Extracție cu ultrasunete de usturoi fără solvenți

Usturoiul (Allium sativum) este bogat în compuși organosulfurici (de exemplu, alicină, glutation), care promovează multe beneficii pentru sănătate. Extracția cu ultrasunete este o tehnică fiabilă și eficientă pentru a produce extracte de usturoi foarte concentrate. Ultrasonication are ca rezultat randamente ridicate de înaltă calitate, extracte cu spectru complet într-un timp de extracție foarte scurt.

Extracte superioare de usturoi prin extracție cu ultrasunete

Utilizarea unui sonicator de tip sondă pentru extracția compușilor de alicină și organosulf din usturoi oferă mai multe avantaje, inclusiv randamente ridicate și calitate ridicată a extractului de usturoi, prelucrare rapidă și o abordare fără solvenți, ecologică. Acești factori contribuie colectiv la producerea de extracte de usturoi de înaltă calitate, cu bioactivitate îmbunătățită și compoziție consistentă, făcându-l metoda preferată pentru cercetătorii și industriile care caută produse premium derivate din usturoi.
Mai jos, discutăm în detaliu efectele benefice ale unei extracții de usturoi asistată cu ultrasunete:

• În primul rând, un sonicator de tip sondă utilizează unde ultrasonice pentru a crea unde cu ultrasunete de înaltă intensitate, care sunt transmise printr-o sondă de titan, așa-numita sonotrode, în mediul de extracție. Această energie mecanică generează bule de cavitație în lichid, determinându-le să se prăbușească rapid. În timpul acestui proces, apar încălziri și răciri locale intense, creând microturbulențe și schimbări de presiune care ajută la întreruperea pereților celulelor de usturoi. Această perturbare facilitează eliberarea alicinei și a altor compuși organosulfurici prinși în celule, ceea ce duce la o extracție eficientă.
• În al doilea rând, natura controlată și precisă a sonicării de tip sondă permite personalizarea procesului de extracție. Producătorii de extracte, precum și cercetătorul pot ajusta parametri, cum ar fi timpul de sonicare, amplitudinea, și temperatura pentru a optimiza condițiile de extracție, maximizând astfel randamentul compușilor de alicină și organosulf, minimizând în același timp degradarea compușilor sensibili. Acest nivel de control este crucial pentru obținerea extractelor de înaltă calitate cu compoziție consistentă și potență.
• În plus, procesul de sonicare este relativ rapid în comparație cu metodele tradiționale de extracție, ar fi macerarea sau extracția Soxhlet. Această eficiență nu numai că economisește timp, dar ajută și la păstrarea prospețimii și bioactivității compușilor extrași. Durata mai scurtă de extracție reduce expunerea extractului de usturoi la căldură și oxigen, ceea ce poate degrada compușii organosulfurici sensibili.
• În plus, extracția cu ultrasunete este compatibilă cu orice solvent, inclusiv astfel de solvenți ușori și ecologici, ar fi apa, etanolul apos sau alcoolul. Acest lucru este deosebit de important atunci când extractul de usturoi este produs pentru a fi utilizat ca aditiv alimentar, aromă, suplimente alimentare, nutraceutice sau farmaceutice, unde trebuie evitat riscul contaminării cu solvenți sau alte substanțe chimice, pentru a asigura puritatea și siguranța produsului final.

Extracție cu ultrasunete de alicină pe bază de apă

Alicina este cea mai abundentă moleculă de tiosulfinat găsită în extractul de usturoi. Alicina are efecte antibacteriene, antivirale, antifungice, anti-protozoare, anti-cancer și hipoglicemice și este, de asemenea, cunoscută pentru susținerea sănătății cardiovasculare și a sistemului imunitar. Activitățile farmacologice ale usturoiului sunt în mare parte legate de reacțiile de schimb tiol-disulfură cu proteinele care conțin tiol.
Pentru producerea de extracte de usturoi foarte concentrate cu cantități mari de compuși organosulf, extracția cu ultrasunete este o tehnică fiabilă și eficientă pentru izolarea tiolilor și a altor substanțe bioactive din usturoi. Sonicare eliberează tiolii din interiorul celulelor de usturoi și permite prepararea unui extract cu spectru complet de biomolecule de usturoi. Pentru extracția cu ultrasunete a usturoiului, apa poate fi utilizată ca solvent, care este netoxică, ieftină și ecologică.
 

Secțiunea transversală a cățelului de usturoi înainte și după sonicare
studiu și imagini de Bose et al. 2014

Protocoale de extracție cu ultrasunete alicină

Pentru extracția cu ultrasunete de usturoi, au fost stabilite mai multe protocoale. În studiile științifice, mai multe echipe de cercetare au demonstrat că randamentul sonicare în alicină ridicată, alliin, compuși organosulfurici și alte substanțe fitochimice din usturoi.
Arzanlou et al. (2010) raport extracția cu ultrasunete de alicină din cuișoare de usturoi folosind apă ca solvent. Au folosit 20g de căței de usturoi zdrobiți manual. Ei au sonicat usturoiul macerat în 600mL apă distilată timp de 5 min, folosind Hielscher UP200S (200watts) la 100 % amplitudine. O baie de gheață a fost folosită pentru disiparea căldurii. După extracția cu ultrasunete, pasta de usturoi a fost presată printr-un tifon cu cinci straturi. Suspensia a fost transferată într-un tub de 50 ml și centrifugată la 1258 g la 4 ° C timp de 20 de minute pentru a separa resturile rămase de lichid. Supernatantul a fost transferat într-un tub steril de 50 ml și sigilat pentru depozitare.

Bose et al. (2014) a comparat extracția de tip sondă cu ultrasunete cu macerarea tradițională, sonicare baie și extracție cu microunde. Rezultatele au arătat că extracția cu ultrasunete de tip sondă a dat cele mai mari randamente de alicină.

Ismail et al. (2014) raport extracția eficientă cu ultrasunete a biomoleculelor care conțin sulf cisteină și glutation din bulbi de usturoi. Ei au aplicat extracția cu ultrasunete pe bază de apă pentru a extrage tiolii din bulbii de usturoi folosind un UP100H la setarea amplitudinii 100%. Ei au descoperit că concentrația optimă de usturoi a fost de 10% (w / v) într-o extracție deschisă a paharului. Cuantificarea tiolilor s-a făcut prin utilizarea metodei reactivului Ellman. Ei au obținut un randament de extract de 0.170mM tioli. Cercetătorii concluzionează că extracția cu ultrasunete pe bază de apă este o metodă simplă, sigură și rentabilă pentru a izola tiolii din usturoi.
 
 

Sonicatoare de înaltă performanță pentru extracția usturoiului

Hielscher Ultrasonics sisteme de extracție sunt utilizate în întreaga lume în industria alimentară și farmaceutică pentru producția comercială de extracte de plante de înaltă calitate utilizate ca aditivi alimentari, suplimente alimentare și terapeutice. Wether scopul tău este de a produce loturi mai mici de extracte de usturoi sau de a procesa cantități mari de extracte botanice de înaltă calitate, Hielscher Ultrasonics are extractorul cu ultrasunete ideal pentru tine.

Avantaje competitive prin extracție cu ultrasunete

Beneficiile majore ale extracției cu ultrasunete a compușilor bioactivi din materiale botanice, ar fi usturoiul includ timpul de extracție și prelucrare semnificativ redus, protecția mediului datorită extracției pe bază de apă sau utilizării reduse a solvenților și CO mic neglijabil₂emisii, cantitatea redusă de energie utilizată, precum și funcționarea simplă și sigură a sistemelor cu ultrasunete.

Procesul de standardizare cu Hielscher Ultrasonics

Extractele care sunt utilizate în alimente sau produse farmaceutice ar trebui să fie produse în conformitate cu bunele practici de fabricație (BPF) și în conformitate cu specificațiile standardizate de prelucrare. Hielscher Ultrasonics sonicatoare digitale vin cu software inteligent, ceea ce face ușor pentru a seta și controla procesul sonicare cu precizie. Înregistrarea automată a datelor scrie toți parametrii procesului cu ultrasunete, ar fi energia cu ultrasunete (energia totală și netă), amplitudinea, temperatura, presiunea (când senzorii de temperatură și presiune sunt montați) cu ștampila de dată și oră pe cardul SD încorporat. Acest lucru vă permite să revizuiți fiecare lot ultrasonically prelucrat. În același timp, sunt asigurate reproductibilitatea și calitatea continuă ridicată a produselor. Robustețea tuturor sonicatoarelor Hielscher permite funcționarea 24/7 la sarcini grele și în medii solicitante.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre: