استخلاص الأزهار – معالجة لطيفة ومردود مرتفع بالموجات فوق الصوتية
سواء أردت تحضير مستخلص عطري مطلق، أو ماء منقوع بالأزهار، أو هيدرولات الأزهار، تساعدك المعالجة بالموجات فوق الصوتية على زيادة مردود مستخلص الأزهار. تعرّف على أسباب كون المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية الاستخلاص المثالية لعزل الجزيئات الحيوية الحساسة والزيوت العطرية من الأزهار والبتلات.
المعالجة بالموجات فوق الصوتية بوصفها تقنية استخلاص مثالية للجزيئات الحيوية والزيوت العطرية من الأزهار والأزهار المتفتحة
تحتوي الأزهار على العديد من المركبات العطرية والمنكّهة والفعالة علاجيًا، التي يمكن استخدامها مكوناتٍ في المنتجات الطبية والأغذية ومستحضرات التجميل والمكملات الغذائية، ولذلك فهي مادة خام مطلوبة بشدة لإنتاج مستخلصات قوية المفعول. ويُعد الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تقنية فعالة لعزل المواد المطلوبة من الأزهار المتفتحة. والأزهار جزء شديد الحساسية من النبات، وتتطلب تبعًا لذلك معالجة حذرة. وهنا تبرز ظروف الاستخلاص اللطيفة التي توفرها المعالجة بالموجات فوق الصوتية. وبوصفها طريقة استخلاص غير حرارية يمكن التحكم فيها بدقة، تحقق المعالجة بالموجات فوق الصوتية مردودًا مرتفعًا من مستخلصات الأزهار. وتُعد جودة المستخلص الممتازة والكفاءة العالية من الخصائص الأساسية للاستخلاص النباتي بالموجات فوق الصوتية.
مجانس بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار UP200Ht لتحضير مستخلصات عطرية من الأزهار.
ماء الورد بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية – إرشادات خطوة بخطوة
لتحضير ماء الورد كما هو موضح في مقطع الفيديو أعلاه، اتبع الإرشادات الواردة هنا:
- للبدء، اختر بعناية ورودًا طازجة (Rosa damascena)، وافصل البتلات عن مدقة الزهرة. قطّع البتلات إلى قطع أصغر لزيادة مساحة السطح.
- بما أننا نريد تحضير ماء الورد، فإننا نستخدم الماء المنقّى مذيبًا.
- ضع البتلات في كأس زجاجية وأضف الماء. نستخدم في الفيديو 10 بتلات كبيرة و200mL من الماء.
- جهّز جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية UP200Ht: ثبّت السونوترود S26d14 بإحكام. وبما أن البتلات جزء نباتي شديد الحساسية، فإننا نضبط السعة على 70% للحفاظ على جميع الجزيئات الحيوية أثناء إجراء الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية.
- اغمر المسبار في الكأس الزجاجية وشغّل جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية. عالج بالموجات فوق الصوتية لمدة تقارب 90 ثانية.
- بعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية، رشّح المزيج لإزالة البقايا الصلبة والحصول على ماء ورد صافٍ وعطري.
- اجمع ماء الورد في أوعية معقمة للتخزين، واحفظه في مكان بارد ومظلم للحفاظ على جودته وإطالة مدة صلاحيته.
- استخدم ماء الورد في تطبيقات الطهي أو التجميل.
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UP400ST للاستخلاص النباتي، ومبخّر دوّار للمعالجة اللاحقة للمستخلص/تركيزه.
استخلاص الأزهار المتفتحة بالموجات فوق الصوتية
- الورد
- الياسمين
- الهندباء
- أزهار الكرز
- الليلك
- الخزامى
- أزهار البيلسان
- الخبازى
- المريمية
- البابونج
- الماغنوليا
- الأقحوان
- أزهار الكستناء
- زهرة الآلام
- زهر البرتقال
- الآذريون/ القطيفة
- الإكيناسيا/ الزهرة المخروطية
- السنط الأسود / الروبينيا
- السريس
- لسان الحمل السناني
جهاز استخلاص بالموجات فوق الصوتية UP200Ht يُستخدم لاستخلاص أزهار الهندباء
استخلاص الزيوت العطرية باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية
التقطير المائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية تقنية استخلاص متقدمة تجمع بين التقطير المائي التقليدي وتقنية الموجات فوق الصوتية. تستخدم هذه الطريقة الموجات فوق الصوتية لإحداث التجويف، فتتشكل فقاعات صغيرة مملوءة بالبخار تنهار إلى الداخل، مولّدة نفاثات دقيقة واضطرابًا. وتعزز هذه التأثيرات تفكك الجسيمات وتشقّق أسطحها والمزج، مما يحسّن معدلات انتقال الكتلة بدرجة كبيرة.
تتضمن العملية أيضًا تسخين كامل الوسط، مما يسرّع تبخر الماء ويعزز انتقال الحرارة. ويقلل هذا النهج المشترك مدة الاستخلاص واستهلاك الطاقة واستخدام المذيبات، مما يجعل التقطير المائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية أكثر كفاءة وأكثر مراعاة للبيئة مقارنة بالطرق التقليدية.
تشمل الفوائد الرئيسية للتقطير المائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية ما يلي:
- كفاءة استخلاص أعلى: تعزيز تحرر الزيوت العطرية والمركبات القيّمة النشطة حيويًا.
- تقليل الوقت والطاقة: مدد استخلاص أقصر واستهلاك أقل للطاقة.
- جودة محسّنة: الحفاظ على سلامة المركبات بفضل ظروف المعالجة اللطيفة.
- مزايا تشغيلية: تشغيل آمن، ووقت أقصر لبدء التشغيل، وحجم أصغر للمعدات، وخطوات معالجة أقل.
صور مجهرية إلكترونية ماسحة (SEM) لأوراق Satureja: (A) بعد التقطير المائي لمدة 4 ساعات، و(B) بعد المعالجة بجهاز كليفنجر بمساعدة الموجات فوق الصوتية لمدة 60 min.
الدراسة والصور: Rasouli et al., 2021
تُظهر صور SEM المقارنة أعلاه البنية الخلوية لأوراق Satureja المعالجة بالتقطير المائي (يسارًا) وبالتقطير المائي بمساعدة الموجات فوق الصوتية (يمينًا)، وتكشف عن كفاءة أعلى بكثير في تفكيك جدران الخلايا باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية. ونتيجة لذلك، يعزز التقطير المائي بالموجات فوق الصوتية استخلاص الزيوت العطرية بنسبة تقارب 40 % مقارنة بالتقطير المائي التقليدي.
أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية لإنتاج مستخلصات الأزهار
تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بتميزها في إنتاج الأزهار والأزهار المتفتحة، ولا سيما بفضل قدراتها المتقدمة في التجنيس والاستخلاص. وتوفر Hielscher أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية بجميع الأحجام وطاقات المعالجة – من 50 واط إلى 16,000 واط لكل جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية – وتُيسّر أجهزتها عالية الأداء استخلاص المركبات النشطة حيويًا والزيوت العطرية والمواد العطرية من المواد النباتية بكفاءة ودقة. ومن خلال توظيف أحدث تقنيات الموجات فوق الصوتية، تضمن أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher المردود الأمثل وجودة المستخلصات، مما يجعلها ضرورية لإنتاج المواد النباتية عالية القيمة والمواد العطرية والمكونات الفعالة والمكملات الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، يجعلها تصميمها المتين وواجهتها سهلة الاستخدام مثالية لتقييم الجودة، إذ توفر نتائج موثوقة وقابلة للتكرار في التطبيقات البحثية والصناعية على حد سواء.
- كفاءة عالية
- أحدث التقنيات
- الموثوقية والمتانة
- تحكم دقيق وقابل للضبط في العملية
- المعالجة على دفعات وضمن خط الإنتاج
- لأي حجم
- برمجيات ذكية
- ميزات ذكية (مثل قابلية البرمجة، وتسجيل البيانات، والتحكم عن بُعد)
- سهولة التشغيل وأمانه
- متطلبات صيانة قليلة
- CIP (التنظيف في المكان)
التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صُنعت في ألمانيا
تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات ذات المتطلبات الصعبة.
Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا بأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE وتستوفي متطلبات UL وCSA وRoHs.
تواصل معنا! / اسألنا!
يمكن توسيع نطاق عمليات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بصورة خطية إلى أي طاقة إنتاجية. ويمكن تشغيل أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية بنمط الدفعات أو ضمن خط الإنتاج.
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT للاستخلاص النباتي في دفعات كبيرة أو بالتشغيل ضمن خط الإنتاج
حقائق جديرة بالمعرفة
ما الفرق بين ماء الورد ومستخلص الورد العطري المطلق وهيدرولات الورد؟
يُشتق ماء الورد ومستخلص الورد العطري المطلق وهيدرولات الورد جميعها من الورد، لكنها تختلف في طرق إنتاجها وتركيبها الكيميائي.
ماء الورد: ماء الورد منتج ثانوي لعملية التقطير بالبخار المستخدمة لاستخلاص زيت الورد العطري. وهو يحتوي على مكونات بتلات الورد القابلة للذوبان في الماء، التي تمنحه رائحة ونكهة زهرية رقيقة. ويُستخدم ماء الورد عادةً في تطبيقات الطهي ومنتجات العناية بالبشرة والعلاج بالروائح، بفضل رائحته الطيبة وفوائده الصحية المحتملة.
لقراءة المزيد عن التقطير المائي المعزز بالموجات فوق الصوتية، انقر هنا!
مستخلص الورد العطري المطلق: مستخلص الورد العطري المطلق زيت عطري يُستخلص من بتلات الورد بالاستخلاص بالمذيبات، وعادةً ما يُستخدم الهكسان أو مذيب آخر. وهذه الطريقة أكثر كفاءة في استخلاص المركبات العطرية من البتلات، مما ينتج زيتًا عطريًا شديد التركيز.
يُستخدم مستخلص الورد العطري المطلق عادةً في صناعة العطور ومستحضرات التجميل الراقية بفضل رائحته الزهرية القوية وطويلة الأمد.
هيدرولات الورد (ماء أزهار الورد):
هيدرولات الورد، المعروف أيضًا باسم ماء أزهار الورد أو هيدروسول الورد أو مُقطّر الورد، هو الماء المتبقي بعد التقطير بالبخار لبتلات الورد لاستخلاص زيت الورد العطري. وهو يحتوي على مركبات نباتية قابلة للذوبان في الماء، بالإضافة إلى بعض جزيئات الزيت العطري، مما يمنحه رائحة خفيفة وخصائص علاجية. ويقدم هيدرولات الورد طابعًا عطريًا مشابهًا، لكن بتركيبة مائية أكثر تخفيفًا.
غالبًا ما يُستخدم هيدرولات الورد في العناية بالبشرة بوصفه تونرًا أو رذاذًا للوجه أو مكونًا في التركيبات التجميلية، بفضل خصائصه المرطبة والمهدئة والمنعشة.
يمكن تصنيع كل سائل من هذه السوائل المشتقة من الورد بالاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، ولكل منها خصائص وفوائد فريدة تجعلها مكونات ثمينة في الطهي والتجميل والعلاجات.
المركبات النشطة حيويًا في المستخلصات النباتية
المركبات النشطة حيويًا مواد كيميائية موجودة طبيعيًا في النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى، ولها تأثيرات في الأنسجة الحية. وهي تؤدي أدوارًا مهمة في تعزيز الصحة والوقاية من الأمراض. ويمكن تصنيف هذه المركبات بصورة عامة إلى عدة فئات استنادًا إلى بنيتها الكيميائية ووظائفها البيولوجية. وفيما يلي الأنواع الرئيسية للمركبات النشطة حيويًا:
- متعددات الفينول
متعددات الفينول مجموعة متنوعة من المركبات المعروفة بخصائصها المضادة للأكسدة. ويمكن تقسيمها إلى عدة فئات فرعية:
الفلافونويدات: تشمل الفلافونولات (مثل الكيرسيتين)، والفلافونات (مثل اللوتيولين)، والفلافانونات (مثل الهسبيريدين)، والفلافانولات (مثل الكاتيكينات)، والإيزوفلافونات (مثل الجينيستين)، والأنثوسيانينات (مثل السيانيدين).
الأحماض الفينولية: تشمل أحماض الهيدروكسي بنزويك (مثل حمض الغاليك) وأحماض الهيدروكسي سيناميك (مثل حمض الكافئيك).
التانينات: التانينات المكثفة (البروأنثوسيانيدينات) والتانينات القابلة للتحلل المائي (الغالو تانينات).
الستيلبينات: الريسفيراترول هو أشهر الستيلبينات.
الليغنانات: توجد في البذور، ولا سيما بذور الكتان (مثل السيكويزولاريسيريزينول). - التربينويدات
تُشتق التربينويدات، المعروفة أيضًا باسم الإيزوبرينويدات، من وحدات إيزوبرين تحتوي على خمس ذرات كربون، وتشمل:
الكاروتينويدات: تشمل الكاروتينات (مثل β-كاروتين) والزانثوفيلات (مثل اللوتين والزياكسانثين).
التربينات الأحادية: مثل الليمونين والمنثول.
التربينات السيسكوية: مثل الكركمين.
التربينات الثنائية: مثل التاكسول.
التربينات الثلاثية: مثل الصابونينات والستيرولات (مثل β-سيتوستيرول).
التربينات الرباعية: مثل الليكوبين والأستازانتين. - القلويدات
القلويدات مركبات تحتوي على النيتروجين، وغالبًا ما تكون لها تأثيرات فسيولوجية واضحة:
قلويدات البيروليدين والبيبيريدين: مثل النيكوتين.
قلويدات التروبان: مثل الأتروبين والكوكايين.
قلويدات الكينولين: مثل الكينين.
قلويدات الإيزوكينولين: مثل المورفين والكوديين.
قلويدات الإندول: مثل الإستركنين والريزيربين.
قلويدات الإيميدازول: مثل البيلوكاربين.
قلويدات البيريدين: مثل البيبيرين. - الغليكوسيدات
تتكون الغليكوسيدات من جزء سكري مرتبط بجزء غير سكري (أغليكون). وتشمل:
الغليكوسيدات القلبية: مثل الديجوكسين.
غليكوسيدات الأنثراكينون: مثل الألوين.
غليكوسيدات الفلافونويد: يكون فيها الأغليكون فلافونويدًا (مثل الروتين). - الصابونينات
الصابونينات غليكوسيدات ذات خصائص شبيهة بالصابون:
الصابونينات الستيرويدية: توجد في نباتات مثل اليام (مثل الديوسجينين).
الصابونينات التربينويدية الثلاثية: توجد في البقوليات (مثل صابونينات الصويا). - مركبات الكبريت العضوية
تحتوي هذه المركبات على الكبريت، ولها فوائد صحية ملحوظة:
الغلوكوسينولات: توجد في الخضراوات الصليبية (مثل السلفورافان).
الثيوسلفينات: مثل الأليسين الموجود في الثوم. - الفيتامينات
الفيتامينات مركبات عضوية يحتاج إليها الجسم بكميات صغيرة للحفاظ على الصحة:
الفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون: تشمل فيتامينات A (الريتينويدات)، وD (الكالسيفيرولات)، وE (التوكوفيرولات والتوكوترينولات)، وK (الفيلوكينون والميناكينونات).
الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء: تشمل فيتامينات مجموعة B (مثل B1 وB2 وB3 وB5 وB6 وB7 وB9 وB12) وفيتامين C (حمض الأسكوربيك). - الأحماض الدهنية
تؤدي الأحماض الدهنية، ولا سيما الأحماض الدهنية الأساسية، أدوارًا حاسمة في الصحة:
أحماض أوميغا-3 الدهنية: مثل حمض الإيكوسابنتاينويك (EPA) وحمض الدوكوساهكساينويك (DHA).
أحماض أوميغا-6 الدهنية: مثل حمض اللينوليك (LA) وحمض الأراكيدونيك (AA). - الببتيدات والبروتينات
للببتيدات والبروتينات النشطة حيويًا تأثيرات فسيولوجية متنوعة:
الببتيدات المضادة للميكروبات: مثل الديفنسينات.
مثبطات الإنزيمات: مثل مثبطات ACE المشتقة من بروتينات الحليب. - متعددات السكاريد
لمتعددات السكاريد فوائد في تعديل الاستجابة المناعية وفوائد صحية أخرى:
β-غلوكانات: توجد في الشوفان والفطر.
الغليكوزأمينوغليكانات: مثل حمض الهيالورونيك وكبريتات الكوندرويتين.
يقدم كل مركب من هذه المركبات النشطة حيويًا مجموعة واسعة من الفوائد، من النشاط المضاد للأكسدة إلى التأثيرات المضادة للالتهاب. وتُعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية عالية الكفاءة لعزل هذه المركبات النشطة حيويًا من النباتات.
المؤلفات / المراجع
- Turrini, F.; Beruto, M.; Mela, L.; Curir, P.; Triglia, G.; Boggia, R.; Zunin, P.; Monroy, F. (2021): Ultrasound-Assisted Extraction of Lavender (Lavandula angustifolia Miller, Cultivar Rosa) Solid By-Products Remaining after the Distillation of the Essential Oil. Applied Sciences 11, 2021.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. Journal of Food Science and Technology (February 2018) 55(2):658–666.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Elez Garofulić, I., Zorić, Z., Pedisić, S., Brnčić, M. and Dragović-Uzelac, V. (2018): UPLC-MS2 Profiling of Blackthorn Flower Polyphenols Isolated by Ultrasound-Assisted Extraction. Journal of Food Science, 83, 2018. 2782-2789.
تصنّع Hielscher Ultrasonics مجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء بأحجام تتراوح من الحجم المخبري إلى الحجم الصناعي.
