Blütenextraktion – Schonende Verarbeitung, hohe Ausbeuten durch Ultraschallbehandlung

Ob Sie ein Absolue, mit Blüten aromatisiertes Wasser oder ein Blütenhydrolat herstellen möchten – die Ultraschallbehandlung hilft Ihnen, die Ausbeute Ihres Blütenextrakts zu steigern. Erfahren Sie, warum die Ultraschallbehandlung das ideale Extraktionsverfahren ist, um empfindliche Biomoleküle und ätherische Öle aus Blüten und Blütenblättern zu isolieren.

Ultraschallbehandlung als ideales Extraktionsverfahren für Biomoleküle und ätherische Öle aus Blumen und Blüten

Da Blüten zahlreiche duftende, geschmacksgebende und therapeutisch wirksame Verbindungen enthalten, die als Inhaltsstoffe für Arzneimittel, Lebensmittel, Kosmetika und Nahrungsergänzungsmittel verwendet werden können, sind sie ein sehr begehrter Rohstoff für wirksame Extrakte. Die Ultraschallextraktion ist ein leistungsfähiges Verfahren zur Isolierung der gewünschten Substanzen aus Blüten. Blüten sind jedoch ein sehr empfindlicher Pflanzenteil und erfordern eine entsprechend schonende Behandlung. Hier kommen die milden Extraktionsbedingungen der Ultraschallbehandlung zum Tragen. Als nichtthermisches, präzise steuerbares Extraktionsverfahren liefert die Ultraschallbehandlung hohe Ausbeuten an Blütenextrakten. Hervorragende Extraktqualität und hohe Effizienz sind wesentliche Merkmale der ultraschallgestützten Pflanzenextraktion.

Rosenwasser durch Ultraschallbehandlung – Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung

Um Rosenwasser wie im obigen Videoclip gezeigt herzustellen, befolgen Sie die hier beschriebene Anleitung:

• Wählen Sie zunächst sorgfältig frische Rosen (Rosa damascena) aus und entfernen Sie die Blütenblätter vom Blütenstempel. Schneiden Sie die Blütenblätter in kleinere Stücke, um die Oberfläche zu vergrößern.
• Da wir Rosenwasser herstellen möchten, verwenden wir gereinigtes Wasser als Lösungsmittel.
• Geben Sie die Blütenblätter in ein Becherglas und fügen Sie Wasser hinzu. Im Video verwenden wir 10 große Blütenblätter und 200mL Wasser.
• Richten Sie das Ultraschallgerät UP200Ht ein: Montieren Sie die Sonotrode S26d14 fest. Da Blütenblätter ein sehr empfindlicher Pflanzenteil sind, stellen wir die Amplitude auf 70% ein, damit während des Ultraschallextraktionsverfahrens alle Biomoleküle erhalten bleiben.
• Tauchen Sie die Sonotrode in das Becherglas ein und schalten Sie das Ultraschallgerät ein. Beschallen Sie etwa 90 Sekunden lang.
• Filtern Sie die Mischung nach der Ultraschallbehandlung, um feste Rückstände zu entfernen und klares, duftendes Rosenwasser zu erhalten.
• Füllen Sie das Rosenwasser zur Aufbewahrung in sterile Behälter und lagern Sie es an einem kühlen, dunklen Ort, um seine Qualität zu erhalten und seine Haltbarkeit zu verlängern.
• Verwenden Sie das Rosenwasser für kulinarische oder kosmetische Anwendungen.

Ultraschallgerät UP400ST zur Pflanzenextraktion und Rotationsverdampfer zur Nachbearbeitung/Konzentrierung des Extrakts.

Extraktion ätherischer Öle mittels Ultraschallbehandlung

Die ultraschallunterstützte Hydrodestillation ist ein fortschrittliches Extraktionsverfahren, das die traditionelle Hydrodestillation mit Ultraschalltechnologie kombiniert. Dieses Verfahren nutzt Ultraschallwellen zur Erzeugung von Kavitation. Dabei entstehen kleine, mit Dampf gefüllte Bläschen, die implodieren und Mikrostrahlen sowie Turbulenzen erzeugen. Diese Effekte verstärken die Zerkleinerung von Partikeln, die Rissbildung an Oberflächen und die Durchmischung und verbessern dadurch die Stoffübertragungsraten erheblich.
Das Verfahren umfasst außerdem die Erwärmung des gesamten Mediums, wodurch die Verdampfung von Wasser beschleunigt und die Wärmeübertragung verbessert wird. Dieser kombinierte Ansatz reduziert die Extraktionszeit, den Energieverbrauch und den Lösungsmitteleinsatz und macht die ultraschallunterstützte Hydrodestillation im Vergleich zu konventionellen Verfahren effizienter und umweltfreundlicher.
Zu den wichtigsten Vorteilen der ultraschallunterstützten Hydrodestillation gehören:

• Höhere Extraktionseffizienz: Verbesserte Freisetzung ätherischer Öle und wertvoller bioaktiver Verbindungen.
• Geringerer Zeit- und Energiebedarf: Kürzere Extraktionszeiten und geringerer Energieverbrauch.
• Verbesserte Qualität: Erhaltung der Integrität der Verbindungen durch schonende Verarbeitungsbedingungen.
• Betriebliche Vorteile: Sicherer Betrieb, kürzere Anlaufzeit, geringere Anlagengröße und weniger Verarbeitungsschritte.

Rasterelektronenmikroskopaufnahmen (SEM) von Satureja-Blättern: (A) nach einer Hydrodestillation über 4 Stunden und (B) nach einer Sono-Clevenger-Behandlung über 60 min.
Studie und Abbildungen: Rasouli et al., 2021

 
Die obigen vergleichenden Rasterelektronenmikroskopaufnahmen (SEM) zeigen die Zellstruktur von Satureja-Blättern, die mittels Hydrodestillation (links) und ultraschallunterstützter Hydrodestillation (rechts) behandelt wurden, und verdeutlichen den erheblich effizienteren Aufschluss der Zellwände durch die Ultraschallbehandlung. Dadurch verbessert die ultraschallgestützte Hydrodestillation die Extraktion ätherischer Öle im Vergleich zur konventionellen Hydrodestillation um etwa 40 %.

Ultraschallgeräte zur Herstellung von Blütenextrakten

Die Ultraschallgeräte von Hielscher sind für ihre herausragenden Leistungen bei der Produktion von Blumen und Blüten bekannt, insbesondere aufgrund ihrer fortschrittlichen Homogenisierungs- und Extraktionsmöglichkeiten. Mit Ultraschallgeräten in allen Größen und Verarbeitungskapazitäten – von 50 Watt bis zu 16.000 Watt pro Ultraschallgerät – ermöglichen die Hochleistungsultraschallgeräte von Hielscher die effiziente und präzise Extraktion bioaktiver Verbindungen, ätherischer Öle und Duftstoffe aus pflanzlichen Materialien. Durch den Einsatz modernster Ultraschalltechnologie gewährleisten die Ultraschallgeräte von Hielscher eine optimale Ausbeute und Qualität der Extrakte. Damit sind sie für die Herstellung hochwertiger pflanzlicher Produkte, Duftstoffe, Wirkstoffe und Nahrungsergänzungsmittel unverzichtbar. Darüber hinaus eignen sie sich dank ihrer robusten Bauweise und ihrer benutzerfreundlichen Bedienoberfläche ideal für die Qualitätsbewertung und liefern zuverlässige und reproduzierbare Ergebnisse sowohl in der Forschung als auch bei industriellen Anwendungen.

Entwicklung, Fertigung und Beratung – Qualität Made in Germany

Die Ultraschallgeräte von Hielscher sind für ihre höchsten Qualitäts- und Konstruktionsstandards bekannt. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die reibungslose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Die Ultraschallgeräte von Hielscher bewältigen raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen problemlos.

Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt besonderen Wert auf Hochleistungsultraschallgeräte mit modernster Technologie und hoher Benutzerfreundlichkeit. Selbstverständlich sind die Ultraschallgeräte von Hielscher CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.
 

Ultraschallextraktionsprozesse lassen sich linear auf jede Produktionskapazität skalieren. Ultraschallextraktoren können im Chargen- und Inline-Betrieb eingesetzt werden.