Ultrasone extractie van bioactieve bestanddelen uit bittere meloen
- Bittere meloen (ook bekend als bittere appel, bittere pompoen, balsempeer) is een vrucht met een hoog gehalte aan gezondheidsbevorderende stoffen zoals antioxidanten, flavonoïden, fytosterolen en saponinen.
- Het is algemeen bekend dat sonificatie de extractie van bioactieve stoffen uit plantaardige stoffen intensiveert.
- Ultrasone extractie maakt extracten van hoge kwaliteit vrij uit bittere meloen en blinkt uit door een hogere opbrengst en een snelle en eenvoudige verwerking.
Bioactieve bestanddelen van bittere meloen
Bittere meloen (Momordica charantia L.) is een tropische vrucht die rijk is aan verschillende fytochemische verbindingen zoals antioxidanten, fytosterolen, glycosiden, saponinen, alkaloïden en triterpenen. Vanwege de grote hoeveelheden bioactieve stoffen wordt bittere meloen gewaardeerd als medicinale plant en superfood. Vooral de saponinen, die aanwezig zijn in alle delen van de plant zoals fruitpulp, zaad en bladeren, hebben een hypoglycamisch effect en worden daarom gebruikt als natuurlijke antidiabetica.
Ultrasone extractie, bekend als een uitstekende extractietechniek, bevordert het vrijkomen van de bioactieve fytoconstituenten zoals saponinen, flavonoïden, polyfenolen, polysacchariden, terpenoïden, tanninen en alkaloïden.
Ultrasone extractie van bittere meloen
Sonificatie is een geverifieerde techniek die bekend staat om de intensivering van extractieprocessen uit plantaardige stoffen. Intense ultrasone golven verstoren cellen, verhogen de massaoverdracht en bevorderen zo het vrijkomen van bioactieve bestanddelen. Naast de extractie van fytoconstituenten uit bittere meloen, wordt ultrasoon met succes gebruikt om extracten te produceren van koffie, saffraan, cannabis, Monniksvrucht, Ayurvedische kruiden, medicinale paddenstoelenen vele andere planten.
UP400St Ultrasone extractie van algen in batch van 8 liter
Casestudie
Ultrasone extractie is een snelle en efficiënte extractie van charantine uit M. charantia-vruchten gebleken. Sonificatie werd uitgevoerd in een mengsel van methanol en water (80:20, v/v) bij 46°C met een verhouding vaste stof/oplosmiddel van 1:26, w/v en resulteerde in een verhoogde charantineopbrengst van meer dan 3 mg/g charantine uit bitterpompoenpoeder. Het sonicatieprotocol was 2,74 keer efficiënter in het extraheren van charantine in vergelijking met de soxhletmethode. (Ahamad et. 2015)
- Hogere opbrengst
- hoge kwaliteit
- snelle extractie
- Mild, niet-thermisch proces
- Water of oplosmiddel
- eenvoudig & veilige werking
Kies uw oplosmiddel
Met ultrasone extractie kun je kiezen uit verschillende oplosmiddelen, waaronder water, alcohol, ethanol, methanol of ethanol-water mengsels, die al zijn getest en effectief zijn gebleken voor het isoleren van fenolverbindingen uit bittere meloen. Sonificatie kan worden gebruikt in water-extractie zonder oplosmiddelen (bijvoorbeeld om organische extracten te bereiden) of kan worden gecombineerd met een oplosmiddel naar keuze.
Meer informatie over oplosmiddelen voor de ultrasone extractie van botanische middelen!
SonoStation – een ultrasoon systeem met 2x 2kW ultrasone apparaten, roertank en pomp – is een gebruiksvriendelijk systeem voor extractie.
Ultrasone afzuigers met hoge prestaties
Hielscher's ultrasoonapparatuur wordt veel gebruikt voor het isoleren van actieve bestanddelen uit plantaardige producten. Hielscher levert ultrasone extractoren voor alle procesvolumes en kan u de meest geschikte ultrasone processor aanbevelen. Beginnend met kleine handheld laboratoriumsystemen voor analyse en haalbaarheidstests tot ultrasone apparaten in proeffabrieken en volledig industriële echografie reactoren heeft het Hielscher productassortiment de ideale opstelling voor uw extractieproces. Afhankelijk van uw proces kan ultrasone extractie worden uitgevoerd in batch- of continue flowmodus. Manifoldaccessoires zoals sonotroden, boosterhoorns, flowcellen en reactoren maken het mogelijk om de ultrasoonopstelling optimaal uit te rusten voor de procesdoelen.
Hielscher's ultrasone processors kunnen nauwkeurig worden aangestuurd en procesgegevens worden automatisch opgeslagen op de geïntegreerde SD-kaart van onze digitale ultrasone systemen. De betrouwbare controle over de procesparameters zorgt voor een constant hoge productkwaliteit en maakt processtandaardisatie mogelijk.
Dankzij de robuustheid van Hielscher's ultrasoonapparatuur kan deze 24/7 worden gebruikt onder zware omstandigheden en in veeleisende omgevingen. Eenvoudige en veilige bediening en weinig onderhoud maken de ultrasone systemen van Hielscher tot het betrouwbare werkpaard in uw productie.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 0.5 tot 1.5mL | n.v.t. | VialTweeter |
| 1 tot 500 ml | 10 tot 200 ml/min | UP100H |
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100 liter | 2 tot 10 l/min | UIP4000 |
| n.v.t. | 10 tot 100 l/min | UIP16000 |
| n.v.t. | groter | cluster van UIP16000 |
Neem nu contact met ons op voor meer informatie! Onze goed opgeleide medewerkers bespreken graag het extractieproces met u!
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!
Krachtige ultrasone processors van laboratorium- tot pilot- en industriële schaal.
Literatuur / Referenties
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
Wetenswaardigheden
Bittere Meloen
Bittere meloen (Momordica charantia L.familie van Cucurbitaceae; in de volksmond ook bekend als bittere kalebas, bittere meloen, bittere appel, bittere kalebas, bittere pompoen, balsempeer) is een vrucht die voorkomt in Azië en Afrika, waar het wordt gewaardeerd om zijn verschillende gezondheidsvoordelen. Bittere meloen wordt in verband gebracht met kankerwerende, antimicrobiële, ontstekingsremmende en diabetesremmende eigenschappen. De medicinale waarden van de bittere pompoenvrucht zijn gekoppeld aan het hoge gehalte aan fenolen, die fungeren als antioxidanten. Bittere kalebas wordt vaak gebruikt als plantaardig geneesmiddel voor diabetici. De gunstige effecten van bittere kalebas op het verlagen van de bloedsuikerspiegel is gekoppeld aan het bioactieve bestanddeel charantine. Charantine is een 1:1 mengsel van twee steroïde saponinen, β-sitosteryl glucoside (C35H60O6) en 5,25-stigmasterylglucoside (C35H58O6).
Bovendien is de vrucht Momordica charantia zeer rijk aan polyfenolen. Door de hydroxylgroepen zijn de meeste fenolen in bittermeloen hydrofiele verbindingen, zoals galluszuur, gentisinezuur, catechine, chlorogeenzuur, epicatechine, vanillinezuur, protocatechuïnezuur, p-coumarinezuur, o-coumarinezuur en t-cinnaminezuur. De rijkdom aan polyfenolen maakt van bitterkalextracten een krachtig antioxidatief supplement dat zeer effectief is in het neutraliseren van vrije radicalen.
Pulp, schil en zaden van de bittermeloen bevatten een hoge hoeveelheid fenolen en flavonoïden en zijn daardoor een goede bron voor de bereiding van fyto-farmaceutische producten.
Bioactieve stoffen uit bitterkalebassen, die bekend staan om hun heilzame werking op de gezondheid, kunnen met succes geëxtraheerd worden door middel van sonicatie.
Hoe werkt ultrasone extractie?
Ultrasone extractie (UAE) is gebaseerd op het koppelen van zeer intense ultrasone geluidsgolven in een vloeistof of slurry. De ultrasone golven creëren afwisselend hoge druk / lage druk cycli, wat resulteert in het ontstaan van cavitatie. Het fenomeen van ultrasone of akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door extreme lokale omstandigheden van druk, temperatuur en schuifkrachten. In de nabijheid van de imploderende cavitatiebellen, zeer hoge temperaturen tot 5000 K, drukken van 1000 atmosfeer, opwarm-koelsnelheden boven 1010 K/s en vloeistofstralen met een snelheid tot 280 m/s, die verschijnen als zeer hoge schuifkrachten en turbulenties in de cavitatiezone. De combinatie van deze factoren (druk, warmte, schuifkracht en turbulentie) verstoort de cellen (lysis) en versnelt de massaoverdracht tijdens het extractieproces en helpt zo bij de vloeistof-vaste stof extractie van fytoconstituenten uit planten. De ultrasone extractietechniek wordt veel toegepast voor de extractie van flavonoïden, polysachariden, alkaloïden, fytosterolen, polyfenolen en pigmenten uit planten.