Ultrazvuková extrakcia účinných látok z hrozna a vínnych vedľajších produktov
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.)

Priemyselné zariadenie ultrazvukový extraktor UIP4000hdT na výrobu botanických extraktov.
- vysoký výnos extrakcie
- Vysoko kvalitný extrakt
- rýchly proces
- Neteplepové ošetrenie
- Kompatibilné s akýmkoľvek rozpúšťadlom
- bezpečné a jednoduché ovládanie
- energeticky úsporných
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)
Prečítajte si viac o ultrazvukovej výrobe a dozrievaní vína!

Inštalácia ultrazvukom UIP4000hdT na priemyselné spracovanie vína s vysokou prietokovou rýchlosťou.
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.

Ultrazvukový Extractor UP400St na prípravu výťažkov z hrozna a viniča (napr. hroznové výlisky, semená, listy, stonky, kal).
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:
Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
---|---|---|
1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra/referencie
- Ceferino Carrera, Ana Ruiz-Rodríguez, Miguel Palma, Carmelo G. Barroso (2015): Ultrasound-assisted extraction of amino acids from grapes. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 22, 2015. 499-505.
- Piñeiro, Z.; Guerrero, R. F.; Fernández-Marin, M. I.; Cantos-Villar, Emma; Palma, M. (2013): Ultrasound-Assisted Extraction of Stilbenoids from Grape Stems. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(51), 2013. 12549–12556.
- M. Palma; C.G. Barroso (2002): Ultrasound-assisted extraction and determination of tartaric and malic acids from grapes and winemaking by-products. Analytica Chimica Acta, 458(1), 2002. 119–130.
- Thilakarathna, W.P.D.W.; Rupasinghe, H.P.V. (2022): Optimization of the Extraction of Proanthocyanidins from Grape Seeds Using Ultrasonication-Assisted Aqueous Ethanol and Evaluation of Anti-Steatosis Activity In Vitro. Molecules 27, 1363.

Chemické štruktúry piceatannolu (a), trans-resveratrolu (b), izohapontigenínu (c), ε-viniferínu (d) a vitisínu-B (e).
(Štúdia a grafy: Piñeiro a kol., 2013)
Fakty stojí za to vedieť
Pracovný princíp ultrazvukovej extrakcie
Vysokovýkonný, nízkofrekvenčný ultrazvuk vytvára osciláciu a akustickú kavitáciu v kvapalnom médiu, čo vedie k intenzívnym turbulenciám, miešaniu, narušeniu buniek a vysokému prenosu hmoty. Tieto ultrazvukové účinky sa aplikujú na rastlinné materiály s cieľom rozbiť bunkové štruktúry, ako sú bunkové steny a vezikuly. V dôsledku vysokého prenosu hmoty sa do suroundingového rozpúšťadla uvoľňujú intracelulárne zlúčeniny, ako sú fytochemikálie (polyfenoly, flavanoly, antioxidanty atď.). Táto intenzita ultrazvukovej extrakcie premení ultrazvukovú extrakciu na vynikajúcu izolačnú metódu na výrobu prírodnej zložky produktu. Ultrazvuková extrakcia je zavedená extrakčná technika, ktorá sa používa v potravinárskej a farmaceutickej výrobe už desaťročia.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.