Rosmarinekstraktion ved hjælp af Power Ultrasound
Rosmarin er en duftende, stedsegrøn urt rig på bioaktive forbindelser og æteriske olier, som bruges i medicinske, fødevarer og kosmetiske produkter. Ultralydsekstraktion er en mild, men alligevel meget effektiv teknik til at isolere bioaktive forbindelser og æteriske olier fra rosmarin og andre urter. Ultralydsekstraktion giver højere udbytter og overlegen ekstraktkvalitet inden for kort behandlingstid.
Rosmarin ekstrakt produktion med ultralydbehandling
Ultralydapparater er yderst effektive, når det kommer til produktion af botaniske ekstrakter. Ultralyd er en mild, ikke-termisk ekstraktionsteknik, som giver mulighed for en skånsom behandling og isolering af sarte bioaktive molekyler fra planter. Da sonikering kun anvender rent mekaniske kræfter, undgås beskadigelse af varmefølsomme molekyler. Dette gør det muligt at fremstille fuldspektret ekstrakt indeholdende adskillige bioaktive forbindelser, som interagerer med hinanden og resulterer i den såkaldte entourage-effekt. For eksempel indeholder ultralyd rosmarinekstrakt store mængder bioaktive molekyler såsom carnosinsyre, carnosol, rosmarinsyre, oleanolsyre, ursolsyre, kamfer, 1,8-cineol, p-kumarsyre og koffeinsyre.
For at producere et rosmarinekstrakt isoleres bioaktive forbindelser fra de nålelignende blade af rosmarinplanten (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Det bruges almindeligvis som et naturligt konserverings- og smagsstof i fødevare- og kosmetikindustrien.
Rosmarinekstrakt indeholder flere bioaktive forbindelser, herunder antioxidanter som carnosinsyre og rosmarinsyre, som har vist sig at have antiinflammatoriske, antimikrobielle og anti-kræftegenskaber. Disse egenskaber gør rosmarinekstrakt nyttigt til at bevare friskheden og kvaliteten af fødevarer samt give potentielle sundhedsmæssige fordele i kosttilskud og naturmedicin.
I fødevareindustrien tilsættes rosmarinekstrakt ofte til forarbejdet kød, bagværk og snacks for at forlænge deres holdbarhed og forhindre oxidation. Det bruges også som et naturligt smagsstof i saucer, dressinger og marinader.
I kosmetikindustrien bruges rosmarinekstrakt i hudpleje- og hårplejeprodukter for dets antioxidante og antiinflammatoriske egenskaber, som kan hjælpe med at beskytte og nære hud og hår. Det bruges også som en naturlig duft og farvestof i nogle kosmetiske produkter.
- Højere udbytter
- ikke-termisk, mild ekstraktion
- kortere behandlingstid
- Undgår giftige kemikalier
- reduceret forbrug af opløsningsmidler
- Brug dit foretrukne opløsningsmiddel
- Energibesparende
- miljøvenlig
Hvordan fungerer produktionen af rosmarinekstrakt ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat?
Produktionen af rosmarinekstrakt ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat involverer typisk følgende trin:
- Tilberedning af rosmarin: Rosmarinbladene renses, tørres og males til et fint pulver.
- Ekstraktion: Det malede rosmarinpulver blandes med et opløsningsmiddel såsom ethanol eller vand, og blandingen sonikeres ved hjælp af en sonde-type ultralydsapparat. Ultralydsapparatet bruger højfrekvente lydbølger til at skabe kavitationsbobler, som hjælper med at nedbryde plantematerialet og frigive de aktive forbindelser.
- Filtrering: Blandingen filtreres for at fjerne eventuelt resterende plantemateriale og efterlader et flydende ekstrakt.
- Koncentration: Det flydende ekstrakt koncentreres ved hjælp af en roterende fordamper eller anden egnet metode for at øge koncentrationen af de aktive forbindelser.
- Tørring: Det koncentrerede ekstrakt tørres ved hjælp af en passende metode, såsom spraytørring eller frysetørring (frysetørring) for at fremstille et ekstrakt i tør pulverform.
- Emballage: Det tørre pulver pakkes derefter og opbevares på et køligt, tørt sted, indtil det er klar til brug.
Anvendelsen af en sonde-type ultralydsapparat i ekstraktionsprocessen giver mulighed for en mere effektiv og effektiv ekstraktion af de aktive forbindelser fra rosmarinbladene, hvilket resulterer i et ekstrakt af højere kvalitet med en større koncentration af gavnlige forbindelser. Derudover kan denne metode bruges i stor skala, hvilket gør den velegnet til kommerciel produktion. Hielscher ultralydapparater giver mulighed for præcis procesparameterkontrol og lineær opskalering af ekstraktionsprocessen til ethvert ønsket volumen.
Videnskabeligt bevist overlegenhed ved ultralyd rosmarinekstraktion
I deres videnskabelige forskningsrapport, Dhoubi et al. (2020) undersøger virkningen af forskellige ekstraktionsmetoder på den kemiske sammensætning og antioxidantstyrke af Rosmarinus officinalis L. ekstrakter. De sammenligner tre ekstraktionsmetoder: superkritisk væskeekstraktion, ultralydsassisteret ekstraktion (UAE) ved hjælp af Hielscher ultralydsapparat UIP1000hdT og mikrobølgeassisteret ekstraktion (MAE).
Højdepunkter i undersøgelsen:
- Forfatterne fandt, at ekstraktionsmetoden signifikant påvirkede den kemiske sammensætning og antioxidantstyrken af rosmarinekstrakterne. Sammenlignet med de andre begge ekstraktionsteknikker superkritisk væskeekstraktion og mikrobølger gav ultralydsassisteret ekstraktion de bedste resultater.
- Ultralydsekstrakt af rosmarin med ethanol var meget rig på polyfenoler.
- Ved sonikering blev der observeret højere antioxidantkapacitet ved korttidsekstraktion (10 minutter).
Protokol til ultralyd rosmarinekstraktion
Den ultralydsassisterede ekstraktion blev udført i en sonde-type ultralydsapparat ved hjælp af en sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, se billedet nedenfor). En blanding af pulveriseret rosmarin og absolut ethanol (1:3 w/v) blev placeret i en dobbeltkappereaktor og udsat for ultralyd ved 750 W i 10 minutter. Ekstraktionstemperaturen blev reguleret til 25°C. Ultralydsekstraktet blev centrifugeret ved 4000 rpm i 10 min. Supernatanten blev fjernet og koncentreret under et vakuum ved hjælp af en roterende vakuumfordamper.
Specifikt producerede ultralydsekstraktion ekstrakter med højere koncentrationer af samlede phenolforbindelser, flavonoider og carotenoider samt højere antioxidantaktivitet sammenlignet med maceration. Derudover var ultralydsekstraktion mere effektive metoder, hvilket producerede højere udbytter af ekstrakt på kortere tid.
Forfatterne konkluderer, at valget af ekstraktionsmetode er en vigtig faktor at overveje, når man producerer rosmarinekstrakter til brug i fødevare-, kosmetik- og farmaceutiske industrier. Ultralydsekstraktion er en lovende ekstraktionsmetode, der kan producere mere potente og effektive ekstrakter med højere udbytter.
Forskerholdet konkluderede, at “Blandt de undersøgte ekstrakter udviste ultralydekstraheret rosmarin højere antioxidantaktivitet i henhold til begge antioxidantaktivitetsanalyser. Dette var relateret til det højere indhold af total phenol og især carnosinsyre og rosmarinsyre. Desuden testet i fibroblast humane celler udsat for oxidativt stress, udførte vores ultralydsekstrakt en stærk antioxidantaktivitet sammenlignet med gallussyre og N-acetylcystein. Derfor kan vores ultralydsfremstillede rosmarinekstrakt, en naturlig kilde til antioxidanter, være af interesse for flere industrielle anvendelser, med henblik på at erstatte syntetiske antioxidanter.”
Højtydende ultralydapparater til rosmarin og urteekstraktion
Hielscher Ultrasonics fremstiller og leverer højtydende ultralydapparater ved enhver magt og størrelse. Vores portefølje af ultralydshomogenisatorer og ekstraktorer spænder fra håndholdte, bærbare enheder til fuldt industrielle produktionssystemer til inline-behandling af store mængder i kommerciel skala.
Design, produktion og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland
Hielscher ultralydapparater er kendt for deres højeste kvalitet og designstandarder. Robusthed og nem betjening muliggør en jævn integration af vores ultralydapparater i industrielle faciliteter. Hårde forhold og krævende miljøer håndteres let af Hielscher ultralydsapparater.
Hielscher Ultrasonics er et ISO-certificeret firma og lægger særlig vægt på højtydende ultralydapparater med avanceret teknologi og brugervenlighed. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.
Kontakt os nu! Vores veluddannede, erfarne tekniske personale vil med glæde diskutere din ekstraktionsproces med dig og anbefale dig den bedst egnede ultralydsekstraktor!
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
---|---|---|
1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
15 til 150L | 3 til 15 l/min | UIP6000hdT |
n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Kacem, S.; Dhaouadi, H.; Mahdhi, A. (2023): Impact of the Extraction Method on the Chemical Composition and Antioxidant Potency of Rosmarinus officinalis L. Extracts. Metabolites 2023, 13, 290.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
- Suchkova, E.; Hussaineh, R. (2021): Study of the antioxidant properties of some aromatic plant extracts. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021.
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Mahdhi, A.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Dhaouadi, H. (2020): Screening of Antioxidant Potentials and Bioactive Properties of the Extracts Obtained from Two Centaurea L. Species (C. kroumirensis Coss. and C. sicula L. subsp sicula). Applied Science 2020, 10, 2267.