Ултразвукова екстракция на черен бъз
Екстрактите от черен бъз са добре известни със своите антивирусни свойства и затова се използват широко като природно средство за облекчаване на симптоми на грип като повишена температура, кашлица и болки в гърлото. За получаването на екстракти от черен бъз с високо съдържание на полифеноли и антиоксиданти е необходим щадящ, но ефективен метод за екстракция. Ултразвуковата екстракция като нетермичен, щадящ метод се използва широко при производството на висококачествени растителни екстракти. Ултразвуковата обработка увеличава скоростта на екстракция, добива и качеството на екстрактите от черен бъз.
Екстракт от черен бъз
Плодовете на черния бъз са плодовете на дървото черен бъз (Sambucus nigra L.). Плодовете и цветовете на черния бъз са добре известни с богатото си съдържание на флавоноиди и витамини. Плодовете съдържат големи количества определени антоцианини, а както плодовете, така и цветовете съдържат големи количества определени флавоноли. Флавоноидите като антоцианини, проантоцианидини, флавоноли, флаванони и флавони са полифенолни антиоксиданти, които подпомагат имунната система и оказват различни благоприятни ефекти върху общото здравословно състояние. Освен това черният бъз има антивирусни, антибактериални и противоракови свойства и е показал, че подобрява сърдечносъдовото здраве. Именно флавоноидите придават на продуктите от черен бъз техните изключителни антивирусни свойства.
За да се извлече максимална полза от благоприятните за здравето свойства на черния бъз, биоактивните съединения като полифеноли, флавоноиди, антоцианини и витамини се извличат от неговите плодове и цветове и се включват в състава на концентриран продукт за здравето с много силно действие.
Предлаганите на пазара препарати от черен бъз за лечение на настинка и грип се предлагат в различни форми, включително течности, сиропи, капсули, таблетки, таблетки за смучене и желирани бонбони.
Ултразвукова екстракция – метод за турбоекстракция
За производството на големи количества висококачествен екстракт от черен бъз е необходим ефективен, но щадящ метод за екстракция. Щадящият характер на процеса на екстракция е важен, за да се избегне разграждането на биоактивните съединения. Например много фитонутриенти са термолабилни, което означава, че се разграждат под въздействието на топлина. Ултразвуковата екстракция е нетермичен метод, чийто механизъм е изцяло механичен. Ултразвуковата екстракция се основава на генерирането на акустична кавитация, която създава сили на срязване и турбулентност в екстракционната течност. Тези кавитационни сили на срязване разрушават клетъчната матрица на растението и освобождават биоактивните съединения като полифеноли, антоцианини, флавоноиди и витамини в заобикалящата екстракционна течност / разтворител. Благодарение на ефективността на ултразвуковата кавитация ултразвуковата екстракция може да освободи цялото количество биоактивни фитонутриенти от растителната суровина. Ултразвуковата екстракция осигурява изключително високи добиви за много кратко време на обработка.
UP400St е мощен ултразвуков екстрактор с мощност 400 вата за освобождаване и изолиране на фитонутриенти от растителни материали като плодовете на черния бъз.
Друго предимство е съвместимостта на ултразвуковата обработка с всякакви видове разтворители. Докато конвенционалните методи за екстракция като накисване, мацерация или екстракция по Сокслет често изискват агресивни и токсични разтворители, ултразвуковата екстракция ви позволява да използвате разтворител по ваш избор. Ултразвуковата екстракция може да се извършва с вода, смеси вода/алкохол, етанол, растителни масла и други щадящи разтворители. По-специално етанолът (във воден разтвор) се е утвърдил като силно действащ и надежден разтворител, който лесно може да бъде изпарен след екстракцията, а остатъчните следови количества в екстракта биха били нетоксични.
Ултразвуковата обработка е утвърден метод за производство на висококачествени екстракти от растителни материали, например плодове и цветове на черен бъз. Високопроизводителната ултразвукова обработка е метод за интензифициране на процеса: тя прави екстракцията по-ефективна, като осигурява по-високи добиви и ускорява процеса. Затова ултразвуковата обработка е известна и като метод за турбоекстракция.
- По-високи добиви
- Бърза екстракция
- Висококачествен екстракт
- Нетермична обработка
- Свободен избор на разтворител
- Лесна и безопасна работа
Турбоекстракция на растителни съединения с ултразвук
Като процес на турбоекстракция ултразвуковата обработка извлича значително по-интензивно от другите конвенционални методи за екстракция (например студено накисване, запарване, мацерация, перколация и др.). Това се дължи на предизвиканото от ултразвука смесване, намаляването на размера на частиците и произтичащото от това подобряване на масообмена. При засилен масообмен концентрационното равновесие между растителния материал (биомасата) и заобикалящия разтворител се достига значително по-бързо. Веднага щом това концентрационно равновесие бъде достигнато, етапът на екстракция приключва, тъй като разтворителят не може да поеме повече биоактивни молекули. Ултразвуковото смесване, диспергиране и раздробяване на твърдите растителни материали извежда целевите молекули от клетъчната матрица на растението в разтворителя. Докато другите методи за екстракция често изискват няколко часа или дни, ултразвуковата екстракция се извършва в рамките на няколко минути. Кратката нетермична ултразвукова обработка предпазва активните молекули от разграждане, предизвикано от температурата.
Ултразвуковата екстракция със сонда се е доказала като високоефективен метод за получаване на екстракти от различни растителни материали, включително плодове, цветове и листа на черен бъз. Процесът включва излагане на растителния материал на високочестотни звукови вълни, което създава кавитационни мехурчета, които разрушават клетъчните стени и освобождават желаните биоактивни съединения.
Научно изследване на Sánchez-Hernández et al (2023), публикувано в International Journal of Molecular Sciences, разглежда фитохимичното профилиране и антимикробния потенциал на екстракти от цветове и листа на Sambucus nigra L., получени чрез ултразвукова екстракция с ултразвуковия апарат UIP1000hdT на Hielscher. Резултатите показват, че този метод е високоефективен при извличането на биоактивни съединения както от цветовете, така и от листата на черния бъз.
Ултразвуковата екстракция със сонда с помощта на усъвършенствани ултразвукови апарати като UIP1000hdT е ефективен метод за получаване на висококачествени екстракти от цветове и листа на черен бъз. Нейната ефективност и резултатност я правят привлекателна възможност както за изследователи, така и за производители, които искат да използват ползите за здравето от тези природни съставки.
Предимства на ултразвуковата екстракция на плодове и цветове на черен бъз
Някои предимства на ултразвуковата екстракция със сонда за продукти от черен бъз включват:
- По-големи добиви: Доказано е, че ултразвуковата екстракция осигурява по-високи добиви на биоактивни съединения в сравнение с традиционни методи като мацерация или екстракция по Сокслет.
- Ускорена обработка, съкратена продължителност: Ултразвуковата екстракция може да бъде завършена в рамките на минути вместо часове или дни, което я прави много по-ефективна по отношение на времето.
- Подобрено качество: Щадящият характер на ултразвуковата екстракция помага да се запазят целостта и силата на действие на растителните съединения, което води до по-висококачествени екстракти.
- Щадящи разтворители: Разработването на процеси за екстракция, които ефективно извличат желаните съединения и същевременно свеждат до минимум извличането на нежелани вещества, изисква внимателна оптимизация и подбор на подходящи разтворители. Ултразвуковите екстрактори имат предимството, че могат да работят с всякакъв разтворител. Това означава, че трябва да изберете разтворител, който е най-подходящ по отношение на способността си да разтваря вашите целеви съединения. Често използваните разтворители за ултразвукова екстракция включват воден разтвор на етанол, вода, етанол, метанол, изопропилов алкохол, хексан, глицерин, растителни масла, дълбоки евтектични разтворители, както и всеки друг обичайно използван разтворител.
- Пълен спектър: Ултразвуковата обработка е отличен метод за екстракция за получаване на пълноспектърен екстракт, който съдържа целия набор от фитохимични съставки, присъстващи в дадено растение. Пълноспектърните екстракти са известни със своя антуражен ефект. Антуражният ефект описва синергичните ефекти на различни съединения, които действат заедно, за да засилят общите терапевтични ползи от екстракта.
Високопроизводителни ултразвукови екстрактори за екстракция на черен бъз
Всички резултати от екстракция, постигнати в малък мащаб, могат да бъдат линейно мащабирани до по-голям производствен капацитет. Широкото продуктово портфолио на Hielscher Ultrasonics, от лабораторни до промишлени системи за екстракция, включва най-подходящия ултразвуков апарат за планирания капацитет на вашия процес. Нашите служители с дългогодишен опит ще ви съдействат от изпитванията за осъществимост и оптимизацията на процеса до инсталирането на вашата ултразвукова система на окончателното производствено ниво.
Hielscher Ultrasonics – усъвършенствано оборудване за екстракция
Продуктовото портфолио на Hielscher Ultrasonics обхваща пълната гама високопроизводителни ултразвукови екстрактори от малък до голям мащаб. Допълнителните принадлежности позволяват лесното сглобяване на най-подходящата конфигурация на ултразвуковото устройство за вашия процес. Оптималната ултразвукова конфигурация зависи от планирания капацитет, обема, суровината, партидния или поточния процес и времевия график.
Партидна и поточна обработка
Ултразвуковите апарати на Hielscher могат да се използват за партидна обработка и непрекъсната проточна обработка. В зависимост от обема на вашия процес и почасовия капацитет за обработка може да се препоръча поточна обработка. Докато партидната обработка изисква повече време и труд, непрекъснатият процес на поточно смесване е по-ефективен, по-бърз и изисква значително по-малко труд. Hielscher Ultrasonics предлага най-подходящата конфигурация за екстракция за вашия екстракционен обем и целите на процеса.
Ултразвукови екстрактори за всякакъв капацитет на процеса
Продуктовата гама на Hielscher Ultrasonics обхваща пълния спектър ултразвукови процесори, от компактни лабораторни ултразвукови апарати през настолни и пилотни системи до изцяло промишлени ултразвукови процесори с капацитет за обработка на цели камионни товари на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящия ултразвуков екстрактор за вашата суровина, капацитета на процеса и производствените цели.
Настолните ултразвукови системи са идеални за изпитвания за осъществимост и оптимизация на процеса. Линейното мащабиране въз основа на установени параметри на процеса прави увеличаването на капацитета за обработка от по-малки партиди до пълноценно търговско производство много лесно. Увеличаването на мащаба може да се извърши чрез инсталиране на по-мощен ултразвуков екстрактор или чрез групиране на няколко ултразвукови апарата, работещи паралелно. С UIP16000 Hielscher предлага най-мощния ултразвуков екстрактор в света.
Прецизно управляеми амплитуди за оптимални резултати
Всички ултразвукови апарати на Hielscher позволяват прецизно управление и поради това са надеждни работни средства в производството. Амплитудата е един от решаващите параметри на процеса, които влияят върху ефективността и резултатността на ултразвуковата екстракция на биоактивни фотонутриенти от растителни материали.
Суровини като меки плодове изискват по-щадяща ултразвукова обработка и настройки с по-ниска амплитуда, докато дебели листа или семена със здрава и твърда обвивка изискват ултразвукова обработка при по-високи амплитуди за освобождаване на вътреклетъчните съединения. Всички процесори на Hielscher Ultrasonics позволяват прецизно задаване на амплитудата. Сонотродите и усилвателите на амплитудата са принадлежности, които позволяват промяна на амплитудата в още по-широк диапазон. Промишлените ултразвукови процесори на Hielscher могат да осигуряват много високи амплитуди и необходимия ултразвуков интензитет за взискателни приложения. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа 24/7.
Прецизните настройки на амплитудата и постоянното наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да обработвате семената си при най-ефективните ултразвукови условия. Оптимална ултразвукова обработка за най-добри резултати от екстракцията!
Здравината на ултразвуковите апарати на Hielscher позволява надеждна работа 24/7 при тежко натоварване и в трудни условия. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който отговаря на вашите изисквания за екстракция.
Лесно изпитване без риск
Ултразвуковите процеси могат да бъдат мащабирани напълно линейно. Това означава, че всеки резултат, който сте постигнали с лабораторен или настолен ултразвуков апарат, може да бъде мащабиран до точно същия резултат при използване на точно същите параметри на процеса. Това прави ултразвуковата обработка идеална за изпитвания за осъществимост без риск, оптимизация на процеса и последващо внедряване в търговско производство. Свържете се с нас, за да научите как ултразвуковата обработка може да увеличи добива и качеството на вашите кълнове.
Най-високо качество – проектирано и произведено в Германия
Като семейна компания, управлявана от семейството, Hielscher дава приоритет на най-високите стандарти за качество на своите ултразвукови процесори. Всички ултразвукови апарати се проектират, произвеждат и изпитват обстойно в нашата централа в Телтов близо до Берлин, Германия. Здравината и надеждността на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят надеждно работно средство във вашето производство. Работата 24/7 при пълно натоварване и в трудни условия е присъща характеристика на високопроизводителните смесители на Hielscher.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Можете да закупите ултразвуков процесор на Hielscher в различни размери и конфигуриран точно според изискванията на вашия процес. От обработка на семена в малка лабораторна чаша до непрекъснато проточно смесване на суспензии от семена в промишлен мащаб, Hielscher Ultrasonics предлага подходящ ултразвуков апарат за вас! Моля, свържете се с нас – с удоволствие ще ви препоръчаме идеалната ултразвукова конфигурация!
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Ултразвукови хомогенизатори с висока мощност от лабораторен до пилотен и промишлен мащаб.
Литература / Източници
- Mutavski, Z., Sulejmanović, M., Krivošija, S., Zhao, C., Vidović, S. (2023): Apple cider vinegar vs. ethanol as an extraction solvent in the ultrasound-assisted extraction of elderberry fruits. Lekovite Sirovine, 43(1), 2023.
- 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.
- Kaltsa, Olga et al. (2020): A Green Extraction Process for Polyphenols from Elderberry (Sambucus nigra) Flowers Using Deep Eutectic Solvent and Ultrasound-Assisted Pretreatment. Molecules 2020, 25, 921.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Често задавани въпроси за черния бъз и екстракцията на черен бъз
Какви са лекарствените продукти и хранителните добавки, съдържащи черен бъз?
Екстрактите от черен бъз и от неговите плодове се включват в състава на продукти само с един екстракт или на многобилкови продукти, съдържащи черен бъз. Продукти с чисти екстракти от плодовете на черния бъз са например Sambucol® (Sambucol, Pharmacare US Inc., San Diego), Rubini® (Rubini, Iprona AG Via Industria LANA, Italy) и други екстракти или сиропи от S. nigra, а многобилкови продукти, съдържащи черен бъз, са например Sinupret® (Sinupret, Bioforce USA). Екстрактите от плодове на черен бъз и продуктите, съдържащи плодове на черен бъз, се прилагат особено за укрепване на имунната система и за лечение на симптомите на настинка и грип.
Кое е по-добро – екстрактът или сиропът от черен бъз?
Екстрактът от черен бъз и сиропът от черен бъз са ефективни форми на черния бъз, но тяхната ефективност зависи от състава и предназначението им. Екстрактите обикновено са по-концентрирани и могат да осигурят по-висока доза активни съединения, което би могло да е полезно за подпомагане на имунната система. Сиропите, често смесени с други съставки като мед, се приемат по-лесно и могат да бъдат предпочетени заради вкуса си и допълнителните си успокояващи свойства. Това означава, че трябва да изберете формата на средството с черен бъз според личните си предпочитания и конкретните си здравни цели.
Как да приготвите плодовете на черния бъз, за да отстраните цианида?
За да се отстрани цианидът от плодовете на черния бъз, те трябва да бъдат добре сготвени. Препоръчва се плодовете на черния бъз да се варят поне 20–30 минути, за да се разградят цианогенните гликозиди и да се освободят токсичните съединения, което ги прави безопасни за консумация.
Какво представлява антуражният ефект?
Антуражният ефект при растителните екстракти се отнася до синергичните ефекти и ефектите от взаимодействието на различни съединения, които действат заедно, за да засилят общите терапевтични ползи от екстракта. Той се основава на идеята, че отделните съединения, съдържащи се в растенията, могат да имат ограничени терапевтични ефекти сами по себе си, но когато се комбинират с други съединения, съдържащи се в същото растение, могат взаимно да засилят ефектите си и да доведат до по-силен и по-ефективен терапевтичен резултат.
Например в екстрактите от канабис THC и CBD са две добре известни съединения, за които е доказано, че имат самостоятелни терапевтични ползи. Изследванията обаче показват, че когато се комбинират с други канабиноиди, терпени и флавоноиди, които също присъстват в канабиса, техните терапевтични ефекти се засилват поради взаимодействието им едно с друго.
По подобен начин много растителни екстракти съдържат множество биоактивни съединения като полифеноли, флавоноиди, терпени и алкалоиди, които действат заедно синергично, за да осигурят редица ползи за здравето. Антуражният ефект предполага, че тези съединения са по-ефективни, когато се използват заедно, отколкото поотделно.
В обобщение, антуражният ефект е важен фактор при използването на растителни екстракти за терапевтични цели, тъй като подчертава значението на използването на екстракти от цялото растение вместо изолирани съединения. Чрез използването на това явление посредством внимателно разработване на състава и методите за екстракция може да е възможно да се оптимизира ефективността на растителните лекарства при различни здравословни състояния.