Ekstrakcija cvijeća – Blaga obrada, visoki prinosi ultrazvukom
Bilo da želite da napravite apsolutni hidrolat vode ili cvijeta natopljenog cvijetom, ultrazvuk vam pomaže da povećate prinos vašeg ekstrakta cvijeta. Saznajte zašto je sonikacija idealna tehnika ekstrakcije za izolaciju osjetljivih biomolekula i eteričnih ulja iz cvijeća i latica.
Sonikacija kao idealna tehnika ekstrakcije za biomolekule i eterična ulja iz cvijeća i cvjetova
Kako cvijeće sadrži mnogo mirisnih, aromatiziranih i terapeutski aktivnih spojeva, koji se mogu koristiti kao sastojci za lijekove, hranu, kozmetiku i dodatke prehrani, oni su vrlo tražena sirovina za moćne ekstrakte. Ultrazvučna ekstrakcija je moćna tehnika za izolaciju željenih supstanci iz cvjetova. Dakle, cvijeće je vrlo osjetljiv dio biljke i zahtijeva odgovarajući pažljiv tretman. Ovdje dolaze do izražaja blagi uvjeti ekstrakcije ultrazvučne obrade. Kao netermalna, precizno kontrolirana dodatna metoda, sonikacija proizvodi visoke prinose cvjetnih ekstrakata. Izvanredan kvalitet ekstrakta i visoka efikasnost su ključne karakteristike ultrazvučne botaničke ekstrakcije.
Ultrazvučni homogenizator tipa sonde UP200Ht za pripremu mirisnih ekstrakata iz cvijeća.
Rose Water by Sonication – Korak po korak uputstvo
Za pripremu ružine vodice kao što je prikazano u video klipu iznad, slijedite upute opisane ovdje:
- Za početak pažljivo odaberite svježe ruže (Rosa damascena) i uklonite latice s tučka cvijeta. Izrežite latice na manje komade kako biste povećali površinu.
- Pošto želimo da pravimo ružinu vodicu, koristimo prečišćenu vodu kao rastvarač.
- Stavite latice u staklenu čašu i dodajte vodu. U videu koristimo velikih 10 latica i 200mL vode.
- Postavite sonikator UP200Ht: Čvrsto montirajte sonotrodu S26d14. Pošto su latice veoma delikatan biljni deo, amplitudu podešavamo na 70% kako bi se sve biomolekule sačuvale tokom ultrazvučne ekstrakcije.
- Uronite sondu u staklenu čašu i uključite sonikator. Sonicate za cca. 90 sekundi.
- Nakon sonikacije, filtrirajte smjesu kako biste uklonili čvrste ostatke, čime se dobila bistra i mirisna ružina vodica.
- Sakupite ružinu vodicu u sterilne posude za skladištenje i čuvajte je na hladnom i tamnom mestu kako biste održali njen kvalitet i produžili njen rok trajanja.
- Koristite ružinu vodicu za kulinarske ili kozmetičke primjene.
Sonicator UP400St za botaničku ekstrakciju i rotor-isparivač za naknadnu obradu/koncentraciju ekstrakta.
Ultrazvučna ekstrakcija cvijeta
- ruža
- jasmin
- maslačak
- trešnjin cvijet
- lila
- lavanda
- zova
- malve
- žalfija
- kamilica
- magnolija
- tratinčice
- kestenov cvijet
- pasiflora
- cvijet narandže
- neven/neven
- ehinacea/ehinacea
- Crni skakavac / robinija
- posijati čičak
- rebrast
Ultrazvučni ekstraktor UP200Ht koristi se za vađenje cvjetova maslačka
Ekstrakcija eteričnog ulja pomoću ultrazvuka
Ultrazvučno potpomognuta hidrodestilacija je napredna tehnika ekstrakcije koja kombinuje tradicionalnu hidrodestilaciju sa ultrazvučnom tehnologijom. Ova metoda koristi ultrazvučne talase za stvaranje kavitacije, formirajući male mjehuriće ispunjene parom koji implodiraju, stvarajući mikromlazeve i turbulenciju. Ovi efekti pojačavaju razgradnju čestica, površinsko pucanje i miješanje, čime se značajno poboljšavaju brzine prijenosa mase.
Proces također uključuje masovno grijanje, koje ubrzava isparavanje vode i poboljšava prijenos topline. Ovaj kombinovani pristup smanjuje vreme ekstrakcije, potrošnju energije i upotrebu rastvarača, čineći ultrazvučnu hidrodestilaciju efikasnijom i ekološki prihvatljivijom u poređenju sa konvencionalnim metodama.
Ključne prednosti ultrazvučne hidrodestilacije uključuju:
- Veća efikasnost ekstrakcije: Pojačano oslobađanje eteričnih ulja i vrijednih bioaktivnih spojeva.
- Smanjeno vrijeme i energija: Kraće vrijeme ekstrakcije i manja potrošnja energije.
- Poboljšan kvalitet: Očuvanje integriteta smjese zahvaljujući nježnim uvjetima obrade.
- Operativne prednosti: Siguran rad, kraće vrijeme pokretanja, smanjena veličina opreme i manje koraka obrade.
Skenirajući elektronski mikrosnimci (SEM) koji se odnose na listove Satureje: (A) nakon hidrodestilacije u trajanju od 4 sata, i (B) nakon tretmana sono-clevengerom u trajanju od 60 minuta.
Studija i slike: Rasouli et al., 2021
Gornje uporedne SEM slike pokazuju ćelijsku strukturu listova Satureje tretirane hidrodestilacijom (lijevo) i ultrazvučno potpomognutom hidrodestilacijom (desno) i otkrivaju znatno efikasnije razbijanje ćelijskih zidova ultrazvučnim tretmanom. Kao rezultat, ultrazvučna hidrodestilacija poboljšava ekstrakciju eteričnog ulja za cca. 40 % u poređenju sa konvencionalnom hidrodestilacijom.
Sonikatori za proizvodnju cvjetnih ekstrakata
Hielscher sonikatori su poznati po svojoj izvrsnosti u proizvodnji cvijeća i cvjetova, posebno zbog svojih naprednih sposobnosti homogenizacije i ekstrakcije. Nudi sonikatore svih veličina i kapaciteta obrade – od 50 vati do 16.000 vati po sonikatoru – , Hielscher ultrasonikatori visokih performansi olakšavaju efikasnu i preciznu ekstrakciju bioaktivnih spojeva, eteričnih ulja i mirisa iz botaničkih materijala. Koristeći vrhunsku ultrazvučnu tehnologiju, Hielscher sonikatori osiguravaju optimalan prinos i kvalitetu ekstrakata, čineći ih nezamjenjivim za proizvodnju visokovrijednih biljnih proizvoda, mirisa, aktivnih sastojaka i dodataka ishrani. Osim toga, njihov robustan dizajn i korisničko sučelje čine ih idealnim za procjenu kvaliteta, pružajući pouzdane i ponovljive rezultate u istraživačkim i industrijskim aplikacijama.
- visoka efikasnost
- najsavremenija tehnologija
- pouzdanost & robusnost
- podesiva, precizna kontrola procesa
- serija & U redu
- za bilo koju zapreminu
- inteligentni softver
- pametne funkcije (npr. programiranje, protokoliranje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavan i siguran za rad
- nisko održavanje
- CIP (čišćenje na mjestu)
Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany
Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni procesi ekstrakcije mogu se linearno skalirati na bilo koji proizvodni kapacitet. Ultrazvučni ekstraktori mogu raditi u batch i inline modu.
Činjenice koje vrijedi znati
Koja je razlika između ružine vodice, apsoluta ruže i hidrolata ruže?
Ružina vodica, apsolut ruže i hidrolat ruže su svi dobijeni od ruža, ali se razlikuju po načinu proizvodnje i hemijskom sastavu.
ružina voda: Ružina voda je nusprodukt procesa parne destilacije koji se koristi za ekstrakciju eteričnog ulja ruže. Sadrži komponente latica ruže rastvorljive u vodi, dajući delikatan cvetni miris i ukus. Ružina voda se obično koristi u kulinarstvu, proizvodima za njegu kože i aromaterapiji zbog svog ugodnog mirisa i potencijalnih zdravstvenih prednosti.
Da biste pročitali više o ultrazvučno pojačanoj hidrodestilaciji, kliknite ovdje!
Apsolutna ruža: Apsolut ruže je aromatično ulje ekstrahirano iz ružinih latica ekstrakcijom rastvaračem, obično heksanom ili drugim rastvaračem. Ova metoda je efikasnija za ekstrakciju mirisnih spojeva iz latica, što rezultira visoko koncentriranim i mirisnim uljem.
Apsolut ruže se obično koristi u parfimeriji i vrhunskim kozmetičkim proizvodima zbog svog intenzivnog i dugotrajnog cvjetnog mirisa.
Hidrolat ruže (cvjetna voda ruže):
Hidrolat ruže, poznat i kao ružina cvjetna voda, hidrosol ruže ili destilat ruže, je voda koja ostaje nakon parne destilacije latica ruže za ekstrakciju eteričnog ulja ruže. Sadrži biljne spojeve rastvorljive u vodi, kao i neke od molekula eteričnih ulja, dajući mu blag miris i terapeutska svojstva. Hidrolat ruže nudi sličan profil arome, ali ima razrijeđenu formulaciju na bazi vode.
Hidrolat ruže se često koristi u njezi kože kao tonik, maglica za lice ili kao sastojak kozmetičkih formulacija zbog svojih hidratantnih, umirujućih i osvježavajućih kvaliteta.
Svaka od ovih tekućina dobivenih iz ruže može se proizvesti ultrazvučnom ekstrakcijom i ima jedinstvene karakteristike i prednosti, koje ih čine dragocjenim sastojkom u kulinarstvu, kozmetici i terapeutici.
Ultrazvučna ekstrakcija se koristi za izolaciju bioaktivnih spojeva iz biljaka.
Bioaktivni spojevi u botaničkim ekstraktima
Bioaktivna jedinjenja su prirodne hemijske supstance koje se nalaze u biljkama, životinjama i drugim organizmima koje utiču na živa tkiva. Oni igraju značajnu ulogu u promociji zdravlja i prevenciji bolesti. Ova jedinjenja se mogu široko klasifikovati u nekoliko kategorija na osnovu njihove hemijske strukture i bioloških funkcija. Evo glavnih vrsta bioaktivnih jedinjenja:
- polifenoli
Polifenoli su raznolika grupa spojeva poznatih po svojim antioksidativnim svojstvima. Mogu se dalje podijeliti u nekoliko klasa:
Flavonoidi : Uključuje flavonole (npr. kvercetin), flavone (npr. luteolin), flavanone (npr. hesperidin), flavanole (npr. katehine), izoflavone (npr. genistein) i antocijanine (npr. cijanidin).
Fenolne kiseline : Uključuje hidroksibenzojeve kiseline (npr. galičnu kiselinu) i hidroksicimetne kiseline (npr. kofeinsku kiselinu).
Tanini: kondenzovani tanini (proantocijanidini) i tanini koji se mogu hidrolizovati (galotanini).
Stilbeni: Resveratrol je najpoznatiji stilbene.
Lignani: nalaze se u sjemenkama, posebno u lanenom sjemenu (npr. secoisolariciresinol). - terpenoidi
Terpenoidi, takođe poznati kao izoprenoidi, potiču od petougljičnih izopren jedinica i uključuju:
Karotenoidi : Uključuje karotene (npr. β-karoten) i ksantofile (npr. lutein, zeaksantin).
Monoterpeni: kao što su limonen i mentol.
Seskviterpeni: kao što je kurkumin.
Diterpeni: kao što je taksol.
Triterpeni: Kao što su saponini i steroli (npr. β-sitosterol).
Tetraterpeni: kao što su likopen i astaksantin. - alkaloidi
Alkaloidi su spojevi koji sadrže dušik i često imaju izražene fiziološke efekte:
Pirolidin i piperidin alkaloidi: kao što je nikotin.
Tropanski alkaloidi: kao što su atropin i kokain.
Kinolinski alkaloidi: kao što je kinin.
Izohinolinski alkaloidi: kao što su morfin i kodein.
Indol alkaloidi: kao što su strihnin i rezerpin.
Imidazolski alkaloidi: kao što je pilokarpin.
Piridinski alkaloidi: kao što je piperin. - glikozidi
Glikozidi se sastoje od dijela šećera koji je vezan za dio koji nije šećer (aglikone). Oni uključuju:
Srčani glikozidi: kao što je digoksin.
Antrakinonski glikozidi: kao što je aloin.
Flavonoidni glikozidi: gde je aglikon flavonoid (npr. rutin). - saponini
Saponini su glikozidi sa svojstvima sličnih sapunu:
Steroidni saponini: nalaze se u biljkama kao što je jam (npr. diosgenin).
Triterpenoidni saponini: nalaze se u mahunarkama (npr. sojasaponini). - Organosulfur Compounds
Ova jedinjenja sadrže sumpor i imaju značajne zdravstvene prednosti:
Glukozinolati: nalaze se u povrću krstaša (npr. sulforafan).
Tiosulfinati: kao što je alicin iz belog luka. - vitamini
Vitamini su organska jedinjenja potrebna u malim količinama za zdravlje:
Vitamini rastvorljivi u mastima: Uključuje vitamine A (retinoide), D (kalciferole), E (tokoferole i tokotrienole) i K (filokinone i menakinone).
Vitamini rastvorljivi u vodi: Uključuje vitamine B-kompleksa (npr. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) i vitamin C (askorbinsku kiselinu). - masne kiseline
Masne kiseline, posebno esencijalne masne kiseline, igraju ključnu ulogu u zdravlju:
Omega-3 masne kiseline: kao što su eikozapentaenska kiselina (EPA) i dokozaheksaenska kiselina (DHA).
Omega-6 masne kiseline: kao što su linolna kiselina (LA) i arahidonska kiselina (AA). - Peptidi i proteini
Bioaktivni peptidi i proteini imaju različite fiziološke efekte:
Antimikrobni peptidi: kao što su defenzini.
Inhibitori enzima: kao što su ACE inhibitori iz proteina mlijeka. - polisaharidi
Polisaharidi imaju imunomodulatorne i druge zdravstvene prednosti:
β-glukani: nalaze se u zobi i gljivama.
Glikozaminoglikani: kao što su hijaluronska kiselina i hondroitin sulfat.
Svaki od ovih bioaktivnih spojeva nudi širok spektar prednosti od antioksidativnog djelovanja do protuupalnih učinaka. Sonikacija je vrlo efikasna tehnika za izolaciju ovih bioaktivnih spojeva iz biljaka.
Literatura / Reference
- 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 proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.