Extrakce květů – Mírné zpracování, vysoké výnosy sonikací
Ať už chcete vytvořit absolutní, květem naplněnou vodu nebo květ hydrolát, sonikace vám pomůže zvýšit výnos vašeho květinového extraktu. Zjistěte, proč je sonikace ideální extrakční technikou pro izolaci jemných biomolekul a esenciálních olejů z květů a okvětních lístků.
Sonikace jako ideální extrakční technika pro biomolekuly a esenciální oleje z květin a květů
Vzhledem k tomu, že květiny obsahují mnoho voňavých, aromatických a terapeuticky aktivních látek, které lze použít jako přísady do léčivých přípravků, potravin, kosmetiky a doplňků výživy, jsou velmi vyhledávanou surovinou pro silné extrakty. Ultrazvuková extrakce je účinná technika k izolaci požadovaných látek z květů. Květiny jsou tedy velmi choulostivou součástí rostliny a vyžadují proto pečlivé zacházení. Zde přicházejí do popředí mírné extrakční podmínky ultrazvuku. Jako netepelná, přesně kontrolovatelná další metoda, sonikace produkuje vysoké výnosy květinových extraktů. Vynikající kvalita extraktu a vysoká účinnost jsou klíčovými charakteristikami ultrazvukové botanické extrakce.
Ultrazvukový homogenizátor typu sondy UP200Ht pro přípravu vonných extraktů z květin.
Růžová voda sonikací – Návod krok za krokem
Chcete-li připravit růžovou vodu, jak je ukázáno ve videoklipu výše, postupujte podle pokynů popsaných zde:
- Nejprve pečlivě vyberte čerstvé růže (Rosa damascena) a odstraňte okvětní lístky z pestíku květu. Nakrájejte okvětní lístky na menší kousky, abyste zvětšili povrch.
- Vzhledem k tomu, že chceme vyrábět růžovou vodu, používáme jako rozpouštědlo čištěnou vodu.
- Vložte okvětní lístky do skleněné kádinky a zalijte vodou. Ve videu používáme velkých 10 okvětních lístků a 200 ml vody.
- Nastavte sonikátor UP200Ht: Sonotrode S26d14 pevně namontujte. Vzhledem k tomu, že okvětní lístky jsou velmi choulostivou částí rostliny, upravíme amplitudu na 70%, aby byly během ultrazvukové extrakce zachovány všechny biomolekuly.
- Ponořte sondu do skleněné kádinky a zapněte sonikátor. Sonikovat po dobu cca. 90 sekund.
- Po sonikaci směs přefiltrujte, abyste odstranili pevné zbytky a získali čistou a voňavou růžovou vodu.
- Sbírejte růžovou vodu do sterilních nádob pro skladování a skladujte ji na chladném a tmavém místě, abyste zachovali její kvalitu a prodloužili její trvanlivost.
- Růžovou vodu používejte pro kulinářské nebo kosmetické aplikace.
Sonikátor UP400ST pro botanickou extrakci a rotorovou odparku pro následné zpracování/zahušťování extraktu.
Ultrazvuková extrakce květů
- růže
- jasmín
- pampeliška
- třešňový květ
- šeřík
- levandule
- bezový květ
- malve
- šalvěj
- heřmánek
- magnolie
- sedmikrásky
- Kaštanový květ
- mučenka
- pomerančový květ
- měsíček lékařský/ měsíček lékařský
- Echinacea/ třapatka
- Akát černý / akát
- Zasít bodlák
- jitrocel
Ultrazvukový extraktor UP200Ht Používá se k extrakci květů pampelišky
Extrakce esenciálního oleje pomocí sonikace
Ultrazvukem asistovaná hydrodestilace je pokročilá extrakční technika, která kombinuje tradiční hydrodestilaci s ultrazvukovou technologií. Tato metoda využívá ultrazvukové vlny k vytvoření kavitace, vytváření malých bublin naplněných párou, které implodují a generují mikrotrysky a turbulence. Tyto efekty zlepšují rozklad částic, praskání povrchu a míchání, čímž se výrazně zlepšují rychlosti přenosu hmoty.
Součástí procesu je také hromadný ohřev, který urychluje odpařování vody a zlepšuje přenos tepla. Tento kombinovaný přístup zkracuje dobu extrakce, spotřebu energie a spotřebu rozpouštědel, díky čemuž je ultrazvukem asistovaná hydrodestilace efektivnější a šetrnější k životnímu prostředí ve srovnání s konvenčními metodami.
Mezi klíčové výhody ultrazvukem asistované hydrodestilace patří:
- Vyšší účinnost odsávání: Zvýšené uvolňování esenciálních olejů a cenných bioaktivních látek.
- Úspora času a energie: Kratší doba extrakce a nižší spotřeba energie.
- Vylepšená kvalita: Zachování celistvosti sloučeniny díky šetrným podmínkám zpracování.
- Provozní výhody: Bezpečný provoz, kratší doba spuštění, menší velikost zařízení a méně kroků zpracování.
Skenovací elektronové mikroskopy (SEM) související s listy Satureja: (A) po hydrodestilaci po dobu 4 hodin a (B) po ošetření sono-clevenger po dobu 60 minut.
Studie a obrázky: Rasouli et al., 2021
Porovnání SEM snímků výše ukazuje buněčnou strukturu listů Satureja ošetřených hydrodestilací (vlevo) a ultrazvukem asistovanou hydrodestilací (vpravo) a odhaluje výrazně účinnější narušení buněčných stěn ultrazvukovou úpravou. Výsledkem je, že ultrazvuková hydrodestilace zvyšuje extrakci esenciálních olejů o cca. 40 % ve srovnání s konvenční hydrodestilací.
Sonikátory pro výrobu květinových extraktů
Hielscher sonikátory jsou známé svou dokonalostí v produkci květin a květů, zejména díky jejich pokročilým schopnostem homogenizace a extrakce. Nabídka sonikátorů všech velikostí a zpracovatelských kapacit – od 50 wattů do 16 000 wattů na sonikátor – , Hielscher vysoce výkonné ultrasonicators usnadňují efektivní a přesnou extrakci bioaktivních sloučenin, éterických olejů a vůní z botanických materiálů. Využitím špičkové ultrazvukové technologie, Hielscher sonikátory zajišťují optimální výnos a kvalitu extraktů, což je činí nepostradatelnými pro výrobu vysoce hodnotných rostlin, vůní, účinných látek a doplňků výživy. Díky robustní konstrukci a uživatelsky přívětivému rozhraní jsou navíc ideální pro hodnocení kvality a poskytují spolehlivé a reprodukovatelné výsledky jak ve výzkumu, tak v průmyslových aplikacích.
- Vysoká efektivita
- Nejmodernější technologie
- spolehlivost & Robustnost
- Nastavitelné, přesné řízení procesu
- várka & Vložené
- pro libovolný svazek
- Inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelné, datové protokolování, dálkové ovládání)
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké nároky na údržbu
- CIP (čištění na místě)
Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany
Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.
Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Ultrazvukové extrakční procesy lze lineárně škálovat na jakoukoli výrobní kapacitu. Ultrazvukové extraktory mohou být provozovány v dávkovém a inline režimu.
Fakta, která stojí za to vědět
Jaký je rozdíl mezi růžovou vodou, růžovou absolue a růžovým hydrolátem?
Růžová voda, růžová absolue a růžový hydrolát pocházejí z růží, ale liší se metodami výroby a chemickým složením.
Růžová voda: Růžová voda je vedlejším produktem procesu parní destilace používaného k extrakci růžového esenciálního oleje. Obsahuje ve vodě rozpustné složky okvětních lístků růží, které jí dodávají jemnou květinovou vůni a chuť. Růžová voda se běžně používá v kulinářských aplikacích, produktech péče o pleť a aromaterapii díky své příjemné vůni a potenciálním zdravotním přínosům.
Chcete-li se dozvědět více o ultrazvukem zesílené hydrodestilaci, klikněte zde!
Růže absolutní: Růžová silice je aromatický olej extrahovaný z okvětních lístků růží extrakcí rozpouštědlem, obvykle hexanem nebo jiným rozpouštědlem. Tato metoda je účinnější při extrakci vonných sloučenin z okvětních lístků, což vede k vysoce koncentrovanému a voňavému oleji.
Růžová silice se běžně používá v parfumerii a špičkových kosmetických výrobcích pro svou intenzivní a dlouhotrvající květinovou vůni.
Rose Hydrolat (růžová květinová voda):
Růžový hydrolát, známý také jako růžová květinová voda, růžový hydrosol nebo růžový destilát, je voda zbývající po parní destilaci okvětních lístků růží k extrakci růžového esenciálního oleje. Obsahuje ve vodě rozpustné rostlinné sloučeniny a také některé molekuly esenciálního oleje, které mu dodávají jemnou vůni a terapeutické vlastnosti. Rose hydrolat nabízí podobný aromatický profil, ale má více zředěné složení na vodní bázi.
Růžový hydrolát se často používá v péči o pleť jako tonikum, pleťová mlha nebo přísada do kosmetických přípravků díky svým hydratačním, zklidňujícím a osvěžujícím vlastnostem.
Každá z těchto kapalin odvozených z růže může být vyrobena ultrazvukovou extrakcí a má jedinečné vlastnosti a výhody, které z nich činí cennou přísadu v kulinářství, kosmetice a terapii.
Ultrazvuková extrakce se používá k izolaci bioaktivních sloučenin z rostlin.
Bioaktivní sloučeniny v botanických extraktech
Bioaktivní sloučeniny jsou přirozeně se vyskytující chemické látky nacházející se v rostlinách, zvířatech a dalších organismech, které mají účinky na živé tkáně. Hrají významnou roli v podpoře zdraví a prevenci nemocí. Tyto sloučeniny lze obecně rozdělit do několika kategorií na základě jejich chemické struktury a biologických funkcí. Zde jsou hlavní typy bioaktivních sloučenin:
- polyfenoly
Polyfenoly jsou rozmanitou skupinou sloučenin známých svými antioxidačními vlastnostmi. Lze je dále rozdělit do několika tříd:
Flavonoidy : Zahrnuje flavonoly (např. kvercetin), flavony (např. luteolin), flavanony (např. hesperidin), flavanoly (např. katechiny), isoflavony (např. genistein) a antokyany (např. kyanidin).
Fenolové kyseliny : Zahrnuje hydroxybenzoové kyseliny (např. Kyselina gallová) a hydroxyskořicové kyseliny (např. Kyselina kávová).
Třísloviny : Kondenzované třísloviny (proanthokyanidiny) a hydrolyzovatelné třísloviny (gallotaniny).
Stilbenes : Resveratrol je nejznámější stilbene.
Lignany : Nacházejí se v semenech, zejména ve lněných semínkách (např. secoisolariciresinol). - terpenoidy
Terpenoidy, známé také jako isoprenoidy, jsou odvozeny od jednotek s pěti uhlíkovými isopreny a zahrnují:
Karotenoidy : Zahrnuje karoteny (např. β-karoten) a xantofyly (např. lutein, zeaxantin).
Monoterpeny : Jako je limonen a mentol.
Seskviterpeny : Například kurkumin.
Diterpeny : Například taxol.
Triterpeny : Jako jsou saponiny a steroly (např. β-sitosterol).
Tetraterpeny : Jako je lykopen a astaxanthin. - alkaloidy
Alkaloidy jsou sloučeniny obsahující dusík, které mají často výrazné fyziologické účinky:
Pyrrolidin a piperidinové alkaloidy : Jako je nikotin.
Tropanové alkaloidy : Jako je atropin a kokain.
Chinolinové alkaloidy : Například chinin.
Isochinolinové alkaloidy : Jako je morfin a kodein.
Indolové alkaloidy : Jako je strychnin a reserpin.
Imidazolové alkaloidy : Jako je pilokarpin.
Pyridinové alkaloidy : Jako je piperin. - Glykosidy
Glykosidy se skládají z cukerné části vázané na necukernou část (aglykonu). Obsahují:
Srdeční glykosidy : Jako je digoxin.
Antrachinonové glykosidy : Jako je aloin.
Flavonoidní glykosidy : Kde je aglykon flavonoid (např. rutin). - Saponiny
Saponiny jsou glykosidy s vlastnostmi podobnými mýdlu:
Steroidní saponiny : Nacházejí se v rostlinách, jako jsou sladké brambory (např. Diosgenin).
Triterpenoidní saponiny : Nacházejí se v luštěninách (např. Soyasaponiny). - Organosírové sloučeniny
Tyto sloučeniny obsahují síru a mají pozoruhodné zdravotní přínosy:
Glukosinoláty : Nacházejí se v brukvovité zelenině (např. sulforafan).
Thiosulfináty : Například allicin z česneku. - vitamíny
Vitamíny jsou organické sloučeniny potřebné v malých množstvích pro zdraví:
Vitamíny rozpustné v tucích : Obsahuje vitamíny A (retinoidy), D (kalciferoly), E (tokoferoly a tokotrienoly) a K (fylochinon a menachinony).
Vitamíny rozpustné ve vodě : Obsahuje vitamíny B-komplexu (např. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) a vitamín C (kyselina askorbová). - mastné kyseliny
Mastné kyseliny, zejména esenciální mastné kyseliny, hrají zásadní roli ve zdraví:
Omega-3 mastné kyseliny : Jako je kyselina eikosapentaenová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA).
Omega-6 mastné kyseliny : Jako je kyselina linolová (LA) a kyselina arachidonová (AA). - Peptidy a proteiny
Bioaktivní peptidy a proteiny mají různé fyziologické účinky:
Antimikrobiální peptidy : Jako jsou defensiny.
Inhibitory enzymů : Jako jsou ACE inhibitory z mléčných bílkovin. - polysacharidy
Polysacharidy mají imunomodulační a další zdravotní přínosy:
β-glukany : Nachází se v ovsu a houbách.
Glykosaminoglykany : Jako je kyselina hyaluronová a chondroitin sulfát.
Každá z těchto bioaktivních sloučenin nabízí širokou škálu výhod od antioxidační aktivity až po protizánětlivé účinky. Sonikace je vysoce účinná technika pro izolaci těchto bioaktivních sloučenin z rostlin.
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 vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.