Üzüm ve Şarap Yan Ürünlerinden Aktif Bileşiklerin Ultrasonik Ekstraksiyonu

Üzüm (Vitis vinifera), asma ve şarap yan ürünleri, tıbbi ve besin takviyelerinin üretimi için değerli bileşikler olan polifenoller ve diğer biyoaktif maddeler açısından zengindir. Ultrasonik ekstraksiyon, üzüm ve asma türevli bileşiklerin (örneğin, üzüm posası, tohumlar, yapraklar, saplar, lee) basit ve yüksek verimli izolasyonuna izin verir. Ultrason destekli ekstraksiyon hızlı, güvenilirdir ve daha yüksek verim, daha hafif ekstraksiyon koşulları, daha kısa ekstraksiyon süresi ve daha düşük maliyet ile diğer ekstraksiyon yöntemlerine üstündür.

Üzüm ve Asmadan Fitokimyasalların Ultrasonik Ekstraksiyonu

Üzüm bağlarından ve şarap yapım sürecinden elde edilen yan ürünler arasında üzüm posası, prina (kabukları ve tohumları), pırıl pırıltı, üzüm yaprakları, sapları ve kamış bulunur ve bunlar çoğunlukla atık olarak kullanılmadan atılan 0-40 w/w katı madde oluşturur. Bu üzüm ve şarap yan ürünlerindeki polifenollerin ve diğer biyoaktif bileşiklerin zenginliğini keşfeden endüstri, değerli özler üretmek için bu bitki bazlı malzemeleri giderek daha fazla kullanıyor. Resveratrol, antosiyanidinler, proantosiyanidin, quercitin ve üzüm ve asmada (Vitis vinifera) bulunan diğer maddeler zaten tıbbi ve besin takviyeleri olarak yaygın olarak tüketilmektedir. Sağlığı teşvik eden bileşiklerin kaynağı olarak, Vitis vinifera yan ürünlerinden elde edilen ekstraktlar, ilaç ve gıda endüstrilerinde kullanılırken aynı zamanda sürdürülebilir tarımı desteklemektedir. Ultrasonik ekstraksiyon, biyoaktif bileşiklerin üzüm ve üzüm yan ürünlerinden salınmasını kolaylaştırır. Ultrason destekli ekstraksiyon, farmasötik ve gıda bileşikleri için kullanılan uzun süredir bilinen bir ekstraksiyon tekniğidir. Kısa bir ekstraksiyon prosedürü ile çok yüksek ekstrakt verimi verir ve herhangi bir çözücü (örneğin su, etanol, izopropanol, hekzan vb.) ile çalışır.

Üzüm Çekirdeğinden Polifenollerin Ultrasonik Ekstraksiyonu

Üzüm çekirdeği proantosiyanidinler açısından zengindir ve bu nedenle tıbbi ve besin takviyeleri için proantosiyanidin özleri üretmek için harika bir kaynaktır. Thilakarathna ve Rupasinghe (2022), kontrollü yüksek sıcaklıklar altında ultrasonikasyonun üstün verimliliğini gösterebilir, bu da daha yüksek proantosiyanidin verimleri ve önemli ölçüde daha kısa ekstraksiyon süresi ile sonuçlanmıştır (ultrason 53 dk. ve geleneksel çözücü ekstraksiyonu 150 saat!).
Isı ve ultrasonikasyonun tanıtılması, ekstraksiyon süresini (53 dakikalık sonikasyon süresi) ve sulu etanol gereksinimini (10.14: 1 v: w) önemli ölçüde azaltırken, PAC verimini önemli ölçüde artırırken (16.1 mg CE / g FW Vs. 26.6 tahmin edilen mg CE / g FW). Nihai optimum koşullar% 47 etanol, 10: 1 s : s oranı (v: w), 53 dakika sonikasyon süresi ve 60◦C ekstraksiyon sıcaklığı idi.

Sonifikasyon kullanarak verimli üzüm yaprağı ekstresi üretimi

Ortak üzüm asmasının (Vitis vinifera) yaprakları, reseveratrol, antosiyanidinler, quercetin, isoquercetin ve ayrıca tıbbi ve sağlık amaçları için sıklıkla ekstrakt formunda uygulanan diğer birçok biyoaktif bileşik açısından zengindir.
Ultrasonik ekstraksiyonun, üzüm yapraklarından yüksek miktarda tam spektrumlu ekstrakt verdiği ve böylece ekstraksiyon işlemini çok verimli hale getirdiği gösterilmiştir. Sulu etanol, hedef moleküller için mükemmel çözünme kapasitesine sahip olduğu ve toksisitesi olmadığı için üzüm asma ekstraktları için tercih edilen çözücü olarak gösterilmiştir. Ultrasonik kullanarak ekstraksiyon işlemi sadece birkaç dakika sürer ve toplu işlemde ve sürekli akış modunda çalıştırılabilir.
Örneğin, üzüm yapraklarından ultrasonik olarak ekstrakte edilen resveratrol, resveratrol saflığını% 2.1'den% 20.6'ya çıkaran bir mezogözenekli karbon sütunu kullanılarak saflaştırılabilir. (bkz. Sun ve diğerleri, 2018)

Üzüm Saplarından Ultrasonik Stilbenoid Ekstraksiyonu

Piñeiro ve ark. (2013), çoğunlukla üzüm kamışlarında ve üzüm saplarında bulunan trans-resveratrol, ε-viniferin, piceatannol ve vitisin B gibi stilbenlerin yüksek oranda geri kazanılmasına neden olur.

Üzüm saplarından ultrasonik stilbenoid ekstraksiyonu için çalışmanın grafik özeti.
(Çalışma ve resim: Piñeiro ve ark., 2013)

Ultrasonicator UP200S (200W, 24kHz) ile, üzüm saplarında bulunan ana stilbenoidler, ekstraksiyon sıcaklığı olarak 75 °C ve ekstraksiyon solventi olarak% 80 etanol kullanarak 15 dakikada ekstrakte edilebilir ve organik çözücü ile temizleme adımına gerek yoktur. Optimize edilmiş yöntem, 22 üzüm sapı örneğinden stilbenoid içeriğinin basit ve etkili bir şekilde analiz edilmesine izin verdi.

Çeşitli parametreler uygulayan UP200S kullanılarak ultrasonik ekstraksiyon ile ortalama geri kazanım (alan 10.000-1) üzerindeki ana etkiler grafiği: piceatannol (a), trans-resveratrol (b), ε-viniferin (c) ve vitisin-B (d).
(Çalışma ve grafikler: Piñeiro ve ark., 2013)

Stilbenoid ile zenginleştirilmiş referans ekstraktına karşılık gelen HPLC-DAD kromatogramı.
(Çalışma ve grafikler: Piñeiro ve ark., 2013)

Üzüm ve asma ekstraksiyonu için yüksek performanslı ultrasonik işlemciler

Hielscher Ultrasonik çıkarıcılar, hangi bitki materyalleri veya çözücü kullanılırsa kullanılsın, botanik ekstraksiyon alanında iyi kurulmuştur. Ekstrakt üreticileri – Hem özel butik ekstrakt üreticileri hem de büyük ölçekli seri üreticiler – Hielscher'ın geniş ekipman yelpazesinde, üretim gereksinimleri için ideal ultrasonik ekstraksiyon ekipmanını bulun. Toplu ve sürekli hat içi proses kurulumları hazırdır ve aynı gün sevk edilebilir.

Hielscher Ultrasonicators ile Yüksek Verimli Ekstraksiyon

Hielscher Ultrasonik çıkarıcılar, bitkisel hücreleri verimli bir şekilde bozar, solvent penetrasyonu için bitki materyalinin yüzey alanını arttırır, ayrıca fitokimyasalların (ikincil metabolitler) hızlı ve tam olarak salınmasına neden olan kütle transferini iyileştirir. Kullanıcı dostu olacak şekilde tasarlanan Hielscher çıkarıcılar hızlı bir şekilde kurulur ve güvenli ve sezgisel olarak çalıştırılabilir.
 
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir: