Ултразвукова екстракция на аюрведични билки

Билките и подправките съдържат множество биоактивни съединения, които се използват като лечебни и терапевтични средства в аюрведичните практики. Ултразвуковата обработка е превъзходна техника за екстракция за получаване на висококачествени екстракти. Предимствата на ултразвуковата екстракция са много високите добиви, бързата екстракция и щадящата, нетермична обработка, при която биоактивните съединения остават неповредени.

Защо ултразвукова екстракция?

Ултразвуковата екстракция е щадяща, нетермична техника, основана на кавитацията. Ултразвуковите апарати на Hielscher позволяват прецизен контрол на всички параметри на ултразвуковата обработка (като амплитуда, температура, налягане и интензивност). Това гарантира, че извлечените съединения не се разграждат по време на процеса на екстракция, което е от решаващо значение за извличането и приготвянето на лечебни тинктури.
Биохимичните вещества, освободени чрез ултразвук, са с високо качество и проявяват изключителна бионаличност. Екстракцията с помощта на ултразвук увеличава добива и намалява времето за екстракция. Други важни предимства са ниските температури на процеса (например 20℃, което е значително по-ниско от температурите при традиционната екстракция) и използването на екологични разтворители (например вода и етанол).

В тази презентация Ви запознаваме с производството на растителни екстракти. Обясняваме предизвикателствата при производството на висококачествени растителни екстракти и как ултразвуковият процесор може да Ви помогне да ги преодолеете. Презентацията показва как работи ултразвуковата екстракция. Ще научите какви предимства можете да очаквате от използването на ултразвуков процесор за екстракция и как да внедрите ултразвуков екстрактор в производството си на екстракти.

Фитохимични вещества в наноформулации в аюрведичните продукти

За най-добра бионаличност растителните фитосъединения трябва да бъдат с молекулни размери, за да достигнат до човешките клетки. Фитозомите (фармакозомите) са фармакологични фосфолипидни комплекси, в които са включени биоактивните вещества на билката. Фитозомите могат да бъдат формулирани като суспензии, липозоми, емулсии, водни микро-/нанодисперсии, кремове, лосиони, гелове, хапчета, капсули, прахове, гранули или таблетки. С технологията за ултразвукова екстракция и формулиране оптималното приготвяне на вещества с висока бионаличност може лесно да бъде внедрено в производството.
За билки като бял трън, гинко билоба, гроздови семки, зелен чай, глог и женшен вече е научно доказано, че наноразмерните лекарствени форми под формата на полимерни наночастици, липозоми, мицели, наносфери, нанокапсули, твърди липидни наночастици и наноемулсии са значително по-ефективни.

Предимства:

Високо качество
Висок добив
Бърза екстракция
Щадяща, нетермична обработка
Повишена стабилност
Стандартизиран процес
Безопасност
Лесна работа
CIP / SIP

Ултразвуково приготвяне на аюрведични тоници

В аюрведа и азиатската медицина билките се използват предимно в комбинации от множество растителни отвари, които представляват стандартизирани, но подлежащи на индивидуализиране формули. Такива формулации от аюрведични билки и подправки често се комбинират в концентриран тоник или ароматно масло, за да се получи високоефективно лекарство. (Много известна формулация е Трифала, която се състои от Амалаки, Харитаки и Бибхитаки).
Освен като тоници, билките и подправките се приготвят и като аюрведични пасти от подправки, които се използват за готвене. Тези пасти от подправки и сосове (например аюрведична паста от подправки, сос масала, чътни и др.) придават на ястията прекрасен аромат и същевременно действат като лечебно средство.

Във видеото по-долу вижте сравнение между ултразвуковата екстракция и конвенционалната мацерация на пресни листа от теснолист живовляк във вода. Ултразвуковата обработка не само произвежда екстракт от теснолист живовляк със силно действие за секунди, но и цветът на екстракта показва разлика в качеството. Докато ултразвуковият екстракт е с наситен зелен цвят, екстрактът, мацериран в продължение на 20 дни, е с кафеникав цвят, който показва окислително разграждане на биоактивните съединения.

В това кратко видео сравняваме ултразвуковата екстракция със студена вода с ултразвуковия апарат със сонда Hielscher UP200Ht и традиционната мацерация в продължение на 20 дни. Докато конвенционалната мацерация изисква седмици за извличане на биоактивни съединения от пресни листа на теснолист живовляк, ултразвуковата екстракция със сонда ги освобождава само за секунди. При сравнение на традиционно мацерирания екстракт с ултразвуковия екстракт ясно се вижда, че полученият с ултразвук екстракт има наситен зелен цвят, докато мацерираният екстракт е с кафеникав оттенък, което предполага окислително разграждане на биоактивните съединения. Наситеният зелен цвят на ултразвуковия екстракт от теснолист живовляк подчертава по-високата ефективност на ултразвуковата технология при получаването на пълноспектърен екстракт. Ултразвуковата екстракция на растителни суровини е по-бърза, дава по-силен екстракт и е по-ефективна. Високоефективната ултразвукова екстракция с UP200Ht осигурява пълноспектърен екстракт от теснолист живовляк.

Мощен ултразвук за растителна екстракция

Ултразвукът с висока интензивност е широко използвана техника за обработка в хранително-вкусовата, химическата и фармацевтичната промишленост. Хомогенизацията, емулгирането, консервирането и екстракцията са типични процеси, които извличат значителни ползи от ултразвуковата обработка. Ултразвуковата обработка се използва за смесване на сокове, сосове и пасти за подобряване на стабилността им, за извличане на вкусови и ароматни съединения, както и на биоактивни вещества като полифеноли, полизахариди, антиоксиданти, витамини и други хранителни или фармакологични съединения.
Мощният ултразвук е технология за интензифициране на процесите, която превъзхожда традиционните методи за екстракция като мацерация, хидродестилация или екстракция по Сокслет с по-висок добив, по-висока скорост на екстракция, щадящи условия на процеса и високо качество на екстракта. Чрез контролиране и регулиране на интензивността на ултразвука билковите лекарства могат да бъдат приготвени като съединения със субмикронни и нанометрични размери – което осигурява най-висока бионаличност.
Затова ултразвуковата обработка е предпочитаната техника за приготвяне на съвременни аюрведични билкови лекарства.

Стандартизация на екстракцията

С ултразвуковите апарати на Hielscher можете прецизно да контролирате всички важни параметри на екстракцията и влияещи фактори. Това помага за установяването на стандартизиран процес на екстракция, който позволява производството на надеждни екстракти с постоянно високо качество.

Оборудване за ултразвукова екстракция

Hielscher Ultrasonics е водещият производител на системи за ултразвукова екстракция. С хиляди инсталирани машини за ултразвукова екстракция по целия свят Hielscher е Вашият надежден партньор не само за оборудването, но и за консултации и разработване на проекти.
Нашата продуктова гама включва ултразвукови системи за обработка на малки до много големи обеми. Принадлежности като различни сонотроди (ултразвукови сонди / рогове), усилватели на амплитудата и проточни клетки позволяват оптимална конфигурация на процеса. Нашият екип от техници, процесни инженери и биохимици с богат опит Ви консултира и напътства от оценката на осъществимостта до мащабирането и инсталирането.

Свържете се с нас сега! С удоволствие ще работим с Вас по Вашия конкретен процес на екстракция!

Свързани теми

Литература / Източници

Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
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.
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
Cares, M.G. et al. (2010): Ultrasonically assisted Extraction of bioactive principles from Quillaja Saponaria Molina. Physics Procedia 3, 2010. 169–178.
Liu, D. et al. (2011): Extraction of polyphenols from grape seeds by unconventional methods and extract concentration through polymeric membrane. ICEF 2011.
Mason, Th.; Chemat, F.; Vinatoru, M. (2011): The Extraction of Natural Products using Ultrasound or Microwave. Current Organic Chemistry Vol. 15, No. 2, 2011. 237-247.

Полезни факти

Ултразвукова кавитация и нейното въздействие върху екстракцията

Когато ултразвукови вълни с висока интензивност и ниска честота се предават в течности или пасти, възниква кавитация. Ултразвуковата или акустичната кавитация е
Ултразвуковата кавитация перфорира и разрушава клетъчните стени и мембрани, като по този начин увеличава пропускливостта и разрушаването на клетъчните мембрани. Освен това разтворителят може да проникне в клетката, като пренася етерични масла и биоактивни съединения от вътрешността на клетката в околния разтворител. Така биохимичните вещества, задържани в клетката, се освобождават в околния разтворител и след това могат да бъдат отделени. Подобреният масопренос между растителната клетка и разтворителя (например вода, алкохол, етанол) позволява получаването на екстракти със силно действие.
Ултразвуковата екстракция е вид екстракция твърдо вещество–течност и може да се комбинира с други техники за екстракция като хидродестилация, екстракция по Сокслет, екстракция със свръхкритичен флуид (SFE), микровълнова екстракция и др., за да се увеличи капацитетът на съществуващото оборудване за екстракция и да се използват синергичните ефекти на ултразвука. Със своите изключителни показатели по отношение на степента на извличане / добива, скоростта на екстракция и качеството на екстракта ултразвуковата обработка е съвременната техника за производство на аюрведични билкови лекарства. Ултразвуковата екстракция освобождава фитохимични съставки с висока бионаличност и антиоксидантна активност. В сравнение с алтернативните методи за производство ултразвуковата обработка осигурява най-високо съдържание на феноли, флавоноиди, нефлавоноиди, общи хлорофили, общи каротеноиди, терпеноиди и фитостероли, както и най-висок капацитет за улавяне на радикали.

„Използването на ултразвук може да подобри процеса на екстракция чрез увеличаване на масопреноса между разтворителя и растителния материал. Освен това колапсът на кавитационните мехурчета води до по-добро разрушаване на клетките чрез образуването на микроструи вследствие на асиметричния колапс на мехурчетата в близост до твърда повърхност. Това позволява по-добро проникване на разтворителя в самото растително тяло и може също да разруши клетъчните стени. В резултат прилагането на ултразвук при растителната екстракция носи ползи като увеличен масопренос, по-добро проникване на разтворителя, по-малка зависимост от използвания разтворител, екстракция при по-ниски температури, по-високи скорости на екстракция и по-големи добиви на продукта. Тези характеристики правят ултразвуковата обработка привлекателна възможност за множество екстракции, а при мащабиране тя трябва да се прилага в самия екстракционен апарат, където растителният материал е в пряк контакт с разтворителя, например при екстракцията на антиоксиданти от розмарин.“ [Mason et al. 2011]

Ефекти на ултразвуковата екстракция

Подобрена дифузия
Подобрен масопренос
Разрушаване на растителните клетки
Подобрено проникване на разтворителя
Сонокапилярен ефект

Ултразвуковата екстракция се използва и за приготвяне на спагирични тинктури! Научете повече за приготвянето на спагирични тинктури с помощта на ултразвук, включително протоколи и препоръки!

Аюрведа

Аюрведа е холистичният подход към здравето и благополучието. Основана на древни знания за взаимодействието между билките и здравето, аюрведичната практика използва природни лечебни средства. Аюрведа и билкознанието са тясно свързани: лечебните и оздравителните свойства на стотици билки, подправки и растения са част от аюрведичната система за билколечение. Аюрведичните тоници, масла и смеси могат да се приемат вътрешно като лекарство, добавка или храна, както и да се прилагат външно върху кожата (например масла, лосиони, мехлеми) или като ароматерапия дори през лигавицата на дихателните пътища.

Аюрведични билки

В традиционната медицина широко се използват растителни лечебни средства, приготвени от билки, подправки, корени и цветове.
Всяко растение е известно със своите специфични ефекти, например подобряване на храносмилането, действие като противовъзпалително или антибактериално средство, облекчаване на болката, облекчаване на дихателни проблеми, подобряване на общото здравословно състояние и др.

Куркума (Curcuma longa), кимион, аджвайн, кориандър, резене, саунф, мента, синапено семе, карамфил, асафетида (хинг), сминдух, черен пипер, джинджифил, кардамон, дафинови листа, канела, индийско орехче, трифала и кайенски пипер са популярни растения, които се използват за подобряване на храносмилането и метаболизма. Те се прилагат за пречистване на тялото чрез отстраняване на ама (страничния продукт на лошото храносмилане) и за предотвратяване или лечение на храносмилателни проблеми.

Фитохимичните вещества, съдържащи се в ашваганда (Withania somnifera), свещен босилек, женско биле и зимна череша, са добре известни с това, че подобряват работоспособността, общото здравословно състояние и дълголетието, като повишават енергията, силата и благополучието. Известни като адаптогени, тези фитохимични вещества укрепват устойчивостта на организма към стрес.
Куркумата е едно от най-важните аюрведични растения. Тя съдържа куркуминоиди и куркумин. Тези съединения са известни с многобройните си ползи за човешкото здраве, като подобряване на мозъчната функция, висока антиоксидантна активност, облекчаване на възпаления (например ревматоиден артрит) и предотвратяване на рак. Куркуминът привлича голямо внимание в традиционната западна медицина и фармакология поради противораковото си действие. Тъй като и куркуминоидите, и куркуминът са слабо разтворими във вода, те трябва да бъдат капсулирани в липозоми. Щракнете тук, за да научите повече за ултразвуковото капсулиране и приготвянето на липозоми!
Моринга (известна също като шигру или дърво с плодове като барабанни палки) се използва заради своите противогъбични, антивирусни и детоксикиращи свойства. Богата на антиоксиданти и витамин A, морингата е наричана суперхрана.

Манджища и нийм съдържат детоксикиращи вещества, които очистват и пречистват тялото.
Горчивият пъпеш (Momordica charantia) и бетеловият орех се използват успешно за лечение на инсулинова резистентност и диабет.
Свещеният босилек (известен също като Тулси; Ocimum sanctum) се използва заради своите възпалителни, антипиретични и аналгетични ефекти.
Семената от калонджи, дървото сирис и са известни със своите благоприятни ефекти върху дихателната система.

Аюрведични билки за конкретни доши

В аюрведа всеки човек се класифицира според своя тип доша. Съществуват три типа доша – Вата, Питта и Капха. За всеки тип доша има билки, които са изключително полезни. По-долу ще намерите най-важните билки и подправки за всеки тип доша:
ВАТА: Ашваганда, Трифала, джинджифил, канела, кимион
ПИТТА: Амалаки, Трифала, Ящимадху, Гудучи, Шатавари
КАПХА: Куркума, Харитаки, Трифала, джинджифил, карамфил

Сонокапилярен ефект

Сонокапилярният ефект / ултразвуковият капилярен ефект представлява аномално издигане на течност в капилярна тръбичка под действието на ултразвук. Тъй като някои компоненти, като етеричните масла, се намират в капилярната система на растителния материал, може да се очаква, че ултразвукът би могъл да подпомогне извеждането им чрез сонокапилярния ефект. Възможно е някои електрически явления, съпътстващи сонокапилярния ефект, също да оказват влияние. Това явление би могло да подобри екстракцията на полярни или йонни съединения, подобно на електрофорезата.