Extração ultra-sónica de compostos activos de subprodutos da uva e do vinho

As uvas (Vitis vinifera), a vinha e os subprodutos do vinho são ricos em polifenóis e outras substâncias bioactivas, que são compostos valiosos para a produção de suplementos medicinais e nutricionais. A extração por ultra-sons permite o isolamento simples e altamente eficiente de compostos derivados da uva e da vinha (por exemplo, bagaço de uva, sementes, folhas, caules, borra). A extração assistida por ultra-sons é rápida, fiável e supera outros métodos de extração através de rendimentos mais elevados, condições de extração mais suaves, tempo de extração mais curto e menor custo.

Extração ultra-sônica de fitoquímicos de uva e videira

Os subprodutos das vinhas e do processo de vinificação incluem a polpa de uva, o bagaço (peles e sementes), as borras, as folhas de uva, os caules e a cana, que perfazem até 30-40% de sólidos p/p, que são, na sua maioria, descartados sem utilização como resíduos. Ao descobrir a riqueza de polifenóis e outros compostos bioactivos nestes subprodutos da uva e do vinho, a indústria está a utilizar cada vez mais estes materiais à base de plantas para produzir extractos valiosos. O resveratrol, as antocianidinas, a proantocianidina, a quercitina e outras substâncias presentes nas uvas e na vinha (Vitis vinifera) são já amplamente consumidas como suplementos medicinais e nutricionais. Como fonte de compostos promotores da saúde, os extractos de subprodutos da Vitis vinifera são utilizados nas indústrias farmacêutica e alimentar, ao mesmo tempo que apoiam uma agricultura sustentável. A extração por ultra-sons facilita a libertação dos compostos bioactivos da uva e dos subprodutos da uva. A extração assistida por ultra-sons é uma técnica de extração há muito estabelecida, utilizada para compostos farmacêuticos e alimentares. Dá rendimentos de extrato muito elevados dentro de um procedimento de extração curto e funciona com qualquer solvente (por exemplo, água, etanol, isopropanol, hexano, etc.)

Extração ultra-sônica de polifenóis de sementes de uva

As sementes de uva são ricas em proantocianidinas e são, portanto, uma grande fonte para a produção de extractos de proantocianidina para suplementos medicinais e nutricionais. Thilakarathna e Rupasinghe (2022) poderiam demonstrar a eficiência superior da ultrassonografia sob temperaturas elevadas controladas, o que resultou em maiores rendimentos de proantocianidina e tempo de extração significativamente mais curto (ultrassom 53 min. vs extração convencional de solventes 150 h!).
A introdução de calor e ultrassom reduziu significativamente o tempo de extração (tempo de sonicação de 53 min) e a necessidade de etanol aquoso (10,14:1 v:w), aumentando consideravelmente o rendimento do PAC (16,1 mg CE/g FW Vs. 26,6 previu mg CE/g FW). As condições óptimas finais foram 47% de etanol, 10:1 s:s ratio (v:w), 53 min de tempo de sonicação, e 60◦C temperatura de extração.

Produção eficiente de extrato de folha de uva utilizando a sonificação

As folhas da videira comum (Vitis vinifera) são ricas em reseveratrol, antocianidinas, quercetina, isoquercetina, bem como em muitos outros compostos bioactivos, que são frequentemente administrados sob a forma de extrato para fins medicinais e de saúde.
Foi demonstrado que a extração por ultra-sons permite obter elevados rendimentos de extractos de espetro total a partir de folhas de videira, tornando assim o processo de extração muito eficiente. O etanol aquoso foi demonstrado como solvente preferível para extractos de videira de uva, uma vez que tem uma excelente capacidade de dissolução para as moléculas alvo e não tem toxicidade. O processo de extração utilizando ultra-sons demora apenas alguns minutos e pode ser executado em processo descontínuo, bem como em modo de fluxo contínuo.
Por exemplo, o resveratrol extraído ultrassonicamente das folhas de uva pode ser purificado usando uma coluna de carbono mesoporoso, o que melhora a pureza do resveratrol de 2,1 a 20,6%. (cf. Sun et al., 2018)

Extração ultra-sónica de estilbenoides de caules de uva

O protocolo de extração ultra-sônica de Piñeiro et al. (2013) resulta em alta recuperação de estilbenos, como trans-resveratrol, ε-viniferina, piceatannol e vitisina B, que estão presentes principalmente em bengalas de uva e em hastes de uva.

Resumo gráfico do estudo para a extração ultra-sónica de estilbenoides de caules de uva.
(Estudo e imagem: Piñeiro et al., 2013)

Com o ultrasonicator UP200S (200W, 24kHz), os principais estilbenoides encontrados em hastes de uva podem ser extraídos em 15 min, usando 75 ° C como temperatura de extração e 80% de etanol como solvente de extração, e nenhum passo de limpeza com solvente orgânico é necessário. O método optimizado permitiu a análise simples e eficaz do teor de estilbenoides de 22 amostras de engaços de uva.

Gráfico de efeitos principais sobre a recuperação média (área 10.000-1) por extração ultra-sónica utilizando o UP200S aplicando vários parâmetros: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferina (c) e vitisina-B (d).
(Estudo e gráficos: Piñeiro et al., 2013)

Cromatograma de HPLC-DAD correspondente ao extrato de referência enriquecido em estilbenoides.
(Estudo e gráficos: Piñeiro et al., 2013)

Processadores ultra-sónicos de alto desempenho para extração de uvas e videiras

Os extractores ultrassónicos da Hielscher estão bem estabelecidos no campo da extração botânica, independentemente dos materiais vegetais ou do solvente utilizado. Produtores de extractos – tanto os fabricantes exclusivos de extractos de boutique como os grandes produtores em massa – encontram na vasta gama de equipamentos da Hielscher o equipamento de extração por ultra-sons ideal para as suas necessidades de produção. Estão prontamente disponíveis configurações de processo em linha, tanto em lote como em contínuo, que podem ser enviadas no mesmo dia.

Extração de alta eficiência com Hielscher Ultrasonicators

Hielscher extratores ultra-sônicos eficientemente romper as células vegetais, aumentar a área de superfície do material vegetal para a penetração do solvente, bem como a transferência de massa melhorada, o que resulta na liberação rápida e completa de fitoquímicos (metabólitos secundários). Concebidos tendo em conta a facilidade de utilização, os extractores Hielscher são rapidamente instalados e podem ser operados de forma segura e intuitiva.
 
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: