Ultrazvučna ekstrakcija polifenola iz listova masline
Ekstrakti listova masline su moćan dodatak ishrani i terapeutski jer sadrži jake antioksidanse kao što su polifenoli oleuropein, hidroksitirosol i verbaskozid. Ultrazvučna ekstrakcija je visokoefikasna tehnika za oslobađanje i izolaciju bioaktivnih jedinjenja kao što su polifenoli, flavoni i terpenoidi iz listova masline.
Ultrazvučna ekstrakcija bioaktivnih jedinjenja iz listova masline
Ultrazvučna ekstrakcija listova masline pomoću sonikatora tipa sonde nudi prednosti kao što su efikasnost, povećani prinos, očuvanje bioaktivnosti, održivost, jednostavnost rada i isplativost u poređenju sa konvencionalnim metodama ekstrakcije. Ove prednosti ga čine atraktivnom opcijom za istraživače i industrije koje žele ekstrahirati bioaktivne spojeve iz listova masline za različite primjene, uključujući farmaceutske proizvode, nutraceutike i funkcionalnu hranu.
Istražimo detaljno prednosti ultrazvučne ekstrakcije listova masline:
- Efikasnost: Sonikatori tipa sonde isporučuju ultrazvučne talase visokog intenziteta direktno u uzorak, promovišući brzu i efikasnu ekstrakciju. Ovo omogućava kraće vrijeme ekstrakcije u odnosu na konvencionalne metode, smanjujući potrošnju energije i povećavajući produktivnost.
- Povećani prinos:Ultrazvučni talasi remete ćelijske zidove i pojačavaju oslobađanje intracelularnih jedinjenja, što dovodi do većeg prinosa ekstrakcije. Istraživanja su pokazala da ultrazvučna ekstrakcija može značajno povećati efikasnost ekstrakcije bioaktivnih jedinjenja iz biljnog materijala u poređenju sa konvencionalnim metodama.
- Očuvanje bioaktivnosti: Ultrazvučna ekstrakcija radi na nižim temperaturama u poređenju sa drugim tehnikama ekstrakcije, smanjujući rizik od termičke degradacije jedinjenja osetljivih na toplotu. Ovo pomaže očuvanju bioaktivnosti i nutritivne kvalitete ekstrahiranih spojeva, kao što su antioksidansi, enzimi i vitamini, prisutni u listovima masline.
- Zeleno i održivo: Ultrazvučna ekstrakcija se smatra zelenom i održivom metodom ekstrakcije jer obično zahtijeva manje rastvarača i energije u usporedbi s konvencionalnim tehnikama ekstrakcije. Osim toga, proizvodi minimalan otpad i lako se može povećati za industrijsku primjenu.
Jednostavnost rada: Sonikatori tipa sonde su relativno jednostavni za rukovanje i zahtijevaju minimalno održavanje u poređenju s drugom opremom za ekstrakciju. To ih čini pogodnim za laboratorijska istraživanja, kao i za industrijsku proizvodnju. - Isplativost: Iako početna investicija u ultrazvučnu opremu može biti veća od konvencionalnih metoda ekstrakcije, povećana efikasnost i produktivnost često rezultiraju uštedama tokom vremena. Osim toga, kraće vrijeme ekstrakcije smanjuje troškove rada i povećava protok.

UIP4000hdT, 4kW moćni ultrazvučni procesor za botaničku ekstrakciju
Šta čini ekstrakt listova masline tako korisnim?
Listovi masline (Olea europaea), poljoprivredni otpad ili nusproizvod, odličan su izvor prirodnih antioksidansa. Listovi masline sadrže razne polifenole (poznate i kao biofenoli), kao što su oleuropein i oleacein. Polifenoli se prirodno javljaju u biljkama i doprinose zdravstvenim prednostima ekstrakta listova masline. Osim polifenola, listovi maslinovog drveta su bogati antioksidansima, kao što su izomeri ligstrozida, hidroksitirosol, tirozol i kafeinska kiselina.
Ekstrakt listova masline je koncentrat fitokemikalija u listovima masline i stoga sadrži veliku količinu moćnih antioksidansa. Ekstrakt listova masline tradicionalno se koristi za jačanje imunološkog sistema. Na primjer, daje se za ublažavanje simptoma obične prehlade, kašlja i grlobolje.
Nadalje, istraživanja sugeriraju da polifenoli u ekstraktu listova masline mogu smanjiti rizik od kardiovaskularnih bolesti, sniziti razinu kolesterola, pomoći u gubitku težine, pokazati antimikrobno djelovanje i djelovati kao sredstvo protiv raka.
Iz tog razloga, ekstrakti listova masline (Olea europaea L. folium) se koriste kao aktivni sastojak u formulacijama farmaceutskih proizvoda i dijetetskih suplemenata. Nadalje, ekstrakti listova masline koriste se u dodacima ishrani, terapiji, kozmetici, kao i u hrani i pićima.
Infuzirano maslinovo ulje: Ekstrakt listova masline se također koristi za obogaćivanje maslinovih ulja kao što je ekstra djevičansko maslinovo ulje. Obogaćeno ekstraktom listova masline, maslinovo ulje ima bogatiji profil okusa i povećana je ORAC vrijednost maslinovog ulja. Sa maslinovim uljem natopljenim maslinovim uljem, maslinova ulja pokazuju produženi rok trajanja i veću toplinsku stabilnost jer antioksidansi uklanjaju slobodne radikale i sprječavaju užeglo.
Saznajte više o ultrazvučnoj maceraciji maslina za proizvodnju ekstra djevičanskog maslinovog ulja!
Najvažnije fitokemikalije u listovima masline
Sastav fenolnih jedinjenja u listovima masline uključuje oleurozide (oleuropein, verbaskozid), flavone (luteolin, diosmetin, apigenin-7-glukoza, luteolin-7-glukoza, diosmetin-7-glukoza), flavonole (rutin), flavan-3- ol (katehin) i derivati fenolne kiseline (tirozol, hidroksitirosol, vanilin, vanilinska kiselina, kafeinska kiselina). Oleuropein i hidroksitirosol su najvažniji fenolni spojevi u listovima masline.
oleuropein
Oleuropein, netoksični maslinov iridoid (vrsta monoterpenoida), je vrsta fenolnog gorkog jedinjenja. Iako je prisutan u koži zelene masline, mesu, sjemenkama i listovima, oleuropein je najzastupljeniji u listovima masline. Sa sadržajem od 6-14% suhe težine, najistaknutiji je bioaktivni molekul u maslinovim ribama. Ovisno o sorti masline, zemljištu i vremenu berbe, sadržaj oleuropeina može porasti i do 17-23% suhe težine.
hidroksitirosol
Hidroksitirosol je metabolit oleuropeina. Obje molekule poznate su po svom snažnom antioksidativnom djelovanju, koje doprinose nekim od antioksidativnih, protuupalnih i aktivnosti maslinovog ulja u borbi protiv bolesti. Hidroksitirosol ima jednu od najvećih poznatih vrijednosti ORAC (kapaciteta apsorpcije radikala kisika) uočenih u prirodnim antioksidansima.
Ekstrakt lista masline punog spektra sadrži brojne polifenole, antioksidanse i druge fitokemikalije, koje imaju sinergistički učinak. Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana tehnika ekstrakcije, koja oslobađa sve fitokemikalije iz listova masline i na taj način proizvodi vrlo moćan širokopojasni ekstrakt.
Šta je ultrazvuk i ultrazvučna ekstrakcija?
Ultrazvuk se definiše kao zvučne vibracije sa više od 20kHz, odnosno više od 20.000 oscilacija u sekundi. Ovo je područje koje je iznad spektra ljudskog sluha. Ultrazvuk tako pokriva vrlo veliki raspon akustičnih vibracija, što znači da brojne različite primjene spadaju u područje ultrazvuka. Najpoznatiji primjeri upotrebe uključuju procedure snimanja kod doktora, pomoć pri parkiranju u automobilima i ispitivanje materijala bez razaranja. Za navedene primjere koristi se visokofrekventni, nedestruktivni ultrazvuk.
Ultrazvuk velike snage definira se kao zvučni valovi visokog intenziteta, niske frekvencije frekvencije od cca. 20-60kHz. Ovi energetski gusti zvučni valovi stvaraju naizmjenične cikluse visokog pritiska (kompresija) i cikluse niskog pritiska (razrjeđivanje) u tekućinama. Tokom ciklusa niskog pritiska, ultrazvučni talasi visoke energije stvaraju male vakuumske mehuriće ili praznine u tečnosti. Kada ovi mehurići dostignu zapreminu u kojoj ne mogu da apsorbuju dalju energiju, oni pucaju tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen implozije mjehurića poznat je kao kavitacija.
Kavitacija stvara lokalne vruće tačke u tečnosti ili kaši, koje mogu dostići temperature do 5000K i pritiske do 2000atm. Osim toga, implozija kavitacijskih mjehurića stvara mlazove tekućine pri brzinama do 280 m/s. Ovi lokalni ekstremni uvjeti uzrokuju pucanje biljnih stanica, tako da se oslobađaju bioaktivne tvari koje su zarobljene u unutrašnjosti biljne stanice. To znači da akustična kavitacija ometa biljne ćelije i dovodi do veće difuzije intracelularnih molekula u rastvor za ekstrakciju (otapalo), čime se povećava prenos mase. Veći prijenos mase znači veću brzinu ekstrakcije. Stoga su ultrazvučne sonde jedan od najčešće korištenih alata za proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata iz biljaka kao što su bilje, lišće, voće i drugi biljni materijali.
Ultrazvučna ekstrakcija nudi različite prednosti kao što su potpuna ekstrakcija / vrlo visoki prinosi, skraćeno vrijeme ekstrakcije, poboljšana efikasnost, kompatibilnost sa bilo kojim rastvaračem i netermalna ekstrakcija.

Na slici je prikazana tečna hromatografija ultravisokih performansi sa hromatogramom detektora diode (UHPLC-DAD) ultrazvučno ekstrahovanih fenola iz listova masline. Vrhovi 1 i 2 su detektovani na 325 nm (crvene linije), dok je pik 3 (plava linija) detektovan na 280 nm.
slika i studija: Giocometti, J. et al. (2018)

ultrazvučni ekstraktor UIP2000hdT (2kW) sa šaržnim reaktorom
Ekstrakti listova masline proizvedeni sonikacijom
Ekstremni uslovi okoline u zoni „vruće tačke“ ultrazvučne kavitacije imaju različite efekte na biljni materijal i njegovu sposobnost ekstrakcije. To uključuje prevazilaženje selektivne permeabilnosti stanične membrane, povećanu razmjenu tvari između unutrašnjosti stanice i rastvarača, mehaničko oštećenje ćelije i oslobađanje intracelularnih supstanci (tj. fito-hemikalija kao što su oleuropvin, hidroksitirozol, galna kiselina itd.) . Ovi efekti rezultiraju visokim prinosom visokokvalitetnih ekstrakata u vrlo kratkom vremenu sonikacije. Ultrazvučni procesor od 400 vati kao nprHielscherov UP400St može obraditi 10 litara botaničke smjese u roku od 5-8 minuta. Industrijski ultrasonikatori obrađuju gnojnicu koja se sastoji od biljnog materijala i rastvarača u kontinuiranom toku. Medij se pumpa kroz ultrazvučni reaktor i tamo se ultrazvučno obrađuje. U industrijskoj skali, UIP4000hdT (4kW) može postići pribl. 3L/min.
Zbog visokog prinosa ekstrakta i brzine procesa, ultrazvučna ekstrakcija je posebno efikasna. Stoga je ultrazvuk brzo prilagođen od strane više proizvođača ekstrakta koji proizvode visokokvalitetne ekstrakte, npr. CBD, kanabinoide, vanilu, alge, đumbir i brojne druge botaničke ekstrakte. Ultrazvučna kavitacija može postići prinos ekstrakta od 95-99% aktivnog jedinjenja sadržanog u biljci. Na primjer, istraživanje je pokazalo efikasnost ekstrakcije od 99,27% za oslobađanje ukupnih fenola iz listova masline. (Luo, 2011) Ultrazvučni proces se može optimalno prilagoditi sirovini i željenom kvalitetu ekstrakta podešavanjem parametara procesa (ultrazvučna amplituda, temperatura, pritisak, viskoznost).
Ultrazvučna ekstrakcija je kompatibilna sa gotovo svim vrstama otapala. Za ultrazvučno potpomognutu ekstrakciju listova masline, 80% vodeni etanol se pokazalo najefikasnijim. Ali prinos ekstrakcije za specifične fitokemijske spojeve može se promijeniti odabirom drugog rastvarača s drugačijim polaritetom (npr. metanol).
Zainteresovani ste za povećanje prinosa ekstra djevičanskog maslinovog ulja tokom malaksacije? Zatim kliknite ovdje da saznate više o ultrazvučnoj malaksaciji EVOO-a!
Prednosti ultrazvučnih sistema za ekstrakciju
Prednosti ultrazvučne ekstrakcije su visok prinos ekstrakcije, slobodan izbor rastvarača (npr. voda, etanol, mješavina vode i etanola, maslinovo ulje, itd.), kao i jednostavan i siguran rad. Zbog intenzivnih mehaničkih sila ultrazvučne obrade, ekološki i blagi rastvarači kao što su voda, etanol itd. su obično dovoljni za postizanje izvanredne brzine ekstrakcije i prinosa. Kao rezultat toga, ultrazvučna ekstrakcija skraćuje vrijeme ekstrakcije i omogućava smanjenu upotrebu rastvarača ili upotrebu blažih, nježnijih otapala. To znači da ultrazvučna ekstrakcija omogućava i veće stope ekstrakcije i zdravije ekstrakte (npr. ekstrakte hladne vode). Pošto se temperatura procesa može precizno kontrolisati tokom obrade ultrazvukom, izbegava se termička razgradnja ekstrakata usled previsokih temperatura, kao i isparavanje supstanci.
U poređenju sa superkritičnim CO2 ekstraktor, troškovi nabavke ultrazvučnog ekstraktora su niski. Ultrazvučni procesori takođe mogu osvojiti bodove u smislu operativnih troškova, jednostavnog rada i zaštite na radu.
- Potpuna ekstrakcija
- Veći prinosi
- Brzi proces
- Kompatibilan sa bilo kojim rastvaračem
- netermički proces
- jednostavan i siguran za rad
- nisko održavanje
Ultrasonics – za manje količine do industrijske proizvodnje
Posebna karakteristika ultrazvučne obrade je linearna skalabilnost procesa ekstrakcije. Studije izvodljivosti i proizvodnja manjih serija lako se mogu izvesti sa praktičnim ultrazvučnim uređajem u otvorenoj posudi. Ovo olakšava testiranje efikasnosti i kvaliteta procesa ultrazvučne ekstrakcije. Svi rezultati dobijeni u malom obimu mogu se u potpunosti reproducirati i povećati. Digitalna kontrola ultrazvučnog ekstraktora i automatsko evidentiranje ultrazvučnih parametara na internoj SD kartici omogućavaju precizno praćenje procesa i ponovljivost konstantnih standarda kvaliteta. Portfolio proizvoda Hielscher Ultrasonics nudi ultrazvučne ekstraktore za svaku vagu – od 50 vati ručnih uređaja do 16.000 vati industrijskog ultrazvuka za inline proizvodnju. Zahvaljujući decenijama iskustva kompanije Hielscher Ultrasonics u ultrazvučnoj ekstrakciji i instalaciji nekoliko stotina ultrazvučnih sistema za ekstrakciju širom sveta, kompetentan i sveobuhvatan savet je zagarantovan.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
N / A | 10 do 100L/min | UIP16000 |
N / A | veći | klaster of UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

UIP4000hdT sonicator za inline preradu listova masline za proizvodnju visokokvalitetnih ekstrakata

Ultrazvučni homogenizatori velike snage od lab to pilot i industrijski skala.
Činjenice koje vrijedi znati
Zdravstvene prednosti ekstrakta listova masline
Glavne komponente u listovima masline su sekoiridoidi (vrsta monoterpenoida) kao što su oleuropein, ligstrozid, metiloleuropein i oleozid; flavanoidi kao što su apigenin, kempferol, luteolin i krizoeriol; i fenolna jedinjenja kao što su kafeinska kiselina, tirozol i hidroksitirosol. Ekstrakti listova masline imaju protuupalno djelovanje i utvrđeno je da poboljšavaju kronične bolesti (npr. dijabetes, artritis), kardiovaskularne bolesti, neurodegenerativne bolesti i aktiviraju mehanizme djelovanja protiv raka. Na primjer, blagotvorno djelovanje oleuropeina kod pacijenata sa dijabetesom povezano je sa smanjenjem oksidativnog stresa, smanjenjem krvnog tlaka, inhibicijom stvaranja uznapredovalih krajnjih produkata glikacije (AGE), smanjenjem razine glukoze u krvi, povećanjem glukoze izazvane oslobađanje inzulina i GLP-1, povećanje perifernog unosa glukoze između ostalih ćelijskih i metaboličkih efekata.
Literatura / Reference
- Sari, Hafize Ayla; Ekinci, Raci (2017): The effect of ultrasound application and addition of leaves in the malaxation of olive oil extraction on the olive oil yield, oxidative stability and organoleptic quality. Food Sci. Technol, Campinas, 37(3): 493-499, July-Sept. 2017.
- Domenico Cifá, Mihaela Skrt, Paola Pittia, Carla Di Mattia, Nataša Poklar Ulrih (2018): Enhanced yield of oleuropein from olive leaves using ultrasound‐assisted extraction. Food Science and Nutrition Vol. 6, Issue 4. June 2018.
- Pu-jun Xie, Li-xin Huang, Cai-hong Zhang, Feng You, Cheng-zhang Wang, Hao Zho (2015): Reduced-Pressure Boiling Extraction of Oleuropein Coupled with Ultrasonication from Olive Leaves (Olea europaea L.). Advances in Materials Science and Engineering 2015.
- Omar, Syed Haris (2010): Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Sci Pharm. 2010;78(2):133-54.
- Omar, Syed Haris; Kerr, Philip G.; Scott, Christopher J.; Hamlin, Adam S.; Obied, Hassan K. (2017): Olive (Olea europaea L.) Biophenols: A Nutriceutical against Oxidative Stress in SH-SY5Y Cells. Molecules 2017, 22(11), 1858.