Güclü ultrasəsdən istifadə etməklə rozmarinin ekstraksiyası

Rozmarin dərman, qida və kosmetik məhsullarda istifadə olunan bioaktiv birləşmələr və efir yağları ilə zəngin, ətirli, həmişəyaşıl ot bitkisidir. Ultrasəs ekstraksiyası rozmarin və digər ot bitkilərindən bioaktiv birləşmələri və efir yağlarını ayırmaq üçün yumşaq, lakin yüksək səmərəli üsuldur. Ultrasəs ekstraksiyası qısa emal müddətində daha yüksək çıxım və üstün keyfiyyətli ekstrakt verir.

Ultrasəs emalı ilə rozmarin ekstraktının istehsalı

Ultrasəs cihazları bitki ekstraktlarının istehsalında yüksək səmərəlidir. Ultrasəs bitkilərdəki həssas bioaktiv molekulların yumşaq emalına və ayrılmasına imkan verən yumşaq, qeyri-termik ekstraksiya üsuludur. Ultrasəs emalı yalnız sırf mexaniki qüvvələr tətbiq etdiyindən, istiliyə həssas molekulların zədələnməsinin qarşısı alınır. Bu, bir-biri ilə qarşılıqlı təsirə girərək ətraf təsiri adlandırılan effekt yaradan çoxsaylı bioaktiv birləşmələri ehtiva edən tam spektrli ekstrakt hazırlamağa imkan verir. Məsələn, ultrasəslə alınmış rozmarin ekstraktında karnoz turşusu, karnozol, rozmarin turşusu, oleanol turşusu, ursol turşusu, kamfora, 1,8-sineol, p-kumar turşusu və kofein turşusu kimi bioaktiv molekullar yüksək miqdarda olur.
Rozmarin ekstraktı istehsal etmək üçün bioaktiv birləşmələr rozmarin bitkisinin (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis) iynəvari yarpaqlarından ayrılır. Bu ekstrakt qida və kosmetika sənayesində təbii konservant və dadverici maddə kimi geniş istifadə olunur.
 

Rozmarin ekstraktında karnoz turşusu və rozmarin turşusu kimi antioksidantlar da daxil olmaqla bir neçə bioaktiv birləşmə var; onların iltihabəleyhinə, antimikrob və xərçəngəleyhinə xüsusiyyətlərə malik olduğu göstərilmişdir. Bu xüsusiyyətlər rozmarin ekstraktını qida məhsullarının təzəliyini və keyfiyyətini qorumaq, eləcə də qida əlavələri və təbii müalicə vasitələrində sağlamlıq üçün potensial faydalar təmin etmək baxımından yararlı edir.
Qida sənayesində rozmarin ekstraktı saxlanma müddətini uzatmaq və oksidləşmənin qarşısını almaq üçün tez-tez emal edilmiş ət məhsullarına, bişmiş un məmulatlarına və qəlyanaltı məhsullarına əlavə olunur. O, həmçinin souslarda, salat souslarında və marinadlarda təbii dadverici maddə kimi istifadə olunur.
Kosmetika sənayesində rozmarin ekstraktı dərini və saçı qorumağa və qidalandırmağa kömək edə bilən antioksidant və iltihabəleyhinə xüsusiyyətlərinə görə dəriyə və saça qulluq məhsullarında istifadə olunur. O, həmçinin bəzi kosmetik məhsullarda təbii ətirverici və rəngləndirici kimi istifadə olunur.

Hüceyrə divarının dağılma mexanizmi: (a) kavitasiya nəticəsində hüceyrə divarının parçalanması. (b) həlledicinin hüceyrə strukturuna diffuziyası.
(Qrafik Shirsath et al., 2012 əsasında uyğunlaşdırılmışdır)

Zond tipli ultrasəs cihazından istifadə etməklə rozmarin ekstraktının istehsalı necə həyata keçirilir?

Zond tipli ultrasəs cihazından istifadə etməklə rozmarin ekstraktının istehsalı adətən aşağıdakı mərhələləri əhatə edir:

1. Rozmarinin hazırlanması: Rozmarin yarpaqları təmizlənir, qurudulur və üyüdülərək incə toz halına salınır.
2. Ekstraksiya: Üyüdülmüş rozmarin tozu etanol və ya su kimi həlledici ilə qarışdırılır və qarışıq zond tipli ultrasəs cihazı ilə ultrasəs emalına məruz qoyulur. Ultrasəs cihazı bitki materialının parçalanmasına və aktiv birləşmələrin sərbəst buraxılmasına kömək edən kavitasiya qabarcıqları yaratmaq üçün yüksək tezlikli səs dalğalarından istifadə edir.
3. Filtrasiya: Qalan bitki materialını uzaqlaşdırmaq üçün qarışıq süzülür və maye ekstrakt əldə edilir.
4. Qatılaşdırma: Aktiv birləşmələrin konsentrasiyasını artırmaq üçün maye ekstrakt rotasiyalı buxarlandırıcı və ya digər uyğun üsulla qatılaşdırılır.
5. Qurutma: Quru toz formasında ekstrakt əldə etmək üçün qatılaşdırılmış ekstrakt püskürtmə ilə qurutma və ya donduraraq qurutma (liofilizasiya) kimi uyğun üsulla qurudulur.
6. Qablaşdırma: Sonra quru toz qablaşdırılır və istifadəyə hazır olana qədər sərin, quru yerdə saxlanılır.

Ekstraksiya prosesində zond tipli ultrasəs cihazından istifadə rozmarin yarpaqlarından aktiv birləşmələrin daha səmərəli və effektiv ekstraksiyasına imkan verir və nəticədə faydalı birləşmələrin konsentrasiyası daha yüksək olan, daha keyfiyyətli ekstrakt əldə edilir. Bundan əlavə, bu üsul böyük miqyasda tətbiq oluna bilər və bu da onu kommersiya istehsalı üçün yararlı edir. Hielscher ultrasəs cihazları proses parametrlərinə dəqiq nəzarətə və ekstraksiya prosesinin istənilən həcmə qədər xətti miqyaslandırılmasına imkan verir.

Rozmarinin ultrasəs ekstraksiyasının elmi cəhətdən sübut edilmiş üstünlüyü

Dhoubi et al. (2020) öz elmi tədqiqat hesabatlarında müxtəlif ekstraksiya üsullarının Rosmarinus officinalis L. ekstraktlarının kimyəvi tərkibinə və antioksidant təsir gücünə təsirini araşdırırlar. Onlar üç ekstraksiya üsulunu müqayisə edirlər: superkritik flüidlə ekstraksiya, Hielscher UIP1000hdT ultrasəs cihazından istifadə etməklə ultrasəs dəstəkli ekstraksiya (UAE) və mikrodalğa dəstəkli ekstraksiya (MAE).

Tədqiqatın əsas məqamları:

• Müəlliflər ekstraksiya üsulunun rozmarin ekstraktlarının kimyəvi tərkibinə və antioksidant təsir gücünə əhəmiyyətli dərəcədə təsir etdiyini müəyyən etmişlər. Digər iki ekstraksiya üsulu – superkritik flüidlə ekstraksiya və mikrodalğa ekstraksiyası – ilə müqayisədə ultrasəs dəstəkli ekstraksiya ən yaxşı nəticələri vermişdir.
• Etanolla ultrasəs vasitəsilə alınmış rozmarin ekstraktı polifenollarla çox zəngin olmuşdur.
• Ultrasəs emalı ilə qısa müddətli ekstraksiyada (10 mins) daha yüksək antioksidant qabiliyyəti müşahidə edilmişdir.

Rozmarinin ultrasəs ekstraksiyası protokolu

Ultrasəs dəstəkli ekstraksiya zond tipli ultrasəs cihazında sonotroddan (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, aşağıdakı şəklə baxın) istifadə etməklə həyata keçirilmişdir. Toz halına salınmış rozmarin və mütləq etanol qarışığı (1:3 w/v) ikiqat köynəkli reaktora yerləşdirilmiş və 10 min müddətində 750 W gücündə ultrasəsə məruz qoyulmuşdur. Ekstraksiya temperaturu 25°C səviyyəsində tənzimlənmişdir. Ultrasəslə alınmış ekstrakt 10 min müddətində 4000 rpm sürətində sentrifuqalanmışdır. Supernatant götürülmüş və rotasiyalı vakuum buxarlandırıcısından istifadə etməklə vakuum altında qatılaşdırılmışdır.

Ultrasəs ekstraksiyası qurğusu – Hielscher zond tipli ultrasəs cihazı UIP1000hdT vasitəsilə bitki xammalının partiyalarla ekstraksiyası üçün.
(şəkil: © Petigny et al., 2013)

Konkret olaraq, maserasiya ilə müqayisədə ultrasəs ekstraksiyası ümumi fenol birləşmələrinin, flavonoidlərin və karotinoidlərin daha yüksək konsentrasiyasına, eləcə də daha yüksək antioksidant aktivliyinə malik ekstraktlar vermişdir. Bundan əlavə, ultrasəs ekstraksiyası daha səmərəli üsul olmuş və daha qısa müddətdə daha yüksək ekstrakt çıxımı təmin etmişdir.
Müəlliflər belə nəticəyə gəlirlər ki, qida, kosmetika və əczaçılıq sənayesində istifadə üçün rozmarin ekstraktları istehsal edərkən ekstraksiya üsulunun seçimi nəzərə alınmalı mühüm amildir. Ultrasəs ekstraksiyası daha yüksək çıxımla daha güclü və səmərəli ekstraktlar verə bilən perspektivli ekstraksiya üsuludur.
Tədqiqat qrupu belə nəticəyə gəlmişdir: “Tədqiq edilmiş ekstraktlar arasında ultrasəslə ekstraksiya edilmiş rozmarin hər iki antioksidant aktivlik sınağına görə daha yüksək antioksidant aktivliyi göstərmişdir. Bu, ümumi fenol tərkibinin, xüsusilə də karnoz turşusu və rozmarin turşusu miqdarının daha yüksək olması ilə əlaqəli idi. Bundan əlavə, oksidləşdirici stressə məruz qalmış insan fibroblast hüceyrələrində sınaqdan keçirilərkən ultrasəslə alınmış ekstraktımız qall turşusu və N-asetil sisteinlə müqayisədə güclü antioksidant aktivliyi göstərmişdir. Buna görə də sintetik antioksidantları əvəz etmək məqsədilə ultrasəslə hazırlanmış rozmarin ekstraktımız təbii antioksidant mənbəyi kimi bir sıra sənaye tətbiqləri üçün maraq doğura bilər.”

Rozmarin ekstraktlarının antioksidant aktivliyi. Mavi sütunlar: distillə edilmiş sudan istifadə etməklə 60°C-də; narıncı sütunlar: ultrasəs emalından sonra.
(tədqiqat və qrafik: Suchkova et al., 2021)

Rozmarin və ot bitkilərinin ekstraksiyası üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazları

Hielscher Ultrasonics istənilən gücdə və ölçüdə yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazları istehsal edir və təchiz edir. Ultrasəs homogenizatorları və ekstraktorları portfelimiz əldə tutulan portativ cihazlardan kommersiya miqyasında böyük həcmlərin axın xəttində emalı üçün tam sənaye istehsal sistemlərinə qədər uzanır.

Layihələndirmə, istehsal və məsləhət xidmətləri – Almaniyada yaradılan keyfiyyət

Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Möhkəmlik və asan istismar ultrasəs cihazlarımızın sənaye müəssisələrinə problemsiz inteqrasiyasına imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları ağır şəraitdə və yüksək tələblər qoyan mühitlərdə asanlıqla işləyir.

Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatlı şirkətdir və ən müasir texnologiyaya və istifadə rahatlığına malik yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE tələblərinə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.
İndi bizimlə əlaqə saxlayın! Yaxşı təlim keçmiş, uzunmüddətli təcrübəyə malik texniki heyətimiz ekstraksiya prosesinizi sizinlə müzakirə etməkdən və sizə ən uyğun ultrasəs ekstraktorunu tövsiyə etməkdən məmnun olacaq!

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir: