Εκχύλιση φύλλων ελιάς με υπερήχους για εκχυλίσματα πολυφαινολών υψηλής απόδοσης
Παράγετε ισχυρά εκχυλίσματα φύλλων ελιάς, πλούσια σε ολεουροπεΐνη, υδροξυτυροσόλη, βερμπασκοσίδη, φλαβονοειδή και άλλες βιοδραστικές πολυφαινόλες, με τη χρήση υπερηχητικών συσκευών τύπου αισθητήρα της Hielscher. Η υπερηχητική εκχύλιση επιταχύνει τη διάσπαση των κυττάρων και τη μεταφορά μάζας, βοηθώντας τους κατασκευαστές να επιτύχουν υψηλές αποδόσεις, σύντομους χρόνους επεξεργασίας και αναπαραγώγιμη ποιότητα εκχυλίσματος χρησιμοποιώντας νερό, μείγματα αιθανόλης-νερού ή άλλους κατάλληλους διαλύτες.
Υπερήχων εκχύλιση των βιοδραστικών ενώσεων από φύλλα ελιάς
Από τις εργαστηριακές δοκιμές σκοπιμότητας έως τις πιλοτικές παρτίδες και τη βιομηχανική παραγωγή σε συνεχή ροή, τα υπερηχητικά συστήματα της Hielscher σας παρέχουν ακριβή έλεγχο του πλάτους, της θερμοκρασίας, της εισροής ενέργειας και του χρόνου επεξεργασίας. Αυτό καθιστά την υπερηχητική εκχύλιση μια αποτελεσματική λύση για τη ανάπτυξη διατροφικών συμπληρωμάτων, φυτικών εκχυλισμάτων, λειτουργικών τροφίμων, καλλυντικών και φαρμακευτικών συστατικών.
Τα πλεονεκτήματα της εκχύλισης φύλλων ελιάς με υπερήχους αναλυτικά:
- Υψηλότερη απόδοση εκχύλισης: Αποδέσμευση ενδοκυτταρικών φαινολικών ουσιών από φύλλα ελιάς με αποτελεσματικό τρόπο μέσω ακουστικής σπηλαίωσης.
- Μικρότερος χρόνος επεξεργασίας: Μείωση του χρόνου εκχύλισης σε σύγκριση με τη συμβατική διαβροχή και την εκχύλιση με διαλύτη.
- Ήπια, ευέλικτη ως προς τη χρήση διαλυτών μέθοδος: Χρησιμοποιήστε νερό, υδατικό διάλυμα αιθανόλης, γλυκερόλη, έλαια ή άλλους διαλύτες συμβατούς με τη διαδικασία.
- Εξοπλισμός με δυνατότητα κλιμάκωσης: Αναπτύξτε τη διαδικασία σας με εργαστηριακούς υπερηχητικούς διαλυτές και επεκτείνετε τη λειτουργία σας γραμμικά σε βιομηχανικά συστήματα συνεχούς ροής.
- Ποιότητα που μπορεί να αναπαραχθεί: Ο ψηφιακός έλεγχος και η καταγραφή δεδομένων συμβάλλουν στη σταθερή παραγωγή εκχυλίσματος.
- Πολύπλευρος: Σχεδιασμένο για κατασκευαστές συμπληρωμάτων διατροφής, παραγωγούς φυτικών εκχυλισμάτων, ελαιοτριβεία και φαρμακευτικές εταιρείες&Εργαστήρια D, προμηθευτές συστατικών καλλυντικών και εταιρείες τεχνολογίας τροφίμων.
Πείτε μας για τα φύλλα ελιάς που χρησιμοποιείτε ως πρώτη ύλη και για την παραγωγή πολυφαινολών. Σας προτείνουμε την καλύτερη ρύθμιση του υπερηχητικού συστήματος για αυξημένη απόδοση πολυφαινολών.
UIP4000hdT, ένας ισχυρός βιομηχανικός υπερηχητικός μετατροπέας ισχύος 4 kW για βοτανική εκχύλιση
Τι κάνει το εκχύλισμα φύλλων ελιάς τόσο ευεργετικό;
Τα φύλλα ελιάς (Olea europaea), ένα γεωργικό απόβλητο ή υποπροϊόν, είναι μια μεγάλη πηγή φυσικών αντιοξειδωτικών. Τα φύλλα ελιάς περιέχουν διάφορες πολυφαινόλες (γνωστές και ως βιοφαινόλες), όπως η ελευρωπαΐνη και η ελαιασίνη. Οι πολυφαινόλες εμφανίζονται φυσικά στα φυτά και συμβάλλουν στα οφέλη για την υγεία του εκχυλίσματος φύλλων ελιάς. Εκτός από τις πολυφαινόλες, τα φύλλα της ελιάς είναι πλούσια σε αντιοξειδωτικά, όπως ισομερή λιγκστροσίδης, υδροξυτυροσόλη, τυροσόλη και καφεϊκό οξύ.
Το εκχύλισμα φύλλων ελιάς είναι το συμπύκνωμα των φυτοχημικών στα φύλλα ελιάς και περιέχει έτσι μια υψηλή ποσότητα ισχυρών αντιοξειδωτικών. Το εκχύλισμα φύλλων ελιάς χρησιμοποιείται παραδοσιακά για την ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος. Για παράδειγμα, χορηγείται για τη βελτίωση των συμπτωμάτων του κοινού κρυολογήματος, βήχας, και πονόλαιμος.
Επιπλέον, έρευνες υποδεικνύουν ότι οι πολυφαινόλες που περιέχονται στο εκχύλισμα φύλλων ελιάς ενδέχεται να μειώνουν τον κίνδυνο καρδιαγγειακών παθήσεων, να μειώνουν τα επίπεδα χοληστερόλης, να συμβάλλουν στην απώλεια βάρους, να έχουν αντιμικροβιακή δράση και να λειτουργούν ως αντικαρκινικός παράγοντας.
Για το λόγο αυτό, τα εκχυλίσματα από φύλλα ελιάς (Olea europaea L. folium) χρησιμοποιούνται ως δραστικό συστατικό σε σκευάσματα φαρμακευτικών προϊόντων και συμπληρωμάτων διατροφής. Επιπλέον, τα εκχυλίσματα φύλλων ελιάς χρησιμοποιούνται σε συμπληρώματα διατροφής, θεραπευτικά, καλλυντικά, καθώς και σε τρόφιμα και ποτά.
Το εκχύλισμα φύλλων ελιάς είναι πλούσιο σε πολυφαινόλες όπως ελαιοευρωπαΐνη, καφεϊκό οξύ, υδροξυτυροσόλη, βερμπασκοσίδη, ρουτίνη, κουερσιτίνη κ.α.
Αρωματισμένο ελαιόλαδο: Το εκχύλισμα φύλλων ελιάς χρησιμοποιείται επίσης για τον εμπλουτισμό ελαιολάδων όπως το εξαιρετικό παρθένο ελαιόλαδο. Εμπλουτισμένο με εκχύλισμα φύλλων ελιάς, το ελαιόλαδο έχει πλουσιότερο γευστικό προφίλ και η αξία ORAC του ελαιολάδου αυξάνεται. Με τα ελαιόλαδα που εγχύονται με φύλλα ελιάς παρουσιάζουν βελτιωμένη διάρκεια ζωής και υψηλότερη σταθερότητα θερμότητας, καθώς τα αντιοξειδωτικά σαρώνουν τις ελεύθερες ρίζες και αποτρέπουν το τάγγισμα.
Μάθετε περισσότερα σχετικά με υπερήχων υποβοηθούμενη διαβροχή ελιάς για την παραγωγή εξαιρετικού παρθένου ελαιολάδου!
Τα πιο σημαντικά φυτοχημικά στα φύλλα ελιάς
Η σύνθεση των φαινολικών ενώσεων στα φύλλα ελιάς περιλαμβάνει ολεουροσίδες (ολεουροπεΐνη, βερμπασκοσίδη), φλαβόνες (λουτεολίνη, διοσμετίνη, απιγενίνη-7-γλυκόζη, λουτεολίνη-7-γλυκόζη, διοσμετίνη-7-γλυκόζη), φλαβονόλες (ρουτίνη), φλαβαν-3-όλες (κατεχίνη) και φαινολικά παράγωγα (τυροσόλη, υδροξυτυροσόλη, βανιλίνη, βανιλικό οξύ, καφεϊκό οξύ). Η ολεουροπεΐνη και η υδροξυτυροσόλη είναι οι σημαντικότερες φαινολικές ενώσεις στα φύλλα ελιάς.
Ελευρωπαΐνη
Η ολεουροπεΐνη, ένα μη τοξικό ιριδοειδές της ελιάς (είδος μονοτερπενοειδούς), είναι μια φαινολική πικρή ένωση. Αν και υπάρχει στη φλούδα, τη σάρκα, τους σπόρους και τα φύλλα της πράσινης ελιάς, η ολεουροπεΐνη βρίσκεται σε μεγαλύτερη ποσότητα στα φύλλα της ελιάς. Με περιεκτικότητα 6–14% σε ξηρό βάρος, είναι το πιο σημαντικό βιοδραστικό μόριο στα φύλλα της ελιάς. Ανάλογα με την ποικιλία της ελιάς, το έδαφος και την εποχή της συγκομιδής, η περιεκτικότητα σε ολεουροπεΐνη μπορεί να φτάσει ακόμη και το 17–23% σε ξηρό βάρος.
υδροξυτυροσόλη
Η υδροξυτυροσόλη είναι ένας μεταβολίτης της ελαιοευπεΐνης. Και τα δύο μόρια είναι γνωστά για την ισχυρή αντιοξειδωτική τους δράση, η οποία συμβάλλει σε ορισμένες από τις αντιοξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις και αντιπαθογόνες ιδιότητες του ελαιολάδου. Η υδροξυτυροσόλη έχει μία από τις υψηλότερες γνωστές τιμές ORAC (ικανότητα απορρόφησης ριζών οξυγόνου) που έχουν παρατηρηθεί σε φυσικά αντιοξειδωτικά.
Ένα εκχύλισμα φύλλων ελιάς πλήρους φάσματος περιέχει πολυάριθμες πολυφαινόλες, αντιοξειδωτικά και άλλα φυτοχημικά, τα οποία έχουν συνεργιστικές επιδράσεις. Υπερήχων εκχύλιση είναι μια αξιόπιστη τεχνική εκχύλισης, η οποία απελευθερώνει όλα τα φυτοχημικά από τα φύλλα ελιάς και παράγει με αυτόν τον τρόπο ένα εξαιρετικά ισχυρό ευρυζωνικό εκχύλισμα.
Υπερήχων απαγωγέας UIP2000hdT (2kW) με αντιδραστήρα παρτίδας
Εκχυλίσματα φύλλων ελιάς που παράγονται με υπερήχους
Οι ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες στο “Καυτό σημείο” Η ζώνη της υπερηχητικής σπηλαίωσης έχει διάφορες επιδράσεις στο φυτικό υλικό και στην ικανότητα εκχύλισης του. Αυτό περιλαμβάνει την υπέρβαση της επιλεκτικής διαπερατότητας της κυτταρικής μεμβράνης, την αυξημένη ανταλλαγή ουσιών μεταξύ του εσωτερικού του κυττάρου και του διαλύτη, τη μηχανική διάσπαση των κυττάρων και την απελευθέρωση ενδοκυτταρικών ουσιών (δηλ. φυτοχημικών όπως η ολεουροπεΐνη, η υδροξυτυροσόλη, το γαλλικό οξύ κ.λπ.). Αυτές οι επιδράσεις έχουν ως αποτέλεσμα υψηλή απόδοση εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας σε πολύ σύντομο χρόνο υπερήχησης. Ένας επεξεργαστής υπερήχων 400 watt όπως
Το UP400St της Hielscher μπορεί να επεξεργαστεί μια παρτίδα 10 λίτρων βοτανικού πολτού μέσα σε 5-8 λεπτά. Οι βιομηχανικοί υπερήχων επεξεργάζονται τον πολτό που αποτελείται από φυτικό υλικό και διαλύτη σε συνεχή ροή. Το μέσο αντλείται μέσω ενός υπερηχητικού αντιδραστήρα και υπερήχων εκεί. Σε βιομηχανική κλίμακα, ένα UIP4000hdT (4kW) μπορεί να επιτύχει περίπου 3L / min.
Λόγω της υψηλής απόδοσης εκχυλίσματος και της ταχύτητας διαδικασίας, η εκχύλιση με υπερήχους είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική. Ως εκ τούτου, κατεργασία με υπερήχους έχει προσαρμοστεί γρήγορα από πολλούς κατασκευαστές εκχυλισμάτων που παράγουν υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα, π.χ. CBD, κανναβινοειδή, βανίλια, φύκια, τζίντζερ και πολλά άλλα βοτανικά εκχυλίσματα. Υπερήχων σπηλαίωση μπορεί να επιτύχει μια απόδοση εκχύλισμα 95-99% της δραστικής ένωσης που περιέχεται στα βότανα. Για παράδειγμα, η έρευνα έδειξε αποτελεσματικότητα εκχύλισης 99,27% για την απελευθέρωση ολικών φαινολικών από φύλλα ελιάς. (Luo, 2011) Η διαδικασία υπερήχων μπορεί να προσαρμοστεί βέλτιστα στην πρώτη ύλη και στην επιθυμητή ποιότητα εκχυλίσματος ρυθμίζοντας τις παραμέτρους της διαδικασίας (πλάτος υπερήχων, θερμοκρασία, πίεση, ιξώδες).
Το σχήμα δείχνει την υγρή χρωματογραφία εξαιρετικά υψηλής απόδοσης με χρωματογράφημα ανιχνευτή συστοιχίας διόδων (UHPLC-DAD) φαινολικών φύλλων ελιάς που εκχυλίζονται με υπερήχους. Οι κορυφές 1 και 2 ανιχνεύθηκαν στα 325nm (κόκκινες γραμμές), ενώ οι κορυφές 3 (μπλε γραμμή) ανιχνεύθηκαν στα 280nm.
εικόνα και μελέτη: Giocometti, J. et al. (2018)
Η εκχύλιση με υπερήχους είναι συμβατή με σχεδόν οποιοδήποτε είδος διαλύτη. Για υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση φύλλων ελιάς, 80% υδατική αιθανόλη έχει βρεθεί πιο αποτελεσματική. Αλλά η απόδοση εκχύλισης για συγκεκριμένες φυτοχημικές ενώσεις μπορεί να αλλάξει επιλέγοντας έναν άλλο διαλύτη με διαφορετική πολικότητα (π.χ. μεθανόλη).
Ενδιαφέρεστε να αυξήσετε τις αποδόσεις του εξαιρετικού παρθένου ελαιολάδου σας κατά τη διάρκεια της μάλαξης; Στη συνέχεια, κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την υπερηχητική μάλαξη του EVOO!
Πλεονεκτήματα των συστημάτων εκχύλισης υπερήχων
Τα πλεονεκτήματα της εκχύλισης με υπερήχους είναι η υψηλή απόδοση εκχύλισης, η ελεύθερη επιλογή διαλύτη (π.χ. νερό, αιθανόλη, μίγμα νερού-αιθανόλης, ελαιόλαδο κ.λπ.), καθώς και η απλή και ασφαλής λειτουργία. Λόγω των εντατικών μηχανικών δυνάμεων της κατεργασίας με υπερήχους, οικολογικοί και ήπιοι διαλύτες όπως νερό, αιθανόλη κ.λπ. είναι συνήθως επαρκείς για να επιτύχουν ένα εξαιρετικό ρυθμό εκχύλισης και απόδοσης. Ως αποτέλεσμα, η εκχύλιση με υπερήχους συντομεύει το χρόνο εκχύλισης και επιτρέπει τη μειωμένη χρήση διαλυτών ή τη χρήση ηπιότερων, ηπιότερων διαλυτών. Αυτό σημαίνει ότι η εκχύλιση με υπερήχους επιτρέπει και τα δύο, υψηλότερα ποσοστά εκχύλισης και υγιέστερα εκχυλίσματα (π.χ. εκχυλίσματα κρύου νερού). Δεδομένου ότι η θερμοκρασία της διαδικασίας μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια κατά τη διάρκεια της υπερήχων, αποφεύγεται η θερμική αποσύνθεση των εκχυλισμάτων λόγω υπερβολικά υψηλών θερμοκρασιών καθώς και η εξάτμιση των ουσιών.
Σε σύγκριση με έναν εκχυλιστή υπερκρίσιμου CO₂, το κόστος απόκτησης ενός εκχυλιστή υπερήχων είναι χαμηλό. Οι συσκευές υπερήχων ξεχωρίζουν επίσης όσον αφορά το λειτουργικό κόστος, τον απλό και φιλικό προς τον χρήστη χειρισμό καθώς και την ασφάλεια στην εργασία.
- Πληρέστερη εκχύλιση
- υψηλότερες αποδόσεις
- ταχεία διαδικασία
- Συμβατό με οποιοδήποτε διαλύτη
- μη θερμική διεργασία
- εύκολο και ασφαλές στη λειτουργία
- χαμηλή συντήρηση
Εξόρυξη με υπερήχους για μικρές ποσότητες έως και βιομηχανική παραγωγή
Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της επεξεργασίας με υπερήχους είναι η γραμμική κλιμάκωση της διαδικασίας εκχύλισης. Μελέτες σκοπιμότητας και η παραγωγή μικρότερων παρτίδων μπορούν να πραγματοποιηθούν εύκολα με μια εύχρηστη συσκευή υπερήχων σε ανοιχτό δοχείο. Αυτό διευκολύνει τον έλεγχο της αποδοτικότητας και της ποιότητας της διαδικασίας εκχύλισης με υπερήχους. Οποιαδήποτε αποτελέσματα ληφθούν σε μικρή κλίμακα μπορούν να αναπαραχθούν πλήρως και να κλιμακωθούν. Ο ψηφιακός έλεγχος του υπερηχητικού εκχυλιστή και η αυτόματη καταγραφή δεδομένων των υπερηχητικών παραμέτρων σε μια εσωτερική κάρτα SD επιτρέπουν την ακριβή παρακολούθηση της διαδικασίας και την αναπαραγωγιμότητα σταθερών προτύπων ποιότητας. Hielscher Ultrasonics’ Η γκάμα προϊόντων περιλαμβάνει συσκευές εκχύλισης με υπερήχους για κάθε κλίμακα – από φορητές συσκευές ισχύος 50 Watt έως βιομηχανικά συστήματα υπερήχων ισχύος 16.000 Watt για ενσωματωμένη παραγωγή. Χάρη στην Hielscher Ultrasonics’ Με δεκαετίες εμπειρίας στον τομέα της εκχύλισης με υπερήχους και την εγκατάσταση εκατοντάδων συστημάτων εκχύλισης με υπερήχους σε όλο τον κόσμο, σας εγγυόμαστε εξειδικευμένες και ολοκληρωμένες συμβουλές.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Τι είναι η εκχύλιση με υπερήχους και υπερήχους;
Ως υπέρηχος ορίζονται οι ηχητικές δονήσεις με περισσότερα από 20kHz, δηλαδή περισσότερες από 20.000 ταλαντώσεις ανά δευτερόλεπτο. Αυτή είναι η περιοχή που βρίσκεται πάνω από το φάσμα της ανθρώπινης ακοής. Ο υπέρηχος καλύπτει έτσι ένα πολύ μεγάλο φάσμα ακουστικών δονήσεων, πράγμα που σημαίνει ότι πολλές διαφορετικές εφαρμογές εμπίπτουν στον τομέα των υπερήχων. Τα πιο γνωστά παραδείγματα χρήσης περιλαμβάνουν απεικονιστικές διαδικασίες στο γιατρό, βοήθεια στάθμευσης σε αυτοκίνητα και μη καταστροφικό έλεγχο υλικών. Για τα παραδείγματα που αναφέρθηκαν υψηλής συχνότητας, χρησιμοποιείται μη καταστρεπτικός υπέρηχος.
Ο υπέρηχος υψηλής ισχύος ορίζεται ως ηχητικά κύματα υψηλής έντασης, χαμηλής συχνότητας με συχνότητα περίπου 20-60kHz. Αυτά τα ενεργειακά πυκνά ηχητικά κύματα παράγουν εναλλασσόμενους κύκλους υψηλής πίεσης (συμπίεση) και κύκλους χαμηλής πίεσης (αραίωση) σε υγρά. Κατά τη διάρκεια ενός κύκλου χαμηλής πίεσης, τα υψηλής ενέργειας υπερηχητικά κύματα δημιουργούν μικρές φυσαλίδες κενού ή κενά στο υγρό. Όταν αυτές οι φυσαλίδες φτάσουν σε όγκο όπου δεν μπορούν να απορροφήσουν περαιτέρω ενέργεια, εκρήγνυνται κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Αυτό το φαινόμενο κατάρρευσης φυσαλίδων είναι γνωστό ως σπηλαίωση.
Η σπηλαίωση δημιουργεί τοπικά θερμά σημεία στο υγρό ή τον πολτό, τα οποία μπορούν να φτάσουν θερμοκρασίες έως 5000K και πιέσεις έως 2000atm. Επιπλέον, η κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης δημιουργεί πίδακες υγρού σε ταχύτητες έως και 280 m / s. Αυτές οι τοπικά απαντώμενες ακραίες συνθήκες προκαλούν έκρηξη φυτικών κυττάρων, έτσι ώστε να απελευθερώνονται βιοδραστικές ουσίες που παγιδεύονται στο εσωτερικό του φυτικού κυττάρου. Αυτό σημαίνει ότι η ακουστική σπηλαίωση διαταράσσει τα φυτικά κύτταρα και οδηγεί σε υψηλότερη διάχυση ενδοκυτταρικών μορίων στο διάλυμα εκχύλισης (διαλύτης), ενισχύοντας έτσι τη μεταφορά μάζας. Υψηλότερη μεταφορά μάζας σημαίνει υψηλότερος ρυθμός εκχύλισης. Ως εκ τούτου, υπερήχων ανιχνευτές είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα εργαλεία για την παραγωγή υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα από βότανα όπως βότανα, φύλλα, φρούτα και άλλα φυτικά υλικά.
Υπερήχων εκχύλιση προσφέρει διάφορα πλεονεκτήματα, όπως πλήρη εκχύλιση / πολύ υψηλές αποδόσεις, μειωμένο χρόνο εκχύλισης, βελτιωμένη απόδοση, συμβατότητα με οποιοδήποτε διαλύτη, και είναι μια μη θερμική μέθοδος εκχύλισης.
UIP4000hdT υπερήχων για την εμβόλιμη επεξεργασία των φύλλων ελιάς για την παραγωγή εκχυλισμάτων υψηλής ποιότητας
Υψηλής ισχύος ομογενοποιητές υπερήχων από εργαστήριο προς πιλότος και βιομηχανικός κλίμακα.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την εκχύλιση φύλλων ελιάς με υπερήχους
Τι είναι η εκχύλιση φύλλων ελιάς με υπερήχους;
Η εκχύλιση φύλλων ελιάς με υπερήχους είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιεί υπερήχους υψηλής ισχύος για την απελευθέρωση βιοδραστικών ενώσεων από τα φύλλα ελιάς σε έναν διαλύτη. Ο υπερηχητικός διαλυτής τύπου ανιχνευτή δημιουργεί ακουστική σπηλαίωση, η οποία διαταράσσει τα φυτικά κύτταρα και βελτιώνει τη μεταφορά μάζας. Αυτό βοηθά στην εξαγωγή πολύτιμων ενώσεων όπως η ελευροπεΐνη, η υδροξυτυροσόλη, η βερβασκοσίδη, η λουτεολίνη, η ρουτίνη και άλλες πολυφαινόλες φύλλων ελιάς.
Γιατί να χρησιμοποιήσουμε υπερήχους για την εξαγωγή της ελαιοευπεΐνης από τα φύλλα ελιάς;
Ο υπέρηχος βελτιώνει την απελευθέρωση της ελευροπεΐνης, διαταράσσοντας μηχανικά τη δομή των φύλλων και αυξάνοντας την επαφή μεταξύ του φυτικού υλικού και του διαλύτη. Σε σύγκριση με τη συμβατική διαβροχή, η εκχύλιση με υπερήχους μπορεί να μειώσει το χρόνο επεξεργασίας, να βελτιώσει την απόδοση της εκχύλισης και να επιτύχει υψηλότερες αποδόσεις υπό ελεγχόμενες συνθήκες ήπιας θερμοκρασίας.
Πώς εξάγεται η υδροξυτυροσόλη;
Η υδροξυτυροσόλη εξάγεται από φύλλα ελιάς, καρπούς ελιάς ή υποπροϊόντα ελαιοτριβείων μέσω της ανάμειξης του φυτικού υλικού με έναν κατάλληλο διαλύτη, συνήθως νερό ή υδατικό αιθανόλη, και της απελευθέρωσης των φαινολικών ενώσεων από τα φυτικά κύτταρα. Η υπερηχητική εκχύλιση βελτιώνει αυτή τη διαδικασία χρησιμοποιώντας ακουστική σπηλαίωση για να σπάσει τα κύτταρα, να αυξήσει τη μεταφορά μάζας και να εκχυλίσει την υδροξυτυροσόλη υπό ήπιες, ελεγχόμενες θερμοκρασιακά συνθήκες. Διαβάστε την ιστορία επιτυχίας μιας ισπανικής εταιρείας που ειδικεύεται στην παραγωγή βιοδιεγερτικών και χρησιμοποιεί συσκευές υπερήχων της Hielscher για την εκχύλιση πολυφαινολών, συμπεριλαμβανομένης της υδροξυτυροσόλης, από το ελαιοπυρήνα!
Ποιοι διαλύτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκχύλιση φύλλων ελιάς με υπερήχους;
Η εκχύλιση με υπερήχους είναι συμβατή με πολλούς διαλύτες, όπως το νερό, η αιθανόλη, τα υδατικά διαλύματα αιθανόλης, η γλυκερόλη και τα έλαια. Για τις πολυφαινόλες φύλλων ελιάς, χρησιμοποιούνται συνήθως μείγματα νερού και αιθανόλης, καθώς μπορούν να διαλύσουν ένα ευρύ φάσμα φαινολικών ενώσεων. Η επιλογή του βέλτιστου διαλύτη εξαρτάται από τις ενώσεις-στόχους, τις κανονιστικές απαιτήσεις, τη μετέπειτα επεξεργασία και τη σύνθεση του τελικού προϊόντος.
Μπορεί το εκχύλισμα φύλλων ελιάς να παραχθεί χωρίς τη χρήση υψηλών θερμοκρασιών;
Ναι. Η εκχύλιση με υπερήχους αποτελεί μια μέθοδο εκχύλισης χωρίς θερμική επεξεργασία, καθώς η θερμοκρασία ελέγχεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Επειδή το αποτέλεσμα της εκχύλισης οφείλεται κυρίως στην ακουστική σπηλαίωση και στη μηχανική διάτμηση, οι βιοδραστικές ενώσεις μπορούν να απελευθερωθούν αποτελεσματικά χωρίς υπερβολική θέρμανση. Αυτό είναι χρήσιμο για τη διατήρηση των ευαίσθητων στη θερμότητα αντιοξειδωτικών και φυτοχημικών ουσιών.
Είναι η εκχύλιση με υπερήχους κατάλληλη για τη βιομηχανική παραγωγή εκχυλίσματος φύλλων ελιάς;
Ναι. Τα συστήματα υπερήχων τύπου «probe» μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εργαστηριακές δοκιμές, πιλοτικές δοκιμές, παραγωγή κατά παρτίδες και συνεχή ενσωματωμένη εκχύλιση. Τα συστήματα υπερήχων της Hielscher είναι επεκτάσιμα, επιτρέποντας τη μεταφορά των παραμέτρων διεργασίας που έχουν αναπτυχθεί σε μικρότερη μονάδα σε μεγαλύτερους βιομηχανικούς αντιδραστήρες υπερήχων για συνεχή παραγωγή.
Ποιο μηχάνημα υπερήχων της Hielscher είναι κατάλληλο για την εκχύλιση φύλλων ελιάς;
Η επιλογή του κατάλληλου υπερηχητικού συστήματος εξαρτάται από το μέγεθος της παρτίδας, την περιεκτικότητα σε στερεά, τον διαλύτη, την επιθυμητή απόδοση, καθώς και από το αν η διαδικασία είναι κατά παρτίδες ή εν σειρά. Τα μικρότερα συστήματα, όπως τα UP200Ht ή UP400St, είναι κατάλληλα για εργαστηριακή και πιλοτική εκχύλιση. Τα μεγαλύτερα συστήματα, όπως τα UIP2000hdT, UIP4000hdT και UIP16000, έχουν σχεδιαστεί για πιλοτική, παραγωγική και βιομηχανική εν σειρά εκχύλιση.
Ποιες ουσίες μπορούν να εξαχθούν από τα φύλλα ελιάς με τη χρήση υπερήχων;
Η εκχύλιση με υπερήχους μπορεί να απελευθερώσει ένα ευρύ φάσμα φυτοχημικών ουσιών από τα φύλλα ελιάς, όπως η ολεουροπεΐνη, η υδροξυτυροσόλη, η τυροσόλη, η βερμπασκοσίδη, η λουτεολίνη, η ρουτίνη, το καφεϊκό οξύ, οι φλαβόνες, οι φλαβονόλες και άλλες φαινολικές ενώσεις. Η τελική σύνθεση του εκχυλίσματος εξαρτάται από την ποικιλία της ελιάς, την ποιότητα των φύλλων, το διαλύτη, τη θερμοκρασία, την ένταση της υπερήχησης και το χρόνο εκχύλισης.
Πώς συγκρίνεται η εκχύλιση με υπερήχους με τη συμβατική διαβροχή;
Η συμβατική διαβροχή απαιτεί συχνά μεγάλους χρόνους εκχύλισης και μεγαλύτερες ποσότητες διαλύτη. Η εκχύλιση με υπερήχους εντείνει τη διαδικασία, διασπώντας τα φυτικά κύτταρα και αυξάνοντας τη μεταφορά μάζας. Αυτό μπορεί να μειώσει τον χρόνο εκχύλισης, να περιορίσει την κατανάλωση διαλύτη και να βελτιώσει την απόδοση της εκχύλισης, διατηρώντας παράλληλα τη δυνατότητα εύκολης κλιμάκωσης της διαδικασίας.
Μπορεί η μέθοδος εκχύλισης με υπερήχους να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ελαιολάδου με έγχυμα φύλλων ελιάς;
Ναι. Η επεξεργασία με υπερήχους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διευκολύνει την εμπλουτισμό του ελαιολάδου με δραστικές ουσίες από φύλλα ελιάς. Αυτό μπορεί να εμπλουτίσει το ελαιόλαδο με αντιοξειδωτικά και πολυφαινόλες, να βελτιώσει την οξειδωτική σταθερότητα και να δημιουργήσει προϊόντα ελαιολάδου προστιθέμενης αξίας με ισχυρότερο λειτουργικό προφίλ.
Πώς μπορώ να επεκτείνω μια διαδικασία εκχύλισης φύλλων ελιάς με υπερήχους;
Η κλιμάκωση ξεκινά με εργαστηριακές δοκιμές για τον προσδιορισμό του διαλύτη, της αναλογίας στερεών, του εύρους, της θερμοκρασίας και του χρόνου εκχύλισης. Μόλις επιβεβαιωθούν η επιθυμητή ποιότητα και απόδοση του εκχυλίσματος, η διαδικασία μπορεί να μεταφερθεί σε πιλοτικά ή βιομηχανικά συστήματα υπερήχων. Τα συστήματα υπερήχων της Hielscher υποστηρίζουν τη γραμμική κλιμάκωση από μικρές παρτίδες έως ενσωματωμένη παραγωγή υψηλής απόδοσης.
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Sari, Hafize Ayla; Ekinci, Raci (2017): The effect of ultrasound application and addition of leaves in the malaxation of olive oil extraction on the olive oil yield, oxidative stability and organoleptic quality. Food Sci. Technol, Campinas, 37(3): 493-499, July-Sept. 2017.
- Domenico Cifá, Mihaela Skrt, Paola Pittia, Carla Di Mattia, Nataša Poklar Ulrih (2018): Enhanced yield of oleuropein from olive leaves using ultrasound‐assisted extraction. Food Science and Nutrition Vol. 6, Issue 4. June 2018.
- Pu-jun Xie, Li-xin Huang, Cai-hong Zhang, Feng You, Cheng-zhang Wang, Hao Zho (2015): Reduced-Pressure Boiling Extraction of Oleuropein Coupled with Ultrasonication from Olive Leaves (Olea europaea L.). Advances in Materials Science and Engineering 2015.
- Omar, Syed Haris (2010): Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Sci Pharm. 2010;78(2):133-54.
- Omar, Syed Haris; Kerr, Philip G.; Scott, Christopher J.; Hamlin, Adam S.; Obied, Hassan K. (2017): Olive (Olea europaea L.) Biophenols: A Nutriceutical against Oxidative Stress in SH-SY5Y Cells. Molecules 2017, 22(11), 1858.