Εξαγωγή δεντρολίβανου με υπερήχους ισχύος

Το δεντρολίβανο είναι ένα αρωματικό, αειθαλές βότανο πλούσιο σε βιοδραστικές ενώσεις και αιθέρια έλαια, τα οποία χρησιμοποιούνται σε φαρμακευτικά, τρόφιμα και καλλυντικά προϊόντα. Υπερήχων εκχύλιση είναι μια ήπια, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική για την απομόνωση βιοδραστικές ενώσεις και αιθέρια έλαια από δεντρολίβανο και άλλα βότανα. Υπερήχων εκχύλιση δίνει υψηλότερες αποδόσεις και ανώτερη ποιότητα εκχυλίσματος μέσα σε σύντομο χρόνο επεξεργασίας.

Παραγωγή εκχυλίσματος δεντρολίβανου με υπερήχους

Υπερήχων είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική όταν πρόκειται για την παραγωγή βοτανικών εκχυλισμάτων. Ο υπέρηχος είναι μια ήπια, μη θερμική τεχνική εκχύλισης, η οποία επιτρέπει την ήπια επεξεργασία και απομόνωση ευαίσθητων βιοδραστικών μορίων από τα φυτά. Καθώς η υπερήχηση εφαρμόζει μόνο καθαρά μηχανικές δυνάμεις, αποφεύγεται η βλάβη των ευαίσθητων στη θερμότητα μορίων. Αυτό επιτρέπει την παρασκευή εκχυλίσματος πλήρους φάσματος που περιέχει πολλές βιοδραστικές ενώσεις, οι οποίες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και οδηγούν στο λεγόμενο φαινόμενο της συνέργειας. Για παράδειγμα, το υπερηχητικό εκχύλισμα δεντρολίβανου περιέχει υψηλές ποσότητες βιοδραστικών μορίων όπως καρνοσικό οξύ, καρνοσόλη, ροσμαρινικό οξύ, ολεανολικό οξύ, ουρσολικό οξύ, καμφορά, 1,8-κινεόλη, π-κουμαρικό οξύ και καφεϊκό οξύ.
Για την παραγωγή εκχυλίσματος δεντρολίβανου, απομονώνονται βιοδραστικές ενώσεις από τα βελονοειδή φύλλα του φυτού δεντρολίβανου (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Χρησιμοποιείται συνήθως ως φυσικό συντηρητικό και αρωματικός παράγοντας στις βιομηχανίες τροφίμων και καλλυντικών.

Το εκχύλισμα δεντρολίβανου περιέχει αρκετές βιοδραστικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων αντιοξειδωτικών όπως το καρνοσικό οξύ και το ροσμαρινικό οξύ, τα οποία έχει αποδειχθεί ότι έχουν αντιφλεγμονώδεις, αντιμικροβιακές και αντικαρκινικές ιδιότητες. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν το εκχύλισμα δεντρολίβανου χρήσιμο για τη διατήρηση της φρεσκάδας και της ποιότητας των προϊόντων διατροφής, καθώς και για την παροχή πιθανών οφελών για την υγεία σε συμπληρώματα διατροφής και φυσικές θεραπείες.
Στη βιομηχανία τροφίμων, το εκχύλισμα δεντρολίβανου προστίθεται συχνά σε επεξεργασμένα κρέατα, αρτοσκευάσματα και σνακ για να παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους και να αποτρέψει την οξείδωση. Χρησιμοποιείται επίσης ως φυσικός αρωματικός παράγοντας σε σάλτσες, σάλτσες και μαρινάδες.
Στη βιομηχανία καλλυντικών, το εκχύλισμα δεντρολίβανου χρησιμοποιείται σε προϊόντα περιποίησης δέρματος και μαλλιών για τις αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητές του, οι οποίες μπορούν να βοηθήσουν στην προστασία και τη θρέψη του δέρματος και των μαλλιών. Χρησιμοποιείται επίσης ως φυσικό άρωμα και χρωστική ουσία σε ορισμένα καλλυντικά προϊόντα.

Πώς λειτουργεί η παραγωγή εκχυλίσματος δεντρολίβανου χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό τύπου καθετήρα;

Η παραγωγή εκχυλίσματος δεντρολίβανου χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό τύπου καθετήρα συνήθως περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

1. Προετοιμασία του δεντρολίβανου: Τα φύλλα δεντρολίβανου καθαρίζονται, ξηραίνονται και αλέθονται σε λεπτή σκόνη.
2. Εξαγωγή: Η σκόνη δεντρολίβανου εδάφους αναμιγνύεται με διαλύτη όπως αιθανόλη ή νερό και το μείγμα υποβάλλεται σε υπερήχους χρησιμοποιώντας υπερήχους τύπου καθετήρα. Ο υπερηχητικός χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα υψηλής συχνότητας για να δημιουργήσει φυσαλίδες σπηλαίωσης, οι οποίες βοηθούν στη διάσπαση του φυτικού υλικού και στην απελευθέρωση των δραστικών ενώσεων.
3. Διήθηση: Το μείγμα διηθείται για να απομακρυνθεί τυχόν υπόλοιπο φυτικό υλικό, αφήνοντας πίσω του ένα υγρό εκχύλισμα.
4. Συγκέντρωση: Το υγρό εκχύλισμα συμπυκνώνεται χρησιμοποιώντας έναν περιστροφικό εξατμιστήρα ή άλλη κατάλληλη μέθοδο, για να αυξήσει τη συγκέντρωση των δραστικών ενώσεων.
5. Στέγνωμα: Το συμπυκνωμένο εκχύλισμα ξηραίνεται χρησιμοποιώντας μια κατάλληλη μέθοδο, όπως ξήρανση με ψεκασμό ή λυοφιλοποίηση (λυοφιλοποίηση) προκειμένου να παραχθεί ένα εκχύλισμα σε μορφή ξηρής σκόνης.
6. Συσκευασία: Η ξηρή σκόνη στη συνέχεια συσκευάζεται και αποθηκεύεται σε δροσερό, ξηρό μέρος μέχρι να είναι έτοιμη για χρήση.

Η χρήση ενός υπερηχητικού τύπου καθετήρα στη διαδικασία εκχύλισης επιτρέπει μια πιο αποδοτική και αποτελεσματική εκχύλιση των δραστικών ενώσεων από τα φύλλα δεντρολίβανου, με αποτέλεσμα ένα εκχύλισμα υψηλότερης ποιότητας με μεγαλύτερη συγκέντρωση ευεργετικών ενώσεων. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα, καθιστώντας την κατάλληλη για εμπορική παραγωγή. Hielscher υπερήχων επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο παραμέτρων διαδικασίας και τη γραμμική κλιμάκωση της διαδικασίας εκχύλισης σε οποιοδήποτε επιθυμητό όγκο.

Επιστημονικά αποδεδειγμένη υπεροχή της εκχύλισης με υπερήχους δεντρολίβανου

Στην επιστημονική ερευνητική τους έκθεση, οι Dhoubi et al. (2020) διερευνούν την επίδραση διαφορετικών μεθόδων εκχύλισης στη χημική σύνθεση και την αντιοξειδωτική ισχύ των εκχυλισμάτων Rosmarinus officinalis L. Συγκρίνουν τρεις μεθόδους εκχύλισης: εκχύλιση υπερκρίσιμου υγρού, εκχύλιση υποβοηθούμενη από υπερήχους (ΗΑΕ) χρησιμοποιώντας τον υπερηχητικό Hielscher UIP1000hdT και εκχύλιση υποβοηθούμενη από μικροκύματα (MAE).

Κύρια σημεία της μελέτης:

• Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι η μέθοδος εκχύλισης επηρέασε σημαντικά τη χημική σύνθεση και την αντιοξειδωτική ισχύ των εκχυλισμάτων δεντρολίβανου. Σε σύγκριση με τις άλλες τεχνικές εκχύλισης υπερκρίσιμου υγρού και μικροκυμάτων, η εκχύλιση με υπερήχους έδωσε τα καλύτερα αποτελέσματα.
• Το υπερηχητικό εκχύλισμα δεντρολίβανου με αιθανόλη ήταν πολύ πλούσιο σε πολυφαινόλες.
• Με υπερήχους, παρατηρήθηκε υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα σε εκχύλιση μικρού χρόνου (10 λεπτά).

Πρωτόκολλο για εκχύλιση με υπερήχους δεντρολίβανου

Η εκχύλιση με τη βοήθεια υπερήχων πραγματοποιήθηκε σε έναν υπερηχητικό τύπου καθετήρα χρησιμοποιώντας ένα sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, δείτε την παρακάτω εικόνα). Ένα μείγμα κονιοποιημένου δεντρολίβανου και απόλυτης αιθανόλης (1:3 w/v) τοποθετήθηκε σε αντιδραστήρα διπλού περιβλήματος και εκτέθηκε σε υπερήχους στα 750 W για 10 λεπτά. Η θερμοκρασία εκχύλισης ρυθμίστηκε στους 25°C. Το υπερηχητικό εκχύλισμα φυγοκεντρήθηκε στις 4000 σ.α.λ. για 10 λεπτά. Το υπερκείμενο υγρό αφαιρέθηκε και συγκεντρώθηκε υπό κενό με τη χρήση περιστροφικού εξατμιστή κενού.

Συγκεκριμένα, υπερήχων εκχύλιση παρήγαγε εκχυλίσματα με υψηλότερες συγκεντρώσεις ολικών φαινολικών ενώσεων, φλαβονοειδών και καροτενοειδών, καθώς και υψηλότερη αντιοξειδωτική δράση, σε σύγκριση με τη διαβροχή. Επιπλέον, υπερήχων εκχύλιση ήταν πιο αποτελεσματικές μεθόδους, παράγοντας υψηλότερες αποδόσεις του εκχυλίσματος σε μικρότερο χρονικό διάστημα.
Οι συγγραφείς καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η επιλογή της μεθόδου εκχύλισης είναι ένας σημαντικός παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την παραγωγή εκχυλισμάτων δεντρολίβανου για χρήση σε βιομηχανίες τροφίμων, καλλυντικών και φαρμακευτικών προϊόντων. Υπερήχων εκχύλιση είναι μια πολλά υποσχόμενη μέθοδος εκχύλισης που μπορεί να παράγει πιο ισχυρά και αποτελεσματικά εκχυλίσματα με υψηλότερες αποδόσεις.
Η ερευνητική ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι “μεταξύ των μελετημένων εκχυλισμάτων, το υπερηχητικά εκχυλισμένο δεντρολίβανο παρουσίασε υψηλότερη αντιοξειδωτική δράση σύμφωνα με τις δύο δοκιμασίες αντιοξειδωτικής δράσης. Αυτό σχετιζόταν με την υψηλότερη περιεκτικότητα σε ολικό φαινολικό οξύ και ιδιαίτερα με καρνοσικό οξύ και ροσμαρινικό οξύ. Επιπλέον, δοκιμασμένο σε ανθρώπινα κύτταρα ινοβλαστών που εκτίθενται σε οξειδωτικό στρες, το υπερηχητικό μας εκχύλισμα πραγματοποίησε ισχυρή αντιοξειδωτική δράση σε σύγκριση με το γαλλικό οξύ και την Ν-ακετυλο κυστεΐνη. Ως εκ τούτου, με στόχο την υποκατάσταση συνθετικών αντιοξειδωτικών, το υπερηχητικά παρασκευασμένο εκχύλισμα δεντρολίβανου, μια φυσική πηγή αντιοξειδωτικών, μπορεί να ενδιαφέρει πολλές βιομηχανικές εφαρμογές.”

Υπερήχων υψηλής απόδοσης για δεντρολίβανο και φυτική εκχύλιση

Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει και προμηθεύει υπερήχους υψηλής απόδοσης σε οποιαδήποτε ισχύ και μέγεθος. Το χαρτοφυλάκιό μας από ομογενοποιητές υπερήχων και εκχυλιστές κυμαίνεται από φορητές συσκευές χειρός έως πλήρως βιομηχανικά συστήματα παραγωγής για την ενσωματωμένη επεξεργασία μεγάλων όγκων σε εμπορική κλίμακα.

Σχεδιασμός, Κατασκευή και Συμβουλευτική – Ποιότητα κατασκευής στη Γερμανία

Hielscher υπερήχων είναι γνωστοί για τα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας και σχεδιασμού τους. Η ευρωστία και η εύκολη λειτουργία επιτρέπουν την ομαλή ενσωμάτωση των υπερήχων μας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι δύσκολες συνθήκες και τα απαιτητικά περιβάλλοντα αντιμετωπίζονται εύκολα από υπερήχους Hielscher.

Η Hielscher Ultrasonics είναι μια εταιρεία πιστοποιημένη με ISO και δίνει ιδιαίτερη έμφαση σε υπερήχους υψηλής απόδοσης που διαθέτουν τεχνολογία αιχμής και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, οι υπερηχητικοί Hielscher είναι συμβατοί με το CE και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.
Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα! Το καλά εκπαιδευμένο, έμπειρο τεχνικό προσωπικό μας θα χαρεί να συζητήσει μαζί σας τη διαδικασία εκχύλισης και να σας συστήσει τον πιο κατάλληλο υπερηχητικό απορροφητήρα!

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: