Estrazione ultrasonica della quercetina

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 ad ultrasuoni è ben nota e affermata come metodo delicato, non termico, ma altamente efficiente per rilasciare composti bioattivi dal materiale vegetale. L'estrazione ad ultrasuoni si basa sul fenomeno della cavitazione acustica, che è un trattamento puramente meccanico. Questo fa della sonicazione il metodo preferito per l'isolamento di composti bioattivi sensibili come polifenoli, quercetina o antiossidanti da piante.

Omogeneizzatore a ultrasuoni UP400St per l'estrazione in batch agitata di prodotti botanici

Estrazione a ultrasuoni di prodotti botanici - Lotto da 8 litri - UP400St

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Vantaggi dell'estrazione ad ultrasuoni

  • Rendimenti superiori
  • Estrazione ad alta velocità – in pochi minuti
  • Estratti di alta qualità – Leggero, non termico
  • Solventi verdi (acqua, etanolo, metanolo, ecc.)
  • Funzionamento facile e sicuro
  • Bassi costi di investimento e operativi
  • Funzionamento 24/7 in condizioni gravose
  • Metodo verde ed ecologico
L'ultrasuonazione distrugge la struttura cellulare dei prodotti botanici e facilita così l'estrazione di composti bioattivi come la quercetina e la rutina.

Effetti degli ultrasuoni sulla struttura cellulare: La rottura indotta dagli ultrasuoni delle pareti cellulari permette il rilascio di quercetina e rutina da Euonymus alatus.
Immagine e studio: ©Yang e Zhang, 2008.

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Set di sonicazione in batch da 2 kW per l'estrazione di estratti botanici. La quercetina è un pigmento vegetale, un potente flavonolo antiossidante, presente soprattutto in cipolle, uva, bacche, ciliegie, broccoli e agrumi.

120L Ultrasuoni Batch Estrazione ad ultrasuoni di piante con il sonicatore UIP2000hdT

Caso di studio: Estrazione di quercetina assistita da ultrasuoni

UP400St agitato 8L setup di estrazione 8LSharifi et al. (2017) hanno dimostrato che l'estrazione ad ultrasuoni è un metodo efficace e pratico per estrarre flavonoidi come la quercetina dalle piante medicinali. Hanno usato un Hielscher UP400St (400W, vedi foto a sinistra) al 50% di ampiezza. Le foglie di ravanello (Raphanus Sativus) sono state messe in metanolo e sonicate per 10 minuti, il che ha portato a 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 quantità inferiori di solventi. L'applicazione di onde ultrasoniche genera cavitazione, che rompe le pareti cellulari del materiale vegetale e promuove il trasferimento di massa. Pertanto, l'estrazione ad ultrasuoni è più efficace dei metodi tradizionali ed eccelle nell'estrazione della quercetina dalle matrici organiche. Anche se l'estrazione ad ultrasuoni ha richiesto solo 10 min. – rispetto ai tempi di estrazione di 24 ore per la macerazione, 60 min. per la digestione termica e 24 ore per l'estrazione di Soxhlet. – la quantità di quercetina estratta ad ultrasuoni era superiore a quella di digestione, macerazione ed estrazione di Soxhlet.

L'estrazione ad ultrasuoni della quercetina dalle foglie di ravanello supera le tecniche di estrazione tradizionali. Clicca per ingrandire!

L'estrazione ad ultrasuoni (UAE) fornisce rese di quercetina significativamente più elevate in tempi di estrazione più brevi rispetto ai metodi di estrazione convenzionali.
fonte: Sharifi ad al. 2017

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In questa presentazione vi presentiamo la produzione di estratti botanici. Spiegheremo le sfide della produzione di estratti botanici di alta qualità e come un sonicatore può aiutarvi a superarle. Questa presentazione vi mostrerà come funziona l'estrazione a ultrasuoni. Imparerete quali vantaggi potete aspettarvi utilizzando un sonicatore per l'estrazione e come potete implementare un estrattore a ultrasuoni nella vostra produzione di estratti.

Estrazione botanica a ultrasuoni - Come utilizzare i sonicatori per estrarre i composti botanici

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Attrezzature per l'estrazione a ultrasuoni

Hielscher Ultrasonics è specializzata nella produzione di processori ad ultrasuoni ad alte prestazioni per la produzione di estratti vegetali di alta qualità.
Hielscher offre un ampio portafoglio di prodotti che spazia da piccoli e potenti ultrasuonatori 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 i polifenoli), zenzero, 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 di processo ad ultrasuoni garantisce la riproducibilità e la standardizzazione del processo.

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Hielscher Ultrasonics produce ultrasuoni ad alte prestazioni per applicazioni geochimiche.

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

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Particolarità / Cose da sapere

quercetina

La quercetina, un flavonolo vegetale (che è un sottogruppo del gruppo dei flavonoidi dei polifenoli) si trova in molti frutti, verdure, foglie. Le fonti naturali di quercetina sono mele, peperoni, vino rosso, ciliegie scure e bacche (mirtilli, mirtilli, mirtilli, more e altri), pomodori, crocifere vegetali, come broccoli, cavoli e germogli; verdure a foglia verde, come spinaci, cavolo; agrumi, cacao, mirtilli rossi, 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, San Pietro. Erba di John e ginkgo biloba.
La quercetina si distingue per il suo sapore amaro. Grazie ai suoi numerosi effetti benefici per la salute, viene utilizzato come additivo negli integratori alimentari, nelle bevande, negli alimenti e nei prodotti farmaceutici.
Ricercatori dell'Università di Verona, Italia, hanno scoperto che i glicosidi della quercetina, come l'isoquercetina, e altri flavonoidi come il kaempferolo sono agenti antivirali, antimicrobici, antinfiammatori e anallergici che possono influenzare positivamente diversi tipi di cellule sia negli animali che nell'uomo. La quercetina potrebbe aiutare a ridurre l'infiammazione, combattere le allergie, sostenere la salute del cuore, combattere il dolore, migliorare potenzialmente la resistenza, combattere il cancro e proteggere la salute della pelle e del fegato. Come composto botanico, la quercetina è stata usata fin dall'antichità come rimedio naturale. Ad esempio, in Iran la quercetina viene utilizzata come medicina tradizionale, dove viene somministrata come lassativo e più recentemente come agente antitumorale, antiproliferativo e antidiabetico.

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