Ultrazvuková extrakce z olivových listů pro polyfenolové extrakty s vysokým výtěžkem

Vyrábějte účinné extrakty z olivových listů bohaté na oleuropein, hydroxytyrosol, verbaskosid, flavonoidy a další bioaktivní polyfenoly pomocí sondových sonikátorů Hielscher. Ultrazvuková extrakce urychluje dezintegraci buněk a přenos hmoty, a pomáhá tak výrobcům dosahovat vysokých výtěžků, krátkých dob zpracování a reprodukovatelné kvality extraktů při použití vody, směsí ethanolu s vodou nebo jiných vhodných rozpouštědel.

Ultrazvuková extrakce bioaktivních látek z olivových listů

Od laboratorních testů proveditelnosti přes pilotní šarže až po průmyslovou inline výrobu vám ultrazvukové přístroje Hielscher poskytují přesnou kontrolu nad amplitudou, teplotou, energetickým vstupem a dobou zpracování. Díky tomu je ultrazvuková extrakce efektivním řešením pro nutraceutika, rostlinné extrakty, funkční potraviny, kosmetiku a vývoj farmaceutických složek.

Výhody ultrazvukové extrakce z olivových listů podrobně:

• Vyšší výtěžek extrakce: Účinně uvolňujte intracelulární fenolické látky z olivových listů pomocí akustické kavitace.
• Kratší doba zpracování: Zkraťte dobu extrakce ve srovnání s konvenční macerací a extrakcí rozpouštědly.
• Šetrný proces s flexibilní volbou rozpouštědla: Používejte vodu, vodný ethanol, glycerol, oleje nebo jiná rozpouštědla kompatibilní s procesem.
• Škálovatelné zařízení: Vyviňte svůj proces s laboratorními sonikátory a lineárně jej převeďte na průmyslové průtokové systémy.
• Reprodukovatelná kvalita: Digitální řízení a záznam dat podporují konzistentní výrobu extraktů.
• Všestrannost: Navrženo pro výrobce nutraceutik, producenty rostlinných extraktů, olivové lisovny, farmaceutické laboratoře výzkumu a vývoje, dodavatele kosmetických surovin a firmy z oblasti potravinářských technologií.

Proč je extrakt z olivových listů tak prospěšný?

Listy olivovníku (Olea europaea), zemědělský odpad či vedlejší produkt, jsou vynikajícím zdrojem přírodních antioxidantů. Olivové listy obsahují různé polyfenoly (známé také jako biofenoly), jako je oleuropein a oleacein. Polyfenoly se přirozeně vyskytují v rostlinách a přispívají ke zdravotním přínosům extraktu z olivových listů. Kromě polyfenolů jsou listy olivovníku bohaté na antioxidanty, jako jsou izomery ligstrosidu, hydroxytyrosol, tyrosol a kyselina kávová.
Extrakt z olivových listů je koncentrátem fytochemických látek obsažených v olivových listech, a obsahuje tak velké množství silných antioxidantů. Extrakt z olivových listů se tradičně používá k posílení imunitního systému. Podává se například ke zmírnění příznaků běžného nachlazení, kašle a bolesti v krku.
Výzkum navíc naznačuje, že polyfenoly v extraktu z olivových listů by mohly snižovat riziko kardiovaskulárních onemocnění, snižovat hladinu cholesterolu, pomáhat při hubnutí, vykazovat antimikrobiální účinky a působit jako protinádorové činidlo.
Z tohoto důvodu se extrakty z olivových listů (Olea europaea L. folium) používají jako účinná látka v produktových formulacích léčiv a doplňků stravy. Extrakty z olivových listů se dále používají ve výživových doplňcích, terapeutických přípravcích, kosmetice a také v potravinách a nápojích.

Extrakt z olivových listů je bohatý na polyfenoly, jako je oleuropein, kyselina kávová, hydroxytyrosol, verbaskosid, rutin, kvercitin atd.

Olivový olej s infuzí: Extrakt z olivových listů se také používá k obohacení olivových olejů, jako je extra panenský olivový olej. Olivový olej obohacený extraktem z olivových listů má bohatší chuťový profil a zvyšuje se jeho hodnota ORAC. Olivové oleje s infuzí olivových listů vykazují lepší trvanlivost a vyšší tepelnou stabilitu, protože antioxidanty vychytávají volné radikály a zabraňují žluknutí.
Zjistěte více o ultrazvukem podporované maceraci oliv pro výrobu extra panenského olivového oleje!

Nejdůležitější fytochemické látky v olivových listech

Složení fenolických látek v olivových listech zahrnuje oleurosidy (oleuropein, verbaskosid), flavony (luteolin, diosmetin, apigenin-7-glukóza, luteolin-7-glukóza, diosmetin-7-glukóza), flavonoly (rutin), flavan-3-oly (katechin) a fenolické deriváty (tyrosol, hydroxytyrosol, vanilin, kyselina vanilová, kyselina kávová). Oleuropein a hydroxytyrosol jsou nejdůležitějšími fenolickými látkami v olivových listech.

Oleuropein

Oleuropein, netoxický olivový iridoid (typ monoterpenoidu), je druh fenolické hořké látky. Přestože je přítomen ve slupce, dužině a semenech zelených oliv i v listech, nejhojněji se oleuropein vyskytuje v olivových listech. S obsahem 6–14% sušiny je nejvýznamnější bioaktivní molekulou v olivových listech. V závislosti na odrůdě olivovníku, půdě a době sklizně může obsah oleuropeinu dokonce vzrůst až na 17–23% sušiny.

Hydroxytyrosol

Hydroxytyrosol je metabolitem oleuropeinu. Obě molekuly jsou známé svou silnou antioxidační aktivitou, která přispívá k některým antioxidačním, protizánětlivým a proti nemocem působícím účinkům olivového oleje. Hydroxytyrosol má jednu z nejvyšších známých hodnot ORAC (kapacita absorbance kyslíkových radikálů) pozorovaných u přírodních antioxidantů.

Plnospektrální extrakt z olivových listů obsahuje četné polyfenoly, antioxidanty a další fytochemické látky, které mají synergické účinky. Ultrazvuková extrakce je spolehlivá extrakční technika, která z olivových listů uvolňuje všechny fytochemické látky, a vytváří tak vysoce účinný širokospektrální extrakt.

Extrakty z olivových listů vyráběné sonikací

Extrémní podmínky v zóně „hot spot“ ultrazvukové kavitace mají na rostlinný materiál a jeho extrahovatelnost různé účinky. Patří k nim překonání selektivní permeability buněčné membrány, zvýšená výměna látek mezi vnitřkem buňky a rozpouštědlem, mechanická dezintegrace buněk a uvolnění intracelulárních látek (tj. fytochemických látek, jako je oleuropein, hydroxytyrosol, kyselina gallová atd.). Výsledkem těchto účinků je vysoký výtěžek vysoce kvalitních extraktů během velmi krátké doby sonikace. Ultrazvukový procesor o výkonu 400 wattů, jako jeUP400St od společnosti Hielscher, dokáže zpracovat vsádku rostlinné suspenze o objemu 10 litrů během 5–8 minut. Průmyslové ultrazvukové přístroje zpracovávají suspenzi tvořenou rostlinným materiálem a rozpouštědlem v kontinuálním průtoku. Médium se čerpá ultrazvukovým reaktorem a je v něm sonikováno. V průmyslovém měřítku může UIP4000hdT (4kW) dosáhnout přibližně 3L/min.
Díky vysokému výtěžku extraktu a rychlosti procesu je ultrazvuková extrakce mimořádně efektivní. Proto sonikaci rychle převzala řada výrobců extraktů, kteří vyrábějí vysoce kvalitní extrakty, např. CBD, kanabinoidy, vanilku, řasy, zázvor a četné další rostlinné extrakty. Ultrazvuková kavitace může dosáhnout výtěžku extraktu 95–99% účinné látky obsažené v rostlinách. Výzkum například prokázal 99,27% účinnost extrakce při uvolňování celkových fenolických látek z olivových listů. (Luo, 2011) Ultrazvukový proces lze optimálně přizpůsobit surovině a požadované kvalitě extraktu nastavením procesních parametrů (ultrazvuková amplituda, teplota, tlak, viskozita).

Obrázek ukazuje chromatogram fenolických látek z olivových listů extrahovaných ultrazvukem, získaný ultraúčinnou kapalinovou chromatografií s detektorem diodového pole (UHPLC-DAD). Píky 1 a 2 byly detekovány při 325nm (červené čáry), zatímco pík 3 (modrá čára) byl detekován při 280nm.
obrázek a studie: Giocometti, J. et al. (2018)

Ultrazvuková extrakce je kompatibilní s téměř jakýmkoli druhem rozpouštědla. Pro ultrazvukem podporovanou extrakci z olivových listů se jako nejúčinnější ukázal 80% vodný ethanol. Výtěžek extrakce konkrétních fytochemických látek však lze změnit volbou jiného rozpouštědla s odlišnou polaritou (např. methanolu).
Chcete zvýšit výtěžky extra panenského olivového oleje během malaxace? Pak klikněte sem a zjistěte více o ultrazvukové malaxaci EVOO!
 

Výhody ultrazvukových extrakčních systémů

Výhodami ultrazvukové extrakce jsou vysoký výtěžek extrakce, volný výběr rozpouštědla (např. voda, ethanol, směs vody a ethanolu, olivový olej atd.) a také jednoduchý a bezpečný provoz. Díky intenzivním mechanickým silám sonikace obvykle k dosažení mimořádné rychlosti a výtěžku extrakce postačují ekologická a šetrná rozpouštědla, jako je voda, ethanol atd. Ultrazvuková extrakce tak zkracuje dobu extrakce a umožňuje snížit spotřebu rozpouštědel nebo použít mírnější, šetrnější rozpouštědla. To znamená, že ultrazvuková extrakce umožňuje jak vyšší rychlost extrakce, tak zdravější extrakty (např. extrakty ve studené vodě). Protože lze teplotu procesu během sonikace přesně řídit, nedochází k tepelnému rozkladu extraktů v důsledku nadměrně vysokých teplot ani k odpařování látek.
Ve srovnání s extraktorem využívajícím superkritický CO₂ jsou pořizovací náklady ultrazvukového extraktoru nízké. Ultrazvukové procesory mohou bodovat také z hlediska provozních nákladů, jednoduché a uživatelsky přívětivé obsluhy a bezpečnosti práce.

Ultrazvuková extrakce od menších množství až po průmyslovou výrobu

Zvláštností ultrazvukového zpracování je lineární škálovatelnost extrakčního procesu. Studie proveditelnosti a výrobu menších šarží lze snadno provádět pomocí praktického ultrazvukového přístroje v otevřené nádobě. Díky tomu lze snadno otestovat účinnost a kvalitu procesu ultrazvukové extrakce. Veškeré výsledky dosažené v malém měřítku lze plně reprodukovat a převést do většího měřítka. Digitální řízení ultrazvukového extraktoru a automatický záznam ultrazvukových parametrů na interní SD kartu umožňují přesné sledování procesu a reprodukovatelnost konstantních standardů kvality. Produktové portfolio Hielscher Ultrasonics nabízí ultrazvukové extraktory pro každé měřítko – od ručních přístrojů o výkonu 50 wattů až po průmyslový ultrazvuk o výkonu 16 000 wattů pro inline výrobu. Díky desetiletím zkušeností společnosti Hielscher Ultrasonics s ultrazvukovou extrakcí a instalaci několika set ultrazvukových extrakčních systémů po celém světě je zaručeno kompetentní a komplexní poradenství.

Níže uvedená tabulka vám poskytne představu o přibližné zpracovatelské kapacitě našich ultrazvukových přístrojů:

Co je ultrazvuk a ultrazvuková extrakce?

Ultrazvuk je definován jako zvukové vibrace s frekvencí vyšší než 20kHz, tj. více než 20 000 kmitů za sekundu. Jde o oblast nad spektrem lidského sluchu. Ultrazvuk tak pokrývá velmi široký rozsah akustických vibrací, což znamená, že do oblasti ultrazvuku spadá řada různých aplikací. Mezi nejznámější příklady použití patří zobrazovací metody u lékaře, parkovací asistent v automobilech a nedestruktivní zkoušení materiálů. Pro uvedené příklady se používá vysokofrekvenční, nedestruktivní ultrazvuk.
Výkonový ultrazvuk je definován jako vysoce intenzivní nízkofrekvenční zvukové vlny o frekvenci přibližně 20–60kHz. Tyto energeticky husté zvukové vlny vytvářejí v kapalinách střídavé cykly vysokého tlaku (komprese) a nízkého tlaku (zředění). Během cyklu nízkého tlaku vytvářejí vysokoenergetické ultrazvukové vlny v kapalině malé vakuové bublinky neboli dutiny. Když tyto bublinky dosáhnou objemu, při kterém již nemohou absorbovat další energii, během cyklu vysokého tlaku prasknou. Tento jev imploze bublin se nazývá kavitace.
Kavitace vytváří v kapalině nebo suspenzi lokální horká místa, která mohou dosahovat teplot až 5000K a tlaků až 2000atm. Imploze kavitačních bublin navíc vytváří proudy kapaliny o rychlosti až 280 m/s. Tyto lokálně vznikající extrémní podmínky způsobují praskání rostlinných buněk, takže se uvolňují bioaktivní látky uzavřené uvnitř rostlinné buňky. To znamená, že akustická kavitace narušuje rostlinné buňky a vede k vyšší difuzi intracelulárních molekul do extrakčního roztoku (rozpouštědla), čímž zesiluje přenos hmoty. Vyšší přenos hmoty znamená vyšší rychlost extrakce. Proto jsou ultrazvukové sondy jedním z nejrozšířenějších nástrojů pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z rostlin, jako jsou byliny, listy, plody a další rostlinné materiály.
Ultrazvuková extrakce nabízí různé výhody, jako je úplná extrakce / velmi vysoké výtěžky, kratší doba extrakce, vyšší účinnost, kompatibilita s jakýmkoli rozpouštědlem a skutečnost, že jde o netermickou extrakční metodu.

Sonikátor UIP4000hdT pro inline zpracování olivových listů k výrobě vysoce kvalitních extraktů