Ekstrakcija cvijeća – blaga obrada, visoki prinosi ultrazvučnom obradom

Bilo da želite napraviti apsolut, vodu infuziranu cvijećem ili hidrolat cvjetova, ultrazvučna obrada (sonikacija) pomaže vam da povećate prinos ekstrakta cvijeća. Saznajte zašto je sonikacija idealna tehnika ekstrakcije za izolaciju osjetljivih biomolekula i eteričnih ulja iz cvijeća i latica.

Sonikacija kao idealna tehnika ekstrakcije biomolekula i eteričnih ulja iz cvijeća i cvjetova

Budući da cvijeće sadrži mnoga mirisna, aromatična i terapijski aktivna jedinjenja koja se mogu koristiti kao sastojci ljekovitih proizvoda, hrane, kozmetike i dodataka prehrani, ono je veoma tražena sirovina za potentne ekstrakte. Ultrazvučna ekstrakcija je snažna tehnika za izolaciju željenih tvari iz cvjetova. Stoga su cvjetovi veoma osjetljiv dio biljke i zahtijevaju odgovarajuće pažljiv tretman. Tu do izražaja dolaze blagi uslovi ekstrakcije ultrazvučnom obradom. Kao netermička, precizno kontrolirana metoda ekstrakcije, sonikacija daje visoke prinose ekstrakata cvijeća. Izvanredan kvalitet ekstrakta i visoka efikasnost ključne su karakteristike ultrazvučne botaničke ekstrakcije.

U ovom kratkom videu prikazujemo pripremu ružine vodice od svježih latica ruže pomoću sonikatora sa sondom UP200Ht. Ultrazvučna ekstrakcija fitohemikalija smatra se najsavremenijom metodom koja osigurava najveću efikasnost pri izolaciji osjetljivih bioaktivnih spojeva i aromatičnih molekula.

Ružina voda ultrazvučnom obradom – upute korak po korak

Da biste pripremili ružinu vodu kao što je prikazano u gornjem videu, slijedite ovdje opisane upute:

Za početak pažljivo odaberite svježe ruže (Rosa damascena) i odvojite latice od tučka cvijeta. Isjecite latice na manje komade kako biste povećali površinu.
Budući da želimo napraviti ružinu vodu, kao rastvarač koristimo pročišćenu vodu.
Stavite latice u staklenu čašu i dodajte vodu. U videu koristimo 10 velikih latica i 200mL vode.
Podesite sonikator UP200Ht: Čvrsto montirajte sonotrodu S26d14. Budući da su latice veoma osjetljiv dio biljke, amplitudu podešavamo na 70% kako bi se sve biomolekule sačuvale tokom postupka ultrazvučne ekstrakcije.
Uronite sondu u staklenu čašu i uključite sonikator. Sonicirajte oko 90 sekundi.
Nakon sonikacije profiltrirajte smjesu kako biste uklonili čvrste ostatke i dobili bistru, mirisnu ružinu vodu.
Ružinu vodu prikupite u sterilne posude za čuvanje i čuvajte je na hladnom, tamnom mjestu kako bi se održao njen kvalitet i produžio rok trajanja.
Ružinu vodu koristite u kulinarskim ili kozmetičkim primjenama.

Ultrazvučni ekstraktor UP400St i roto-vap za botaničku ekstrakciju.

Sonikator UP400ST za botaničku ekstrakciju i rotacioni uparivač za naknadnu obradu/koncentriranje ekstrakta.

Ekstrakcija eteričnih ulja ultrazvučnom obradom

Hidrodestilacija potpomognuta ultrazvukom napredna je tehnika ekstrakcije koja kombinuje tradicionalnu hidrodestilaciju s ultrazvučnom tehnologijom. Ova metoda koristi ultrazvučne talase za stvaranje kavitacije, pri čemu nastaju mali mjehurići ispunjeni parom koji implodiraju i stvaraju mikromlazove i turbulenciju. Ovi efekti pospješuju razgradnju čestica, pucanje površine i miješanje, čime se značajno poboljšavaju brzine prijenosa mase.
Proces uključuje i zagrijavanje cijele mase, što ubrzava isparavanje vode i poboljšava prijenos topline. Ovaj kombinovani pristup smanjuje vrijeme ekstrakcije, potrošnju energije i upotrebu rastvarača, zbog čega je hidrodestilacija potpomognuta ultrazvukom efikasnija i ekološki prihvatljivija u poređenju s konvencionalnim metodama.
Ključne prednosti hidrodestilacije potpomognute ultrazvukom uključuju:

Veća efikasnost ekstrakcije: Pojačano oslobađanje eteričnih ulja i vrijednih bioaktivnih jedinjenja.
Smanjeno vrijeme i energija: Kraća vremena ekstrakcije i manja potrošnja energije.
Poboljšan kvalitet: Očuvanje integriteta jedinjenja zahvaljujući blagim uslovima obrade.
Operativne prednosti: Siguran rad, kraće vrijeme pokretanja, smanjena veličina opreme i manje koraka obrade.

Skenirajuće elektronske mikrografije (SEM) listova Satureja: (A) nakon hidrodestilacije u trajanju od 4 sata i (B) nakon sono-clevenger tretmana u trajanju od 60 min.
Studija i slike: Rasouli et al., 2021

Uporedne SEM slike iznad prikazuju strukturu ćelija listova Satureja tretiranih hidrodestilacijom (lijevo) i hidrodestilacijom potpomognutom ultrazvukom (desno) i pokazuju znatno efikasniju razgradnju ćelijskih zidova ultrazvučnim tretmanom. Kao rezultat, ultrazvučna hidrodestilacija povećava ekstrakciju eteričnog ulja za oko 40 % u poređenju s konvencionalnom hidrodestilacijom.

Otkrijte kako ultrazvučnim aromatiziranjem stvoriti izuzetne doživljaje okusa! U ovom snimku pokazujemo kako pripremiti ukusno sirće aromatizirano cvjetovima zove pomoću sonikatora Hielscher UP200Ht. Pri visokoučinkovitoj sonikaciji sondom, snažni ultrazvučni valovi ekstrahiraju i prenose arome efikasnije od tradicionalnih metoda. Doživite izraženiju aromu, intenzivniji okus i brze rezultate – idealno za gurmanske kreacije. Naravno, ultrazvučno aromatiziranje djeluje sa svakom biljnom aromom i u svim tečnostima, kao što su napici, žestoka pića, začinski dodaci, umaci i sirupi.

Sonikatori za proizvodnju cvjetnih ekstrakata

Hielscher sonikatori poznati su po izvrsnosti u proizvodnji cvijeća i cvjetova, posebno zahvaljujući naprednim mogućnostima homogenizacije i ekstrakcije. Nudeći sonikatore svih veličina i kapaciteta obrade – od 50 vati do 16.000 vati po sonikatoru – , Hielscher visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji omogućavaju efikasnu i preciznu ekstrakciju bioaktivnih jedinjenja, eteričnih ulja i mirisa iz botaničkih materijala. Primjenom najsavremenije ultrazvučne tehnologije Hielscher sonikatori osiguravaju optimalan prinos i kvalitet ekstrakata, zbog čega su nezamjenjivi za proizvodnju visokovrijednih botaničkih proizvoda, mirisa, aktivnih sastojaka i dodataka prehrani. Osim toga, njihov robustan dizajn i jednostavno korisničko sučelje čine ih idealnim za procjenu kvaliteta, pružajući pouzdane i ponovljive rezultate i u istraživačkim i u industrijskim primjenama.

Zašto Hielscher Ultrasonics?

visoka efikasnost
najsavremenija tehnologija
pouzdanost & robusnost
podesiva, precizna kontrola procesa
šaržno & inline
za bilo koji volumen
inteligentni softver
pametne funkcije (npr. programabilnost, protokoliranje podataka, daljinsko upravljanje)
jednostavan i siguran za rukovanje
nizak nivo održavanja
CIP (čišćenje na licu mjesta)

Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – kvalitet proizveden u Njemačkoj

Hielscher ultrazvučni uređaji poznati su po najvišem kvalitetu i standardima dizajna. Robustnost i jednostavno rukovanje omogućavaju besprijekorno uklapanje naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Hielscher ultrazvučni uređaji lako se nose s teškim uslovima i zahtjevnim okruženjima.

Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana kompanija i posebnu pažnju poklanja visokoučinkovitim ultrazvučnim uređajima koje odlikuju najsavremenija tehnologija i jednostavnost korištenja. Naravno, Hielscher ultrazvučni uređaji u skladu su s CE oznakom i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

U ovoj prezentaciji upoznajemo vas s proizvodnjom biljnih ekstrakata. Objašnjavamo izazove proizvodnje visokokvalitetnih biljnih ekstrakata i kako vam sonikator može pomoći da ih savladate. Ova prezentacija pokazat će vam kako funkcionira ultrazvučna ekstrakcija. Saznat ćete koje prednosti možete očekivati od upotrebe sonikatora za ekstrakciju i kako možete uključiti ultrazvučni ekstraktor u svoju proizvodnju ekstrakata.

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Prevladajte usko grlo botaničke ekstrakcije uz Hielscher Ultrasonics! Ultrazvučna ekstrakcija može se linearno skalirati na bilo koju veličinu proizvodnje.

Procesi ultrazvučne ekstrakcije mogu se linearno skalirati na bilo koji proizvodni kapacitet. Ultrazvučni ekstraktori mogu raditi u šaržnom i inline režimu.

Povezane teme

Činjenice vrijedne znanja

Koja je razlika između ružine vode, apsoluta ruže i hidrolata ruže?

Ružina voda, apsolut ruže i hidrolat ruže potječu od ruža, ali se razlikuju po načinu proizvodnje i hemijskom sastavu.

Ružina voda: Ružina voda je nusproizvod procesa destilacije vodenom parom koji se koristi za ekstrakciju eteričnog ulja ruže. Sadrži u vodi topive komponente latica ruže, koje daju nježan cvjetni miris i aromu. Ružina voda se uobičajeno koristi u kulinarstvu, proizvodima za njegu kože i aromaterapiji zbog ugodnog mirisa i potencijalnih zdravstvenih koristi.
Da biste saznali više o hidrodestilaciji pojačanoj ultrazvukom, kliknite ovdje!

Apsolut ruže: Apsolut ruže je aromatično ulje ekstrahovano iz latica ruže ekstrakcijom rastvaračem, obično heksanom ili drugim rastvaračem. Ova metoda je efikasnija za ekstrakciju mirisnih jedinjenja iz latica, što daje visoko koncentrisano i mirisno ulje.
Apsolut ruže se uobičajeno koristi u parfumeriji i vrhunskim kozmetičkim proizvodima zbog intenzivnog i dugotrajnog cvjetnog mirisa.

Hidrolat ruže (cvjetna voda ruže):
Hidrolat ruže, poznat i kao cvjetna voda ruže, hidrosol ruže ili destilat ruže, jest voda koja ostaje nakon destilacije latica ruže vodenom parom radi ekstrakcije eteričnog ulja ruže. Sadrži u vodi topiva biljna jedinjenja kao i neke molekule eteričnog ulja, što mu daje blag miris i terapijska svojstva. Hidrolat ruže nudi sličan aromatični profil, ali ima razrijeđeniju formulaciju na bazi vode.
Hidrolat ruže se često koristi u njezi kože kao tonik, sprej za lice ili sastojak kozmetičkih formulacija zbog hidratantnih, umirujućih i osvježavajućih svojstava.

Svaka od ovih tečnosti dobijenih iz ruže može se proizvesti ultrazvučnom ekstrakcijom i ima jedinstvene karakteristike i prednosti zbog kojih je dragocjen sastojak u kulinarstvu, kozmetici i terapeutici.

Ultrazvučna ekstrakcija je najefikasnija tehnika za proizvodnju visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata. Hielscher Ultrasonics proizvodi najsofisticiranije sonikatore za obradu tečnosti poput botaničke ekstrakcije.

Ultrazvučna ekstrakcija koristi se za izolaciju bioaktivnih jedinjenja iz biljaka.

Bioaktivna jedinjenja u botaničkim ekstraktima

Bioaktivna jedinjenja su prirodno prisutne hemijske tvari koje se nalaze u biljkama, životinjama i drugim organizmima i koje djeluju na živa tkiva. Imaju značajnu ulogu u promociji zdravlja i prevenciji bolesti. Ova jedinjenja se mogu široko klasificirati u nekoliko kategorija na osnovu njihove hemijske strukture i bioloških funkcija. Evo glavnih vrsta bioaktivnih jedinjenja:

Polifenoli
Polifenoli su raznolika grupa jedinjenja poznatih po antioksidativnim svojstvima. Mogu se dalje podijeliti u nekoliko klasa:
Flavonoidi: Uključuju flavonole (npr. kvercetin), flavone (npr. luteolin), flavanone (npr. hesperidin), flavanole (npr. katehine), izoflavone (npr. genistein) i antocijanine (npr. cijanidin).
Fenolne kiseline : Uključuju hidroksibenzojeve kiseline (npr. galnu kiselinu) i hidroksicimetne kiseline (npr. kafeinsku kiselinu).
Tanini: Kondenzirani tanini (proantocijanidini) i hidrolizirajući tanini (galotanini).
Stilbeni: Resveratrol je najpoznatiji stilben.
Lignani: Nalaze se u sjemenkama, posebno sjemenkama lana (npr. sekoizolaricirezinol).
Terpenoidi
Terpenoidi, poznati i kao izoprenoidi, nastaju od izoprenskih jedinica s pet ugljikovih atoma i uključuju:
Karotenoidi: Uključuju 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 jedinjenja koja sadrže azot i često imaju izražene fiziološke efekte:
Pirolidinski i piperidinski alkaloidi : Kao što je nikotin.
Tropanski alkaloidi : Kao što su atropin i kokain.
Hinolinski alkaloidi : Kao što je kinin.
Izohinolinski alkaloidi : Kao što su morfin i kodein.
Indolni alkaloidi : Kao što su strihnin i rezerpin.
Imidazolni alkaloidi : Kao što je pilokarpin.
Piridinski alkaloidi : Kao što je piperin.
Glikozidi
Glikozidi se sastoje od šećernog dijela vezanog za nešećerni dio (aglikon). Uključuju:
Srčani glikozidi : Kao što je digoksin.
Antrakinonski glikozidi : Kao što je aloin.
Flavonoidni glikozidi : Gdje je aglikon flavonoid (npr. rutin).
Saponini
Saponini su glikozidi sa svojstvima sličnim sapunu:
Steroidni saponini : Nalaze se u biljkama poput jama (npr. diosgenin).
Triterpenoidni saponini : Nalaze se u mahunarkama (npr. sojasaponini).
Organosumporna jedinjenja
Ova jedinjenja sadrže sumpor i imaju značajne zdravstvene koristi:
Glukozinolati : Nalaze se u krstašicama (npr. sulforafan).
Tiosulfinati : Kao što je alicin iz bijelog luka.
Vitamini
Vitamini su organska jedinjenja potrebna u malim količinama za zdravlje:
Vitamini topivi u mastima : Uključuju vitamine A (retinoide), D (kalciferole), E (tokoferole i tokotrienole) i K (filohinon i menahinone).
Vitamini topivi u vodi : Uključuju 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, imaju 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 mliječnih proteina.
Polisaharidi
Polisaharidi imaju imunomodulatorna i druga zdravstvena djelovanja:
β-glukani : Nalaze se u zobi i gljivama.
Glikozaminoglikani : Kao što su hijaluronska kiselina i hondroitin sulfat.

Svako od ovih bioaktivnih jedinjenja nudi širok spektar koristi, od antioksidativne aktivnosti do protivupalnih efekata. Sonikacija je vrlo efikasna tehnika za izolaciju ovih bioaktivnih jedinjenja 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.