Extracción de flores – Procesamiento suave y altos rendimientos mediante sonicación
Tanto si desea elaborar un absoluto, agua infusionada con flores o un hidrolato floral, la sonicación le ayuda a aumentar el rendimiento de su extracto floral. Descubra por qué la sonicación es la técnica de extracción ideal para aislar las delicadas biomoléculas y los aceites esenciales de las flores y los pétalos.
La sonicación como técnica de extracción ideal para obtener biomoléculas y aceites esenciales de las flores
Las flores contienen numerosos compuestos aromáticos, sápidos y terapéuticamente activos que pueden utilizarse como ingredientes en medicamentos, alimentos, cosméticos y complementos nutricionales, por lo que son una materia prima muy apreciada para obtener extractos potentes. La extracción ultrasónica es una técnica potente para aislar las sustancias deseadas de las flores. Las flores son una parte muy delicada de la planta y, por tanto, requieren un tratamiento cuidadoso. Aquí destacan las condiciones suaves de la extracción por ultrasonidos. Como método de extracción no térmico y controlable con precisión, la sonicación permite obtener altos rendimientos de extractos florales. La excelente calidad de los extractos y la alta eficiencia son características clave de la extracción botánica ultrasónica.
Homogeneizador ultrasónico de sonda UP200Ht para la preparación de extractos aromáticos de flores.
Agua de rosas mediante sonicación – Instrucciones paso a paso
Para preparar agua de rosas como se muestra en el vídeo anterior, siga estas instrucciones:
- Para empezar, seleccione cuidadosamente rosas frescas (Rosa damascena) y separe los pétalos del pistilo de la flor. Corte los pétalos en trozos más pequeños para aumentar la superficie.
- Como queremos elaborar agua de rosas, utilizamos agua purificada como disolvente.
- Coloque los pétalos en un vaso de precipitados de vidrio y añada agua. En el vídeo utilizamos 10 pétalos grandes y 200 mL de agua.
- Prepare el sonicador UP200Ht: monte firmemente el sonotrodo S26d14. Como los pétalos son una parte muy delicada de la planta, ajustamos la amplitud al 70% para conservar todas las biomoléculas durante el procedimiento de extracción ultrasónica.
- Sumerja la sonda en el vaso de precipitados de vidrio y encienda el sonicador. Sonique durante aproximadamente 90 segundos.
- Tras la sonicación, filtre la mezcla para eliminar los residuos sólidos y obtener un agua de rosas transparente y aromática.
- Recoja el agua de rosas en recipientes estériles para su almacenamiento y guárdela en un lugar fresco y oscuro para mantener su calidad y prolongar su vida útil.
- Utilice el agua de rosas en aplicaciones culinarias o cosméticas.
Sonicador UP400ST para la extracción botánica y evaporador rotatorio para el procesamiento posterior y la concentración del extracto.
Extracción ultrasónica de flores
- rosa
- jazmín
- diente de león
- flor de cerezo
- lila
- lavanda
- flor de saúco
- malva
- salvia
- manzanilla
- magnolia
- margaritas
- flor de castaño
- pasiflora
- azahar
- caléndula/ tagete
- equinácea
- falsa acacia / robinia
- cerraja
- llantén menor
Extractor ultrasónico UP200Ht utilizado para la extracción de flores de diente de león
Extracción de aceites esenciales mediante sonicación
La hidrodestilación asistida por ultrasonidos es una técnica de extracción avanzada que combina la hidrodestilación tradicional con la tecnología ultrasónica. Este método utiliza ondas ultrasónicas para generar cavitación, formando pequeñas burbujas llenas de vapor que implosionan y generan microchorros y turbulencias. Estos efectos favorecen la fragmentación de las partículas, el agrietamiento de las superficies y la mezcla, lo que mejora considerablemente las tasas de transferencia de masa.
El proceso también incorpora el calentamiento del conjunto del medio, que acelera la vaporización del agua y mejora la transferencia de calor. Este enfoque combinado reduce el tiempo de extracción, el consumo de energía y el uso de disolventes, por lo que la hidrodestilación asistida por ultrasonidos resulta más eficiente y respetuosa con el medio ambiente que los métodos convencionales.
Las principales ventajas de la hidrodestilación asistida por ultrasonidos incluyen:
- Mayor eficiencia de extracción: Mayor liberación de aceites esenciales y valiosos compuestos bioactivos.
- Menor tiempo y consumo de energía: Tiempos de extracción más cortos y menor consumo de energía.
- Mejor calidad: Conservación de la integridad de los compuestos gracias a unas condiciones de procesamiento suaves.
- Ventajas operativas: Funcionamiento seguro, menor tiempo de puesta en marcha, equipos de menor tamaño y menos etapas de procesamiento.
Micrografías de microscopía electrónica de barrido (SEM) de hojas de Satureja: (A) tras 4 horas de hidrodestilación y (B) tras 60 min de tratamiento sono-clevenger.
Estudio e imágenes: Rasouli et al., 2021
Las imágenes SEM comparativas anteriores muestran la estructura celular de las hojas de Satureja tratadas mediante hidrodestilación (izquierda) e hidrodestilación asistida por ultrasonidos (derecha), y revelan una ruptura de las paredes celulares considerablemente más eficiente con el tratamiento ultrasónico. Como resultado, la hidrodestilación ultrasónica mejora la extracción de aceites esenciales en aproximadamente un 40 % respecto a la hidrodestilación convencional.
Sonicadores para la producción de extractos florales
Los sonicadores Hielscher son reconocidos por su excelencia en la producción de flores, especialmente gracias a sus avanzadas capacidades de homogeneización y extracción. Con sonicadores de todos los tamaños y capacidades de procesamiento – desde 50 vatios hasta 16.000 vatios por sonicador –, los ultrasonicadores de alto rendimiento de Hielscher facilitan la extracción eficiente y precisa de compuestos bioactivos, aceites esenciales y fragancias de materiales botánicos. Mediante el uso de tecnología ultrasónica de vanguardia, los sonicadores Hielscher garantizan un rendimiento y una calidad óptimos de los extractos, lo que los convierte en equipos indispensables para producir productos botánicos de alto valor, fragancias, principios activos y complementos nutricionales. Además, su diseño robusto y su interfaz fácil de usar los hacen ideales para la evaluación de la calidad, al proporcionar resultados fiables y reproducibles tanto en investigación como en aplicaciones industriales.
- alta eficiencia
- tecnología de vanguardia
- fiabilidad y robustez
- control del proceso ajustable y preciso
- por lotes y en línea
- para cualquier volumen
- software inteligente
- funciones inteligentes (p. ej., programación, registro de datos y control remoto)
- manejo sencillo y seguro
- bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y asesoramiento – Calidad fabricada en Alemania
Los ultrasonicadores Hielscher son conocidos por sus máximos estándares de calidad y diseño. Su robustez y facilidad de manejo permiten integrar sin dificultades nuestros ultrasonicadores en instalaciones industriales. Los ultrasonicadores Hielscher afrontan fácilmente condiciones adversas y entornos exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y hace especial hincapié en ultrasonicadores de alto rendimiento que incorporan tecnología de vanguardia y ofrecen facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonicadores Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
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Los procesos de extracción ultrasónica pueden escalarse linealmente a cualquier capacidad de producción. Los extractores ultrasónicos pueden funcionar por lotes y en línea.
Información de interés
¿Cuál es la diferencia entre el agua de rosas, el absoluto de rosa y el hidrolato de rosa?
El agua de rosas, el absoluto de rosa y el hidrolato de rosa se obtienen de las rosas, pero difieren en sus métodos de producción y su composición química.
Agua de rosas: El agua de rosas es un subproducto del proceso de destilación por arrastre de vapor utilizado para extraer el aceite esencial de rosa. Contiene los componentes hidrosolubles de los pétalos de rosa, que le confieren una delicada fragancia y un sabor floral. El agua de rosas se utiliza habitualmente en aplicaciones culinarias, productos para el cuidado de la piel y aromaterapia debido a su agradable aroma y sus posibles beneficios para la salud.
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Absoluto de rosa: El absoluto de rosa es un aceite aromático extraído de los pétalos de rosa mediante extracción con disolventes, normalmente con hexano u otro disolvente. Este método es más eficiente para extraer los compuestos aromáticos de los pétalos y da lugar a un aceite muy concentrado y aromático.
El absoluto de rosa se utiliza habitualmente en perfumería y productos cosméticos de alta gama por su aroma floral intenso y duradero.
Hidrolato de rosa (agua floral de rosa):
El hidrolato de rosa, también conocido como agua floral de rosa, hidrosol de rosa o destilado de rosa, es el agua que queda tras la destilación por arrastre de vapor de los pétalos de rosa para extraer el aceite esencial de rosa. Contiene compuestos vegetales hidrosolubles y algunas moléculas del aceite esencial, que le confieren una fragancia suave y propiedades terapéuticas. El hidrolato de rosa ofrece un perfil aromático similar, pero presenta una formulación de base acuosa más diluida.
El hidrolato de rosa se utiliza a menudo en el cuidado de la piel como tónico, bruma facial o ingrediente en formulaciones cosméticas por sus propiedades hidratantes, calmantes y refrescantes.
Cada uno de estos líquidos derivados de las rosas puede elaborarse mediante extracción ultrasónica y posee características y beneficios únicos que lo convierten en un ingrediente valioso para aplicaciones culinarias, cosméticas y terapéuticas.
La extracción ultrasónica se utiliza para aislar compuestos bioactivos de las plantas.
Compuestos bioactivos en extractos botánicos
Los compuestos bioactivos son sustancias químicas presentes de forma natural en plantas, animales y otros organismos que tienen efectos sobre los tejidos vivos. Desempeñan funciones importantes en la promoción de la salud y la prevención de enfermedades. Estos compuestos pueden clasificarse de forma general en varias categorías según sus estructuras químicas y funciones biológicas. Estos son los principales tipos de compuestos bioactivos:
- Polifenoles
Los polifenoles son un grupo diverso de compuestos conocidos por sus propiedades antioxidantes. A su vez, pueden subdividirse en varias clases:
Flavonoides: incluyen flavonoles (p. ej., quercetina), flavonas (p. ej., luteolina), flavanonas (p. ej., hesperidina), flavanoles (p. ej., catequinas), isoflavonas (p. ej., genisteína) y antocianinas (p. ej., cianidina).
Ácidos fenólicos: incluyen ácidos hidroxibenzoicos (p. ej., ácido gálico) y ácidos hidroxicinámicos (p. ej., ácido cafeico).
Taninos: taninos condensados (proantocianidinas) y taninos hidrolizables (galotaninos).
Estilbenos: el resveratrol es el estilbeno más conocido.
Lignanos: se encuentran en las semillas, especialmente en las de lino (p. ej., secoisolariciresinol). - Terpenoides
Los terpenoides, también conocidos como isoprenoides, se derivan de unidades de isopreno de cinco carbonos e incluyen:
Carotenoides: incluyen carotenos (p. ej., β-caroteno) y xantofilas (p. ej., luteína, zeaxantina).
Monoterpenos: como el limoneno y el mentol.
Sesquiterpenos: como la curcumina.
Diterpenos: como el taxol.
Triterpenos: como las saponinas y los esteroles (p. ej., β-sitosterol).
Tetraterpenos: como el licopeno y la astaxantina. - Alcaloides
Los alcaloides son compuestos que contienen nitrógeno y suelen tener efectos fisiológicos pronunciados:
Alcaloides pirrolidínicos y piperidínicos: como la nicotina.
Alcaloides tropánicos: como la atropina y la cocaína.
Alcaloides quinolínicos: como la quinina.
Alcaloides isoquinolínicos: como la morfina y la codeína.
Alcaloides indólicos: como la estricnina y la reserpina.
Alcaloides imidazólicos: como la pilocarpina.
Alcaloides piridínicos: como la piperina. - Glucósidos
Los glucósidos constan de una fracción de azúcar unida a una fracción no azucarada (aglicona). Incluyen:
Glucósidos cardíacos: como la digoxina.
Glucósidos antraquinónicos: como la aloína.
Glucósidos flavonoides: aquellos cuya aglicona es un flavonoide (p. ej., rutina). - Saponinas
Las saponinas son glucósidos con propiedades similares a las del jabón:
Saponinas esteroideas: se encuentran en plantas como el ñame (p. ej., diosgenina).
Saponinas triterpenoides: se encuentran en las legumbres (p. ej., soyasaponinas). - Compuestos organosulfurados
Estos compuestos contienen azufre y tienen beneficios destacables para la salud:
Glucosinolatos: se encuentran en las hortalizas crucíferas (p. ej., sulforafano).
Tiosulfinatos: como la alicina del ajo. - Vitaminas
Las vitaminas son compuestos orgánicos necesarios en pequeñas cantidades para la salud:
Vitaminas liposolubles: incluyen las vitaminas A (retinoides), D (calciferoles), E (tocoferoles y tocotrienoles) y K (filoquinona y menaquinonas).
Vitaminas hidrosolubles: incluyen las vitaminas del complejo B (p. ej., B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) y la vitamina C (ácido ascórbico). - Ácidos grasos
Los ácidos grasos, especialmente los esenciales, desempeñan funciones fundamentales en la salud:
Ácidos grasos omega-3: como el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA).
Ácidos grasos omega-6: como el ácido linoleico (LA) y el ácido araquidónico (AA). - Péptidos y proteínas
Los péptidos y las proteínas bioactivos tienen diversos efectos fisiológicos:
Péptidos antimicrobianos: como las defensinas.
Inhibidores enzimáticos: como los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (ACE) procedentes de las proteínas de la leche. - Polisacáridos
Los polisacáridos tienen efectos inmunomoduladores y otros beneficios para la salud:
β-Glucanos: se encuentran en la avena y los hongos.
Glucosaminoglucanos: como el ácido hialurónico y el sulfato de condroitina.
Cada uno de estos compuestos bioactivos ofrece una amplia variedad de beneficios, desde la actividad antioxidante hasta los efectos antiinflamatorios. La sonicación es una técnica muy eficiente para aislar estos compuestos bioactivos de las plantas.
Bibliografía / Referencias
- Turrini, F.; Beruto, M.; Mela, L.; Curir, P.; Triglia, G.; Boggia, R.; Zunin, P.; Monroy, F. (2021): Ultrasound-Assisted Extraction of Lavender (Lavandula angustifolia Miller, Cultivar Rosa) Solid By-Products Remaining after the Distillation of the Essential Oil. Applied Sciences 11, 2021.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. Journal of Food Science and Technology (February 2018) 55(2):658–666.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Elez Garofulić, I., Zorić, Z., Pedisić, S., Brnčić, M. and Dragović-Uzelac, V. (2018): UPLC-MS2 Profiling of Blackthorn Flower Polyphenols Isolated by Ultrasound-Assisted Extraction. Journal of Food Science, 83, 2018. 2782-2789.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento, desde equipos de laboratorio hasta equipos de tamaño industrial.