Ekstrakcija ruzmarina pomoću ultrazvuka

Ruzmarin je mirisna, zimzelena biljka bogata bioaktivnim jedinjenjima i eteričnim uljima, koja se koriste u medicinskim, prehrambenim i kozmetičkim proizvodima. Ultrazvučna ekstrakcija je blaga, ali visoko efikasna tehnika za izolaciju bioaktivnih jedinjenja i eteričnih ulja iz ruzmarina i drugih biljaka. Ultrazvučna ekstrakcija daje veće prinose i superioran kvalitet ekstrakta u kratkom vremenu obrade.

Proizvodnja ekstrakta ruzmarina sa ultrazvučnošću

Ultrazvučnici su veoma efikasni kada je u pitanju proizvodnja botaničkih ekstrakata. Ultrazvuk je blaga, netermalna tehnika ekstrakcije, koja omogućava blagu obradu i izolaciju delikatnih bioaktivnih molekula iz biljaka. Kako se sonicacija primjenjuje samo na čisto mehaničke sile, izbjegava se oštećenje molekula osjetljivih na toplinu. To omogućava pripremu ekstrakta punog spektra koji sadrži brojne bioaktivne spojeve, koji međusobno stupaju u interakciju i rezultiraju takozvanim efektom pratnje. Na primjer, ultrazvučni ekstrakt ruzmarina sadrži velike količine bioaktivnih molekula kao što su karnozinska kiselina, karnosol, rozmarinska kiselina, oleanolna kiselina, ursolna kiselina, kamfor, 1,8-cineol, p-kumarna kiselina i kofeinska kiselina.
Da bi se dobio ekstrakt ruzmarina, bioaktivna jedinjenja se izoluju iz igličastog lišća biljke ruzmarina (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Obično se koristi kao prirodni konzervans i aromatsko sredstvo u prehrambenoj i kozmetičkoj industriji.

Ekstrakt ruzmarina sadrži nekoliko bioaktivnih jedinjenja, uključujući antioksidanse kao što su karnozinska kiselina i rozmarinska kiselina, za koje je dokazano da imaju antiinflamatorna, antimikrobna i antikancerogena svojstva. Ova svojstva čine ekstrakt ruzmarina korisnim za očuvanje svježine i kvaliteta prehrambenih proizvoda, kao i za pružanje potencijalnih zdravstvenih koristi u dijetetskim suplementima i prirodnim lijekovima.
U prehrambenoj industriji, ekstrakt ruzmarina se često dodaje prerađenom mesu, pecivima i grickalicama kako bi se produžio rok trajanja i sprečila oksidacija. Takođe se koristi kao prirodno aromatično sredstvo u sosovima, prelivima i marinadama.
U kozmetičkoj industriji, ekstrakt ruzmarina se koristi u proizvodima za negu kože i kosu zbog svojih antioksidativnih i antiinflamatornih svojstava, koja mogu pomoći u zaštiti i negovanju kože i kose. Također se koristi kao prirodni miris i boja u nekim kozmetičkim proizvodima.

Kako proizvodnja ekstrakta ruzmarina funkcioniše pomoću ultrazvučnika tipa sonde?

Proizvodnja ekstrakta ruzmarina pomoću ultrazvučnika tipa sonde obično uključuje sljedeće korake:

1. Priprema ružmarina: Listovi ruzmarina se čiste, suše i melju u fini prah.
2. Izvlacenje: Mljeveni ružmarin u prahu miješa se s rastvaračem kao što su etanol ili voda, a smjesa se sonicira pomoću ultrazvučnika tipa sonde. Ultrazvučni sistem koristi visokofrekventne zvučne talase za stvaranje kavitacionih mehurića, koji pomažu u razgradnji biljnog materijala i oslobađanju aktivnih jedinjenja.
3. Filtriranje: Smjesa se filtrira kako bi se uklonio bilo koji preostali biljni materijal, ostavljajući za sobom tečni ekstrakt.
4. Koncentracija: Tečni ekstrakt se koncentrira pomoću rotacionog isparivača ili druge pogodne metode, kako bi se povećala koncentracija aktivnih spojeva.
5. Sušenje: Koncentrirani ekstrakt se suši odgovarajućom metodom, kao što je sušenje sprejom ili zamrzavanje sušenja (liofilizacija) kako bi se proizveo ekstrakt u obliku suhog praha.
6. Pakovanje: Suvi prah se zatim pakuje i čuva na hladnom, suvom mestu dok ne bude spreman za upotrebu.

Upotreba ultrazvučnika tipa sonde u procesu ekstrakcije omogućava efikasniju i efikasniju ekstrakciju aktivnih jedinjenja iz listova ruzmarina, što rezultira kvalitetnijim ekstraktom sa većom koncentracijom korisnih jedinjenja. Pored toga, ova metoda se može koristiti u velikim razmerama, što je čini pogodnom za komercijalnu proizvodnju. Hielscher ultrazvučni sistemi omogućavaju preciznu kontrolu parametara procesa i linearno skaliranje procesa ekstrakcije na bilo koji željeni volumen.

Naučno dokazana superiornost ultrazvučne ekstrakcije ruzmarina

U svom naučno-istraživačkom izveštaju, Dhoubi et al. (2020) istražuju uticaj različitih metoda ekstrakcije na hemijski sastav i antioksidativnu snagu ekstrakta Rosmarinus officinalis L. Oni upoređuju tri metode ekstrakcije: superkritičnu ekstrakciju tečnosti, ultrazvučnu ekstrakciju (UAE) pomoću Hielscher ultrazvučnika UIP1000hdT i mikrotalasno potpomognutu ekstrakciju (MAE).

Detalji studije:

• Autori su otkrili da metoda ekstrakcije značajno utiče na hemijski sastav i antioksidativnu potenciju ekstrakta ruzmarina. U poređenju sa drugim tehnikama ekstrakcije superkritične ekstrakcije tečnosti i mikrotalasne, ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija dala je najbolje rezultate.
• Ultrazvučni ekstrakt ruzmarina sa etanolom bio je veoma bogat polifenolima.
• Kod sonicacije je uočen veći antioksidativni kapacitet u kratkom vremenu ekstrakcije (10 min).

Protokol za ekstrakciju ultrazvučnog ruzmarina

Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija izvedena je u ultrazvučnom ultrazvučniku sonde (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, pogledajte sliku ispod). Mješavina ruzmarina u prahu i apsolutnog etanola (1:3 w/v) stavljena je u reaktor dvostruke jakne i izložena ultrazvuku na 750 W tokom 10 min. Temperatura ekstrakcije je regulisana na 25°C. Ultrazvučni ekstrakt je centrifugiran na 4000 o/min tokom 10 minuta. Supernatant je uklonjen i koncentriran pod vakuumom pomoću rotacionog vakuumskog isparivača.

Konkretno, ultrazvučna ekstrakcija proizvela je ekstrakte sa većom koncentracijom ukupnih fenolnih jedinjenja, flavonoida i karotenoida, kao i većom antioksidativnom aktivnošću, u poređenju sa maceracijom. Pored toga, ultrazvučna ekstrakcija je bila efikasnija metoda, proizvodeći veće prinose ekstrakta u kraćem vremenskom periodu.
Autori zaključuju da je izbor metode ekstrakcije važan faktor koji treba uzeti u obzir prilikom proizvodnje ekstrakta ruzmarina za upotrebu u prehrambenoj, kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji. Ultrazvučna ekstrakcija je obećavajuća metoda ekstrakcije koja može proizvesti snažnije i efikasnije ekstrakte sa većim prinosima.
Istraživački tim je zaključio da “Među ispitivanim ekstraktima, ultrazvučno ekstrahirani ružmarin pokazao je veću antioksidativnu aktivnost prema testovima antioksidativne aktivnosti. To se odnosilo na veći ukupni sadržaj fenola, a posebno na sadržaj karnozinske kiseline i rozmarinske kiseline. Štaviše, testiran na ljudskim ćelijama fibroblasta izloženim oksidativnom stresu, naš ultrazvučni ekstrakt je izveo snažnu antioksidativnu aktivnost u poređenju sa galnom kiselinom i N-acetil cisteinom. Stoga, u cilju zamene sintetičkih antioksidanata, naš ultrazvučno pripremljeni ekstrakt ruzmarina, prirodni izvor antioksidanata, može biti od interesa za nekoliko industrijskih primena.”

Ultrazvučni efekti visokih performansi za ekstrakciju ruzmarina i biljaka

Hielscher Ultrasonics proizvodi i isporučuje ultrazvučnike visokih performansi u bilo kojoj snazi i veličini. Naš portfolio ultrazvučnih homogenizatora i ekstraktora kreće se od ručnih, prenosivih uređaja do potpuno industrijskih proizvodnih sistema za linijske obrade velikih količina u komercijalnom obimu.

Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvalitet proizveden u Nemačkoj

Hielscher ultrazvučni sistemi su poznati po svojim najvišim standardima kvaliteta i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnika u industrijske objekte. Teškim uslovima i zahtevnim okruženjima lako upravljaju Hielscher ultrazvučnici.

Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučnike visokih performansi sa najsavremenijom tehnologijom i jednostavnošću upotrebe. Naravno, Hielscher ultrazvučnici su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahteve UL, CSA i RoHs.
Kontaktirajte nas odmah! Naše dobro obučeno, dugogodišnje tehničko osoblje rado će sa Vama razgovarati o Vašem procesu ekstrakcije i preporučiti Vam najprikladniji ultrazvučni ekstraktor!

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: