Ultrasone quercetine extractie
Quercetine is een plantaardig bestanddeel uit de groep polyfenolen, dat bekend staat om zijn vele positieve effecten op de gezondheid. Om quercetine van hoge kwaliteit te produceren voor voedingsadditieven en supplementen is een efficiënte, maar milde extractietechniek nodig om afbraak te voorkomen. Ultrasone extractie is een milde, mechanische extractiemethode die een hoge opbrengst aan quercetine geeft in een zeer korte extractietijd.
Ultrasone techniek met hoge prestaties voor hoogwaardige quercetine-extracten
Ultrasone extractie staat bekend als een milde, niet-thermische, maar zeer efficiënte methode om bioactieve verbindingen vrij te maken uit plantaardig materiaal. Ultrasone extractie is gebaseerd op het fenomeen van akoestische cavitatie, wat een zuiver mechanische behandeling is. Hierdoor is ultrasone extractie de methode bij uitstek voor de isolatie van gevoelige bioactieve stoffen zoals polyfenolen, quercetine of antioxidanten uit plantaardige stoffen.
- Superieure rendementen
- Extractie met hoge snelheid – binnen enkele minuten
- Extracten van hoge kwaliteit – Mild, niet-thermisch
- Groene oplosmiddelen (water, ethanol, methanol, enz.)
- Eenvoudige en veilige bediening
- Lage investerings- en operationele kosten
- 24/7 werking onder zware omstandigheden
- Groene, milieuvriendelijke methode
Effecten van ultrasoonbehandeling op de celstructuur: De ultrasoon geïnduceerde verstoring van de celwanden maakt het vrijkomen van quercetine en rutine uit Euonymus alatus mogelijk.
Foto en studie: ©Yang en Zhang, 2008.
120L Ultrasone Batch Extractie van Plantaardige Producten met de sonicator UIP2000hdT
Casestudie: Echografie-ondersteunde quercetine extractie
Sharifi et al. (2017) hebben aangetoond dat ultrasone extractie een effectieve en praktische methode is om flavonoïden zoals quercetine uit medicinale planten te extraheren. Ze gebruikten een Hielscher UP400St (400W, zie foto links) op 50% amplitude instelling. De bladeren van radijs (Raphanus Sativus) werden in methanol geplaatst en 10 minuten lang gesoneerd, wat resulteerde in een quercetine opbrengst van 11,8%. De superioriteit van ultrasoon ondersteunde extractie in vergelijking met conventionele technieken zoals maceratie, Soxhlet extractie en thermische digestie. Ultrasone extractie blinkt uit door hogere opbrengsten, aanzienlijk kortere extractietijden en lagere hoeveelheden oplosmiddelen. De toepassing van ultrasone golven genereert cavitatie, die de celwanden van plantaardig materiaal verstoort en de massaoverdracht bevordert. Ultrasone extractie is dus effectiever dan traditionele methoden en blinkt uit in quercetine extractie uit organische matrices. Hoewel ultrasone extractie slechts 10 min. – vergeleken met extractietijden van 24 uur voor maceratie, 60 minuten voor thermische ontsluiting en 24 uur voor Soxhletextractie. – De hoeveelheid ultrasoon geëxtraheerde quercetine was hoger dan die van ontsluiting, maceratie en Soxhlet extractie.
Ultrasone extractie (UAE) geeft significant hogere quercetine opbrengsten in kortere extractietijden in vergelijking met conventionele extractiemethoden.
bron: Sharifi at al. 2017
apparatuur voor ultrasone extractie
Hielscher Ultrasonics is gespecialiseerd in de productie van hoogwaardige ultrasone processors voor de productie van hoogwaardige extracten van plantaardige producten.
Hielscher biedt een breed productassortiment dat varieert van kleine, krachtige ultrasone laboratoria tot robuuste bench-top en volledig industriële systemen, die ultrasoon geluid met hoge intensiteit leveren voor de efficiënte extractie en isolatie van bioactieve stoffen (bijv. polyfenolen, gingerol, piperine, curcumine enz.). Alle ultrasone apparaten van 200 watt tot 16.000 watt hebben een gekleurd display voor digitale bediening, een geïntegreerde SD-kaart voor automatische gegevensregistratie, browserafstandsbediening en nog veel meer gebruiksvriendelijke functies. De sonotroden en flowcellen (de onderdelen die in contact komen met het medium) zijn autoclaveerbaar en eenvoudig te reinigen. Al onze ultrasone apparaten zijn gebouwd voor 24/7 gebruik, vereisen weinig onderhoud en zijn eenvoudig en veilig te bedienen.
Een digitaal kleurendisplay zorgt voor een gebruiksvriendelijke bediening van de ultrasoon, waardoor het proces nauwkeurig instelbaar is. Onze systemen kunnen lage tot zeer hoge amplitudes leveren. Voor de extractie van polyfenolen zoals quercetine bieden we speciale ultrasone sonotrodes (ook wel ultrasone sondes of hoorns genoemd) die geoptimaliseerd zijn voor de gevoelige isolatie van actieve stoffen van hoge kwaliteit. De robuustheid van Hielscher sonicators maakt het mogelijk om 24/7 te werken onder zware omstandigheden en in veeleisende omgevingen.
De nauwkeurige regeling van de ultrasone procesparameters zorgt voor reproduceerbaarheid en processtandaardisatie.
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!
Krachtige ultrasone processors van lab om te proefdraaien en industriële schaal.
Literatuur/referenties
- Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Comparison of Different Methods in Quercetin Extraction from Leaves of Raphanus sativus L. Farmaceutische Wetenschappen maart 2017, 23, 59-65.
- Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optimalisatie van ultrasoon geassisteerde extractie van fenolische verbindingen uit Justicia spicigera bladeren. Voedselwetenschap en biotechnologie 27, 2018. 1093-1102.
- Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022): Effect van ultrasone extractie van polyfenolen uit appelschillen in CO2-systemen met water. Technologie voor voedselverwerking 15, 2022. 1157-1167.
- Valu, M.-V.; Soare, L.C.; Sutan, N.A.; Ducu, C.; Moga, S.; Hritcu, L.; Boiangiu, R.S.; Carradori, S. (2022): Optimalisatie van ultrasone extractie voor het verkrijgen van Erinacine A en polyfenolen met antioxidantwerking uit de schimmelbiomassa van Hericium erinaceus. Voedingsmiddelen 2020, 9, 1889.
- Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimalisatie van ultrageluid-geassisteerde extractie van waardevolle bestanddelen uit fruit van Melia azedarach met glycerol-cholinechloride diep eutectisch oplosmiddel. Duurzame chemie en farmacie, Volume 29, 2022.
Wetenswaardigheden
quercetine
Quercetine, een plantaardig flavonol (een subgroep van de flavonoïdengroep van polyfenolen) komt voor in veel fruit, groenten en bladeren. Natuurlijke bronnen van quercetine zijn appels, paprika's, rode wijn, donkere kersen en bessen (bosbessen, bosbessen, bramen en andere), tomaten, kruisbloemige groenten, zoals broccoli, kool en spruiten; groene bladgroenten zoals spinazie en boerenkool; citrusvruchten, cacao, veenbessen, volle granen zoals boekweit, asperges, kappertjes, rode uien, olijfolie, zwarte en groene thee, bonen en peulvruchten; kruiden zoals salie, Amerikaanse vlier, St. Janskruid en ginkgo biloba.
Quercetine wordt gekenmerkt door een bittere smaak. Vanwege de vele gezondheidsbevorderende effecten wordt het gebruikt als additief in voedingssupplementen, dranken, voedingsmiddelen en geneesmiddelen.
Onderzoekers van de Universiteit van Verona, Italië, ontdekten dat quercetine glycosiden, zoals isoquercetine, en andere flavonoïden zoals kaempferol antivirale, antimicrobiële, ontstekingsremmende en anti-allergische stoffen zijn die verschillende celtypen in zowel dieren als mensen positief kunnen beïnvloeden. Quercetine zou kunnen helpen ontstekingen te verminderen, allergieën te bestrijden, de gezondheid van het hart te ondersteunen, pijn te bestrijden, mogelijk het uithoudingsvermogen te verbeteren, kanker te bestrijden en de gezondheid van huid en lever te beschermen. Als botanische verbinding wordt quercetine al sinds de oudheid gebruikt als een natuurlijke remedie. In Iran wordt quercetine bijvoorbeeld gebruikt als traditioneel geneesmiddel, waar het wordt toegediend als laxeermiddel en meer recent als antitumor, antiproliferatief en antidiabetisch middel.