Ultraschallextraktioun aus Pressreschter – Nohalteg Réckgewënnung vu bioaktive Verbindungen

Nieweprodukter aus der Uebstveraarbechtung, besonnesch Pressreschter, stellen en nach ongenotzte Reservoir u bioaktive Verbindungen duer, mat potenziellen Uwendungen an Nutrazeutika, der Uräicherung vu Liewensmëttel a pharmazeutesche Produkter. Déi effizient an nohalteg Réckgewënnung vun dëse Verbindunge bleift awer eng technesch Erausfuerderung. Ënnert den neien ëmweltfrëndlechen Extraktiounstechnologien erreecht d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun mat Sonikatore mat Sonde aussergewéinlech héich Réckgewënnungsausbezuelen. D’Ultraschallbehandlung erméiglecht eng séier a léisungsmëttelspuerend Extraktioun vu phenolesche Verbindungen, Triterpensäieren an anere bioaktive Verbindungen aus planzleche Matricë wéi Äppelpressreschter.

Effizient Valoriséierung vun Nieweprodukter aus der Uebstveraarbechtung duerch Ultraschallextraktioun

D’Ultraschallextraktioun aus Pressreschter ass eng effizient Method, fir d’Nieweprodukt vun der Jus-, Wäin- an Ciderproduktioun ze valoriséieren – si ass eng wëssenschaftlech validéiert, industriell skaléierbar an agesaten, wirtschaftlech Léisung fir d’Valoriséierung vun Uebstoffäll. Well d’Ultraschallbehandlung effizient a villsäiteg ass, bitt si eng ëmweltfrëndlech Extraktiounsstrategie, fir d’Potenzial vun Nieweprodukter aus der Agrar- a Liewensmëttelwirtschaft, wéi Äppelpressreschter, ze notzen.
Wéi rezent Fuerschung beleet, erméiglecht d’Kombinatioun vu kuerzen Ultraschallbehandlungszäiten, moderaten Ethanolkonzentratiounen an enger kontrolléierter Amplitüd eng selektiv an effizient Réckgewënnung vu gesondheetsfërdernde Verbindungen.
Beim Striewen no Kreesleef ass d’Ultraschallbehandlung méi wéi nëmmen en Instrument – Ultraschallbehandlung bedeit Prozessintensivéierung an Effizienz.

Valoriséierung vu Pressreschter duerch Ultraschallextraktioun

Uebstpressreschter, en Nieweprodukt vun der Jus- a Wäinproduktioun, bestinn aus Schuelen, Fruuchtfleesch, Kären a Still. Traditionell goufe Pressreschter nëmme wéineg genotzt oder fir Uwendunge mat geréngem Wäert, wéi Véifudder oder Biomass, agesat. Haut gi si als wäertvoll Quell vu Polyphenoler (z. B. Quercetinglykosiden, Phloridzin), Flavonoiden, Dihydrochalconen an Triterpensäieren (besonnesch Ursolsäier) unerkannt. Dës Moleküller gi mat antioxidativen, entzündungshemmenden an antimikrobiellen Eegenschaften a Verbindung bruecht.
D’Ultraschallextraktioun bitt en Usaz, deen d’Valoriséierung vu Pressreschter grondleeënd verännert, andeems en déi effizient Fräisetzung vun dëse bioaktive Verbindungen erméiglecht. Am Verglach mat konventionellen Extraktiounsmethode bitt d’Ultraschallextraktioun:

• Méi kuerz Veraarbechtungszäiten
• Manner Léisungsmëttelverbrauch
• Méi héich Ausbezuelen
• Méi mëll Extraktiounsbedingungen, déi hëtztempfindlech Verbindungen erhalen

Wat d’Wëssenschaft iwwer d’Ultraschallextraktioun aus Pressreschter seet

Zwou exemplaresch Studie beleeë wëssenschaftlech d’Virdeeler vun der ultraschallënnerstëtzter Extraktioun (UAE) fir Äppelpressreschter.

Studie 1: Pando Bedriñana et al., 2024
Mat engem zentrale Kompositplang hunn d’Fuerscher déi gläichzäiteg Extraktioun vun de gesamte Polyphenoler an der Ursolsäier aus Pressreschter vun der Ciderindustrie mat engem Hielscher UP200Ht Sonikator optiméiert. Ënner optiméierte Bedingungen (5,1 min, 68% Ethanol, 90% Amplitüd) goufen aus de gesamten Äppelpressreschter follgend Ausbezuelen erreecht:

• ~1300 µg/g Flavonolen
• ~1200 µg/g Dihydrochalconen
• ~4200 µg/g Ursolsäier

Besonnesch bemierkenswäert ass, datt d’Äppelschuelefraktioun nach méi héich Konzentratiounen opgewisen huet, woubäi d’Ursolsäier 8500 µg/g Dréchemasse erreecht huet. D’antioxidativ Aktivitéit vun den Extrakter huet staark mam Polyphenolgehalt korreléiert, an d’mathematesch Modelléierung huet d’Extraktiounseffizienz bestätegt.

Studie 2: Razola-Díaz et al., 2022
Dës Aarbecht huet sech op d’Optiméierung vun der Extraktioun vu Phloretin a Phloridzin konzentréiert – zwee staark antioxidativ Dihydrochalconen. Mat engem Hielscher UP400St Sonikator mat Sonde goufe follgend Extraktiounsausbezuelen erreecht:

• ~13 µg/g Phloretin
• ~67 µg/g Phloridzin
• ~1878 µg/g Dréchegewiicht u phenolesche Verbindungen am Ganzen
• Antioxidativ Aktivitéit (FRAP): bis zu 3,58 mg TE/g

Villsäitegkeet – Ultraschallbehandlung fir Pressreschter, Jusen a Smoothien

D’Ultraschallextraktioun ass net op Äppeltrester limitéiert; si gouf erfollegräich op eng breet Palette vun Uebstmatricen applizéiert. Am Fruuchtfleesch vun Uebst wéi Orangen verbessert d’Ultraschallbehandlung d’Fräisetzung vu Polyphenolen, Flavonoiden an Antioxidantien, woubäi hir funktionell Integritéit erhale bleift. Och d’Schuele vun Zitrusfriichten – dorënner Grapefruit, Zitrounen an Orangen – si räich u Pektinen a phenolesche Verbindungen, déi duerch dat kavitatiounsbedéngt Opbrieche vun den Zellwänn effizient fräigesat kënne ginn. Och Drauwekären, déi fir hiren héije Gehalt u Polyphenolen (z. B. Catechinnen a Proanthocyanidinen) bekannt sinn, reagéiere gutt op d’Ultraschallbehandlung a liwweren héich Konzentratioune vun Antioxidantien. Dës Villsäitegkeet iwwer verschidde Planzeg eweeben ewech ënnersträicht d’Ultraschallbehandlung als robust Instrument fir déi ëmweltfrëndlech Extraktioun vu bioaktive Verbindungen aus verschiddenen agroindustriellen Nieweprodukter.

Ausserdeem erstreckt sech d’Villsäitegkeet vun den Hielscher Ultraschallapparater op verschidde Produkter an Uwendungen:

• Extraktioun an der flësseger Phas a Jusen a Puréeën
• Homogeniséierung vu planzleche Gedrénks an Emulsiounen
• Mikrobiell an enzymatesch Inaktivéierung fir d’Haltbarkeet ouni thermesch Schied ze verlängeren

Bei der Produktioun vu Jusen a Smoothië garantéiert eng héichleeschtungsfäeg Ultraschallbehandlung:

• Stabil Dispersioun vu Faseren a Feststoffer
• Verbessert Mondgefill
• Verbessert Bioverfügbarkeet vu phenolesche Verbindungen
• Erhale vun de sensoreschen an ernärungsphysiologeschen Eegenschaften

Déi villsäiteg Notzung vun Hielscher Ultraschallapparater verbënnt d’Veraarbechtung vun Trester a Jus op einfach Aart a Weis – sou datt Extraktioun, Homogeniséierung a Pasteuriséierung mat där selwechter Ultraschallanlag méiglech sinn.

Nohaltegkeet am Fokus

D’Ultraschallbehandlung dréit wesentlech zur Nohaltegkeet bäi, well si et erméiglecht, wäertvoll bioaktiv Verbindungen aus Nieweprodukter vun der Uebstveraarbechtung zeréckzegewannen, déi soss zur weltwäiter Liewensmëttelverschwendung bäidroe géifen. Am Kontext vun der Jusindustrie, wou bis zu 25% vum Uebst a Geméis no der Recolte oder wärend der Veraarbechtung ewechgehäit ginn, bitt d’Ultraschallbehandlung eng geziilt, effizient Léisung. Zum Beispill gouf gewisen, datt d’Ultraschallbehandlung vu Mëschungen aus Orangefruuchtfleesch an Orangeschuelen wichteg Eegenschafte vun de Ballaststoffer verbessert an domat hir Weiderverwendung als nei Liewensmëttelzutate begënschtegt. Dëse Wee vun der Valoriséierung reduzéiert net nëmmen d’Ëmweltbelaaschtung duerch Offäll aus der Agrar- a Liewensmëttelwirtschaft, mee steet och am Aklang mam UN-Zil 12 fir nohalteg Entwécklung – d’Fërderung vu verantwortungsvollem Konsum a verantwortungsvoller Produktioun.
Dobäi ass d’Ultraschallbehandlung eng energieeffizient an ëmweltfrëndlech Technologie – si erfuerdert wéineg Energie a reduzéiert den Asaz vun aggressiven Extraktiounsléisungsmëttelen, well si mat Waasser, waasserhaltegem Ethanol an NADES funktionéiert.
Duerch d’Ëmwandlung vun Offallstréim a funktionell Zutate dréit d’Ultraschallbehandlung zu enger Kreeslafwirtschaft bäi a verbessert souwuel d’ekologesch wéi och d’ekonomesch Nohaltegkeet am Liewensmëttelveraarbechtungssecteur.

Verbessert Äre Prozess fir d’Veraarbechtung vun Trester mat Hielscher Ultraschallapparater

Hielscher Ultrasonics ass e féierende Produzent vun héichleeschtungsfäegen Ultraschallsystemer, déi souwuel fir Labo- wéi och fir industriell Uwendungen entwéckelt sinn. Hir industriell Ultraschallapparater – wéi den UIP2000hdT, UIP4000hdT, UIP6000hdT an UIP16000hdT – bidden:

• Skaléierbaren Duerchsaz (vu Liter bis Tonne pro Stonn)
• Präzis Amplitudereegelung
• 24/7-Betrib an usprochsvollen Ëmfeld
• Ultraschallreakteren, déi ënner Drock gesat kënne ginn
• Kompatibilitéit mat kontinuéierlecher Inline-Veraarbechtung
• Einfach Integratioun an (besteeënd) Produktiounslinnen

Hielscher Ultraschallapparater si schonn a publizéierte Fuerschungsaarbechte fir d’Extraktioun vu Polyphenolen, Antioxidantien an anere bioaktive Verbindunge validéiert ginn, mat nogewisener Effizienz a Reproduzéierbarkeet.

D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:

Entwécklung, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland

Hielscher Ultraschallapparater si fir hir héchst Qualitéits- an Designstandarde bekannt. Hir Robustheet an einfach Bedéngung erlaben eng reibungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. Hielscher Ultraschallapparater komme liicht mat haarde Bedéngungen an usprochsvollen Ëmfeld eens.

Hielscher Ultrasonics ass en ISO-zertifizéiert Entreprisen a leet besonnesche Wäert op héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater mat modernster Technologie an enger benotzerfrëndlecher Bedéngung. Selbstverständlech sinn Hielscher Ultraschallapparater CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

Literatur / Referenzen

• Razola-Díaz, M.d.C.; Aznar-Ramos, M.J.; Guerra-Hernández, E.J.; García-Villanova, B.; Gómez-Caravaca, A.M.; Verardo, V. (2022): Establishment of a Sonotrode Ultrasound-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Apple Pomace. Foods 2022, 11, 3809.
• Pando Bedriñana, R.; Rodríguez Madrera, R.; Loureiro Rodríguez, M.D.; López-Benítez, K.; Picinelli Lobo, A. (2024): Green Extraction of Bioactive Compounds from Apple Pomace from the Cider Industry. Antioxidants 2024, 13, 1230.
• Dalmau, E.; Rosselló, C.; Eim, V.; Ratti, C.; Simal, S. (2020): Ultrasound-Assisted Aqueous Extraction of Biocompounds from Orange Byproduct: Experimental Kinetics and Modeling. Antioxidants 2020, 9, 352.
• Razola-Díaz, M.d.C.; Guerra-Hernández, E.J.; Rodríguez-Pérez, C.; Gómez-Caravaca, A.M.; García-Villanova, B.; Verardo, V. (2021): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction via Sonotrode of Phenolic Compounds from Orange By-Products. Foods 2021, 10, 1120.