Ultrazvučna ekstrakcija ekstrakta maslinovog lista

Ekstrakti maslinovog lista su moćan dodatak prehrani i terapeutski jer sadrži jake antioksidane kao što su polifenoli oleuropein, hidroksitirozol i verbaskoside. Ultrazvučna ekstrakcija je vrlo efikasna tehnika za oslobađanje i izolaciju bioaktivnih spoja kao što su polifenoli, flavoni i terpenoidi iz maslinova lišće.

Ekstrakt maslinovog lista

Maslina (Olea europaea) lišće, poljoprivredni otpad ili nuprodukt, su veliki izvor OS prirodni antioksidansi. Maslinovi lišće sadrže razne polifenole (poznate i kao biofenoli), kao što su oleuropein i oleacein. Polifenoli se prirodno javljaju u biljkama i doprinose zdravstvenim prednostima ekstrakta lista maslina. Osim polifenola, lišće masline je bogato antioksidansima, kao što su izomeri ligstrozida, hidroksitirosol, tirozol i kofeidna kiselina.
Ekstrakt maslinovog lista je koncentrat fitokemičara u listovima maslina i sadrži time veliku količinu snažnih antioksidanata. Ekstrakt maslinovog lista se tradicionalno koristi za jačanje imunoloskog sistema. Na primjer, daje se za ameliorate simptome uobičajene prehlade, kašlja i grla.
Nadalje, istraživanja pokazuju da polifenoli u ekstraktu lista maslina mogu smanjiti rizik od kardiovaskularnih bolesti, niže razine holesterola, pomoći kod mršavljenje, izložiti antimikrobne efekte, i djelovati kao anti-rak agens.
Iz tog razloga, ekstrakti iz lišće maslina (Olea europaea L. folium) se koriste kao aktivni sastojak u formulacijama proizvoda farmaceutskih proizvoda i dodataka prehrani. Nadalje, ekstrakti maslinovog lista se koriste u nutricionim dodacima, terapiji, kozmetici, kao i hrani i napicima.
Infused Maslinovo ulje: Ekstrakt maslinovog lista se koristi i za obogaćivanje maslinovog ulja kao što je ekstra djevičanska maslinovo ulje. Učvrsten ekstraktom maslinovog lista, maslinovo ulje ima bogatiji profil okusa i ORAC vrijednost maslinovog ulja je povećana. Sa maslinovim listom infusovanim maslinovim uljima ispoljavaju poboljšani životni vakuum i veću toplotnu stabilnost kao antioksidansi prožderu slobodne radikale i sprečavaju ubjedljivost.

Spojovi maslinovog lista

Sastav fenoliskih spoja u maslinovim lišćem uključuje oleuroside (oleuropein, verbascoside), flavone (luteolin, Diosmetin, apigenin-7-glukoza, luteolin-7-glukoza, diosmetin-7-glukoza), flavonoli (rutin), flavan-3-ols (katehin) i fenolsicni derivati (tirol, hidroksitirozol, vanilin, vanilna kiselina, kofeitna kiselina). Oleuropein i hidroksitirosol su najvažniji fenolični spoj u maslinovim lišćem.

Oleuropein

Oleuropein, netoksičan maslinov iridoid (vrsta monoterpenoida), je vrsta fenoličnog gorkog spoja. Dok je prisutan u zelenoj maslinovoj koži, mesu, sejmovima i lišćem, oleuropein je najobilnije nađen u maslinovim lišćem. Sa sadržajem od 6-14% suhe težine to je najprominentnija bioaktivna molekula u maslinovim lavesima. U zavisnosti od maslinova kultivara, tla i vremena žetve, sadržaj oleuropeina može čak porasti i do 17-23% suhe težine.

Hidroksitirosol

Hidroksitirosol je metabolit oleuropeina. Obje molekule su poznate po svojoj snažnoj antioksidativnoj aktivnosti, koja doprinosi nekim od antioksidativnih, anti-upalnih, i aktivnosti borbe protiv bolesti maslinovog ulja. Hidroksitirosol ima jednu od najviših znanih vrijednosti ORAC (kapacitet radikalne apsorpcije kisika) koje se uoče u prirodnim antioksidansima.

Ekstrakt maslinovog lista punog spektra sadrži brojne polifenole, antioksidanse i druge fitohemičare, koji imaju sinergističke efekte. Ultrazvučna ekstrakcija je pouzdana tehnika ekstrakcije, koja oslobađa sve fitokemikalije iz maslinova lišće i time proizvodi visoko potentan širokopojasni ekstrakt.

Šta je ultrazvuk i ultrazvučno vađenje?

Ultrazvuk se definiše kao zvučne vibracije sa više od 20kHz, dakle više od 20.000 oscilacija u sekundi. Ovo je područje koje je iznad ljudskog spektra sluha. Ultrazvuk tako pokriva veoma veliki spektar akustičkih vibracija, što znači da brojne različite primjene padaju u polje ultrazvuka. Poznati primjeri upotrebe uključuju postupke ispitivanja kod doktora, pomoć za parkiranje u automobilima i nedestruktivno testiranje materijala. Za primjere pomenute visoke frekvencije koristi se ne-destruktivni ultrazvuk.
Ultrazvuk velike snage je definiran kao visoki intenzivitet, nisko-frekvencijski zvučni talasi sa frekvencijom od cca 20-60kHz. Ovi energetski gusti zvučni talasi stvaraju naizmjenični ciklus visokog pritiska (kompresiju) i cikluse niskog pritiska (rijetkost) u tekućinama. Tokom ciklusa niskog pritiska, ultrazvučni talasi visoke energije stvaraju male vakuumske mehuriće ili praznine u tečnosti. Kada ovi mjehurići dosegnu volumen gdje ne mogu apsorbirati dalju energiju, oni se pucaju tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen implozije mjehurića je poznat kao kavitacija.
Kavitacija stvara lokalne vruće točke u tekućini ili mulju, koje mogu doseći temperature do 5000K i pritiske do 2000atm. Osim toga, implozija mjehurića kavitacije stvara mlazeve tekućine pri brzinama do 280 m/s. Ovi lokalni ekstremni uslovi uzrokuju pucanje biljnih ćelija, tako da se oslobađaju bioaktivne supstance koje su ukopane u unutrašnjost biljne ćelije. To znači, akustična kavitacija remeti biljne ćelije i dovodi do više difuzije intraćelijskih molekula u ekstrakcijsku otopinu (otapao), i time pojačava prijenos mase. Veći prijenos mase znači višu stopu ekstrakcije. Stoga su ultrazvučne sonde jedan od najšire korištenih alata za proizvodnju visokokvalitetni ekstrakti iz botaničkog bilja, lišće, voće i drugi biljni materijali.
Ultrazvučna ekstrakcija nudi razne prednosti kao što su kompletna ekstrakcija / vrlo visoki prinosi, smanjeno vrijeme ekstrakcije, poboljšana efikasnost, kompatibilnost sa bilo koje otapa, i biti metoda ne-termičke ekstrakcije.

Na figuri se vidi tecna hromatografija ultrahigh-performance sa detektorom diodnih nizova (UHPLC-DAD) hromatogramom ultrazvučno ekstrahirane fonole maslinova lista. Vrhovi 1 i 2 su otkriveni na 325nm (crvene linije), dok je vrh 3 (plava linija) otkriven na 280nm.
slika i studija: Giocometti, J. et al. (2018)

Ekstrakti maslinovog lista proizvedeni sonication

Ekstremni ekološki uslovi u zoni "vruće tačke" ultrazvučne kavitacije imaju različite efekte na biljni materijal i njegovu ekstrakciju. To uključuje prelaženje selektivne propustljivosti ćelijske membrane, povećanu razmjenu supstanci između ćelijske unutrašnjosti i otapala, mehanički poremećaj ćelija i oslobađanje unutarćelijskih supstanci (dakle fito-hemikalija kao što su oleuropwin, hidroksitirosol, galna kiselina itd.). Ovi efekti rezultiraju visokim prinosom visokokvalitetnih ekstrakta u vrlo kratkom vremenu sonikacije. Ultrazvučni procesor od 400 vata kao što jeHielscherov UP400St može obraditi 10 litrenu seriju botaničkog mulja u roku od 5-8 minuta. Industrijski ultrasonikatori obrađuju mulj koji se sastoji od biljnog materijala i otavara u kontinuiranom protoku. Medij se pumpa kroz ultrazvučni reaktor i tamo soniči. U industrijskoj skali, UIP4000hdT (4kW) može postići cca. 3L/min.
Zbog velikog prinosa ekstrakta i brzine procesa, ultrazvučna ekstrakcija je posebno efikasna. Stoga, sonication je brzo prilagođen od strane više proizvođača ekstrakta koji proizvode visoko kvalitetne ekstrakte, npr. CBD, cannabinoids, vanilija, alge, đumbir, i brojne druge botaničke ekstrakte. Ultrazvučna kavitacija može postići ekstraktni prinos od 95-99% aktivnog spoja sadržanog u botanici. Na primjer, istraživanje je pokazalo 99,27% efikasnost izvlačenja za oslobađanje ukupnog fenola iz maslinova lišće. (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 bilo kakvom vrste otapa. Za ultrazvučno asistiranu ekstrakciju maslinovog lista, 80% retki etanola je nađeno najumjernije. Ali prinos ekstrakcije za specifične fitokemske spoje se može promijeniti odabirom drugog otapa s različitim polaritetom (npr. metanolom).
Zainteresovani za povećanje vaših ekstra djevičanskog prinosa maslinovog ulja tokom malaksacije? Zatim kliknite ovdje da biste saznali više o ultrazvučnoj malaksaciji EVOO-a!

Prednosti ultrazvučnih ekstrakcionih sistema

Prednosti ultrazvučne ekstrakcije su visok prinos ekstrakcije, slobodan izbor otapa (npr. voda, etanol, smjesa vode-etanol, maslinovo ulje itd.), kao i jednostavno i sigurno rad. Zbog intenzivnih mehaničkih sila sonikacije, ekološki i blagi otapali kao što su voda, etanol itd. su obično dovoljna za postizanje izvanredne stope ekstrakcije i prinosa. Kao rezultat toga, ultrazvučna ekstrakcija skrati vrijeme ekstrakcije i omogućava smanjenu upotrebu otavara ili upotrebu blažih, nježnih otavara. To znači da ultrazvučna ekstrakcija omogućava oba, veću stopu ekstrakcije i zdravije ekstrakte (npr. ekstrakte hladne vode). Budući da se temperatura procesa može precizno kontrolirati tokom sonikacije, izbjegava se toplinsko raspadanje ekstrakta zbog pretjerano visokih temperatura kao i isparavanja supstanci.
U poređenju sa superkritičnom CO₂ Ekstraktoru, troškovi nabavke ultrazvučnog ekstraktora su niski. Ultrazvučni procesori mogu da postižu poene i u smislu operativnih troškova, jednostavnog, korisnički ljubaznog rada i bezbednosti na poslu.

ultrasonično – za manje količine do industrijske proizvodnje

Posebna osobina ultrazvučne obrade je linearna skalavost procesa ekstrakcije. Studije izvodljivosti i proizvodnja manjih grupa lako se mogu izvršiti s pri ruci ultrazvučnim uređajem u otvorenoj posudi. To olakšava testiranje efikasnosti i kvaliteta ultrazvučnog procesa ekstrakcije. Svi rezultati dobiveni u malim razmjerima mogu se u potpunosti reproducira i uzdižu. Digitalna kontrola ultrazvučnog ekstraktora i automatsko zapisivanje podataka ultrazvučnih parametara na internoj SD kartici omogućavaju precizno praćenje procesa i reroducibilnost stalnih standarda kvaliteta. Hielscher Ultrasonicsov portfelj proizvoda nudi ultrazvučne ekstraktore za svaku vagu – od 50 vata ručnih uređaja do 16.000 vata industrijski ultrazvuk za inline proizvodnju. Zahvaljujući Hielscher Ultrasonicsovim decenijama iskustva u ultrazvučnom vađenju i instalaciji nekoliko stotina ultrazvučnih sistema ekstrakcije širom svijeta, kompetentan i sveobuhvatan savjet je zagarantovan.

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: