Estrazione a ultrasuoni di erbe medicinali

Erbe, spezie e altri materiali vegetali sono ricchi di sostanze fitochimiche, componenti preziosi per i prodotti medicinali e nutrizionali. La sonicazione rompe la struttura cellulare e libera i composti bioattivi – consentendo rese più elevate e velocità di estrazione maggiori. Essendo un processo non termico, la sonicazione è una tecnica di estrazione delicata che previene la degradazione termica dell’estratto. Queste caratteristiche rendono gli estrattori a ultrasuoni a sonda la tecnica di estrazione di riferimento per estratti botanici di alta qualità.

Estrazione a ultrasuoni di antiossidanti

Gli antiossidanti sono composti bioattivi presenti nelle piante che neutralizzano i radicali liberi. Antiossidanti quali vitamina C, vitamina E, tioli ecc. sono sostanze farmacologicamente attive utilizzate per migliorare la salute e trattare le malattie.
Grazie all’elevata efficienza del processo, l’estrazione a ultrasuoni consente di utilizzare una gamma molto ampia di materie prime per isolare gli antiossidanti. Oltre che da piante quali erbe, frutta e verdura, gli antiossidanti di alta qualità possono essere estratti mediante ultrasuoni da materiali di scarso valore o di scarto, quali gusci, steli, semi, bucce, gherigli, radici ecc.

Questo video illustra l’estrazione a ultrasuoni dal luppolo (humulus lupulus). Il sonicatore UP200Ht consente di estrarre cariofillene e altri composti.

Estrazione a ultrasuoni di adattogeni

Gli adattogeni, come i tannini, sono molecole polifenoliche, spesso astringenti, note per la loro capacità di aumentare la tolleranza allo stress delle cellule dei mammiferi. Queste molecole sono intrappolate nella cellula vegetale. Per ottenere adattogeni con un’elevata biodisponibilità, le molecole devono essere liberate dal materiale vegetale. La disgregazione cellulare a ultrasuoni apre le cellule rompendo le pareti cellulari e aumentando il trasferimento di massa tra l’interno della cellula e il solvente circostante. Grazie al suo meccanismo d’azione altamente efficace, la sonicazione è un metodo affidabile ed efficiente per isolare adattogeni di alta qualità con rese elevate.

Perché utilizzare un sonicatore per l’estrazione di erbe medicinali?

I sonicatori a sonda sono una tecnologia consolidata per ottenere in modo semplice, ma altamente efficace, estratti di alta qualità dalle erbe. Nell’industria degli estratti di erbe, la sonicazione è il metodo di estrazione preferito per la produzione di estratti botanici, grazie a diverse caratteristiche vantaggiose che rendono la tecnica a ultrasuoni altamente efficace ed efficiente. Vediamo alcuni dei motivi principali:

Maggiore efficienza di estrazione: La sonicazione a sonda utilizza onde sonore ad alta frequenza trasmesse direttamente attraverso una sonda immersa nel mezzo di estrazione. Queste onde ultrasoniche generano bolle di cavitazione che si espandono e collassano rapidamente vicino alla superficie delle erbe medicinali. Questo fenomeno crea un’intensa agitazione localizzata e microflussi, aumentando significativamente il trasferimento di massa dei composti bioattivi dall’erba al solvente. Di conseguenza, rispetto ai metodi di estrazione tradizionali, viene estratta in modo efficiente una maggiore quantità di componenti bioattivi, con rese più elevate di composti medicinali.

Tempi di estrazione ridotti: La sonicazione accelera il processo di estrazione favorendo una diffusione rapida ed efficiente del soluto. L’intensa agitazione causata dalla cavitazione permette al solvente di penetrare più a fondo nella matrice vegetale, riducendo il tempo di estrazione necessario. Rispetto ai metodi convenzionali come la macerazione o la percolazione, che possono richiedere diverse ore o persino giorni, la sonicazione può raggiungere efficienze di estrazione simili in un periodo molto più breve, spesso in pochi minuti.

Preservazione dei composti bioattivi: La sonicazione a sonda opera a temperature inferiori rispetto alle tecniche di estrazione convenzionali che comportano temperature elevate o lunghi tempi di esposizione. Questo vantaggio previene la degradazione dei composti bioattivi termosensibili presenti nelle erbe medicinali, garantendo un estratto più potente e di maggiore valore terapeutico.

Selettività: La sonicazione può essere regolata su frequenze e livelli di potenza specifici, consentendo l’estrazione selettiva dei composti desiderati dalle erbe medicinali. Ottimizzando i parametri di sonicazione, è possibile estrarre preferenzialmente determinati componenti bioattivi, ottenendo estratti con una maggiore concentrazione di componenti dotati delle proprietà medicinali desiderate.

Scalabilità e facilità d’uso: I sistemi di sonicazione a sonda sono scalabili e possono essere facilmente adattati sia a piccole estrazioni su scala di laboratorio sia ad applicazioni industriali su larga scala. La tecnica è relativamente semplice da implementare e non richiede apparecchiature complesse, risultando accessibile e pratica in vari contesti.

Rispetto dell’ambiente: Rispetto ad alcuni metodi di estrazione tradizionali che comportano l’uso di solventi organici e grandi volumi d’acqua, la sonicazione richiede generalmente meno solvente e riduce il tempo complessivo di estrazione. Ne deriva un processo di estrazione più rispettoso dell’ambiente e sostenibile, con una minore produzione di rifiuti.

Nel complesso, la sonicazione a sonda è diventata il metodo di estrazione preferito per la produzione di estratti di erbe medicinali grazie alla sua capacità di offrire rese di estrazione più elevate, tempi di estrazione più brevi, una migliore selettività e la preservazione dei composti bioattivi, rendendola uno strumento prezioso nel campo della fitoterapia e della ricerca sui prodotti naturali.

In questa presentazione illustriamo la produzione di estratti vegetali. Spieghiamo le difficoltà legate alla produzione di estratti vegetali di alta qualità e come un sonicatore possa aiutarvi a superarle. Questa presentazione mostra il funzionamento dell’estrazione a ultrasuoni. Scoprirete quali vantaggi potete aspettarvi dall’impiego di un sonicatore per l’estrazione e come integrare un estrattore a ultrasuoni nella vostra produzione di estratti.

Vantaggi:

Resa elevata
Alta qualità
Biodisponibilità superiore
Processo delicato
Estrazione rapida
Processo sicuro
Senza solventi o con solventi delicati
Facilità d’uso

Sistemi di estrazione a ultrasuoni per estratti di erbe

Hielscher Ultrasonics vanta molti anni di esperienza nei processi di estrazione a ultrasuoni da materiali botanici per le industrie alimentare, farmaceutica e cosmetica. Dai disgregatori a ultrasuoni compatti per il laboratorio e la produzione su piccola scala fino agli estrattori a ultrasuoni per la produzione commerciale di grandi volumi di estratti, Hielscher Ultrasonics offre una gamma completa di sonicatori e quindi il sonicatore a ultrasuoni più adatto alla vostra applicazione. Tutti i sonicatori a ultrasuoni Hielscher sono molto robusti e progettati per il funzionamento 24/7 a pieno carico. I sonicatori industriali Hielscher Ultrasonics possono erogare ampiezze molto elevate. È possibile operare agevolmente e in modo continuo con ampiezze fino a 200µm in funzionamento 24/7. Per ampiezze ancora maggiori sono disponibili sonotrodi a ultrasuoni personalizzati.
Soluzioni software intelligenti, quali il controllo digitale, la registrazione automatica dei dati, il controllo remoto tramite browser e la regolazione automatica della frequenza, garantiscono una sonicazione affidabile e un’erogazione continua. Un’ampia gamma di accessori, tra cui sonotrodi (sonde / corni / punte a ultrasuoni) di diverse dimensioni e forme, celle di flusso di varie dimensioni e geometrie, corni amplificatori e sensori di temperatura e pressione, consente di ottenere una configurazione di sonicazione ottimale.
Contattateci subito comunicandoci i requisiti del vostro processo di estrazione! Il nostro team sarà lieto di offrirvi consulenza e di consigliarvi l’estrattore a ultrasuoni più efficiente.

Argomenti correlati

Bibliografia / Riferimenti

Bashi, D.S. et al. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys parviflora L. Iran J Basic Med Sci. 19(5), 2016. 529–541.
Hashemi, S.M.B. et al. (2016): The Effects of Amplitudes Ultrasound-Assisted Solvent Extraction and Pretreatment Time on the Yield and Quality of Pistacia Khinjuk Hull Oil. J. Oleo Sci. 65, (9), 2016. 733-738.
Yu, X. et al. (2016): Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization. Comptes Rendus Chimie Vol. 19, Issue 6, 2016. 766-777.

Informazioni utili

Antiossidanti

La polvere di henné ottenuta da foglie di henné essiccate e macerate è la materia prima per l’estrazione a ultrasuoni di lawson e di altri composti bioattivi. Un antiossidante è definito come una molecola che inibisce la reazione di ossidazione, prevenendo il processo di degradazione di altre molecole. L’ossidazione è una reazione chimica che produce radicali liberi, dando origine a reazioni a catena che possono causare danni cellulari. Gli antiossidanti, come i tioli o l’acido ascorbico (vitamina C), interrompono queste reazioni ossidative a catena.
Gli antiossidanti sono ampiamente utilizzati come conservanti nei prodotti alimentari, nei quali agiscono come sostanze fitochimiche contro il deterioramento. Ad esempio, gli antiossidanti vengono aggiunti ad alimenti e oli ricchi di grassi insaturi, poiché gli acidi grassi insaturi sono soggetti a degradazione ossidativa, che provoca l’irrancidimento dell’olio.

Adattogeni

Gli adattogeni, o composti adattogeni, sono molecole che promuovono l’omeostasi, ossia riducono la sensibilità delle cellule allo stress. Gli adattogeni si trovano in erbe e vegetali, ad esempio ginseng, schisandra, cordyceps, ashwagandha, rhaponticum, jiaogulan, liquirizia, rhodiola, basilico sacro, astragalo, reishi e maca.
Somministrati come sostanze farmacologicamente attive (come farmaci o integratori), gli adattogeni sono noti per i loro effetti di miglioramento delle prestazioni, antidepressivi, calmanti o stimolanti della veglia. L’effetto dipende dalla specifica sostanza adattogena somministrata. Per migliorare le prestazioni vengono utilizzate con successo piante come ashwangadha e moringa, mentre il fungo cordyceps, jiaogulan e rhaponicum sono noti come adattogeni antinvecchiamento. Per ridurre lo stress e l’ansia vengono utilizzati adattogeni ottenuti da ginseng, basilico sacro, reishi o schisandra.
Gli adattogeni destinati all’integrazione e all’uso medico sono preparati prevalentemente sotto forma di tonici o capsule.