Elderberry (leedri) ekstraktsioon ultraheliga
Leedrimarjaekstrakte tuntakse hästi nende viirusevastaste omaduste poolest ja seetõttu kasutatakse neid laialdaselt looduslike abinõudena gripisümptomite, nagu palavik, köha ja kurguvalu, leevendamiseks. Kõrge polüfenoolide ja antioksüdantide sisaldusega leedriekstraktide tootmiseks on vaja õrna, kuid tõhusat ekstraktsioonimeetodit. Ultraheli ekstraktsiooni kui mittetermilist, õrna tehnikat kasutatakse laialdaselt kvaliteetsete taimeekstraktide tootmisel. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) suurendab leedriekstraktide ekstraktsioonikiirust, saagist ja kvaliteeti.
Leedriekstrakt
Leedrimarjad on mustleedri (Sambucus nigra L.) puu viljad. Leedrimarjad ja -õied on hästi tuntud oma rikkaliku flavonoidide ja vitamiinide sisalduse poolest. Marjad sisaldavad suures koguses teatud antotsüaniine ning nii marjad kui ka õied sisaldavad suures koguses teatud flavonoole. Flavonoidid, nagu antotsüaniinid, proantotsüanidiinid, flavonoolid, flavanoonid ja flavoonid, on polüfenoolsed antioksüdandid, mis toetavad immuunsüsteemi ja avaldavad mitmesugust kasulikku mõju üldisele tervisele. Lisaks on leedril viirusevastased, bakterivastased ja vähivastased omadused ning on näidatud, et see parandab südame-veresoonkonna tervist. Just flavonoidid annavad leedritoodetele nende erakordsed viirusevastased omadused.
Leedri tervist edendavatest omadustest suurima kasu saamiseks ekstraheeritakse bioaktiivsed ühendid, nagu polüfenoolid, flavonoidid, antotsüaniinid ja vitamiinid, leedrimarjadest ja -õitest ning vormistatakse kontsentreeritud, väga tugevatoimeliseks tervisetooteks.
Kaubanduslikke leedripreparaate tavalise külmetuse ja gripi raviks on saadaval mitmesugustes vormides, sealhulgas vedelikud, siirupid, kapslid, tabletid, pastillid ja närimismaiustused.
Ultraheli ekstraktsioon – turboekstraktsiooni tehnika
Suurte koguste kvaliteetse leedriekstrakti tootmiseks on vaja tõhusat, kuid õrna ekstraktsioonitehnikat. Ekstraktsiooniprotsessi õrnus on oluline bioaktiivsete ühendite lagunemise vältimiseks. Näiteks on paljud fütotoitained termolabiilsed, mis tähendab, et kuumus lagundab neid. Ultraheli ekstraktsioon on mittetermiline tehnika, mille mehhanism on puhtalt mehaaniline. Ultraheli ekstraktsioon põhineb akustilise kavitatsiooni tekitamisel, mis tekitab ekstraktsioonivedelikus nihkejõude ja turbulentsi. Need kavitatsioonilised nihkejõud lõhuvad taime rakumaatriksit ja vabastavad bioaktiivsed ühendid, nagu polüfenoolid, antotsüaniinid, flavonoidid ja vitamiinid, ümbritsevasse ekstraktsioonivedelikku / lahustisse. Tänu ultraheli kavitatsiooni tõhususele saab ultraheli ekstraktsiooniga vabastada taimsest toorainest bioaktiivsete fütotoitainete kogu hulga. Ultraheli ekstraktsioon annab erakordselt suure saagise väga lühikese töötlusaja jooksul.
UP400St on 400-vatine võimas ultraheli ekstraktor, mis vabastab ja isoleerib fütotoitaineid taimsest toorainest, näiteks leedrimarjadest.
Teine eelis on ultraheli ühilduvus mis tahes liiki lahustitega. Kui tavapärased ekstraktsioonitehnikad, nagu leotamine, maseratsioon või Soxhleti ekstraktsioon, nõuavad sageli karme ja mürgiseid lahusteid, võimaldab ultraheli ekstraktsioon valida teile sobiva lahusti. Ultraheli ekstraktsiooni saab teostada vee, vee ja alkoholi segude, etanooli, taimeõlide ja muude õrnade lahustitega. Eriti (vesilahuseline) etanool on kinnistunud tugeva ja usaldusväärse lahustina, mis on pärast ekstraktsiooni kergesti aurustatav ning ekstraktis olevad jääkjäljed oleksid mittetoksilised.
Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on väljakujunenud meetod kvaliteetsete ekstraktide tootmiseks taimsest toorainest, nt leedrimarjadest ja -õitest. Suure jõudlusega ultraheli on protsessi intensiivistav tehnika: see muudab ekstraktsiooni tõhusamaks, andes suurema saagise, ning kiirendab protsessi. Seetõttu tuntakse ultraheli töötlust (sonikeerimist) ka turboekstraktsiooni tehnikana.
- Suurem saagis
- Kiire ekstraktsioon
- Kvaliteetne ekstrakt
- Mittetermiline töötlus
- Lahusti vaba valik
- Lihtne ja ohutu kasutada
Taimsete ühendite turbo-ekstraktsioon ultraheliga
Turbo-ekstraktsiooni protsessina ekstraheerib ultraheli töötlus oluliselt intensiivsemalt kui teised tavapärased ekstraktsioonimeetodid (nt külmleotamine, infusioon, maseratsioon, perkolatsioon jne). See tuleneb ultrahelist esile kutsutud segunemisest, osakeste suuruse vähenemisest ja sellest tulenevalt paranenud massiülekandest. Suurenenud massiülekande korral saavutatakse kontsentratsioonitasakaal taimse materjali (biomassi) ja ümbritseva lahusti vahel oluliselt kiiremini. Niipea kui see kontsentratsioonitasakaal on saavutatud, on ekstraktsioonietapp lõppenud, sest lahusti ei suuda rohkem bioaktiivseid molekule vastu võtta. Taimsete tahkete osakeste ultraheliga segamine, dispergeerimine ja peenestamine uhub sihtmolekulid taime rakumaatriksist välja lahustisse. Kui teised ekstraktsioonimeetodid vajavad sageli mitu tundi või päeva, siis ultraheliekstraktsioon saavutatakse mõne minuti jooksul. Lühike mittetermiline ultraheli töötlus kaitseb toimeaineid temperatuurist tingitud lagunemise eest.
Ultraheli sondtüüpi ekstraktsioon on osutunud väga tõhusaks meetodiks ekstraktide saamiseks erinevatest taimsetest materjalidest, sealhulgas leedrimarjadest, leedriõitest ja lehtedest. Protsessis allutatakse taimne materjal kõrgsagedusega helilainetele, mis tekitavad kavitatsioonimulle, mis lõhuvad rakuseinu ja vabastavad soovitud bioaktiivsed ühendid.
Sánchez-Hernándezi et al (2023) teaduslikus uuringus, mis avaldati ajakirjas International Journal of Molecular Sciences, vaadeldi musta leedri (Sambucus nigra L.) õite ja lehtede ekstraktide fütokeemilist profiili ja antimikroobset potentsiaali; ekstraktid saadi ultraheliekstraktsiooniga, kasutades Hielscheri ultraheli töötlusseadet UIP1000hdT. Tulemused näitasid, et see meetod oli väga tõhus bioaktiivsete ühendite ekstraheerimisel nii leedritaimede õitest kui ka lehtedest.
Ultraheli sondtüüpi ekstraktsioon, kasutades keerukaid ultraheli töötlusseadmeid, näiteks UIP1000hdT, on tõhus meetod kvaliteetsete ekstraktide saamiseks leedriõitest ja lehtedest. Selle tõhusus ja mõjusus muudavad selle atraktiivseks võimaluseks nii teadlastele kui ka tootjatele, kes soovivad ära kasutada nende looduslike koostisosade tervist toetavat mõju.
Ultraheliga leedrimarjade ja leedriõite ekstraktsiooni eelised
Mõned ultraheli sondtüüpi ekstraktsiooni eelised leedritoodete puhul on järgmised:
- Suuremad saagised: Ultraheliekstraktsiooni puhul on näidatud, et see annab bioaktiivsete ühendite suuremaid saagiseid võrreldes traditsiooniliste meetoditega, nagu maseratsioon või Soxhleti ekstraktsioon.
- Kiirendatud töötlemine, lühem kestus: Ultraheliekstraktsiooni saab lõpule viia minutitega tundide või päevade asemel, mis teeb sellest oluliselt ajasäästlikuma võimaluse.
- Parem kvaliteet: Ultraheliekstraktsiooni õrn iseloom aitab säilitada taimsete ühendite terviklikkust ja toimet, mis annab kõrgema kvaliteediga ekstrakte.
- Õrnad lahustid:Ekstraktsiooniprotsesside kavandamine nii, et soovitud ühendid ekstraheeritakse tõhusalt ja soovimatute ainete ekstraheerimine on võimalikult väike, nõuab hoolikat optimeerimist ja sobivate lahustite valikut. Ultraheliekstraktorite eelis on see, et neid saab kasutada mis tahes lahustiga. See tähendab, et peaksite valima lahusti, mis sobib kõige paremini teie sihtühendite lahustamisvõime seisukohast. Ultraheliekstraktsioonis tavaliselt kasutatavate lahustite hulka kuuluvad vesilahuseline etanool, vesi, etanool, metanool, isopropüülalkohol, heksaan, glütseriin, taimeõlid, sügaveutektilised lahustid ning mis tahes muu tavapärane lahusti.
- Täisspekter: Ultraheli töötlus on suurepärane ekstraktsioonitehnika täisspektriekstrakti saamiseks, mis sisaldab taimes esinevate fütokeemiliste koostisosade täielikku valikut. Täisspektriekstrakte tuntakse nende saatjaefekti (entourage effect) poolest. Saatjaefekt kirjeldab erinevate ühendite sünergilist toimet, mis töötavad koos, et tugevdada ekstrakti üldist terapeutilist kasu.
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid leppemarja ekstraheerimiseks
Kõiki väikeses mastaabis saavutatud ekstraheerimistulemusi saab lineaarselt skaleerida suuremale tootmismahule. Hielscher Ultrasonicsi lai tootevalik laborist tööstuslike ekstraheerimissüsteemideni sisaldab teie kavandatud protsessimahule sobivaimat ultraheli töötlusseadet. Meie pikaajalise kogemusega töötajad toetavad teid alates teostatavuskatsetest ja protsessi optimeerimisest kuni teie ultraheli süsteemi paigaldamiseni lõpptootmise tasandil.
Hielscher Ultrasonics – kaasaegsed ekstraheerimisseadmed
Hielscher Ultrasonicsi tootevalik hõlmab suure jõudlusega ultraheli ekstraktorite täisvalikut väikesest kuni suure mastaabini. Lisatarvikud võimaldavad hõlpsasti kokku panna teie protsessile sobivaima ultraheliseadme konfiguratsiooni. Optimaalne ultraheli seadistus sõltub kavandatud mahust, ruumalast, toorainest, partii- või jooksvast (inline) protsessist ja ajakavast.
Partii- ja jooksev (inline) töötlus
Hielscheri ultraheli seadmeid (sonikaatoreid) saab kasutada nii partiitöötluseks kui ka pidevaks läbivoolutöötluseks. Sõltuvalt teie protsessi ruumalast ja tunnisest läbilaskevõimest võib soovitatav olla jooksev (inline) töötlus. Kui partiitöötlus on ajamahukam ja töömahukam, siis pidev jooksev segamisprotsess on tõhusam, kiirem ja nõuab oluliselt vähem tööjõudu. Hielscher Ultrasonicsil on teie ekstraheeritava ruumala ja protsessi eesmärkide jaoks sobivaim ekstraheerimisseadistus.
Ultraheli ekstraktorid mis tahes protsessimahule
Ettevõtte Hielscher Ultrasonics tootevalik hõlmab ultraheli protsessorite täisspektrit alates kompaktsetest labori ultraheli seadmetest kuni lauaseadmete ja pilootsüsteemideni ning täielikult tööstuslike ultraheli protsessoriteni, mille võimsus võimaldab töödelda veokitäisi tunnis. Täielik tootevalik võimaldab meil pakkuda teile tooraine, protsessimahu ja tootmiseesmärkide jaoks sobivaimat ultraheli ekstraktorit.
Ultraheli lauasüsteemid sobivad ideaalselt teostatavuskatseteks ja protsessi optimeerimiseks. Väljakujunenud protsessiparameetritel põhinev lineaarne skaleerimine teeb töömahtude suurendamise väiksematelt partiidelt täielikult kommertstootmiseni väga lihtsaks. Mastaabi suurendamist saab teha kas võimsama ultraheli ekstraktoriseadme paigaldamisega või mitme ultraheli seadme paralleelse klastrisse ühendamisega. Seadmega UIP16000 pakub Hielscher maailma võimsaimat ultraheli ekstraktorit.
Täpselt reguleeritavad amplituudid optimaalsete tulemuste saavutamiseks
Kõiki Hielscheri ultraheli seadmeid saab täpselt reguleerida ja seetõttu on need töökindlad tööhobused tootmises. Amplituud on üks olulisi protsessiparameetreid, mis mõjutavad bioaktiivsete fotonutrientide ultraheliekstraktsiooni tõhusust ja tulemuslikkust taimsest toorainest.
Selline tooraine nagu pehmed marjad nõuab õrnemat ultraheli töötlust ja madalamaid amplituudi seadeid, samas kui paksud lehed või kõva ja tugeva kestaga seemned nõuavad ultraheli töötlust kõrgematel amplituudidel, et vabastada rakusisesed ühendid. Kõik Hielscher Ultrasonicsi protsessorid võimaldavad amplituudi täpset seadistamist. Sonotroodid ja võimendussarved on tarvikud, mis võimaldavad amplituudi muuta veelgi laiemas vahemikus. Hielscheri tööstuslikud ultraheli protsessorid suudavad anda väga kõrgeid amplituude ja tagada nõutava ultraheli intensiivsuse nõudlike rakenduste jaoks. Kuni 200µm amplituude saab hõlpsasti pidevalt kasutada 24/7 töörežiimis.
Täpsed amplituudi seaded ja ultraheli protsessiparameetrite pidev jälgimine nutika tarkvara abil annavad teile võimaluse töödelda oma seemneid kõige tõhusamates ultraheli tingimustes. Optimaalne ultraheli töötlus parimate ekstraheerimistulemuste saavutamiseks!
Hielscheri sonikaatorite töökindlus võimaldab usaldusväärset 24/7 tööd suure koormuse all ja nõudlikes keskkondades. See muudab Hielscheri ultraheliseadmed usaldusväärseks tööriistaks, mis vastab teie ekstraheerimisnõuetele.
Lihtne ja riskivaba katsetamine
Ultrasonitöötluse protsesse saab skaleerida täiesti lineaarselt. See tähendab, et iga tulemuse, mille olete saavutanud labori- või laualuse ultrahelitöötlusseadmega, saab skaleerida täpselt samaks väljundiks, kasutades täpselt samu protsessiparameetreid. See muudab ultraheli töötluse ideaalseks riskivabade teostatavuskatsete, protsessi optimeerimise ja sellele järgneva kaubandusliku tootmisse juurutamise jaoks. Võtke meiega ühendust, et teada saada, kuidas sonikeerimine võib suurendada teie võrsete saagist ja kvaliteeti.
Kõrgeim kvaliteet – projekteeritud ja toodetud Saksamaal
Perefirmana ja pereomanduses ettevõttena seab Hielscher oma ultraheliprotsessoritele esikohale kõrgeimad kvaliteedistandardid. Kõik ultraheliseadmed (sonikaatorid) projekteeritakse, toodetakse ja testitakse põhjalikult meie peakontoris Teltowis Berliini lähedal Saksamaal. Hielscheri ultraheliseadmete töökindlus ja töökindlus muudavad need teie tootmises tööhobuseks. Katkematu 24/7 töö täiskoormusel ja nõudlikes keskkondades on Hielscheri suure jõudlusega segistite loomulik omadus.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultraheliseadmete ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 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 |
| n.a. | 10 kuni 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster seadmetest UIP16000 |
Hielscheri ultraheliprotsessori saate osta mis tahes erinevas suuruses ja täpselt teie protsessinõuetele konfigureerituna. Alates seemnete töötlemisest väikeses laboriklaasis kuni seemnesuspensioonide pideva läbivoolusegamiseni tööstuslikul tasemel – Hielscher Ultrasonics pakub teile sobiva ultraheliseadme! Palun võtke meiega ühendust – soovitame hea meelega ideaalse ultraheliseadistuse!
Võtke meiega ühendust! / Küsige meilt!
Suure võimsusega ultraheli homogenisaatorid laboriskaalast kuni pilootskaalani ja tööstusliku skaalani.
Kirjandus / viited
- Mutavski, Z., Sulejmanović, M., Krivošija, S., Zhao, C., Vidović, S. (2023): Apple cider vinegar vs. ethanol as an extraction solvent in the ultrasound-assisted extraction of elderberry fruits. Lekovite Sirovine, 43(1), 2023.
- 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.
- Kaltsa, Olga et al. (2020): A Green Extraction Process for Polyphenols from Elderberry (Sambucus nigra) Flowers Using Deep Eutectic Solvent and Ultrasound-Assisted Pretreatment. Molecules 2020, 25, 921.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Korduma kippuvad küsimused leedrimarjade ja leedrimarjaekstrakti tootmise kohta
Mis on leedrimarju sisaldavad ravimid ja toidulisandid?
Must leeder ja leedrimarjaekstraktid vormistatakse kas üksikuteks ekstraktideks või musta leedrit sisaldavateks mitmeürdilisteks toodeteks. Puhtad leedrimarjaekstraktid on sellised tooted nagu Sambucol® (Sambucol, Pharmacare US Inc., San Diego), Rubini® (Rubini, Iprona AG Via Industria LANA, Itaalia) ja muud S. nigra ekstraktid või siirupid ning musta leedrit sisaldavad mitmeürdilised tooted nagu Sinupret® (Sinupret, Bioforce USA). Leedrimarjaekstrakte ja leedrimarju sisaldavaid tooteid manustatakse eriti immuunsüsteemi tugevdamiseks ning tavalise külmetuse ja gripi sümptomite raviks.
Kumb on parem: leedrimarjaekstrakt või leedrimarjasiirup?
Leedrimarjaekstrakt ja leedrimarjasiirup on mõlemad tõhusad leedrimarjade vormid, kuid nende tõhusus sõltub koostisest ja kasutuseesmärgist. Ekstraktid on tavaliselt kontsentreeritumad ja võivad pakkuda aktiivsete ühendite suuremat annust, mis võib olla kasulik immuunsüsteemi toetamiseks. Siirupeid, mida sageli segatakse teiste koostisosadega, näiteks meega, on lihtsam tarbida ning neid võidakse eelistada nende maitse ja täiendavate rahustavate omaduste tõttu. See tähendab, et leedrimarjapõhise vahendi vormi tuleks valida vastavalt isiklikele eelistustele ja konkreetsetele terviseeesmärkidele.
Kuidas leedrimarju tsüaniidi eemaldamiseks ette valmistada?
Tsüaniidi eemaldamiseks leedrimarjadest tuleks need põhjalikult keeta. Leedrimarjade keetmist vähemalt 20–30 minutit soovitatakse tsüanogeensete glükosiidide lagundamiseks ja toksiliste ühendite vabastamiseks, muutes need tarbimiseks ohutuks.
Mis on saatjaskonna efekt (entourage-efekt)?
Taimeekstraktide entourage-efekt viitab erinevate ühendite sünergilisele ja vastastikusele toimele, mille korral need töötavad koos, et tõsta ekstrakti üldist terapeutilist kasu. See põhineb ideel, et taimedes leiduvatel üksikutel ühenditel võib iseseisvalt olla piiratud terapeutiline toime, kuid kombineerituna samas taimes leiduvate teiste ühenditega võivad need üksteise toimet võimendada ja luua tugevama ning tõhusama terapeutilise tulemuse.
Näiteks kanepiekstraktides on THC ja CBD kaks tuntud ühendit, mille kohta on näidatud, et neil on eraldi terapeutiline kasu. Uuringud viitavad siiski, et kui neid kombineeritakse teiste kanepis esinevate kannabinoidide, terpeenide ja flavonoididega, suureneb nende terapeutiline toime omavahelise vastasmõju tõttu.
Samamoodi sisaldavad paljud taimeekstraktid mitut bioaktiivset ühendit, näiteks polüfenoole, flavonoide, terpeene ja alkaloide, mis töötavad sünergiliselt koos, et pakkuda mitmesugust tervisekasu. Entourage-efekt viitab sellele, et need ühendid on tõhusamad, kui neid kasutatakse koos, mitte eraldi.
Kokkuvõttes on entourage-efekt oluline kaalutlus taimeekstraktide kasutamisel terapeutilistel eesmärkidel, kuna see rõhutab terve taime ekstraktide kasutamise tähtsust isoleeritud ühendite asemel. Seda nähtust hoolika koostise ja ekstraktsioonimeetodite abil ära kasutades võib olla võimalik optimeerida taimsete ravimite tõhusust erinevate terviseseisundite korral.