Polifenóis da casca de manga – Por que o método de extração é importante

Publicado em: 2024-02-28

Na busca por uma vida mais saudável, os cientistas estão constantemente explorando novas fontes ecológicas e métodos eficientes para extrair compostos benéficos de fontes naturais. Resíduos alimentares, como subprodutos de frutas, como cascas de manga, são ricos em polifenóis e são utilizados como fonte para a obtenção de compostos fenólicos de alta qualidade. Uma dessas técnicas que ganhou força nos últimos anos é a extração ultrassônica, um processo que aplica ondas sonoras de alta frequência para extrair eficientemente compostos bioativos de materiais vegetais. Entre esses compostos, os polifenóis emergiram como protagonistas devido aos seus inúmeros benefícios para a saúde, incluindo propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias. Junte-se a nós em um mergulho profundo na extração de polifenóis de cascas de manga e aprenda como diferentes equipamentos de ultrassom fazem uma diferença significativa para a eficiência da extração e o rendimento de polifenóis.

O que são polifenóis?

As cascas de manga são ricas em compostos promotores de saúde, como polifenóis e carotenoides. Sondas ultra-sônicas são altamente eficientes para a extração de fitoquímicos valiosos de subprodutos da fruta, como casca de manga.Polifenóis são um grupo diversificado de compostos naturais encontrados em frutas, vegetais, chá, café, vinho e outros alimentos à base de plantas. Eles são conhecidos por suas propriedades antioxidantes, que ajudam a combater o estresse oxidativo no corpo, reduzindo o risco de doenças crônicas, como doenças cardiovasculares, câncer e doenças neurodegenerativas. Além disso, os polifenóis exibem efeitos anti-inflamatórios, antimicrobianos e anticancerígenos, tornando-os componentes valiosos de uma dieta saudável. Compostos fenólicos de subprodutos alimentares à base de plantas são uma fonte de baixo custo que pode ser usada como aditivos ou suplementos alimentares contribuindo para uma dieta mais saudável.
A casca da manga é uma grande fonte de compostos fenólicos (14,85–127,6 mg/gPS). Além disso, oferecem altas quantidades de fibra (36–78 g/100 g de PS); vitaminas (C e E); e carotenoides (0,1–51 mg/gPS).

O estudo científico de Aznar-Ramos e colegas fornece insights convincentes sobre o fascinante mundo da extração de compostos fenólicos de subprodutos da casca de manga e a relevância do equipamento de extração certo. Os resultados do estudo lançam luz sobre o desempenho superior da sonicação do tipo sonda na extração de compostos fenólicos em comparação com banhos ultrassônicos tradicionais.

Resultados convincentes: um conto de eficiência e precisão

À medida que os dados se desenrolavam, tornou-se evidente que a sonicação do tipo sonda era a chave para desbloquear a recompensa da natureza com eficiência e precisão incomparáveis. Os valores obtidos para o teor de fenólicos totais (CTT) mostraram uma diferença notável entre os dois métodos de extração. Enquanto o banho ultra-sônico produziu valores de TPC variando entre 1,6 e 8,7 mg GAE/g dw, a extração do sonotrodo apresentou valores mais altos variando de 3,9 a 9,4 mg GAE/g dw. Estes resultados ressaltaram a potência dos sonicadores do tipo sonda em maximizar a extração de compostos fenólicos de subprodutos da casca da manga.

Mas as vantagens da sonicação do tipo sonda não pararam por aí. Aprofundando-se na análise, os pesquisadores descobriram uma tendência fascinante – A sonicação do tipo sonda extraiu uma maior variedade de compostos em comparação com o banho ultra-sônico. Com um total de 22 compostos quantificados em extratos de sonotrodos versus 15 em amostras de banho ultra-sônico, a superioridade da sonicação do tipo sonda foi ainda mais sublinhada.

Sonda ultra-sônica (sonotrodo) UP400St como usada no estudo de extração de casca de manga por Aznar-Ramos et al., 2022

Sonda ultra-sônica (sonotrodo) UP400St como usada no estudo de extração de casca de manga por Aznar-Ramos et al., 2022

Desbloqueando compostos fenólicos de resíduos de frutas: um triunfo da sonicação do tipo sonda

Entre a miríade de compostos descobertos, os flavonoides surgiram como as estrelas da série. O extrato de sonicação do tipo sonda relatou as maiores quantidades de flavonoides, mostrando sua capacidade incomparável de desbloquear a farmacopeia da natureza em toda a sua glória. Em particular, um maior teor de metilgalato foi detectado em extratos de sonotrodos – mais de oito vezes maior do que em extratos de ultrassom de banho – enquanto a soma de isômeros de galloylglucose e metilgalato foi significativamente maior em amostras de sonotrodos.

Dimensionamento para Produção Comercial: Do Laboratório à Indústria

É importante notar que as vantagens da sonicação do tipo sonda vão além das paredes do laboratório. Com sua escalabilidade em nível piloto e industrial, a sonicação do tipo sonda abre portas para um mundo de possibilidades. De experimentos em pequena escala à produção em larga escala, a eficiência e a confiabilidade dos sonicadores do tipo sonda abrem caminho para inovações transformadoras na indústria extrativa.

No reino da ciência da extração, onde cada gota conta, os sonicadores do tipo sonda se destacam como faróis de eficiência e precisão. Através de seu notável desempenho na extração de compostos fenólicos de subprodutos da casca de manga, essas maravilhas sonoras remodelaram nossa compreensão das metodologias de extração. Enquanto olhamos para o futuro, a revolução sônica provocada pela sonicação do tipo sonda promete desbloquear novos horizontes de descoberta científica, uma onda sônica de cada vez.

Métodos tradicionais de extração vs. extração ultra-sônica

Tradicionalmente, os polifenóis têm sido extraídos usando métodos como maceração, extração de Soxhlet e destilação a vapor. Embora eficazes, essas técnicas geralmente exigem longos tempos de extração, altas temperaturas e o uso de solventes orgânicos, que podem degradar compostos sensíveis e comprometer a qualidade do extrato.

Entre na extração ultra-sônica – uma alternativa não térmica, ecológica e altamente eficiente. Este método aproveita o poder das ondas ultra-sônicas, tipicamente na faixa de 20 kHz a 100 kHz, para romper as paredes celulares e liberar compostos bioativos de matrizes vegetais. O processo envolve imergir o material vegetal em um solvente (geralmente água ou uma mistura de água e etanol) e submetê-lo a ondas ultrassônicas, que criam bolhas de cavitação. Essas bolhas implodem próximas às células vegetais, gerando intensas forças de cisalhamento e microjatos que facilitam o processo de extração. Como resultado, a extração ultra-sônica oferece várias vantagens sobre os métodos tradicionais, incluindo tempos de extração mais curtos, menor consumo de solvente e maiores rendimentos de extração.

Benefícios da extração de polifenóis ultra-sônicos:

O uso da extração ultra-sônica para isolamento de polifenóis oferece inúmeros benefícios:

  1. Maior eficiência de extração: As ondas ultra-sônicas penetram nos tecidos vegetais de forma mais eficaz do que os métodos mecânicos, levando a maiores eficiências de extração e maiores rendimentos de polifenóis.
  2. Tempo de processamento reduzido: Em comparação com as técnicas tradicionais, a extração ultra-sônica reduz significativamente os tempos de extração, permitindo uma produção mais rápida e maior rendimento.
  3. Preservação da Bioatividade: A natureza suave da extração ultra-sônica minimiza a degradação térmica e a oxidação dos polifenóis, preservando suas propriedades bioativas e melhorando a qualidade do extrato.
  4. Ecologicamente correto: Ao contrário dos métodos intensivos em solventes, a extração ultrassônica requer o uso mínimo de solventes e elimina a necessidade de solventes orgânicos tóxicos, tornando-a ambientalmente sustentável e economicamente viável.

Aplicações da extração ultra-sônica de polifenóis:

A versatilidade da extração ultra-sônica levou à sua ampla adoção em várias indústrias, incluindo produtos farmacêuticos, nutracêuticos, alimentos e bebidas, cosméticos e fitoterápicos. Algumas aplicações comuns incluem:

  • Produção de extratos ricos em polifenóis para suplementos alimentares e alimentos funcionais
  • Desenvolvimento de antioxidantes naturais para uso em conservação de alimentos e cosméticos
  • Extração de compostos bioativos de plantas medicinais para formulações farmacêuticas
  • Otimização de processos de extração para subclasses específicas de polifenóis, como flavonoides, ácidos fenólicos e taninos

 
Referências:

 

 

Extrator do tipo sonda ultrassônica de grau industrial para o processamento em linha de subprodutos de frutas a fim de isolar compostos bioativos como polifenóis.

Sonicator MSR-4 com sondas ultrassônicas de 4x 4kW (potência total de ultrassom de 16kW) para extração industrial de compostos bioativos da casca de manga.

Ficaremos felizes em discutir seu processo.

Vamos entrar em contato.