Nõgese ekstraheerimine – tugevatoimelised tinktuurid ultraheli abil
Nõges (Urtica dioica) on bioaktiivsetes ühendites, nagu polüfenoolid, antioksüdandid, karoteenid ja terpenoidid, rikas taim, mida kasutatakse farmatseutiliste, ravimite ja toidulisandite toimeainetena. Ultraheli ekstraktor on tõhus ja tööstuses väljakujunenud vahend kõrgeima kvaliteediga nõgeseekstraktide tootmiseks.
Ultraheli abil valmistatud nõgeseekstraktide eelised
Nõgese lehed, õied ja varred sisaldavad mitmesuguseid bioaktiivseid ühendeid, mida kasutatakse nende ravimite ja terapeutiliste toimete tõttu. Kuna soovitud toime saavutamiseks tuleks sageli tarbida suuri koguseid nõgesetaime, on nõgeseekstraktid sobivam ja tarbijasõbralikum manustamisviis. Nõgeseekstraktid, nt kontsentraatide või tinktuuridena, on tõhus võimalus saada kõik fütokemikaalid kätte väga tugevatoimelisel kujul.
Ultraheli ekstraheerimine on õrn, kuid väga tõhus meetod nõgeseekstraktide, nt alkohoolse või vesipõhise ekstrakti valmistamiseks. Need ultraheli abil valmistatud ekstraktid pakuvad oluliselt tugevamat ja kontsentreeritumat toimet võrreldes traditsiooniliste keedistega, näiteks üksikute ekstraheeritud ühendite, maatseeritud ekstraktide või teedega.
Ultraheli sond 2000hdT: Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on väga tõhus, kuid õrn meetod fütokemikaalide ekstraheerimiseks värskest nõgesest külmas vees
Lahustid nõgese ultraheli ekstraheerimiseks
Bioaktiivsete ühendite tõhusaks ekstraheerimiseks värsketest või kuivatatud nõgeselehtedest kasutatakse kõige sagedamini õrnu mittetoksilisi lahusteid, nagu vesi, vesi-etanool või etanool. Sõltuvalt järgnevast töötlemisest (nt ekstrakti kontsentreerimine rotatsioonaurustiga või destilleerimisega) võib etanool või suurema etanoolisisaldusega vesi-etanool olla eelistatum alkoholi madalama aurustumisentalpia tõttu.
Juhtumiuuringud: nõgese ultraheli ekstraheerimine teaduslikult tõestatud
Šic Žlabur jt (2022) uurisid ultraheli ekstraheerimise mõju rohelise ekstraheerimistehnoloogiana. Kuna ultraheli abil toimuvat ekstraheerimist iseloomustavad fütokemikaalide ekstraheerimise kõrge tõhusus, lühem töötlusaeg ja palju väiksem keskkonnajalajälg, on see sobiv ja jätkusuutlik lahendus. Ekstraheerimismeetodi mõju kindlaksmääramiseks võrreldi tavapärast ja ultraheli ekstraheerimist (kahe erineva ultraheliseadme süsteemiga), aega ja etanoolikontsentratsiooni nõgeselehepulbrist spetsialiseeritud metaboliitide ekstraheerimisel. Sondisüsteemi, nn sondtüüpi sonikaatorit ehk ultraheli sukelhomogenisaatorit kasutav ultraheli ekstraheerimine aitas tavapärase ekstraheerimisega võrreldes oluliselt suurendada nõgeseekstraktide askorbiinhappe saagist, polüfenoolsete ühendite sisaldust ja antioksüdantset võimet. Lisaks kulus ultraheli sondisüsteemiga üksikute spetsialiseeritud metaboliitide eraldamiseks oluliselt vähem aega kui ultraheli ekstraheerimisel ultraheli vannis. Seetõttu jõuti uuringus järeldusele, et ultraheli sondiga ekstraheerimine on palju tõhusam spetsialiseeritud metaboliitide suuremate saakide saamisel nõgesepulbrist lühema ajaga (keskmine protsessi kestus 5–10 min), nii võrreldes ultraheli vanniga kui ka traditsioonilise tahke aine ja vedeliku lahustiekstraheerimisega.
Võrreldes ultraheli abil ja segamisega valmistatud nõgeseekstraktide lahutuskõveraid, näitab see mõõtmine ultraheli ekstraheerimise tõhusust värsketest nõgeselehtedest.
Florez et al. (2022) uurisid ultraheli töötluse mõju nõgese ekstraheerimisele ja võrdlesid tulemusi alternatiivsete ekstraheerimismeetoditega. Üldfenoolide sisalduse (TPC) ning ABTS•+ (2,2-asino- bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfoonhape) vabade radikaalide püüdmise väärtuste põhjal oli ultraheliekstraheerimine kõige tõhusam meetod. Parimad ekstraktisaagised saadi ultraheli töötlusega, kasutades lahustina vett: väärtused olid 21,9 mg gallushappe ekvivalenti/g kuivatatud nõgest TPC puhul, 71,8% %ABTS•+ puhul ja 86,6% %DPPH• DPPH• (1,1-difenüül-2-pikrüülhüdrasüül) puhul. See töö tõestab, et nõgeselehtede vesiekstrakt, mis on saadud ultraheli tehnikaga, on oluline looduslike antioksüdantide allikas ja seda võib pidada potentsiaalseks alternatiiviks sünteetilistele antioksüdantidele.Florez et al. (2022) kirjeldavad ultraheliekstraheerimise eeliseid alternatiivsete ekstraheerimismeetodite ees järgmiselt: “Traditsioonilised protseduurid, nagu Soxhleti ekstraheerimine, tagasijooksuga keetmine ja maseratsioonil põhinev ekstraheerimine, võtavad kaua aega, tarbivad palju lahustit ja võivad kasutatavate kõrgemate temperatuuride tõttu põhjustada termolabiilsete ainete lagunemist. Viimastel aastatel on hakatud kasutama ka muid tehnikaid, näiteks ultraheliga toetatud ekstraheerimist. See protsess võimaldab lahustil ekstraheeritavatesse materjalidesse sügavamalt tungida, parandades massiülekannet mikrovoolamise mõjude tõttu. Seetõttu peetakse seda tehnikat tõhusaks ekstraheerimisprotsessiks, millel on sellised eelised nagu lühem aeg, suuremad saagised või madal temperatuur. See parandab sageli ekstrakti kvaliteeti.”
Leidke oma ekstraheerimisprotsessi jaoks parim sonikaator
Kuidas valida ideaalne sonikaator oma taimse ekstraheerimisprotsessi jaoks, nt võimsate ekstraktide valmistamiseks nõgeselehtedest? Fütokemikaalide ekstraheerimine taimsest materjalist, näiteks nõgesest, nõuab täpsust ja tõhusust. Õige sondtüüpi sonikaatori valimine on optimaalse ekstraktisaagise saavutamiseks määrava tähtsusega, olgu tegemist väikese laborimastaabi või suuremahuliste tööstusprotsessidega.
Meie hästi koolitatud ja pikaajalise kogemusega töötajad aitavad teil valida sobivaima sondtüüpi sonikaatori, mis võimaldab fütokemikaalide tõhusat ja korratavat ekstraheerimist taimsest materjalist, näiteks nõgesest. Sellised omadused nagu amplituudi juhtimine, protsessi jälgimine, lihtne kasutus ja ohutus teevad Hielscheri sonikaatoritest teadlaste ja tööstusspetsialistide eelistatud ekstraheerimisseadmed. Hielscheri sonikaatorid võimaldavad saavutada optimeeritud ekstraheerimistulemusi silmapaistva tõhususe ja kvaliteediga. Vabastage taimsete ressursside täielik potentsiaal, tagades samal ajal töökindluse ja toote kvaliteedi ultraheli jõu abil!
- kõrge tõhusus
- nüüdisaegne tehnoloogia
- töökindlus ja vastupidavus
- reguleeritav, täpne protsessijuhtimine
- partiiprotsess ja inline
- igale mahule
- intelligentne tarkvara
- nutikad funktsioonid (nt programmeeritavus, andmete protokollimine, kaugjuhtimine)
- lihtne ja ohutu kasutada
- väike hooldusvajadus
- CIP (kohapealne puhastus)
Sonikaator UP400St ekstraheerib polüfenoole nõgesest külmaveeekstraktsiooni protsessis.
Disain, tootmine ja nõustamine – Saksamaal valmistatud kvaliteet
Hielscheri ultrahelisonikaatorid on tuntud oma kõrgeima kvaliteedi ja disainistandardite poolest. Töökindlus ja lihtne kasutus võimaldavad meie ultrahelisonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrahelisonikaatorid saavad hõlpsasti hakkama rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifitseeritud ettevõte ja pöörab erilist tähelepanu suure jõudlusega ultrahelisonikaatoritele, mis ühendavad nüüdisaegse tehnoloogia ja kasutajasõbralikkuse. Loomulikult vastavad Hielscheri ultrahelisonikaatorid CE nõuetele ning UL-i, CSA ja RoHs nõuetele.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultrahelisonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 0,5 kuni 1,5 mL | n.a. | VialTweeter | 1 kuni 500 mL | 10 kuni 200 mL/min | UP100H |
| 10 kuni 2000 mL | 20 kuni 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20 L | 0,2 kuni 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 L | 2 kuni 10 L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150 L | 3 kuni 15 L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster: UIP16000 |
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid segamiseks, dispergeerimiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks labori-, pilootmahu- ja tööstusliku mastaabi jaoks.
Kirjandus / viited
- Kruk, Valentina; Jurković,Marijana; Repajić, Maja; Žutić, Ivanka; Zorić, Zoran; Dragović-Uzelac, Verica (2019): The Influence Of Ultrasound Assisted Extraction On The Isolation Of Bioactive Compounds From Nettle Leaves. ICAPP – 1st International Conference for Advanced Production and Processing; 2019.
- Kurek, Mia; Repajic, Maja; Ščetar, Mario; Radošević, Lea; Pedisić, Sandra; Pelaić, Zdenka; Levaj, Branka; Galić, Kata (2022): Physical, Chemical and Sensory Characterization of Deep-Fried Fresh-Cut Potatoes Coated with Hydrocolloid/Herbal Extracts. Food Technology and Biotechnology, Vol. 60, No. 4, 2022.
- Flórez, M.; Cazón, P.; Vázquez, M. (2022): Antioxidant Extracts of Nettle (Urtica dioica) Leaves: Evaluation of Extraction Techniques and Solvents. Molecules 2022, 27, 6015.
- Šic Žlabur J., Radman S., Opacic N.., Rašic A., Dujmovic M., Brncic M., Barba F.J., Castagnini J.M., Voca S. (2022): Application of Ultrasound as Clean Technology for Extraction of Specialized Metabolites From Stinging Nettle (Urtica dioica L.). Frontiers in Nutrition 2022.
Teadmist väärt faktid
Millised aktiivsed fütokemikaalid sisalduvad nõgeses?
Meditsiinilisest, farmakoloogilisest ja toitumisalasest vaatenurgast on kõrvenõgese lehed rikkad tervist edendavate bioaktiivsete ühendite ja metaboliitide poolest. Lisaks leiavad nõgesest saadud ekstraktid rakendust kosmeetilistes koostistes tänu oma antioksüdatiivsetele, rahustavatele ja antimikroobsetele omadustele.
Kõrvenõgese lehed sisaldavad arvukalt bioaktiivseid molekule, mis jagunevad erinevatesse klassidesse. Nende hulka kuuluvad eeterlikus õlis sisalduvad terpenoidid, terpeendioolid, terpeendioolglükosiidid, α-tokoferool (peamiselt karvakrool), samuti pigmendiühendid, näiteks klorofüllid, karotenoidid (sh β-karoteen, violaksantiin, ksantofüllid, zeaksantiin, luteoksantiin ja luteiinepoksiid), polüfenoolsed ühendid, mis koosnevad peamiselt flavonoididest nagu kaempferool ja kvertsetiin, asendamatud aminohapped, vitamiinid, sealhulgas C-, K- ja B-vitamiinide kompleks, tanniinid ning mineraalained, mis koosnevad peamiselt kaltsiumist, rauast, seleenist, tsingist, magneesiumist, fosforist, kaaliumist ja naatriumist. Märkimisväärne on, et Urtica dioica on ainus teadaolev taimeliik, mis sisaldab koliinatsetüültransferaasi – ensüümi, mis on atsetüülkoliini sünteesiks hädavajalik.
Mis on nõgesekstraktid ja kuidas neid valmistatakse?
Hoolimata nõgeselehtede pakutavast toitumisalasest kasust takistab nende tarbimist kõrvetustunnet tekitavate kõrvetavate karvade olemasolu. Seetõttu on enne tarbimist sageli vajalik kuumtöötlus, kuigi see põhjustab paljude toiteväärtuslike omaduste kadu. Seega on vajadus alternatiivsete nõgesepreparaatide järele, mis säilitavad kõik toitumisalased omadused. Siin tuleb esile ultraheliekstraheerimise tehnika, mis võimaldab nõgeselehtedes sisalduva bioaktiivsete ainete täieliku spektri õrna vabastamist. Ultraheli külmaveeekstraheerimine pakub silmapaistvat efektiivsust, rakendades samal ajal õrnu töötlustingimusi. See teeb sondtüüpi sonikaatoritest ideaalse tööriista nõgesetinktuuride ja alkohoolsete ekstraktide valmistamiseks. Ultraheliekstraheerimise erakordset efektiivsust ja tulemuslikkust on tõestatud kõrge toimeaine- ja kontsentratsioonitasemega ekstraktide valmistamisel teatud ravimtaimedest.
Millised on levinud ultraheliekstraheerimisega valmistatavad tinktuuride koostised?
Ultraheliekstraheerimist kasutatakse laialdaselt tinktuuride valmistamiseks, kuna see lõhub tõhusalt taimerakkude seinu ja soodustab bioaktiivsete ühendite vabanemist. Levinud tinktuurid, mida valmistatakse ultraheli töötlusega (sonikeerimine), on näiteks:
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laborimastaabist kuni tööstusliku mastaabini.