Ekstraktimi i kuercetinës me ultratinguj

Kuercetina është një nga polifenolet bimore më të studiuara, e vlerësuar për aktivitetin e saj antioksidues dhe rolin e saj në suplementet ushqimore, ushqimet funksionale dhe nutraceutikët. Meqenëse kuercetina dhe glikozidet e saj (p.sh. rutina, izokuercetina) janë të ndjeshme ndaj nxehtësisë dhe oksidimit, prodhimi i një ekstrakti me pastërti të lartë kërkon një teknikë ekstraktimi efikase, por të butë dhe jotermike. Pikërisht këtu shkëlqen ekstraktimi i kuercetinës me ultratinguj.

Ultratinguj me performancë të lartë për ekstrakte kuercetine me cilësi të lartë

Ekstraktimi i asistuar nga ultratingujt (UAE) përdor ultratinguj me fuqi të lartë dhe frekuencë të ulët për të çarë mekanikisht muret qelizore të bimëve dhe për të rritur ndjeshëm transferimin e masës, duke çliruar kuercetinën në tretës brenda minutash në vend të orëve. Krahasuar me macerimin, ekstraktimin Soxhlet ose digjestionin termik, ekstraktimi me ultratinguj siguron rendimente më të larta, kohë më të shkurtra përpunimi, vëllime më të vogla tretësi dhe bioaktivitet të ruajtur më mirë – duke e bërë atë një alternativë tërheqëse për laboratorët, impiantet pilot dhe prodhimin në shkallë industriale të ekstrakteve bimore dhe të polifenoleve.

Homogjenizuesi me ultratinguj UP400St për ekstraktimin e lëndëve bimore në sasi të veçanta me përzierje mekanike

Arrini rendimente më të larta të kuercetinës brenda minutash – jo orësh!
Gati për të kaluar nga macerimi dhe ekstraktimi Soxhlet te ekstraktimi i shpejtë, i butë dhe jotermik? Na kontaktoni tani – do t’ju ndihmojmë të përcaktoni sistemin e duhur me ultratinguj për materialin tuaj bimor.

Përparësitë e ekstraktimit me ultratinguj

Rendimente superiore
Ekstraktim me shpejtësi të lartë – brenda minutash
Ekstrakte me cilësi të lartë – ekstraktim i butë, jotermik
Tretës të gjelbër (ujë, etanol, metanol etj.)
Përdorim i lehtë dhe i sigurt
Kosto të ulëta investimi dhe operimi
Funksionim 24/7 në kushte pune intensive
Metodë e gjelbër, miqësore me mjedisin

Trajtimi me ultratinguj shkatërron strukturën qelizore të materialeve bimore dhe lehtëson kështu ekstraktimin e përbërjeve bioaktive si kuercetina dhe rutina.

Efektet e trajtimit me ultratinguj në strukturën qelizore: Çarja e mureve qelizore e shkaktuar nga ultratingujt mundëson çlirimin e kuercetinës dhe rutinës nga Euonymus alatus.
Figura dhe studimi: ©Yang dhe Zhang, 2008.

Pse kuercetina kërkon një metodë të butë ekstraktimi

Kuercetina gjendet në shumë fruta, perime dhe bimë barishtore – përfshirë mollët, qepët, frutat e pyllit, çajin, rrushin dhe perimet me gjethe të gjelbra. Si polifenol/flavonol, ajo mund të degradohet gjatë ekspozimit të zgjatur ndaj nxehtësisë, në kushte fort alkaline ose gjatë kontaktit të gjatë me tretësin, gjë që ul rendimentin dhe cenon cilësinë e ekstraktit përfundimtar. Prandaj, një metodë e butë, jotermike dhe me kohëzgjatje të shkurtër ndihmon në ruajtjen si të sasisë, ashtu edhe të cilësisë funksionale (kapacitetit antioksidues) të kuercetinës së ekstraktuar.

Si funksionon ekstraktimi i kuercetinës me ultratinguj

Roli i kavitacionit akustik  Ultratingujt me intensitet të lartë krijojnë flluska mikroskopike kavitacioni në lëng. Shembja e tyre implozive gjeneron pika të nxehta të lokalizuara, forca prerëse dhe mikrorryma që çajnë muret qelizore të bimëve dhe shpërbëjnë matricat indore. Kjo hap ndarjet qelizore ku ruhet kuercetina dhe përshpejton difuzionin e saj në tretësin përreth, kështu që përbërësi aktiv çlirohet më shpejt dhe më plotësisht.

Rrjedha tipike e procesit për ekstraktimin e kuercetinës me ultratinguj

Përgatitja: bluajeni, priteni ose liofilizojeni lëndën e parë bimore (p.sh. gjethe, lëvore, fara) për të rritur sipërfaqen.
Përzgjedhja e tretësit: zgjidhni një tretës të gjelbër, të përshtatshëm për përdorim ushqimor, si uji, etanoli ose një përzierje ujë–etanol.
Trajtimi me ultratinguj: kryeni ekstraktimin me ngarkesa (me përzierje) ose në regjim të vazhdueshëm në një qelizë rrjedhjeje për 5–30 minuta.
Ndarja: filtroni ose centrifugoni ekstraktin dhe mblidhni lëngun e pasur me kuercetinë.
Përqendrimi / pastrimi: si hap opsional, thajeni, precipitojeni ose pastrojeni sipas nevojës.

Shënim: Kohët specifike, amplitudat dhe raportet e tretësve varen nga lloji i bimës dhe matrica e synuar – ekspertët tanë të procesit mund t’ju ndihmojnë të optimizoni parametrat e procesit për lëndën tuaj të parë.

Rast studimor: Ekstraktimi i kuercetinës i asistuar nga ultratingujt

Sharifi et al. (2017) kanë treguar se ekstraktimi me ultratinguj është një metodë efektive dhe praktike për të ekstraktuar flavonoide si kuercetina nga bimët mjekësore. Ata përdorën Hielscher UP400St (400W, shih figurën majtas) me amplitudën të vendosur në 50%. Gjethet e rrepkës (Raphanus Sativus) u vendosën në metanol dhe iu nënshtruan sonikimit për 10 min., duke dhënë një rendiment kuercetine prej 11,8%. Epërsia e ekstraktimit të asistuar me ultratinguj në krahasim me teknikat konvencionale si macerimi, ekstraktimi Soxhlet dhe digjestioni termik. Ekstraktimi me ultratinguj shquhet për rendimente më të larta, kohë ekstraktimi dukshëm më të shkurtra dhe sasi më të vogla tretësish. Zbatimi i valëve ultrasonike gjeneron kavitacion, i cili çan muret qelizore të materialit bimor dhe nxit transferimin e masës. Kështu, ekstraktimi me ultratinguj është më efikas se metodat tradicionale dhe shquhet në ekstraktimin e kuercetinës nga matricat organike. Megjithëse ekstraktimi me ultratinguj kërkoi vetëm 10 min. – krahasuar me kohët e ekstraktimit prej 24hrs për macerimin, 60min. për digjestionin termik dhe 24hrs për ekstraktimin Soxhlet – sasia e kuercetinës së ekstraktuar me ultratinguj ishte më e lartë se ajo e përftuar me digjestion, macerim dhe ekstraktim Soxhlet.

Ekstraktimi i kuercetinës nga gjethet e rrepkës me ultratinguj tejkalon teknikat tradicionale të ekstraktimit. Klikoni për ta zmadhuar!

Ekstraktimi me ultratinguj (UAE) jep rendimente dukshëm më të larta të kuercetinës në kohë më të shkurtra ekstraktimi krahasuar me metodat konvencionale të ekstraktimit.
burimi: Sharifi at al., 2017

Në këtë prezantim ju njohim me prodhimin e ekstrakteve bimore. Shpjegojmë sfidat e prodhimit të ekstrakteve bimore me cilësi të lartë dhe si mund t'ju ndihmojë një sonikator t'i kapërceni këto sfida. Ky prezantim do t'ju tregojë si funksionon ekstraktimi ultrasonik. Do të mësoni çfarë përfitimesh mund të prisni nga përdorimi i një sonikatori për ekstraktim dhe si mund të integroni një ekstraktor ultrasonik në prodhimin tuaj të ekstrakteve.

Pajisje për ekstraktim me ultratinguj

Hielscher Ultrasonics është e specializuar në prodhimin e procesorëve ultrasonikë me performancë të lartë për prodhimin e ekstrakteve bimore me cilësi të lartë.
Hielscher ofron një gamë të gjerë produktesh, nga aparate të vogla e të fuqishme laboratorike me ultratinguj deri te sisteme të qëndrueshme për tavolinë pune dhe sisteme plotësisht industriale, të cilat japin ultratinguj me intensitet të lartë për ekstraktimin dhe izolimin efikas të substancave bioaktive (p.sh. polifenoleve, gingerolit, piperinës, kurkuminës etj.). Të gjitha pajisjet me ultratinguj nga 200 vat deri në 16 000 vat kanë një ekran me ngjyra për kontroll digjital, një kartë SD të integruar për regjistrimin automatik të të dhënave, kontroll në distancë përmes shfletuesit dhe shumë funksione të tjera të lehta për t’u përdorur. Sonotrodat dhe qelizat e rrjedhjes (pjesët që janë në kontakt me mjedisin e përpunimit) mund të sterilizohen në autoklavë dhe pastrohen lehtë. Të gjitha aparatet tona me ultratinguj janë ndërtuar për funksionim 24/7, kërkojnë pak mirëmbajtje dhe përdoren lehtë e në mënyrë të sigurt.
Një ekran digjital me ngjyra mundëson kontroll të lehtë të aparatit me ultratinguj, duke lejuar rregullimin e saktë të procesit. Sistemet tona mund të japin amplituda nga të ulëta deri në shumë të larta. Për ekstraktimin e polifenoleve si kuercetina, ofrojmë sonotroda ultrasonike të posaçme (të njohura edhe si sonda ose brirë ultrasonikë), të optimizuara për izolimin delikat të substancave aktive me cilësi të lartë. Qëndrueshmëria e sonikatorëve Hielscher mundëson funksionim 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise me kërkesa të larta.
Kontrolli i saktë i parametrave të procesit me ultratinguj siguron riprodhueshmërinë dhe standardizimin e procesit.

Tema të lidhura

Pyetje të shpeshta rreth ekstraktimit të kuercetinës me ultratinguj

Çfarë është kuercetina?

Kuercetina, një flavonol bimor (që është një nëngrup i grupit të flavonoideve të polifenoleve), gjendet në shumë fruta, perime dhe gjethe. Burime natyrore të kuercetinës janë mollët, specat, vera e kuqe, qershitë e errëta dhe frutat e pyllit (boronicat amerikane, boronicat e pyllit, manaferrat dhe të tjera), domatet, perimet e familjes së kryqëzoreve, si brokoli, lakra dhe filizat; perimet me gjethe të gjelbra, si spinaqi dhe lakra kale; agrumet, kakaoja, boronicat e kuqe, drithërat integrale, si hikrra, shpargu, kaperi, qepët e kuqe, vaji i ullirit, çaji i zi dhe i gjelbër, fasulet dhe bishtajoret; bimët barishtore, si sherebela, shtogu amerikan, lulebasani dhe xhinko biloba.

Cilët tretës përdoren për ekstraktimin e kuercetinës me ultratinguj?

Zakonisht përdoren tretës ekologjikë të përshtatshëm për përdorim ushqimor, si uji, etanoli, metanoli ose përzierjet ujë–etanol.

Pse nevojitet një metodë e butë ekstraktimi për kuercetinën?

Meqenëse kuercetina është një përbërje bioaktive e ndjeshme, nevojitet një teknikë efikase, por e butë, për të parandaluar dekompozimin gjatë prodhimit të një ekstrakti me cilësi të lartë për aditivë ushqimorë dhe suplemente. Ekstraktimi me ultratinguj është një metodë e butë, jotermike dhe tërësisht mekanike, që jep sasi të mëdha kuercetine në një kohë shumë të shkurtër ekstraktimi.

Si funksionon ekstraktimi me ultratinguj?

Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në dukurinë e kavitacionit akustik, i cili shkatërron muret qelizore të materialit bimor dhe nxit transferimin e masës, duke çliruar përbërje bioaktive si polifenolet, kuercetina dhe antioksidantët. Kjo e bën sonikimin një metodë të parapëlqyer për izolimin e përbërjeve të ndjeshme bimore.

Cilat janë përparësitë kryesore të ekstraktimit të kuercetinës me ultratinguj?

Përfitimet kryesore përfshijnë rendimente superiore, ekstraktim me shpejtësi të lartë brenda pak minutash, ekstrakte me cilësi të lartë të përftuara në kushte të buta dhe jotermike, përdorimin e tretësve ekologjikë (ujë, etanol, metanol etj.), përdorim të lehtë dhe të sigurt, kosto të ulëta investimi dhe funksionimi, si dhe aftësinë për të punuar 24/7 në kushte të rënda pune. Është gjithashtu një metodë ekologjike, miqësore me mjedisin.

A është ekstraktimi me ultratinguj i riprodhueshëm dhe i përshtatshëm për shkallë industriale?

Po. Kontrolli i saktë i parametrave të procesit me ultratinguj siguron riprodhueshmëri dhe standardizim të procesit. Hielscher ofron sonotroda të posaçme, të optimizuara për izolimin me kujdes të substancave aktive me cilësi të lartë, duke mbështetur kalimin nga shkalla laboratorike në prodhim pilot dhe industrial.

Me çfarë përfitimesh shëndetësore lidhet kuercetina?

Glikozidet e kuercetinës (si izokuercetina) dhe flavonoidet e lidhura me to janë përshkruar si agjentë antiviralë, antimikrobikë, antiinflamatorë dhe antialergjikë, që mund të ndikojnë pozitivisht në lloje të ndryshme qelizash te kafshët dhe njerëzit. Kuercetina mund të ndihmojë në uljen e inflamacionit, luftimin e alergjive, mbështetjen e shëndetit të zemrës, luftimin e dhimbjes, përmirësimin e mundshëm të qëndrueshmërisë fizike, luftimin e kancerit dhe mbrojtjen e shëndetit të lëkurës dhe mëlçisë.

Literaturë/Referenca

Sharifi, Niusha; Mahernia, Shabnam; Amanlou, Massoud (2017): Krahasimi i metodave të ndryshme për ekstraktimin e kuercetinës nga gjethet e Raphanus sativus L. Pharmaceutical Sciences March 2017, 23, 59–65.
Anaya-Esparza, Luis Miguel; Ramos-Aguirre, Dení; Zamora-Gasga, Víctor Manuel; Yahia, Elhadi; Montalvo-González, Efigenia (2018): Optimizimi i ekstraktimit të përbërjeve fenolike nga gjethet e Justicia spicigera me ndihmën e ultratingujve. Food Science and Biotechnology 27, 2018. 1093–1102.
Wang, L., Li, Z., Huang, J. et al. (2022): Efekti i ekstraktimit me ndihmën e ultratingujve të polifenoleve nga lëkurat e mollës në sisteme ujë–CO2. Food Bioprocessing Technology 15, 2022. 1157–1167.
Lucas-González R., Viuda-Martos M., Pérez-Álvarez J.Á., Fernández-López J.(2024): Shqyrtimi i faktorëve që ndikojnë në ekstraktimin e (poli)fenoleve nga farat e palmës së hurmës me ndihmën e ultratingujve. Frontiers in Chemistry, Vëllimi 12, 2024.
Sumbal Jamshaid, Dildar Ahmed (2022): Optimizimi i ekstraktimit me ndihmën e ultratingujve të përbërjeve të vlefshme nga fruti i Melia azedarach me tretës eutektik të thellë glicerol–klorur koline. Sustainable Chemistry and Pharmacy, Vëllimi 29, 2022.