Extração de alho por ultra-sons sem solventes

O alho (Allium sativum) é rico em compostos organosulfurados (por exemplo, alicina, glutatião), que promovem muitos benefícios para a saúde. A extração por ultra-sons é uma técnica fiável e eficiente para produzir extractos de alho altamente concentrados. Ultrasonication resulta em altos rendimentos de alta qualidade, extratos de espetro completo dentro de um tempo de extração muito curto.

Extractos superiores de alho por extração ultra-sónica

A utilização de um sonicador de tipo sonda para a extração de alicina e compostos organossulfurados do alho oferece várias vantagens, incluindo rendimentos elevados e alta qualidade do extrato de alho, processamento rápido e uma abordagem sem solventes e amiga do ambiente. Estes factores contribuem coletivamente para a produção de extractos de alho de alta qualidade com bioatividade melhorada e composição consistente, tornando-o o método preferido para investigadores e indústrias que procuram produtos derivados de alho de qualidade superior.
Abaixo, discutimos em pormenor os efeitos benéficos de uma extração de alho assistida por ultra-sons:

• Em primeiro lugar, um sonicador do tipo sonda utiliza ondas ultra-sónicas, que são transmitidas através de uma sonda de titânio, o chamado sonotrodo, para o meio de extração. A energia mecânica das ondas de ultra-sons gera bolhas de cavitação no líquido, provocando o seu rápido colapso. Durante este processo, ocorre uma intensa microturbulência local, bem como alterações de pressão e temperatura. Estas forças promovem a rutura das paredes celulares do alho. Esta rutura facilita a libertação da alicina e de outros compostos organossulfurados presos nas células, conduzindo a uma extração eficiente.
• Em segundo lugar, a natureza controlada e precisa da sonicação do tipo sonda permite a personalização do processo de extração. Os produtores de extractos, bem como os investigadores, podem ajustar parâmetros como o tempo de sonicação, a amplitude e a temperatura para otimizar as condições de extração, maximizando assim o rendimento da alicina e dos compostos organossulfurados, minimizando a degradação de compostos sensíveis. Este nível de controlo é crucial para obter extractos de alta qualidade com composição e potência consistentes.
• Além disso, o processo de sonicação é relativamente rápido em comparação com os métodos de extração tradicionais, como a maceração ou a extração Soxhlet. Esta eficiência não só poupa tempo como também ajuda a preservar a frescura e a bioatividade dos compostos extraídos. A duração mais curta da extração reduz a exposição do extrato de alho ao calor e ao oxigénio, que podem degradar os compostos organosulfurados sensíveis.
• Além disso, a extração por ultra-sons é compatível com qualquer solvente, incluindo solventes suaves e amigos do ambiente, como a água, o etanol aquoso ou o álcool. Isto é especialmente importante quando o extrato de alho é produzido para ser utilizado como aditivo alimentar, aromatizante, suplemento alimentar, nutracêutico ou farmacêutico, onde o risco de contaminação por solventes ou outros produtos químicos deve ser evitado, a fim de garantir a pureza e a segurança do produto final.

Extração de alicina por ultra-sons à base de água

A alicina é a molécula de tiossulfinato mais abundante encontrada no extrato de alho. A alicina tem efeitos antibacterianos, antivirais, antifúngicos, antiprotozoários, anticancerígenos e hipoglicémicos, sendo também conhecida por apoiar a saúde cardiovascular e o sistema imunitário. As actividades farmacológicas do alho estão principalmente relacionadas com as reacções de troca tiol-dissulfureto com as proteínas que contêm tiol.
Para a produção de extractos de alho altamente concentrados com quantidades elevadas de compostos organosulfurados, a extração ultra-sónica é uma técnica fiável e eficiente para isolar tióis e outras substâncias bioactivas do alho. A sonicação liberta os tióis do interior das células de alho e permite preparar um extrato de espetro completo de biomoléculas de alho. Para a extração ultra-sónica de alho, a água pode ser utilizada como solvente, que é não-tóxico, barato e ambientalmente amigável.
 

Secção transversal do dente de alho antes e depois da sonicação
estudo e imagens de Bose et al. 2014

Protocolos de extração de alicina por ultra-sons

Para a extração ultra-sónica do alho, foram estabelecidos vários protocolos. Em estudos científicos, várias equipas de investigação demonstraram que o rendimento da sonicação é elevado em alicina, alliin, compostos organosulfurados e outros fitoquímicos do alho.
Arzanlou et al. (2010) relatam a extração ultra-sônica de alicina de dentes de alho usando água como solvente. Eles usaram 20g de dentes de alho esmagados manualmente. Eles sonicado o alho macerado em 600mL de água destilada durante 5 min, utilizando o Hielscher UP200S (200watts) a 100 % de amplitude. Foi utilizado um banho de gelo para dissipação de calor. Após a extração por ultra-sons, o puré de alho foi prensado através de uma gaze de cinco camadas. A suspensão foi transferida para um tubo de 50 ml e centrifugada a 1258 g a 4ºC durante 20 minutos para separar os resíduos remanescentes do líquido. O sobrenadante foi transferido para um tubo estéril de 50 ml e selado para armazenamento.

Bose et al. (2014) compararam a extração do tipo sonda ultra-sónica com a maceração tradicional, a sonicação do banho e a extração por micro-ondas. Os resultados mostraram que a extração do tipo sonda ultra-sónica deu os maiores rendimentos de alicina.

Ismail et al. (2014) relatam a extração ultra-sônica eficiente das biomoléculas contendo enxofre cisteína e glutationa de bulbos de alho. Eles aplicaram a extração ultra-sônica à base de água para extrair tióis de bulbos de alho usando um UP100H em 100% de configuração de amplitude. Eles descobriram que a concentração ideal de alho foi de 10% (w / v) em uma extração de copo aberto. A quantificação dos tióis foi efectuada utilizando o método do reagente de Ellman. Eles obtiveram um rendimento de extrato de 0,170mM tióis. Os investigadores concluem que a extração ultrassónica à base de água é um método simples, seguro e rentável para isolar os tióis do alho.
 
 

Sonicadores de alto rendimento para extração de alho

Os sistemas de extração Hielscher Ultrasonics são utilizados em todo o mundo na indústria alimentar e farmacêutica para a produção comercial de extractos de plantas de alta qualidade utilizados como aditivos alimentares, suplementos dietéticos e terapêuticos. Se o seu objetivo é produzir lotes menores de extratos de alho ou processar grandes quantidades de extratos botânicos de alta qualidade, Hielscher Ultrasonics tem o extrator ultra-sônico ideal para você.

Vantagens competitivas por extração ultra-sónica

Os principais benefícios da extração ultra-sónica de compostos bioactivos a partir de materiais botânicos, como o alho, incluem a extração significativamente reduzida e o tempo de processamento, a sua compatibilidade ambiental devido à extração à base de água ou à utilização reduzida de solventes e a pequenas emissões de CO₂a baixa quantidade de energia utilizada, bem como o funcionamento simples e seguro dos sistemas ultra-sónicos.

Padronização de processos com a Hielscher Ultrasonics

Os extractos, que são utilizados em produtos alimentares ou farmacêuticos, devem ser produzidos de acordo com as Boas Práticas de Fabrico (BPF) e com especificações de processamento normalizadas. Os sonicadores digitais da Hielscher Ultrasonics estão equipados com software inteligente, que facilita a definição e o controlo preciso do processo de sonicação. O registo automático de dados grava todos os parâmetros do processo de ultra-sons, tais como a energia dos ultra-sons (energia total e líquida), a amplitude, a temperatura, a pressão (quando os sensores de temperatura e de pressão estão montados) com carimbo de data e hora no cartão SD incorporado. Isto permite-lhe rever cada lote processado por ultra-sons. Ao mesmo tempo, é garantida a reprodutibilidade e a alta qualidade contínua do produto. A robustez de todos os sonicadores Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em serviço pesado e em ambientes exigentes.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons: