Extracția cu ultrasunete a compușilor bioactivi din pepenele amar
- Pepenii amari (cunoscuți și ca măr amar, tărtăcuță amară, dovleac amar, pară balsamică) sunt un fruct bogat în compuși benefici pentru sănătate, cum ar fi antioxidanți, flavonoide, fitosteroli și saponine.
- Sonicarea este bine cunoscută pentru intensificarea extracției substanțelor bioactive din materiale vegetale.
- Extracția cu ultrasunete eliberează extracte de înaltă calitate din pepenele amar și se remarcă prin randament crescut, precum și prin procesare rapidă și simplă.
Compușii bioactivi ai pepenelui amar
Pepenele amar (Momordica charantia L.) este un fruct tropical, bogat în numeroși compuși fitochimici, precum antioxidanți, fitosteroli, glicozide, saponine, alcaloizi și triterpene. Datorită cantităților mari de substanțe bioactive, pepenele amar este apreciat ca plantă medicinală și superaliment. În special saponinele sale, prezente în toate părțile plantei, cum ar fi pulpa fructului, semințele și frunzele, au un efect hipoglicemiant și sunt, prin urmare, utilizate ca antidiabetic natural.
Extracția cu ultrasunete, bine cunoscută ca tehnică de extracție excelentă, îmbunătățește eliberarea fitoconstituenților bioactivi, precum saponine, flavonoide, polifenoli, polizaharide, terpenoide, taninuri și alcaloizi.
Extracția cu ultrasunete din pepenele amar
Sonicarea este o tehnică verificată, cunoscută pentru intensificarea proceselor de extracție din materiale vegetale. Undele ultrasonice intense dezintegrează celulele, cresc transferul de masă și favorizează astfel eliberarea compușilor bioactivi. Pe lângă extracția fitoconstituenților din pepenele amar, ultrasunetele sunt utilizate cu succes pentru obținerea de extracte din cafea, șofran, cannabis, fructul călugărului, plante ayurvedice, ciuperci medicinale și din multe alte plante.
UP400St – extracție cu ultrasunete a algelor într-un lot de 8L
Studiu de caz
S-a demonstrat că extracția cu ultrasunete este o metodă rapidă și eficientă de extracție a charantinei din fructele de M. charantia. Sonicarea a fost efectuată într-un amestec metanol-apă (80:20, v/v) la 46°C, cu un raport solid-solvent de 1:26, w/v, și a condus la un randament crescut de charantină de peste 3 mg/g charantină din pulbere de tărtăcuță amară. Protocolul de sonicare a fost de 2,74 ori mai eficient în extracția charantinei în comparație cu metoda Soxhlet. (Ahamad et. 2015)
- Randament mai mare
- Calitate înaltă
- Extracție rapidă
- Proces blând, non-termic
- Apă sau solvent
- Operare simplă și sigură
Alegeți solventul
Prin extracția cu ultrasunete, puteți alege dintre diverși solvenți, inclusiv apă, alcool, etanol, metanol sau amestecuri etanol-apă, care au fost deja testați și s-au dovedit eficienți pentru izolarea compușilor fenolici din pepenele amar. Sonicarea poate fi utilizată în extracția cu apă fără solvenți (de ex. pentru prepararea de extracte organice) sau poate fi combinată cu un solvent la alegerea dumneavoastră.
Aflați mai multe despre solvenții pentru extracția cu ultrasunete din materiale vegetale!
SonoStation – un sistem cu ultrasunete cu 2x ultrasonicatoare de 2kW, rezervor cu agitare și pompă – este un sistem ușor de utilizat pentru extracție.
Extractoare cu ultrasunete de înaltă performanță
Echipamentele cu ultrasunete Hielscher sunt utilizate pe scară largă pentru izolarea compușilor activi din materiale vegetale. Furnizând extractoare cu ultrasunete pentru toate volumele de proces, Hielscher vă poate recomanda procesorul cu ultrasunete cel mai potrivit pentru cerințele dumneavoastră. De la mici sisteme de laborator ținute în mână, pentru analize și teste de fezabilitate, până la ultrasonicatoare pentru instalații pilot și reactoare cu ultrasunete complet industriale, gama de produse Hielscher oferă configurația ideală pentru procesul dumneavoastră de extracție. În funcție de proces, extracția cu ultrasunete poate fi realizată în regim discontinuu (batch) sau în flux continuu. Numeroase accesorii, precum sonotrode, amplificatoare booster, celule de flux și reactoare, permit echiparea ideală a configurației cu ultrasunete în funcție de obiectivele procesului.
Procesoarele cu ultrasunete Hielscher pot fi controlate precis, iar datele de proces sunt înregistrate automat pe cardul SD integrat al sistemelor noastre digitale cu ultrasunete. Controlul fiabil al parametrilor de proces asigură o calitate constant ridicată a produsului și permite standardizarea procesului.
Robustețea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite funcționarea 24/7 în regim intensiv și în medii solicitante. Operarea ușoară și sigură, precum și întreținerea redusă fac din sistemele cu ultrasunete Hielscher „calul de povară” de încredere din producția dumneavoastră.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre:
| Volumul lotului | Debit | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 0,5 până la 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 până la 500mL | 10 până la 200mL/min | UP100H |
| 10 până la 2000mL | 20 până la 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 până la 20L | 0,2 până la 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 până la 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | cluster de UIP16000 |
Contactați-ne acum pentru informații suplimentare! Personalul nostru bine pregătit va discuta cu plăcere procesul dumneavoastră de extracție!
Contactați-ne! / Întrebați-ne!
Procesoare cu ultrasunete de mare putere, de la scară de laborator la scară pilot și industrială.
Literatură / Referințe
- 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.
Informații utile
Pepenele amar
Pepenele amar (Momordica charantia L., familia Cucurbitaceae; cunoscut colocvial și ca tărtăcuță amară, pepene amar, măr amar, tărtăcuță amară, dovleac amar, pară balsamică) este un fruct întâlnit în Asia și Africa, unde este apreciat pentru diversele sale beneficii pentru sănătate. Pepenele amar a fost asociat cu proprietăți anticancerigene, antimicrobiene, antiinflamatoare și antidiabetice. Valorile medicinale ale fructului de tărtăcuță amară sunt legate de conținutul său ridicat de compuși fenolici, care acționează ca antioxidanți. Tărtăcuța amară este adesea utilizată ca medicament pe bază de plante pentru diabetici, iar efectele sale benefice asupra reducerii glicemiei sunt legate de componenta bioactivă charantină. Charantina este un amestec 1:1 de două saponine steroidice, glucozidul de β-sitosteril (C35H60O6) și glucozidul de 5,25-stigmasteril (C35H58O6).
De asemenea, fructul de Momordica charantia este foarte bogat în polifenoli. Datorită grupărilor hidroxil, majoritatea compușilor fenolici din pepenele amar sunt compuși hidrofili, precum acidul galic, acidul gentizic, catechina, acidul clorogenic, epicatechina, acidul de vanilină, acidul protocatehuic, acidul p-cumaric, acidul o-cumaric și acidul t-cinamic. Bogăția în polifenoli face din extractele de tărtăcuță amară un supliment antioxidant puternic, foarte eficient în neutralizarea radicalilor liberi.
Pulpa, arilul și semințele pepenelui amar conțin o cantitate mare de compuși fenolici și flavonoide și sunt, astfel, o sursă bună pentru prepararea produselor fitofarmaceutice.
Compușii bioactivi din tărtăcuța amară, cunoscuți pentru beneficiile lor asupra sănătății, pot fi extrași cu succes prin sonicare.
Cum funcționează extracția cu ultrasunete?
Extracția asistată de ultrasunete (UAE) se bazează pe cuplarea undelor ultrasonice de intensitate foarte mare într-un lichid sau într-o suspensie. Undele ultrasonice creează cicluri alternante de presiune înaltă / presiune joasă, ceea ce duce la generarea cavitației. Fenomenul cavitației ultrasonice sau acustice se caracterizează prin condiții locale extreme de presiune, temperatură și forțe de forfecare. În apropierea bulelor de cavitație care implodează apar temperaturi foarte ridicate de până la 5000K, presiuni de 1000 atmosfere, viteze de încălzire-răcire de peste 1010 K/s și jeturi de lichid cu viteze de până la 280m/s, care se manifestă ca forțe de forfecare și turbulențe foarte mari în zona de cavitație. Combinația acestor factori (presiune, căldură, forfecare și turbulență) dezintegrează celulele (liză) și accelerează transferul de masă în timpul procesului de extracție, facilitând astfel extracția lichid-solid a fitoconstituenților din plante. Tehnica de extracție cu ultrasunete este aplicată pe scară largă pentru extracția flavonoidelor, polizaharidelor, alcaloizilor, fitosterolilor, polifenolilor și pigmenților din plante.