Estrazione di quercetina a ultrasuoni
La quercetina è un composto vegetale del gruppo dei polifenoli, noto per i suoi molteplici benefici per la salute. Per produrre quercetina di alta qualità per gli additivi alimentari e gli integratori, è necessaria una tecnica di estrazione efficiente ma delicata per evitare la decomposizione. L'estrazione a ultrasuoni è un metodo di estrazione meccanico e delicato, che fornisce elevate rese di quercetina in un tempo di estrazione molto breve.
Ultrasuoni ad alte prestazioni per estratti di quercetina di alta qualità
L'estrazione a ultrasuoni è ben nota e affermata come metodo delicato, non termico, ma altamente efficiente per rilasciare composti bioattivi da materiale vegetale. L'estrazione a ultrasuoni si basa sul fenomeno della cavitazione acustica, che è un trattamento puramente meccanico. Ciò rende la sonicazione il metodo preferito per l'isolamento di composti bioattivi sensibili come polifenoli, quercetina o antiossidanti dalle piante.
- Rendimenti superiori
- Estrazione ad alta velocità – entro pochi minuti
- Estratti di alta qualità – Lieve, non termico
- Solventi verdi (acqua, etanolo, metanolo, ecc.)
- funzionamento facile e sicuro
- Bassi costi di investimento e operativi
- Funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di impiego gravose
- Metodo verde ed ecologico
Caso di studio: Estrazione di quercetina assistita da ultrasuoni
Sharifi et al. (2017) hanno dimostrato che l'estrazione a ultrasuoni è un metodo efficace e pratico per estrarre flavonoidi come la quercetina dalle piante medicinali. Hanno utilizzato un Hielscher UP400St (400W, vedi foto a sinistra) al 50% di ampiezza. Le foglie di ravanello (Raphanus Sativus) sono state poste in metanolo e sonicate per 10 minuti, ottenendo una resa di quercetina dell'11,8%.La superiorità dell'estrazione assistita da ultrasuoni rispetto alle tecniche convenzionali come la macerazione, l'estrazione Soxhlet e la digestione termica. L'estrazione a ultrasuoni eccelle con rese più elevate, tempi di estrazione significativamente più brevi e minori quantità di solventi. L'applicazione di onde ultrasoniche genera una cavitazione, che rompe le pareti cellulari del materiale vegetale e favorisce il trasferimento di massa. Pertanto, l'estrazione a ultrasuoni è più efficace dei metodi tradizionali ed eccelle nell'estrazione della quercetina da matrici organiche. Sebbene l'estrazione a ultrasuoni richieda solo 10 minuti. – rispetto ai tempi di estrazione di 24 ore per la macerazione, 60 minuti per la digestione termica e 24 ore per l'estrazione Soxhlet. – la quantità di quercetina estratta con gli ultrasuoni è risultata superiore a quella ottenuta con la digestione, la macerazione e l'estrazione Soxhlet.
apparecchiatura di estrazione a ultrasuoni
Hielscher Ultrasonics è specializzata nella produzione di processori a ultrasuoni ad alte prestazioni per la produzione di estratti botanici di alta qualità.
Hielscher offre un ampio portafoglio di prodotti che spazia da piccoli e potenti ultrasuoni da laboratorio a robusti sistemi da banco e completamente industriali, che forniscono ultrasuoni ad alta intensità per l'estrazione e l'isolamento efficiente di sostanze bioattive (ad esempio, polifenoli), gingerolo, piperina, curcumina ecc.). Tutti i dispositivi a ultrasuoni da 200 watt a 16.000 watt sono dotati di un display a colori per il controllo digitale, di una scheda SD integrata per la registrazione automatica dei dati, di un telecomando con browser e di molte altre caratteristiche di facile utilizzo. I sonotrodi e le celle di flusso (le parti a contatto con il fluido) possono essere sterilizzati in autoclave e sono facili da pulire. Tutti i nostri ultrasuonatori sono costruiti per funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, richiedono poca manutenzione e sono facili e sicuri da usare.
Un display digitale a colori consente un controllo semplice dell'ultrasuonatore, che rende il processo regolabile con precisione. I nostri sistemi sono in grado di fornire ampiezze da basse a molto elevate. Per l'estrazione di polifenoli come la quercetina, offriamo speciali sonotrodi a ultrasuoni (noti anche come sonde o corni a ultrasuoni) ottimizzati per l'isolamento sensibile di sostanze attive di alta qualità. La robustezza dei sonicatori Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni di lavoro gravose e in ambienti difficili.
Il controllo preciso dei parametri del processo a ultrasuoni garantisce la riproducibilità e la standardizzazione del processo.
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Letteratura/riferimenti
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Confronto tra diversi metodi di estrazione della quercetina dalle foglie di Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences March 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Ottimizzazione dell'estrazione assistita da ultrasuoni di composti fenolici dalle foglie di Justicia spicigera. Scienza e biotecnologia alimentare 27, 2018. 1093-1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. e altri (2022): Effetto dell'estrazione assistita da ultrasuoni di polifenoli dalle bucce di mela in sistemi di acqua e CO2. Tecnologia di bioprocesso alimentare 15, 2022. 1157-1167.
- Valu, M.-V.; Soare, L.C.; Sutan, N.A.; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S.; Carradori, S. (2022): Ottimizzazione dell'estrazione a ultrasuoni per ottenere Erinacina A e polifenoli con attività antiossidante dalla biomassa fungina di Hericium erinaceus. Alimenti 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Ottimizzazione dell'estrazione assistita da ultrasuoni di composti preziosi dai frutti di Melia azedarach con il solvente eutettico profondo glicerolo-cloruro di colina. Chimica e farmacia sostenibile, volume 29, 2022.
Particolarità / Cose da sapere
Quercetina
La quercetina, un flavonolo vegetale (che è un sottogruppo del gruppo dei polifenoli flavonoidi) si trova in molti frutti, verdure e foglie. Fonti naturali di quercetina sono le mele, i peperoni, il vino rosso, le ciliegie scure e i frutti di bosco (mirtilli, mirtilli, more e altri), i pomodori, le verdure crucifere, come broccoli, cavoli e germogli; verdure a foglia verde, come spinaci e cavoli; agrumi, cacao, mirtilli rossi, cereali integrali, come grano saraceno, asparagi, capperi, cipolle rosse, olio d'oliva, tè nero e verde, fagioli e legumi; erbe aromatiche, come salvia, sambuco americano, erba di San Giovanni e ginko. Giovanni e ginkgo biloba.
La quercetina è caratterizzata da un sapore amaro. Grazie ai suoi numerosi effetti benefici sulla salute, viene utilizzata come additivo in integratori alimentari, bevande, alimenti e prodotti farmaceutici.
I ricercatori dell'Università di Verona hanno scoperto che i glicosidi della quercetina, come l'isoquercetina, e altri flavonoidi come il kaempferolo sono agenti antivirali, antimicrobici, antinfiammatori e antiallergici in grado di influenzare positivamente diversi tipi di cellule sia negli animali che nell'uomo. La quercetina può contribuire a ridurre l'infiammazione, a combattere le allergie, a sostenere la salute del cuore, a combattere il dolore, a migliorare potenzialmente la resistenza, a combattere il cancro e a proteggere la salute della pelle e del fegato. Come composto botanico, la quercetina è stata utilizzata fin dall'antichità come rimedio naturale. Ad esempio, in Iran la quercetina è utilizzata come medicina tradizionale, dove viene somministrata come lassativo e, più recentemente, come agente antitumorale, antiproliferativo e antidiabetico.