanicals

Hielscher Ultrasonics' SonoStation is an easy-to-use ultrasonic setup for production scale. (Click to enlarge!)

SonoStation – un sistema ad ultrasuoni con 2x ultrasuoni da 2kWserbatoio e pompa mescolati – è un sistema di estrazione facile da usare.

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Caso di studio

L'estrazione ad ultrasuoni ha dimostrato di essere un'estrazione rapida ed efficiente del salantin da frutti di M. charantia. La sonicazione è stata eseguita in miscela metanolo-acqua (80:20, v/v) a 46°C con un rapporto solido/solvente di 1:26, w/v e ha portato ad un aumento della resa di charantin di oltre 3 mg/g di charantin da polvere di zucca amara. Il protocollo di sonicazione era 2,74 volte più efficiente nell'estrazione di charantin rispetto al metodo soxhlet. (Ahamad et. 2015)

Vantaggi dell'estrazione ad ultrasuoni della zucca amara:

  • maggiore resa
  • Alta qualità
  • Estrazione rapida
  • Processo delicato, non termico
  • Acqua o solvente
  • Semplice & funzionamento sicuro

Scegli il tuo solvente

Utilizzando l'estrazione ad ultrasuoni, è possibile scegliere tra vari solventi, tra cui acqua, alcool, etanolo, metanolo o miscele etanolo-acqua, che sono già stati testati e che si sono dimostrati efficaci per l'isolamento dei composti fenolici dal melone amaro. L'sonicazione può essere utilizzata per l'estrazione di acqua senza solventi (ad esempio per preparare estratti organici) o può essere combinata con un solvente a scelta.
Per saperne di più sui solventi per l'estrazione ad ultrasuoni da piante!

Hielscher UP400St è un potente estrattore ad ultrasuoni (Clicca per ingrandire!)

UP400St per l'estrazione di fitocostituenti da piante.

High-Performance Ultrasound Extractors

Processore ad ultrasuoni UIP4000hdT (4kW) per l'estrazione di pectine in un processo industriale in linea.Le apparecchiature ad ultrasuoni di Hielscher sono ampiamente utilizzate per isolare i composti attivi dai vegetali. Fornendo estrattori ad ultrasuoni per tutti i volumi di processo, Hielscher è in grado di consigliarvi il processore ad ultrasuoni più adatto alle vostre esigenze. A partire da un piccolo palmare sistemi di laboratorio per analisi e prove di fattibilità di impianti pilota ad ultrasuoni e ultrasuoni completamente industriali reattori, la gamma di prodotti Hielscher ha la configurazione ideale per il vostro processo di estrazione. A seconda del processo, l'estrazione a ultrasuoni può essere eseguita in modalità batch o a flusso continuo. I molteplici accessori come sonotrodi, corna di richiamo, celle di flusso e reattori consentono di equipaggiare la configurazione a ultrasuoni in modo ideale per gli obiettivi di processo.
I processori ad ultrasuoni di Hielscher possono essere controllati con precisione e i dati di processo vengono automaticamente registrati sulla scheda SD integrata dei nostri sistemi digitali ad ultrasuoni. Il controllo affidabile dei parametri di processo garantisce una qualità del prodotto costantemente elevata e consente la standardizzazione del processo.
La robustezza delle apparecchiature ad ultrasuoni Hielscher consente un funzionamento 24/7 in ambienti gravosi e impegnativi. Il funzionamento semplice e sicuro e la bassa manutenzione rendono i sistemi ad ultrasuoni Hielscher il cavallo da lavoro affidabile nella vostra produzione.

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

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
0,5-1,5 mL n.a. VialTweeter
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

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Hielscher Ultrasonics produce ultrasuoni ad alte prestazioni per applicazioni geochimiche.

Processori ad ultrasuoni ad alta potenza da laboratorio a scala pilota e industriale.

Letteratura/riferimenti

  • Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Ottimizzazione dell'estrazione ultrasuoni del salantin dai frutti di Momordica charantia utilizzando la metodologia della superficie di risposta. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304-307.
  • Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
  • Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Estrazione ad ultrasuoni assistita di frutta a zucca amara (Momordica charantia) ed evaporazione sotto vuoto per concentrare l'estratto. ISAC 2015.
  • Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Estrazione di componenti fitochimici dal frutto di Momordica Charantia e valutazione del suo antimicrobico.


Particolarità / Cose da sapere

Melone amaro

Melone amaro (Momordica charantia L.(famiglia delle Cucurbitaceae; comunemente nota anche come zucca amara, melone amaro, melone amaro, mela amara, zucca amara, zucca amara, balsamo pera) è un frutto che si trova in Asia e in Africa, dove è apprezzato per i suoi vari benefici per la salute. Il melone amaro è stato associato a proprietà antitumorali, antimicrobiche, antinfiammatorie e antidiabetiche. I valori medicinali della zucca amara sono legati al suo alto contenuto di fenoli, che agiscono come antiossidanti. Spesso utilizzato come medicina vegetale per diabetici, gli effetti benefici della zucca amara sulla riduzione dello zucchero nel sangue sono legati al componente bioattivo charantin. La carantin è una miscela 1:1 di due saponine steroidali, β-sitosteril glucoside (C35H60O6) e 5,25-stigmasteril glucoside (C35H58O6).
Inoltre, il frutto della Momordica charantia è molto ricco di polifenoli. A causa dei gruppi ossidrilici, la maggior parte delle sostanze fenoliche del melone amaro sono composti idrofili, come l'acido gallico, acido genziana, catechina, acido clorogenico, epicatechina, acido vanillina, acido protocatechuico, acido p-coumarico, acido o-coumarico e acido t-cinamico. La ricchezza in polifenoli rende gli estratti di zucca amara un potente integratore antiossidante molto efficace nella rimozione dei radicali liberi.
La polpa, l'arillo e i semi del melone amaro contengono un'elevata quantità di fenoli e flavonoidi e sono quindi una buona fonte per la preparazione di prodotti fitofarmaceutici.

Momordica charantia L. frutta e foglie - fonte Santana de Oliveira et al. 2018

I composti bioattivi della zucca amara, noti per i loro benefici per la salute, possono essere estratti con successo mediante sonicazione.

Come funziona l'estrazione a ultrasuoni?

L'estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) si basa sull'accoppiamento di onde ultrasoniche molto intense in un liquido o liquame. Le onde ultrasoniche creano cicli alternati di alta pressione / bassa pressione, che si traduce nella generazione di cavitazione. Il fenomeno della cavitazione ultrasonica o acustica è caratterizzato da condizioni locali estreme di pressione, temperatura e forze di taglio. In prossimità delle bolle di cavitazione implodenti, temperature molto elevate fino a 5000K, pressioni di 1000 atmosfere, velocità di riscaldamento-raffreddamento superiore a 1010 K/s e getti di liquidi con velocità fino a 280m/s, che si presentano come forze di taglio molto elevate e turbolenze nella zona cavitazionale. La combinazione di questi fattori (pressione, calore, taglio e turbolenza) interrompe le cellule (lisi) e accelera il trasferimento di massa durante il processo di estrazione, favorendo così l'estrazione liquida e solida dei fitocomponenti dalle piante. La tecnica di estrazione ad ultrasuoni è ampiamente applicata per l'estrazione di flavonoidi, polisaccaridi, alcaloidi, fitosteroli, polifenoli e pigmenti dalle piante.