Ultraschall-Extraktion von Heilkräutern
- Kräuter, Gewürze und andere Pflanzenmaterialien sind reich an sekundären Pflanzenstoffen, welche zu Medikamenten und Nahrungsergänzungsmitteln verarbeitet werden.
- Die Ultraschall-Extraktion bricht Zellstrukturen auf und setzt die bioaktiven Verbindungen frei – wodurch höhere Extraktionsausbeuten und schnellere Extraktionsrate erzielt werden.
- Als nicht-thermisches Verfahren ist die Beschallung ein mildes Extraktionsverfahren, welches einen thermischen Abbau der Extrakte verhindert.
Ultraschall-gestützte Antioxidantien-Extraktion
Antioxidantien sind bioaktive Verbindungen in Pflanzen, welche als Radikalfänger agieren. Antioxidantien wie Vitamin C, Vitamin E, Thiole usw. sind pharmakologisch wirksame Substanzen, die verabreicht werden, um die Gesundheit zu verbessern und Krankheiten zu behandeln.
Aufgrund seiner hohen Prozesseffizienz ermöglicht die Ultraschallextraktion, Antioxidantien aus einer großen Vielfalt von Pflanzenrohstoffen zu isolieren. Neben Pflanzen wie Kräutern, Früchten und Gemüse, können mittels Ultraschall auch qualitativ hochwertige Antioxidantien aus minderwertigen Substanzen bzw. Abfallmaterialien (z.B. Schalen, Samen, Rinden, Kerne, Wurzeln usw.) extrahiert werden.
Ultraschall-gestützte extraktion von Adaptogenen
Adaptogene (wie z.B. Tannine) sind polyphenolische, oft adstringierende Moleküle, welche dafür bekannt sind, die Belastbarkeit von Säugetierzellen zu erhöhen. Diese Moleküle sind in der Pflanzenzelle eingeschlossen. Um bioverfügbare Adaptogene zu erhalten, müssen die Moleküle aus dem Pflanzenmaterial freigesetzt werden. Beim ultraschall-gestützten Zellaufschluß werden die Zellen geöffnet, indem die Zellwände durch die Ultraschallkavitation aufgebrochen werden und den Stoffaustausch zwischen Zellinnerem und umgebenden Lösungsmittels verbessert wird.
Vorteile:
- hohe Ausbeute
- hohe Qualität
- bessere Bioverfügbarkeit
- mildes Verfahren
- schnelle Extraktion
- sicherer Prozess
- Lösungsmittelfrei oder milde Lösungsmittel
- einfache Bedienung
Ultraschall-Extraktionssysteme
Hielscher Ultrasonics hat viele Jahre Erfahrung mit der Ultraschall-gestützten Extraktion von pflanzlichen Stoffen für die Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie. Von kompakten Ultraschall-Zelldisruptoren fürs Labor und kleinere Produktion bis zu voll-kommerziellen Ultraschallsystemen für die Herstellung von großen Mengen bietet Hielscher Ultrasonics' Produktpalette die passende Ultraschallgerät für Ihre Anwendung. Alle Hielscher Ultrascahallprozessoren sind äußerst robust und für den 24/7 Betrieb unter Volllast gebaut. Hielscher Ultrasonics‘ industrielle Ultraschallprozessoren können sehr hohe Amplituden liefern. Amplituden von bis zu 200µm können problemlos im kontinuierlichen 24/7 Betrieb erzeugt werden. Für eine noch höhere Amplituden stehen kundenspezifische Ultraschallsonotroden zur Verfügung.
Intelligente Software, digitale Steuerung, automatische Datenpotokollierung, Fernsteuerung via Browser und automatische Frequenz-Tuning sorgen für eine zuverlässige und leistungsstarke Beschallung. Eine breite Palette von Zubehör wie Sonotroden (auch Ultraschallhorn / -stab / -finger genannt) unterschiedlicher Größen und Formen, Durchflusszellen in verschiedenen Größen und Geometrien, Booster sowie Temperatur- und Drucksensoren machen ein optimales Ultraschall-Verfahren möglich.
Bitte kontaktieren Sie uns mit Ihrer Prozess-Idee! Unser Team freut sich darauf, Sie umfassend zu beraten und Ihnen das effizienteste Ultraschallsystem für Ihre Anwendung zu empfehlen.
Literatur
- Bashi, D.S. et al. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys parviflora L. Iran J Basic Med Sci. 19(5), 2016. 529–541.
- Hashemi, S.M.B. et al. (2016): The Effects of Amplitudes Ultrasound-Assisted Solvent Extraction and Pretreatment Time on the Yield and Quality of Pistacia Khinjuk Hull Oil. J. Oleo Sci. 65, (9), 2016. 733-738.
- Yu, X. et al. (2016): Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization. Comptes Rendus Chimie Vol. 19, Issue 6, 2016. 766-777.
Wissenswertes
Antioxidantien
Eine Antioxidantie wird als ein Molekül definiert, welches eine Oxidationsreaktion verhindert und dadurch die Zerstörung weiterer Moleküle unterbindet. Oxidation ist eine chemische Reaktion, die freien Radikale erzeugt. Diese freien Radikale können Kettenreaktionen auslösen, welche zu Zellschäden führen können. Antioxidantien wie Thiole oder Ascorbinsäure (Vitamin C) verhindern bzw. beenden diese oxidative Kettenreaktionen.
Antioxidantien werden häufig als Konservierungsstoffe in Lebensmitteln verwendet. Die Phytostoffe (Antioxidantien) sollen das Verderben von Nahrungsmittel nverhindern. So werden beispielsweise Lebensmittel mit Antioxidantien versetzt, um Nahrungsmittel und Öle länger haltbar zu machen. Besonders Öle, die reich an ungesättigten Fettsäuren sind, sind anfällig, ranzig zu werden. Ungesättigte Fettsäuren oxidieren schnell, wodurch das Öl ranzig wird.
Adaptogene
Adaptogene oder adaptogene Verbindungen sind Moleküle, die die Homöostase fördern, d.h. sie verringern die Stressanfälligkeit von Zellen. Adaptogene sind v.a. in Kräutern und zahlreichen Gemüsesorten zu finden, z.B. Ginseng, Schisandra, Cordyceps, Ashwagandha, Rhaponticum, Jiaogulan, Süßholz, Rhodiola, Basilikum (Holy Basil, Tulsi), Astragalus, Reishi und Maca.
Wird die pharmakologisch aktive Substanz (als medizinischer Wirkstoff oder Nahrungsergänzungsmittel) verabreicht, können Adaptogene leistungssteigernde, beruhigende oder aufputschende Wirkung zeigen oder aber als Anti-Depressiva wirken. Der Effekt ist von der spezifischen adaptogenen Substanz abhängig. Zur Leistungssteigerung werden z.B. Pflanzen wie Ashwangadha und Moringa erfolgreich eingesetzt, während Cordyceps-Pilze, Jiaogulan und Rhaponicum als Anti-Aging-Adaptogene bekannt sind. Zur Reduzierung von Stress und Angst werden v.a. Adaptogene aus Ginseng, Basilikum (Holy Basil, Tulsi), Reishi oder Schisandra verwendet.
Adaptogene für die Nahrungsergänzung und medizinische Zwecke werden meist als Tonika oder Kapseln hergestellt.