Hrozno (Vitis vinifera), vinič a vedľajšie produkty vína sú bohaté na polyfenoly a iné bioaktívne látky, ktoré sú cennými zlúčeninami na výrobu liečivých a výživových doplnkov. Ultrazvuková extrakcia umožňuje jednoduchú a vysoko účinnú izoláciu zlúčenín získaných z hrozna a viniča (napr. hroznové výlisky, semená, listy, stonky, lip). Ultrazvukom asistovaná extrakcia je rýchla, spoľahlivá a vyniká inými extrakčnými metódami vyššími výnosmi, miernejšími podmienkami extrakcie, kratším časom extrakcie a nižšími nákladmi.

Ultrazvuková extrakcia fytochemikálií z hrozna a viniča

Vedľajšie produkty z vinohradov a vinársky proces zahŕňajú hroznovú dužinu, výlisky (šupky a semená), kaly, hroznové listy, stonky a trstinu, ktoré tvoria až 30 – 40 % hmotnostných tuhých látok, ktoré sa väčšinou vyhadzujú nepoužité ako odpad. Objavením bohatstva polyfenolov a iných bioaktívnych zlúčenín v týchto vedľajších produktoch hrozna a vína priemysel čoraz viac využíva tieto rastlinné materiály na výrobu cenných extraktov. Resveratrol, antokyanidíny, proantokyanidín, quercitín a ďalšie látky nachádzajúce sa v hrozne a viniči (Vitis vinifera) sa už vo veľkej miere konzumujú ako liečivé a výživové doplnky. Ako zdroj zdraviu prospešných zlúčenín sa výťažky z vedľajších produktov Vitis vinifera používajú vo farmaceutickom a potravinárskom priemysle a zároveň podporujú udržateľné poľnohospodárstvo. Ultrazvuková extrakcia uľahčuje uvoľňovanie bioaktívnych zlúčenín z hrozna a vedľajších produktov hrozna. Ultrazvukom asistovaná extrakcia je dlhodobo zavedená extrakčná technika používaná pre farmaceutické a potravinové zlúčeniny. Poskytuje veľmi vysoké výťažky extraktu v rámci krátkeho extrakčného postupu a pracuje s akýmkoľvek rozpúšťadlom (napr. voda, etanol, izopropanol, hexán atď.)

Ultrazvuková extrakcia polyfenolov zo semien hrozna

Hroznové semená sú bohaté na proantokyanidíny, a preto sú skvelým zdrojom na výrobu výťažkov z proantokyanidínu pre liečivé a výživové doplnky. Thilakarathna a Rupasinghe (2022) by mohli demonštrovať vynikajúcu účinnosť ultrazvuku pri kontrolovaných zvýšených teplotách, čo viedlo k vyšším výťažkom proantokyanidínu a výrazne kratšiemu času extrakcie (ultrazvuk 53 min. oproti konvenčnej extrakcii rozpúšťadlom 150 h!).
Zavedenie tepla a ultrazvukom významne znížilo čas extrakcie (čas sonikácie 53 minút) a požiadavku na vodný etanol (10,14: 1 v: w) a zároveň výrazne zvýšilo výťažok PAC (16,1 mg CE / g FW Vs. 26,6 predpovedaný mg CE / g FW). Konečné optimálne podmienky boli 47% etanolu, pomer 10:1 s(v:w), 53-minútový čas sonikácie a teplota extrakcie 60◦C.

Efektívna výroba extraktu z hroznových listov pomocou sonifikácie

Listy viniča obyčajného (Vitis vinifera) sú bohaté na reseveratrol, antokyanidíny, kvercetín, izoquercetín, ako aj mnoho ďalších bioaktívnych zlúčenín, ktoré sa často subministerujú v extraktovej forme na lekárske a zdravotné účely.
Ukázalo sa, že ultrazvuková extrakcia poskytuje vysoké výnosy celospektrálneho extraktu z listov hrozna, čím sa proces extrakcie stáva veľmi efektívnym. Preukázalo sa, že vodný etanol je vhodnejším rozpúšťadlom pre výťažky z viniča, pretože má vynikajúcu rozpúšťaciu schopnosť pre cieľové molekuly a nemá toxicitu. Proces extrakcie pomocou ultrazvuku trvá len niekoľko minút a môže byť spustený v dávkovom procese, ako aj v kontinuálnom prietokovom režime.
Napríklad ultrazvukom extrahovaný resveratrol z listov hrozna sa môže čistiť pomocou stĺpca mezoporózneho uhlíka, ktorý zlepšuje čistotu resveratrolu od 2,1 do 20,6%. (porov. Slnko a kol., 2018)

Ultrazvuková extrakcia stilbenoidov zo stoniek hrozna

Ultrazvukový extrakčný protokol Piñeiro et al. (2013) vedie k vysokej regenerácii stilbénov, ako je trans-resveratrol, ε-viniferín, piceatannol a vitisín B, ktoré sú väčšinou prítomné v hroznových trstinách a v stonkách hrozna.

Grafický abstrakt štúdie na ultrazvukovú extrakciu stilbenoidov zo stoniek hrozna.
(Štúdia a obrázok: Piñeiro et al., 2013)

S ultrasonicator UP200S (200W, 24kHz), hlavné stilbenoidy nachádzajúce sa v stonkách hrozna môžu byť extrahované za 15 minút, s použitím 75 ° C ako teplota extrakcie a 80% etanolu ako extrakčného rozpúšťadla a nie je potrebný žiadny krok čistenia organickým rozpúšťadlom. Optimalizovaná metóda umožnila jednoduchú a účinnú analýzu obsahu stilbenoidov z 22 vzoriek stoniek hrozna.

Hlavné účinky sa uvádzajú na priemernú regeneráciu (plocha 10.000−1) ultrazvukovou extrakciou pomocou UP200S s použitím rôznych parametrov: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferín (c) a vitisin-B (d).
(Štúdia a grafy: Piñeiro a kol., 2013)

Chromatogram HPLC-DAD zodpovedajúci referenčnému extraktu obohatenému o stilbenoidy.
(Štúdia a grafy: Piñeiro a kol., 2013)

Vysoko výkonné ultrazvukové procesory na extrakciu hrozna a viniča

Hielscher Ultrazvukové extraktory sú dobre zavedené v oblasti botanickej extrakcie, bez ohľadu na to, aké rastlinné materiály alebo rozpúšťadlo sa používajú. Výrobcovia extraktov – ako výhradní výrobcovia butikových extraktov, ako aj veľkovýrobcovia – nájsť v Hielscher širokej výbave sortiment ideálne ultrazvukové extrakčné zariadenie pre ich výrobné požiadavky. Dávkové, ako aj kontinuálne nastavenie vnorených procesov je ľahko dostupné a je možné ich odoslať v ten istý deň.

Vysoko účinná extrakcia s Hielscher Ultrasonicators

Hielscher Ultrazvukové extraktory účinne narušujú rastlinné bunky, zvyšujú povrchovú plochu rastlinného materiálu pre penetráciu rozpúšťadla, ako aj zlepšený prenos hmoty, čo vedie k rýchlemu a úplnému uvoľňovaniu fytochemikálií (sekundárnych metabolitov). Navrhnuté s ohľadom na užívateľskú prívetivosť, extraktory Hielscher sú rýchlo nainštalované a môžu byť bezpečné a intuitívne ovládané.
 
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov: