Ультразвуковая экстракция активных соединений из побочных продуктов винограда и вина

Виноград (Vitis vinifera), побочные продукты винограда и вина богаты полифенолами и другими биологически активными веществами, которые являются ценными соединениями для производства лекарственных и пищевых добавок. Ультразвуковая экстракция позволяет легко и с высокой эффективностью выделять соединения, полученные из винограда и лозы (например, виноградный жмых, косточки, листья, стебли, осадок). Ультразвуковая экстракция быстра, надежна и превосходит другие методы экстракции более высокой производительностью, более мягкими условиями экстракции, более коротким временем экстракции и более низкой стоимостью.

Ультразвуковая экстракция фитохимических веществ из винограда и винограда

Побочные продукты с виноградников и в процессе виноделия включают виноградную мезгу, жмых (кожицу и семена), осадок, виноградные листья, стебли и тростник, которые составляют до 30−40% сухих веществ, которые в основном выбрасываются неиспользованными как отходы. Обнаружив богатство полифенолов и других биологически активных соединений в этих побочных продуктах винограда и вина, промышленность все чаще использует эти растительные материалы для производства ценных экстрактов. Ресвератрол, антоцианидины, проантоцианидин, кверцитин и другие вещества, содержащиеся в винограде и винограде (Vitis vinifera), уже широко употребляются в качестве лекарственных и пищевых добавок. В качестве источника полезных для здоровья соединений экстракты побочных продуктов Vitis vinifera используются в фармацевтической и пищевой промышленности, в то же время поддерживая устойчивое сельское хозяйство. Ультразвуковая экстракция способствует высвобождению биологически активных соединений из винограда и побочных продуктов его переработки. Ультразвуковая экстракция — это давно признанный метод экстракции, используемый для фармацевтических и пищевых соединений. Он дает очень высокие выходы экстракта в течение короткой процедуры экстракции и работает с любым растворителем (например, водой, этанолом, изопропанолом, гексаном и т. д.).

Ультразвуковая экстракция полифенолов из виноградных косточек

Виноградные косточки богаты проантоцианидинами и поэтому являются отличным источником для производства экстрактов проантоцианидинов для лекарственных и пищевых добавок. Thilakarathna и Rupasinghe (2022) смогли продемонстрировать превосходную эффективность ультразвука при контролируемых повышенных температурах, что привело к более высокому выходу проантоцианидина и значительно более короткому времени экстракции (ультразвук 53 мин. по сравнению с обычной экстракцией растворителем 150 ч!).
Введение тепла и ультразвука значительно сократило время экстракции (время ультразвука 53 мин) и потребность в водном этаноле (10,14:1 v:w), при этом значительно увеличив выход PAC (16,1 мг CE/г относительной массы против 26,6 мг CE/г относительной массы). Окончательные оптимальные условия были 47% этанола, соотношение 10:1 с/с (v:w), время ультразвука 53 мин и температура экстракции 60°C.

Эффективное производство экстракта виноградных листьев с помощью сонификации

Листья виноградной лозы обыкновенной (Vitis vinifera) богаты ресевератролом, антоцианидинами, кверцетином, изокверцетином, а также многими другими биологически активными соединениями, которые часто используются в виде экстракта в лечебных и оздоровительных целях.
Было показано, что ультразвуковая экстракция дает высокие выходы экстракта полного спектра действия из виноградных листьев, тем самым делая процесс экстракции очень эффективным. Водный этанол был признан предпочтительным растворителем для экстрактов виноградной лозы, поскольку он обладает отличной растворяющей способностью для целевых молекул и не токсичен. Процесс экстракции с помощью ультразвука занимает всего несколько минут и может быть запущен как в периодическом, так и в непрерывном проточном режиме.
Например, ресвератрол, экстрагированный ультразвуком из виноградных листьев, может быть очищен с помощью колонки мезопористого углерода, что улучшает чистоту ресвератрола с 2,1 до 20,6%. (ср. Sun et al., 2018)

Ультразвуковая экстракция стильбеноидов из виноградных стеблей

Протокол ультразвуковой экстракции Piñeiro et al. (2013) приводит к высокому восстановлению стильбенов, таких как транс-ресвератрол, ε-виниферин, пицеатаннол и витизин B, которые в основном присутствуют в виноградном тростнике и в виноградных стеблях.

Графическое резюме исследования по ультразвуковой экстракции стильбеноидов из стеблей винограда.
(Исследование и фото: Piñeiro et al., 2013)

С помощью ультразвукового аппарата UP200S (200 Вт, 24 кГц) основные стильбеноиды, обнаруженные в виноградных стеблях, могут быть экстрагированы за 15 минут, используя температуру экстракции 75 °C в качестве экстракционного растворителя и 80% этанола в качестве растворителя экстракции, при этом не требуется этап очистки органическим растворителем. Оптимизированный метод позволил провести простой и эффективный анализ содержания стильбеноидов в 22 образцах стеблей винограда.

График основных эффектов на среднее извлечение (область 10 000−1) при ультразвуковой экстракции с использованием UP200S с применением различных параметров: пицеатаннола (а), транс-ресвератрола (b), ε-виниферина (c) и витизина-B (d).
(Исследование и графики: Piñeiro et al., 2013)

Хроматограмма ВЭЖХ-DAD, соответствующая обогащенному стильбеноидами референс-экстракту.
(Исследование и графики: Piñeiro et al., 2013)

Высокопроизводительные ультразвуковые процессоры для экстракции винограда и винограда

Ультразвуковые экстракторы Hielscher хорошо зарекомендовали себя в области ботанической экстракции, независимо от того, какое растительное сырье или растворитель используется. Производители экстрактов – как эксклюзивные бутиковые производители экстрактов, так и крупные массовые производители – Найдите в широком ассортименте оборудования Hielscher идеальное оборудование для ультразвуковой экстракции для их производственных требований. Периодические и непрерывные поточные технологические установки легко доступны и могут быть отгружены в тот же день.

Высокоэффективная экстракция с помощью ультразвуковых аппаратов Hielscher

Ультразвуковые экстракторы Hielscher эффективно разрушают растительные клетки, увеличивают площадь поверхности растительного материала для проникновения растворителя, а также улучшают массообмен, что приводит к быстрому и полному высвобождению фитохимических веществ (вторичных метаболитов). Разработанные с учетом удобства использования, экстракторы Hielscher быстро устанавливаются, могут быть безопасными и интуитивно понятными.
 
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов: