Ултразвукова екстракция на лечебни билки

Билките, подправките и другите растителни материали са богати на фитохимикали, които са ценни компоненти за лекарствени и хранителни продукти. Ултразвуковата обработка разрушава клетъчната структура и освобождава биоактивните съединения – което води до по-високи добиви и по-бърза екстракция. Като нетермичен процес ултразвуковата обработка е щадяща техника за екстракция, която предотвратява термичното разграждане на екстракта. Тези факти превръщат ултразвуковите екстрактори със сонда в превъзходна техника за получаване на висококачествени растителни екстракти.

Ултразвукова екстракция на антиоксиданти

Антиоксидантите са биоактивни съединения, които улавят свободните радикали и се срещат в растенията. Антиоксиданти като витамин C, витамин E, тиоли и др. са фармакологично активни вещества, които се използват за подобряване на здравето и за лечение на заболявания.
Благодарение на високата ефективност на процеса ултразвуковата екстракция позволява използването на много широк спектър от суровини за изолиране на антиоксиданти. Освен от растения като билки, плодове и зеленчуци, висококачествени антиоксиданти могат да се извличат с ултразвук и от материали с ниска стойност или отпадъчни материали като люспи, стъбла, семена, кори, ядки, корени и др.

В този видеоклип е демонстрирана ултразвукова екстракция на обикновен хмел. Със соникатора UP200Ht се извличат кариофилен и други съединения.

Ултразвукова екстракция на адаптогени

Адаптогените, като танините, са полифенолни молекули, често със стипчиви свойства, които са известни със способността си да повишават устойчивостта на клетките на бозайниците към стрес. Тези молекули са затворени в растителната клетка. За да се получат адаптогени с висока бионаличност, молекулите трябва да бъдат освободени от растителния материал. Ултразвуковото разрушаване на клетките ги отваря чрез разрушаване на клетъчните стени и увеличаване на масопреноса между вътрешността на клетката и околния разтворител. Благодарение на високоефективния си механизъм на действие ултразвуковата обработка е надежден и ефективен метод за изолиране на висококачествени адаптогени с високи добиви.

Защо да използвате ултразвуков апарат за екстракция на лечебни билки?

Ултразвуковите апарати със сонда са утвърдената технология за лесно, но високоефективно получаване на висококачествени екстракти от билки. В производството на билкови екстракти ултразвуковата обработка е предпочитаният метод за получаване на растителни екстракти благодарение на няколко полезни характеристики, които правят ултразвуковата техника високоефективна и ефикасна. Нека разгледаме някои от основните причини:

Повишена ефективност на екстракцията: Ултразвуковата обработка със сонда използва високочестотни звукови вълни, предавани директно чрез сонда, потопена в екстракционната среда. Тези ултразвукови вълни създават кавитационни мехурчета, които бързо се разширяват и колапсират близо до повърхността на лечебните билки. Това явление предизвиква интензивно локално разбъркване и микропотоци, като значително подобрява масопреноса на биоактивни съединения от билката в разтворителя. В резултат се извличат ефективно повече биоактивни компоненти в сравнение с традиционните методи за екстракция, което води до по-високи добиви на лечебни съединения.

Намалено време за екстракция: Ултразвуковата обработка ускорява процеса на екстракция, като подпомага бързата и ефективна дифузия на разтворените вещества. Интензивното разбъркване, причинено от кавитацията, позволява по-пълно проникване на разтворителя в билковата матрица, като намалява необходимото време за екстракция. В сравнение с конвенционални методи като мацерация или перколация, които могат да отнемат няколко часа или дори дни, ултразвуковата обработка може да постигне сходна ефективност на екстракцията за много по-кратък период, често в рамките на минути.

Запазване на биоактивните съединения: Ултразвуковата обработка със сонда се извършва при по-ниски температури в сравнение с конвенционалните техники за екстракция, включващи силно нагряване или продължително време на въздействие. Това предимство предотвратява разграждането на термочувствителните биоактивни съединения, съдържащи се в лечебните билки, като осигурява екстракт с по-силно действие и по-висока терапевтична стойност.

Селективност: Ултразвуковата обработка може да бъде настроена на определени честоти и нива на мощност, което позволява селективна екстракция на целеви съединения от лечебни билки. Чрез оптимизиране на параметрите на ултразвуковата обработка е възможно преимуществено да се извличат определени биоактивни компоненти, което води до екстракти с по-висока концентрация на желаните лечебни свойства.

Мащабируемост и лесна употреба: Системите за ултразвукова обработка със сонда са мащабируеми и могат лесно да бъдат адаптирани както за екстракции в малък лабораторен мащаб, така и за широкомащабни промишлени приложения. Техниката е сравнително лесна за внедряване и не изисква сложно оборудване, което я прави достъпна и удобна за различни условия на работа.

Щадяща околната среда: В сравнение с някои традиционни методи за екстракция, които включват използването на органични разтворители и големи обеми вода, ултразвуковата обработка обикновено изисква по-малко разтворител и намалява общото време за екстракция. Това води до по-екологосъобразен и устойчив процес на екстракция с намалено образуване на отпадъци.

Като цяло ултразвуковата обработка със сонда се е превърнала в предпочитания метод за производство на екстракти от лечебни билки благодарение на способността си да осигурява по-високи добиви при екстракция, по-кратко време за екстракция, подобрена селективност и запазване на биоактивните съединения, което я прави ценен инструмент в областта на билколечението и изследването на природни продукти.

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.

Предимства:

Висок добив
Високо качество
Превъзходна бионаличност
Щадящ процес
Бърза екстракция
Безопасен процес
Без разтворители или с щадящи разтворители
Лесна работа

Системи за ултразвукова екстракция за получаване на билкови екстракти

Hielscher Ultrasonics има дългогодишен опит в процесите на ултразвукова екстракция от растителни материали за хранителната, фармацевтичната и козметичната промишленост. От компактни ултразвукови апарати за разрушаване на клетки за лаборатории и производство в малък мащаб до пълноценни ултразвукови екстрактори за промишлено производство на големи обеми екстракти, Hielscher Ultrasonics предлага цялата гама ултразвукови апарати и съответно най-подходящия ултразвуков апарат за вашето приложение. Всички ултразвукови апарати на Hielscher са много здрави и са конструирани за работа 24/7 при пълно натоварване. Промишлените ултразвукови апарати на Hielscher Ultrasonics могат да осигуряват много високи амплитуди. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по поръчка.
Интелигентни софтуерни функции като цифрово управление, автоматично регистриране на данни, дистанционно управление през браузър и автоматична настройка на честотата осигуряват надеждна ултразвукова обработка и непрекъснато подаване на ултразвукова мощност. Широката гама от принадлежности, включваща сонотроди (ултразвукови сонди / рупори / накрайници) с различни размери и форми, проточни клетки с различни размери и геометрии, усилващи рупори, както и датчици за температура и налягане, позволява оптимална конфигурация за ултразвукова обработка.
Свържете се с нас сега и ни съобщете изискванията си към процеса на екстракция! Нашият екип с удоволствие ще ви консултира и ще ви препоръча най-ефективния ултразвуков екстрактор.

Свързани теми

Литература / Източници

Bashi, D.S. et al. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys parviflora L. Iran J Basic Med Sci. 19(5), 2016. 529–541.
Hashemi, S.M.B. et al. (2016): The Effects of Amplitudes Ultrasound-Assisted Solvent Extraction and Pretreatment Time on the Yield and Quality of Pistacia Khinjuk Hull Oil. J. Oleo Sci. 65, (9), 2016. 733-738.
Yu, X. et al. (2016): Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization. Comptes Rendus Chimie Vol. 19, Issue 6, 2016. 766-777.

Факти, които си струва да знаете

Антиоксиданти

Къната на прах от изсушени мацерирани листа на къна е суровината за ултразвукова екстракция на lawson и други биоактивни съединения. Антиоксидантът се определя като молекула, която инхибира реакцията на окисление, като предотвратява процеса на разграждане на други молекули. Окислението е химична реакция, при която се образуват свободни радикали, водещи до верижни реакции, които могат да доведат до увреждане на клетките. Антиоксиданти като тиоли или аскорбинова киселина (витамин C) прекратяват тези окислителни верижни реакции.
Антиоксидантите се използват широко като консерванти в хранителни продукти, където действат като фитохимикали срещу развалянето им. Например антиоксиданти се добавят към храни и масла, богати на ненаситени мазнини, тъй като ненаситените мастни киселини са податливи на окислително разграждане, което причинява гранясване на маслото.

Адаптогени

Адаптогените, или адаптогенните съединения, са молекули, които подпомагат хомеостазата, което означава, че намаляват чувствителността на клетките към стрес. Адаптогените се срещат в билки и зеленчуци, например женшен, шизандра, кордицепс, ashwagandha, rhaponticum, джиаогулан, сладник, родиола, свещен босилек, астрагал, рейши и мака.
Прилагани като фармакологично активно вещество (като лекарство или добавка), адаптогените са известни с ефектите си за повишаване на работоспособността, антидепресивните си, успокояващи или ободряващи ефекти. Ефектът е свързан с конкретното прилагано адаптогенно вещество. За повишаване на работоспособността успешно се използват растения като ashwangadha и моринга, докато гъбата кордицепс, джиаогулан и rhaponicum са известни като адаптогени против стареене. За намаляване на стреса и тревожността се използват адаптогени от женшен, свещен босилек, рейши или шизандра.
Адаптогените за прием като добавки и за медицинска употреба се приготвят предимно като тонизиращи препарати или капсули.