Ultrasone extractie van bioactieve verbindingen uit bittermeloen
- Bittermeloenen (ook bekend als bitterappel, bitterkalebas, bitterpompoen en balsempeer) zijn rijk aan gezondheidsbevorderende verbindingen zoals antioxidanten, flavonoïden, fytosterolen en saponinen.
- Sonicatie staat bekend om het intensiveren van extractieprocessen uit plantaardig materiaal.
- Ultrasone extractie levert hoogwaardige extracten uit bittermeloen op en onderscheidt zich door een verhoogde opbrengst en een snelle en eenvoudige verwerking.
Bioactieve verbindingen van bittermeloen
Bittermeloen (Momordica charantia L.) is een tropische vrucht die rijk is aan uiteenlopende fytochemische verbindingen zoals antioxidanten, fytosterolen, glycosiden, saponinen, alkaloïden en triterpenen. Vanwege het hoge gehalte aan bioactieve stoffen wordt bittermeloen gewaardeerd als geneeskrachtige plant en superfood. Vooral de saponinen, die in alle delen van de plant aanwezig zijn, zoals vruchtvlees, zaden en bladeren, hebben een hypoglykemisch effect en worden daarom gebruikt als natuurlijk antidiabeticum.
Ultrasone extractie, die bekendstaat als een uitstekende extractietechniek, bevordert de afgifte van bioactieve plantenbestanddelen zoals saponinen, flavonoïden, polyfenolen, polysachariden, terpenoïden, tanninen en alkaloïden.
Ultrasone extractie uit bittermeloen
Sonicatie is een beproefde techniek die bekendstaat om het intensiveren van extractieprocessen uit plantaardig materiaal. Intense ultrasone golven ontsluiten cellen, verhogen de massaoverdracht en bevorderen zo de afgifte van bioactieve verbindingen. Naast de extractie van plantenbestanddelen uit bittermeloen wordt ultrasoon geluid met succes gebruikt om extracten te produceren uit koffie, saffraan, cannabis, monniksvrucht, ayurvedische kruiden, medicinale paddenstoelen en vele andere planten.
UP400St ultrasone extractie van algen in een batch van 8L
Casestudy
Ultrasone extractie is een snelle en efficiënte methode gebleken voor de extractie van charantine uit vruchten van M. charantia. Sonicatie werd uitgevoerd in een mengsel van methanol en water (80:20, v/v) bij 46°C met een verhouding tussen vaste stof en oplosmiddel van 1:26, w/v en resulteerde in een verhoogde charantineopbrengst van meer dan 3 mg/g charantine uit bittermeloenpoeder. Het sonicatieprotocol was 2,74 keer efficiënter bij de extractie van charantine dan de soxhletmethode. (Ahamad et. 2015)
- Hogere opbrengst
- Hoge kwaliteit
- Snelle extractie
- Mild, niet-thermisch proces
- Water of oplosmiddel
- Eenvoudige en veilige bediening
Kies uw oplosmiddel
Bij ultrasone extractie kunt u kiezen uit verschillende oplosmiddelen, waaronder water, alcohol, ethanol, methanol of mengsels van ethanol en water, die al zijn getest en effectief zijn gebleken voor de isolatie van fenolische verbindingen uit bittermeloen. Sonicatie kan worden gebruikt bij oplosmiddelvrije waterextractie (bijvoorbeeld om biologische extracten te bereiden) of worden gecombineerd met een oplosmiddel naar keuze.
Lees meer over oplosmiddelen voor ultrasone extractie uit plantaardig materiaal!
SonoStation – een ultrasoon systeem met 2x ultrasone apparaten van 2kW, een geroerde tank en een pomp – is een gebruiksvriendelijk systeem voor extractie.
Ultrasone extractoren met hoge prestaties
De ultrasone apparatuur van Hielscher wordt veelvuldig gebruikt om werkzame verbindingen uit plantaardig materiaal te isoleren. Hielscher levert ultrasone extractoren voor alle procesvolumes en kan u de ultrasone processor aanbevelen die het meest geschikt is voor uw eisen. Van kleine, met de hand vast te houden laboratoriumsystemen voor analyses en haalbaarheidstests tot ultrasone apparaten voor proefinstallaties en volledig industriële ultrasone reactoren: het productassortiment van Hielscher biedt de ideale opstelling voor uw extractieproces. Afhankelijk van uw proces kan ultrasone extractie worden uitgevoerd in batchmodus of met continue doorstroming. Met uiteenlopende accessoires zoals sonotroden, boosterhoorns, doorstroomcellen en reactoren kan de ultrasone opstelling optimaal worden afgestemd op de procesdoelen.
De ultrasone processoren van Hielscher kunnen nauwkeurig worden geregeld en procesgegevens worden automatisch opgeslagen op de geïntegreerde SD-kaart van onze digitale ultrasone systemen. De betrouwbare regeling van de procesparameters zorgt voor een consistent hoge productkwaliteit en maakt processtandaardisatie mogelijk.
De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24/7-bedrijf mogelijk bij zware belasting en in veeleisende omgevingen. Dankzij de eenvoudige en veilige bediening en de geringe onderhoudsbehoefte zijn de ultrasone systemen van Hielscher het betrouwbare werkpaard in uw productie.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone apparaten:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 0,5 tot 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Neem nu contact met ons op voor meer informatie! Onze goed opgeleide medewerkers bespreken uw extractieproces graag met u!
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Ultrasone processoren met hoog vermogen, van laboratoriumschaal tot proefinstallaties 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
Bittermeloen
Bittermeloen (Momordica charantia L., uit de familie Cucurbitaceae; in de volksmond ook bekend als bitterkalebas, bittermeloen, bitterappel, bitterkalebas, bitterpompoen en balsempeer) is een vrucht die voorkomt in Azië en Afrika, waar deze wordt gewaardeerd om zijn uiteenlopende gezondheidsvoordelen. Bittermeloen wordt in verband gebracht met kankerbestrijdende, antimicrobiële, ontstekingsremmende en antidiabetische eigenschappen. De medicinale waarde van de bittermeloenvrucht hangt samen met het hoge gehalte aan fenolische verbindingen, die als antioxidanten werken. Bittermeloen wordt vaak gebruikt als plantaardig geneesmiddel voor diabetici. De gunstige effecten op de verlaging van de bloedsuikerspiegel hangen samen met het bioactieve bestanddeel charantine. Charantine is een 1:1-mengsel van twee steroïdale saponinen, β-sitosterylglucoside (C35H60O6) en 5,25-stigmasterylglucoside (C35H58O6).
Bovendien is de vrucht van Momordica charantia zeer rijk aan polyfenolen. Door de hydroxylgroepen zijn de meeste fenolische verbindingen in bittermeloen hydrofiele verbindingen, zoals galluszuur, gentisinezuur, catechine, chlorogeenzuur, epicatechine, vanillinezuur, protocatechuzuur, p-coumarinezuur, o-coumarinezuur en t-kaneelzuur. Door hun rijkdom aan polyfenolen vormen bittermeloenextracten een krachtig antioxidatief supplement dat zeer effectief is in het wegvangen van vrije radicalen.
Het vruchtvlees, de zaadmantel en de zaden van de bittermeloen bevatten een grote hoeveelheid fenolische verbindingen en flavonoïden en zijn daardoor een goede bron voor de bereiding van fytofarmaceutische producten.
Bioactieve verbindingen uit bittermeloen, die bekendstaan om hun gunstige effecten op de gezondheid, kunnen met succes worden geëxtraheerd door sonicatie.
Hoe werkt ultrasone extractie?
Ultrasoon ondersteunde extractie (UAE) is gebaseerd op het koppelen van zeer intense ultrasone golven aan een vloeistof of slurry. De ultrasone golven creëren afwisselende hogedruk- en lagedrukcycli, waardoor cavitatie ontstaat. Het verschijnsel ultrasone of akoestische cavitatie wordt gekenmerkt door extreme lokale omstandigheden wat betreft druk, temperatuur en afschuifkrachten. In de nabijheid van de imploderende cavitatiebellen treden zeer hoge temperaturen tot 5000K, drukken van 1000 atmosfeer, een verwarmings- en afkoelsnelheid boven 1010 K/s en vloeistofstralen met een snelheid tot 280m/s op, die zich manifesteren als zeer hoge afschuifkrachten en turbulentie in de cavitatiezone. De combinatie van deze factoren (druk, warmte, afschuiving en turbulentie) ontsluit cellen (lyse), versnelt de massaoverdracht tijdens het extractieproces en ondersteunt zo de vloeistof-vastestofextractie van plantenbestanddelen. De ultrasone extractietechniek wordt veelvuldig toegepast voor de extractie van flavonoïden, polyfenolen, polysachariden, alkaloïden en fytosterolen en pigmenten uit planten.