Екстракция от цветя – щадяща обработка, високи добиви чрез ултразвукова обработка
Независимо дали искате да приготвите абсолю, вода с извлечени вещества от цветя или цветен хидролат, ултразвуковата обработка ви помага да увеличите добива на вашия цветен екстракт. Научете защо ултразвуковата обработка е идеалната техника за екстракция за изолиране на деликатните биомолекули и етеричните масла от цветя и венчелистчета.
Ултразвуковата обработка като идеална техника за екстракция на биомолекули и етерични масла от цветя и цветове
Тъй като цветята съдържат множество ароматни, вкусови и терапевтично активни съединения, които могат да се използват като съставки за лекарствени продукти, храни, козметика и хранителни добавки, те са силно търсена суровина за екстракти с висока активност. Ултразвуковата екстракция е високоефективна техника за изолиране на желаните вещества от цветовете. Цветовете обаче са много деликатна част от растението и съответно изискват внимателна обработка. Тук на преден план излизат щадящите условия на ултразвуковата екстракция. Като нетермичен, прецизно контролируем метод за екстракция, ултразвуковата обработка осигурява високи добиви на цветни екстракти. Изключителното качество на екстракта и високата ефективност са основни характеристики на ултразвуковата екстракция от растителни материали.
Ултразвуков хомогенизатор със сонда UP200Ht за приготвяне на ароматни екстракти от цветя.
Розова вода чрез ултразвукова обработка – инструкции стъпка по стъпка
За да приготвите розова вода, както е показано във видеоклипа по-горе, следвайте описаните тук инструкции:
- Първо внимателно изберете свежи рози (Rosa damascena) и отделете венчелистчетата от плодника на цвета. Нарежете венчелистчетата на по-малки парчета, за да увеличите повърхностната им площ.
- Тъй като искаме да приготвим розова вода, използваме пречистена вода като разтворител.
- Поставете венчелистчетата в стъклена лабораторна чаша и добавете вода. Във видеото използваме 10 големи венчелистчета и 200mL вода.
- Подгответе ултразвуковия апарат UP200Ht: Монтирайте здраво сонотрода S26d14. Тъй като венчелистчетата са много деликатна част от растението, настройваме амплитудата на 70%, така че всички биомолекули да се запазят по време на процедурата за ултразвукова екстракция.
- Потопете сондата в стъклената лабораторна чаша и включете ултразвуковия апарат. Обработвайте с ултразвук за приблизително 90 секунди.
- След ултразвуковата обработка филтрирайте сместа, за да отстраните твърдите остатъци и да получите бистра и ароматна розова вода.
- Съберете розовата вода в стерилни съдове за съхранение и я съхранявайте на хладно и тъмно място, за да запазите качеството ѝ и да удължите срока ѝ на годност.
- Използвайте розовата вода за кулинарни или козметични приложения.
Ултразвуков апарат UP400St за екстракция от растителни материали и ротационен изпарител за последваща обработка/концентриране на екстракта.
Ултразвукова екстракция от цветове
- роза
- жасмин
- глухарче
- черешов цвят
- люляк
- лавандула
- цвят от бъз
- слез
- градински чай
- лайка
- магнолия
- маргаритки
- кестенов цвят
- пасифлора
- портокалов цвят
- невен/ невен
- ехинацея/ конусовидно цвете
- Бяла акация / робиния
- кострец
- теснолист живовляк
Ултразвуков екстрактор UP200Ht, използван за екстракция от цветове на глухарче
Екстракция на етерични масла чрез ултразвукова обработка
Хидродестилацията с помощта на ултразвук е усъвършенствана техника за екстракция, която съчетава традиционната хидродестилация с ултразвукова технология. Този метод използва ултразвукови вълни за създаване на кавитация, при която се образуват малки мехурчета, изпълнени с пара, които имплодират и генерират микроструи и турбулентност. Тези ефекти засилват раздробяването на частиците, образуването на пукнатини по повърхността и смесването, като по този начин значително повишават скоростта на масопренос.
Процесът включва и нагряване на целия обем, което ускорява изпаряването на водата и подобрява топлообмена. Този комбиниран подход намалява времето за екстракция, потреблението на енергия и използването на разтворител, като прави хидродестилацията с помощта на ултразвук по-ефективна и по-екологична в сравнение с конвенционалните методи.
Основните предимства на хидродестилацията с помощта на ултразвук включват:
- По-висока ефективност на екстракцията: Засилено освобождаване на етерични масла и ценни биоактивни съединения.
- Намалено време и потребление на енергия: По-кратко време за екстракция и по-ниско потребление на енергия.
- Подобрено качество: Запазване на целостта на съединенията благодарение на щадящите условия на обработка.
- Експлоатационни предимства: Безопасна работа, по-кратко време за пускане, намалени размери на оборудването и по-малко етапи на обработка.
Сканиращи електронни микрофотографии (SEM) на листа от Satureja: (A) след хидродестилация в продължение на 4 часа и (B) след обработка със sono-clevenger в продължение на 60 min.
Изследване и изображения: Rasouli et al., 2021
Сравнителните SEM изображения по-горе показват клетъчната структура на листа от Satureja, обработени чрез хидродестилация (вляво) и хидродестилация с помощта на ултразвук (вдясно), и разкриват значително по-ефективното разрушаване на клетъчните стени чрез ултразвукова обработка. В резултат на това ултразвуковата хидродестилация подобрява екстракцията на етерични масла с приблизително 40 % в сравнение с конвенционалната хидродестилация.
Ултразвукови апарати за производство на цветни екстракти
Ултразвуковите апарати Hielscher са известни с отличните си резултати при производството на цветя и цветове, особено благодарение на усъвършенстваните си възможности за хомогенизиране и екстракция. Предлагайки ултразвукови апарати с всякакви размери и капацитети за обработка – от 50 вата до 16 000 вата на ултразвуков апарат – високопроизводителните ултразвукови апарати Hielscher улесняват ефективното и прецизно извличане на биоактивни съединения, етерични масла и ароматни вещества от растителни материали. Чрез използването на най-съвременна ултразвукова технология ултразвуковите апарати Hielscher осигуряват оптимален добив и качество на екстрактите, което ги прави незаменими за производството на растителни продукти с висока стойност, ароматни вещества, активни съставки и хранителни добавки. Освен това здравата им конструкция и удобният за потребителя интерфейс ги правят идеални за оценка на качеството, като осигуряват надеждни и възпроизводими резултати както в изследователски, така и в промишлени приложения.
- висока ефективност
- най-съвременна технология
- надеждност и здравина
- регулируемо, прецизно управление на процеса
- партидна обработка и обработка в поток
- за всякакъв обем
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (напр. възможност за програмиране, регистриране на данни, дистанционно управление)
- лесна и безопасна работа
- минимална поддръжка
- CIP (почистване на място)
Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия
Ултразвуковите апарати Hielscher са добре известни със своето най-високо качество и стандарти за проектиране. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Ултразвуковите апарати Hielscher лесно се справят с тежки условия и взискателни работни среди.
Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови апарати с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати Hielscher са в съответствие с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Процесите за ултразвукова екстракция могат да се мащабират линейно до всякакъв производствен капацитет. Ултразвуковите екстрактори могат да работят в партиден и проточен режим.
Ултразвуков апарат UIP2000hdT за екстракция от растителни материали на големи партиди или в проточен режим
Факти, които си струва да знаете
Каква е разликата между розова вода, розово абсолю и розов хидролат?
Розовата вода, розовото абсолю и розовият хидролат се получават от рози, но се различават по методите на производство и химичния си състав.
Розова вода: Розовата вода е страничен продукт от процеса на парна дестилация, използван за извличане на розово етерично масло. Тя съдържа водоразтворимите компоненти на розовите венчелистчета, които ѝ придават деликатен цветен аромат и вкус. Розовата вода се използва широко в кулинарията, продуктите за грижа за кожата и ароматерапията поради приятния си аромат и потенциалните ползи за здравето.
За да прочетете повече за хидродестилацията, интензифицирана чрез ултразвук, щракнете тук!
Розово абсолю: Розовото абсолю е ароматно масло, извлечено от розови венчелистчета чрез екстракция с разтворител, обикновено с хексан или друг разтворител. Този метод е по-ефективен за извличане на ароматните съединения от венчелистчетата, като се получава силно концентрирано и ароматно масло.
Розовото абсолю се използва широко в парфюмерията и козметичните продукти от висок клас заради интензивния си и дълготраен цветен аромат.
Розов хидролат (розова флорална вода):
Розовият хидролат, известен също като розова флорална вода, розов хидрозол или розов дестилат, е водата, оставаща след парната дестилация на розови венчелистчета за извличане на розово етерично масло. Той съдържа водоразтворими растителни съединения, както и част от молекулите на етеричното масло, които му придават лек аромат и терапевтични свойства. Розовият хидролат предлага сходен ароматен профил, но има по-разреден състав на водна основа.
Розовият хидролат често се използва в грижата за кожата като тоник, спрей за лице или съставка в козметични формули благодарение на хидратиращите си, успокояващи и освежаващи свойства.
Всяка от тези течности, получени от рози, може да се произвежда чрез ултразвукова екстракция и има уникални характеристики и предимства, които я правят ценна съставка в кулинарията, козметиката и терапията.
Биоактивни съединения в растителните екстракти
Биоактивните съединения са естествено срещащи се химични вещества, намиращи се в растения, животни и други организми, които оказват въздействие върху живите тъкани. Те играят значителна роля за укрепването на здравето и профилактиката на заболяванията. Тези съединения могат да бъдат класифицирани най-общо в няколко категории въз основа на химичните си структури и биологични функции. Ето основните видове биоактивни съединения:
- Полифеноли
Полифенолите са разнообразна група съединения, известни с антиоксидантните си свойства. Те могат да бъдат подразделени на няколко класа:
Флавоноиди: Включват флавоноли (напр. кверцетин), флавони (напр. лутеолин), флаванони (напр. хесперидин), флаваноли (напр. катехини), изофлавони (напр. генистеин) и антоцианини (напр. цианидин).
Фенолни киселини : Включват хидроксибензоени киселини (напр. галова киселина) и хидроксиканелени киселини (напр. кафеена киселина).
Танини: Кондензирани танини (проантоцианидини) и хидролизируеми танини (галотанини).
Стилбени: Ресвератролът е най-известният стилбен.
Лигнани: Срещат се в семена, особено в ленено семе (напр. секоизоларицирезинол). - Терпеноиди
Терпеноидите, известни също като изопреноиди, произлизат от изопренови единици с пет въглеродни атома и включват:
Каротеноиди: Включват каротени (напр. β-каротен) и ксантофили (напр. лутеин, зеаксантин).
Монотерпени: Като лимонен и ментол.
Сесквитерпени: Като куркумин.
Дитерпени: Като таксол.
Тритерпени: Като сапонини и стероли (напр. β-ситостерол).
Тетратерпени: Като ликопен и астаксантин. - Алкалоиди
Алкалоидите са азотсъдържащи съединения, които често имат изразени физиологични ефекти:
Пиролидинови и пиперидинови алкалоиди : Като никотин.
Тропанови алкалоиди : Като атропин и кокаин.
Хинолинови алкалоиди : Като хинин.
Изохинолинови алкалоиди : Като морфин и кодеин.
Индолови алкалоиди : Като стрихнин и резерпин.
Имидазолови алкалоиди : Като пилокарпин.
Пиридинови алкалоиди : Като пиперин. - Гликозиди
Гликозидите се състоят от захарна част, свързана с незахарна част (агликон). Те включват:
Сърдечни гликозиди : Като дигоксин.
Антрахинонови гликозиди : Като алоин.
Флавоноидни гликозиди : При които агликонът е флавоноид (напр. рутин). - Сапонини
Сапонините са гликозиди със свойства, подобни на тези на сапуна:
Стероидни сапонини : Срещат се в растения като ямс (напр. диосгенин).
Тритерпеноидни сапонини : Срещат се в бобови растения (напр. соясапонини). - Органосерни съединения
Тези съединения съдържат сяра и имат значителни ползи за здравето:
Глюкозинолати : Срещат се в кръстоцветни зеленчуци (напр. сулфорафан).
Тиосулфинати : Като алицин от чесъна. - Витамини
Витамините са органични съединения, необходими в малки количества за здравето:
Мастноразтворими витамини : Включват витамините A (ретиноиди), D (калцифероли), E (токофероли и токотриеноли) и K (филохинон и менахинони).
Водоразтворими витамини : Включват витамините от B-комплекса (напр. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) и витамин C (аскорбинова киселина). - Мастни киселини
Мастните киселини, особено незаменимите мастни киселини, играят ключова роля за здравето:
Омега-3 мастни киселини : Като ейкозапентаенова киселина (EPA) и докозахексаенова киселина (DHA).
Омега-6 мастни киселини : Като линолова киселина (LA) и арахидонова киселина (AA). - Пептиди и протеини
Биоактивните пептиди и протеини имат различни физиологични ефекти:
Антимикробни пептиди : Като дефензини.
Ензимни инхибитори : Като ACE инхибитори от млечни протеини. - Полизахариди
Полизахаридите имат имуномодулиращи и други ползи за здравето:
β-глюкани : Срещат се в овес и гъби.
Гликозаминогликани : Като хиалуронова киселина и хондроитин сулфат.
Всяко от тези биоактивни съединения предлага широк спектър от ползи – от антиоксидантна активност до противовъзпалителни ефекти. Ултразвуковата обработка е високоефективна техника за изолиране на тези биоактивни съединения от растения.
Литература / Източници
- 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.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори с размери от лабораторни до промишлени.
