Ultraljudsextraktion av bioaktiva föreningar från bittergurka
- Bittergurka (även känd som bitteräpple, bitterkalebass, bittersquash och balsampäron) är en frukt med högt innehåll av hälsofrämjande föreningar som antioxidanter, flavonoider, fytosteroler och saponiner.
- Ultraljudsbehandling är välkänd för att intensifiera extraktionen av bioaktiva ämnen från växtmaterial.
- Ultraljudsextraktion frigör högkvalitativa extrakt från bittergurka och utmärker sig genom ökat utbyte samt snabb och enkel bearbetning.
Bittergurkans bioaktiva föreningar
Bittergurka (Momordica charantia L.) är en tropisk frukt som är rik på många olika fytokemiska föreningar som antioxidanter, fytosteroler, glykosider, saponiner, alkaloider och triterpener. Tack vare sitt höga innehåll av bioaktiva ämnen uppskattas bittergurka som medicinalväxt och superlivsmedel. Särskilt dess saponiner, som finns i alla växtdelar, såsom fruktkött, frön och blad, har en hypoglykemisk effekt och används därför som naturliga antidiabetika.
Ultraljudsextraktion, som är välkänd som en utmärkt extraktionsteknik, förbättrar frisättningen av bioaktiva växtbeståndsdelar som saponiner, flavonoider, polyfenoler, polysackarider, terpenoider, tanniner och alkaloider.
Ultraljudsextraktion från bittergurka
Ultraljudsbehandling är en beprövad teknik som är känd för att intensifiera extraktionsprocesser för växtmaterial. Intensiva ultraljudsvågor bryter sönder celler, ökar massöverföringen och främjar därmed frisättningen av bioaktiva föreningar. Förutom för extraktion av växtbeståndsdelar från bittergurka används ultraljud framgångsrikt för att framställa extrakt från kaffe, saffran, cannabis, munkfrukt, ayurvediska örter, medicinska svampar och många andra växter.
Ultraljudsextraktion av alger med UP400St i en sats på 8L
Fallstudie
Ultraljudsextraktion har visat sig vara en snabb och effektiv metod för extraktion av charantin från M. charantia-frukter. Ultraljudsbehandlingen utfördes i en metanol–vattenblandning (80:20, v/v) vid 46°C med ett förhållande mellan fast material och lösningsmedel på 1:26, w/v och resulterade i ett ökat charantinutbyte på mer än 3 mg/g charantin från bittergurkepulver. Protokollet för ultraljudsbehandling var 2,74 gånger effektivare för extraktion av charantin jämfört med Soxhletmetoden. (Ahamad et. 2015)
- Högre utbyte
- Hög kvalitet
- Snabb extraktion
- Skonsam, icke-termisk process
- Vatten eller lösningsmedel
- Enkel och säker drift
Välj ditt lösningsmedel
Med ultraljudsextraktion kan du välja mellan olika lösningsmedel, inklusive vatten, alkohol, etanol, metanol eller etanol–vattenblandningar, som redan har testats och visat sig vara effektiva för isolering av fenoliska föreningar från bittergurka. Ultraljudsbehandling kan användas vid vattenextraktion utan lösningsmedel (t.ex. för att framställa ekologiska extrakt) eller kombineras med ett valfritt lösningsmedel.
Läs mer om lösningsmedel för ultraljudsextraktion från växtmaterial!
SonoStation – ett ultraljudssystem med 2x 2kW-ultraljudsapparater, omrörd tank och pump – är ett användarvänligt system för extraktion.
Högpresterande ultraljudsextraktorer
Hielschers ultraljudsutrustning används i stor utsträckning för att isolera aktiva föreningar från växtmaterial. Eftersom Hielscher levererar ultraljudsextraktorer för alla processvolymer kan företaget rekommendera den ultraljudsprocessor som är lämpligast för dina behov. Från små handhållna laboratoriesystem för analys och genomförbarhetstester till ultraljudsapparater för pilotanläggningar och helt industriella ultraljudsreaktorer har Hielschers produktsortiment den idealiska utrustningen för din extraktionsprocess. Beroende på din process kan ultraljudsextraktion utföras satsvis eller med kontinuerligt flöde. Ett stort urval av tillbehör som sonotroder, förstärkarhorn, flödesceller och reaktorer gör det möjligt att anpassa ultraljudsutrustningen optimalt till processmålen.
Hielschers ultraljudsprocessorer kan styras exakt, och processdata registreras automatiskt på det integrerade SD-kortet i våra digitala ultraljudssystem. Den tillförlitliga kontrollen över processparametrarna säkerställer en genomgående hög produktkvalitet och möjliggör standardisering av processen.
Hielschers robusta ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt, alla dagar i veckan, vid hög belastning och i krävande miljöer. Enkel och säker drift samt litet underhållsbehov gör Hielschers ultraljudssystem till den pålitliga arbetshästen i din produktion.
Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 0,5 till 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | högre | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss nu för mer information! Vår välutbildade personal diskuterar gärna din extraktionsprocess med dig!
Kontakta oss! / Fråga oss!
Ultraljudsprocessorer med hög effekt från laboratorieskala till pilot- och industriskala.
Litteratur / Referenser
- Ahamad, Javed; Amin, Saima; Mir, Showkat R. (2015): Optimization of ultrasound-assisted extraction of charantin from Momordica charantia fruits using response surface methodology. J Pharm Bioallied Sci. 2015 Oct-Dec; 7(4): 304–307.
- Santana de Oliveira M., Almeida da Costa W., Figueiredo Bezerra F.W., Araújo M.E., Costa Ferreira G., Nunes de Carvalho Junior R. (2018): Phytochemical profile and biological activities of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae): A review. African Journal of Biotechnology Vol. 17(27), pp. 829-846, 4 July, 2018.
- Sutanto, H.; Himawan, E.; Kusumocahyo, S.P. (2015): Ultrasound assisted extraction of bitter gourd fruit (Momordica charantia) and vacuum evaporation to concentrate the extract. ISAC 2015.
- Thakre, A.; Deore, V.; Gaiwad, S.; Kawade, S. (2014): Extraction of Phytochemical Components from the Fruit of Momordica Charantia and Evaluation of its Antimicrobial Activity.
Fakta värda att veta
Bittergurka
Bittergurka (Momordica charantia L., familjen Cucurbitaceae; i vardagligt språk även känd som bitterkalebass, bittergurka, bitteräpple, bitterkalebass, bittersquash och balsampäron) är en frukt som förekommer i Asien och Afrika, där den uppskattas för sina olika hälsofördelar. Bittergurka har förknippats med cancerhämmande, antimikrobiella, antiinflammatoriska och antidiabetiska egenskaper. Bittergurkans medicinska värde är kopplat till dess höga innehåll av fenoliska föreningar, som fungerar som antioxidanter. Bittergurka används ofta som växtbaserat läkemedel för diabetiker, och dess gynnsamma effekter på blodsockersänkning är kopplade till den bioaktiva komponenten charantin. Charantin är en 1:1-blandning av två steroida saponiner, β-sitosterylglukosid (C35H60O6) och 5,25-stigmasterylglukosid (C35H58O6).
Dessutom är frukten från Momordica charantia mycket rik på polyfenoler. På grund av hydroxylgrupperna är de flesta fenoliska föreningar i bittergurka hydrofila föreningar, såsom gallussyra, gentisinsyra, katekin, klorogensyra, epikatekin, vanillinsyra, protokatekusyra, p-kumarsyra, o-kumarsyra och t-kanelsyra. Det höga innehållet av polyfenoler gör bittergurkeextrakt till ett potent antioxidativt tillskott som är mycket effektivt på att fånga upp fria radikaler.
Bittergurkans fruktkött, fröhylle och frön innehåller stora mängder fenoliska föreningar och flavonoider och är därmed en bra källa för framställning av växtbaserade läkemedelsprodukter.
Bioaktiva föreningar från bittergurka, kända för sina hälsofördelar, kan framgångsrikt extraheras med ultraljudsbehandling.
Hur fungerar ultraljudsextraktion?
Ultraljudsassisterad extraktion (UAE) bygger på att ultraljudsvågor med mycket hög intensitet kopplas in i en vätska eller slurry. Ultraljudsvågorna skapar omväxlande högtrycks- och lågtryckscykler, vilket leder till kavitation. Fenomenet ultraljudskavitation eller akustisk kavitation kännetecknas av extrema lokala förhållanden vad gäller tryck, temperatur och skjuvkrafter. I närheten av de imploderande kavitationsbubblorna uppstår mycket höga temperaturer på upp till 5000K, tryck på 1000 atmosfärer, uppvärmnings- och kylningshastigheter över 1010 K/s och vätskestrålar med hastigheter på upp till 280m/s, vilket yttrar sig som mycket höga skjuvkrafter och turbulens i kavitationszonen. Kombinationen av dessa faktorer (tryck, värme, skjuvning och turbulens) bryter sönder celler (lys) och påskyndar massöverföringen under extraktionsprocessen och underlättar därmed fast–vätskeextraktionen av växtbeståndsdelar från växter. Ultraljudsextraktionstekniken används i stor utsträckning för extraktion av flavonoider, polysackarider, alkaloider, fytosteroler, polyfenoler och pigment från växter.