Aktīvo savienojumu ultraskaņas ekstrakcija no vīnogu un vīna blakusproduktiem

Vīnogas (Vitis vinifera), vīnogulāji un vīna blakusprodukti ir bagāti ar polifenoliem un citām bioaktīvām vielām, kas ir vērtīgi savienojumi zāļu un uztura bagātinātāju ražošanai. Ultraskaņas ekstrakcija ļauj vienkārši un ļoti efektīvi izolēt vīnogu un vīnogulāju izcelsmes savienojumus (piemēram, vīnogu izspaidas, sēklas, lapas, stublājus, lee). Ultraskaņas ekstrakcija ir ātra, uzticama un izceļas ar citām ekstrakcijas metodēm ar augstāku ražu, maigākiem ekstrakcijas apstākļiem, īsāku ekstrakcijas laiku un zemākām izmaksām.

Fitoķīmisko vielu ultraskaņas ekstrakcija no vīnogu un vīnogulāju

Vīna dārzu blakusprodukti un vīndarības process ietver vīnogu mīkstumu, izspaidas (mizas un sēklas), nogulsnes, vīnogu lapas, stublājus un cukurniedres, kas veido līdz 30–40 % masas sausnas, kuras lielākoties tiek izmestas neizmantotas kā atkritumi. Atklājot polifenolu un citu bioaktīvo savienojumu bagātību šajos vīnogu un vīna blakusproduktos, nozare arvien vairāk izmanto šos augu izcelsmes materiālus, lai iegūtu vērtīgus ekstraktus. Resveratrols, antocianidīni, proantocianidīns, kvercitīns un citas vielas, kas atrodamas vīnogās un vīnogulājos (Vitis vinifera), jau tiek plaši patērētas kā zāles un uztura bagātinātāji. Vitis vinifera blakusproduktu ekstrakti kā veselību veicinošu savienojumu avots tiek izmantoti farmācijas un pārtikas rūpniecībā, vienlaikus atbalstot ilgtspējīgu lauksaimniecību. Ultraskaņas ekstrakcija atvieglo bioaktīvo savienojumu izdalīšanos no vīnogu un vīnogu blakusproduktiem. Ultraskaņas ekstrakcija ir sen izveidota ekstrakcijas metode, ko izmanto farmaceitiskiem un pārtikas savienojumiem. Tas dod ļoti augstu ekstrakta iznākumu īsā ekstrakcijas procedūrā un darbojas ar jebkuru šķīdinātāju (piemēram, ūdeni, etanolu, izopropanolu, heksānu utt.)

Polifenolu ultraskaņas ekstrakcija no vīnogu sēklām

Vīnogu sēklas ir bagātas ar proantocianidīniem, un tāpēc tās ir lielisks avots proantocianidīna ekstraktu ražošanai zālēm un uztura bagātinātājiem. Thilakarathna un Rupasinghe (2022) varēja pierādīt ultrasonikācijas augstāko efektivitāti kontrolētā paaugstinātā temperatūrā, kā rezultātā tika iegūta augstāka proantocianidīna raža un ievērojami īsāks ekstrakcijas laiks (ultraskaņa 53 min. vs parastā šķīdinātāja ekstrakcija 150 h!).
Siltuma un ultrasonikācijas ieviešana ievērojami samazināja ekstrakcijas laiku (ultraskaņas apstrādes laiks 53 min) un ūdens etanola prasību (10.14: 1 v: w), vienlaikus ievērojami palielinot PAC ražu (16,1 mg CE? g FW Vs. 26,6 prognozētais mg CE? g FW). Galīgie optimālie apstākļi bija 47% etanols, 10:1 s:s attiecība (v:w), 53 min ultraskaņas apstrādes laiks un 60 ◦C ekstrakcijas temperatūra.

Efektīva vīnogu lapu ekstrakta ražošana, izmantojot sonifikāciju

Parastā vīnogu vīnogulāja (Vitis vinifera) lapas ir bagātas ar reseveratrolu, antocianidīniem, kvercetīnu, izokercetīnu, kā arī daudziem citiem bioaktīviem savienojumiem, kurus bieži ievada ekstrakta veidā medicīniskiem un veselības nolūkiem.
Ir pierādīts, ka ultraskaņas ekstrakcija dod augstu pilna spektra ekstrakta ražu no vīnogu lapām, tādējādi padarot ekstrakcijas procesu ļoti efektīvu. Ir pierādīts, ka ūdens etanols ir labāks šķīdinātājs vīnogu vīnogulāju ekstraktiem, jo tam ir lieliska mērķa molekulu šķīdināšanas spēja un tas nav toksisks. Ekstrakcijas process, izmantojot ultraskaņu, aizņem tikai dažas minūtes, un to var palaist partijas procesā, kā arī nepārtrauktā caurplūdes režīmā.
Piemēram, ultrasoniski ekstrahētu resveratrolu no vīnogu lapām var attīrīt, izmantojot mezopora oglekļa kolonnu, kas uzlabo resveratrola tīrību no 2,1 līdz 20,6%. (sal.: Sun et al., 2018)

Ultraskaņas stilbenoīdu ekstrakcija no vīnogu kātiem

(2013) ultraskaņas ekstrakcijas protokols izraisa augstu stilbēnu, piemēram, trans-resveratrola, ε-viniferīna, piceatannola un vitisīna B, atjaunošanos, kas galvenokārt atrodas vīnogu nūdzēs un vīnogu stublājos.

Pētījuma grafiskais kopsavilkums ultraskaņas stilbenoīdu ekstrakcijai no vīnogu stublājiem.(Pētījums un attēls: Piñeiro et al., 2013)

Ar ultrasonikatoru UP200S (200W, 24kHz) galvenos stilbenoīdus, kas atrodami vīnogu stublājos, var ekstrahēt 15 minūšu laikā, izmantojot 75 ° C kā ekstrakcijas temperatūru un 80% etanolu kā ekstrakcijas šķīdinātāju, un nav nepieciešams tīrīšanas solis ar organisko šķīdinātāju. Optimizētā metode ļāva vienkārši un efektīvi analizēt stilbenoīdu saturu no 22 vīnogu stumbra paraugiem.

Galvenie efekti uz vidējo atgūšanu (laukums 10.000−1) ar ultraskaņas ekstrakciju, izmantojot UP200S, izmantojot dažādus parametrus: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferīnu (c) un vitisin-B (d).(Pētījums un grafiki: Piñeiro et al., 2013)

HPLC-DAD hromatogramma, kas atbilst ar stilbanoīdu bagātinātam standartekstraktam.(Pētījums un grafiki: Piñeiro et al., 2013)

Augstas veiktspējas ultraskaņas procesori vīnogu un vīnogulāju ekstrakcijai

Hielscher Ultrasonics nosūcēji ir labi izveidoti botāniskās ekstrakcijas jomā neatkarīgi no tā, kādi augu materiāli vai šķīdinātājs tiek izmantots. Ekstrakta ražotāji – gan ekskluzīvi boutique ekstraktu ražotāji, gan liela mēroga masu ražotāji – find at Hielscher’s broad equipment range the ideal ultrasonic extraction equipment for their production requirements. Batch as well as continuous inline process setups are readily available and can be shipped off at the same day.

Augstas efektivitātes ekstrakcija ar Hielscher Ultrasonikatoriem

Hielscher Ultraskaņas nosūcēji efektīvi traucē augu šūnas, palielina augu materiāla virsmas laukumu šķīdinātāju iekļūšanai, kā arī uzlabo masas pārnesi, kā rezultātā ātri un pilnībā atbrīvojas fitoķīmiskās vielas (sekundārie metabolīti). Hielscher nosūcēji, kas izstrādāti, ņemot vērā lietotājdraudzīgumu, ir ātri uzstādīti, un tos var droši un intuitīvi darbināt.
 
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: