Ultrahelipõhine oliivilehe ekstraheerimine suure saagikusega polüfenooliekstraktide saamiseks

Valmistage Hielscheri sond-tüüpi ultraheliseadmetega tõhusaid oliivileheekstrakte, mis on rikkad oleuropeiini, hüdroksütürosooli, verbaskosiidi, flavonoidide ja muude bioaktiivsete polüfenoolide poolest. Ultraheliekstraheerimine kiirendab rakkude purunemist ja massiülekannet, aidates tootjatel saavutada kõrget saagikust, lühikesi töötlemisaegu ja korratavat ekstrakti kvaliteeti, kasutades vett, etanooli-vee segusid või muid sobivaid lahusteid.

Bioaktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimine oliivilehtedest

Alates laboratoorsetest teostatavuskatsetest kuni katsepartiideni ja tööstusliku tootmisliini tootmiseni võimaldavad Hielscheri ultraheliseadmed teil täpselt reguleerida amplituudi, temperatuuri, energiatarbimist ja töötlemisaega. See teeb ultraheliekstraktsiooni tõhusaks lahenduseks toidulisandite, taimeekstraktide, funktsionaalsete toiduainete, kosmeetika ja farmaatsiatoodete koostisosade arendamisel.

Ultraheli abil toimuva oliivilehe ekstrakti valmistamise eelised üksikasjalikult:

• Suurem ekstraheerimissaagis: Vabastage oliivilehtedest rakusiseseid fenoolühendeid tõhusalt akustilise kavitatsiooni abil.
• Lühem töötlemisaeg: Lühendab ekstraheerimisaega võrreldes tavapärase leotamise ja lahustiga ekstraheerimisega.
• Õrn, lahustipõhine protsess: Kasutage vett, vesilahustatud etanooli, glütserooli, õlisid või muid protsessiga sobivaid lahusteid.
• Skaalautuv seadmestik: Töötage oma protsess välja laboratoorsete ultraheli-seadmetega ja laiendage seda järk-järgult tööstuslikele läbivoolusüsteemidele.
• Püsiv kvaliteet: Digitaalne juhtimine ja andmete salvestamine tagavad ühtlase ekstrakti tootmise.
• Mitmekülgne: Mõeldud toidulisandite tootjatele, taimeekstraktide tootjatele, oliivivabrikutele ja farmaatsia-uuringutele&D-laborid, kosmeetikatoodete koostisosade tarnijad ja toiduainete tehnoloogiaettevõtted.

Mis teeb oliivileheekstrakti nii kasulikuks?

Oliivi (Olea europaea) lehed, põllumajandusjäätmed või kõrvalsaadused, on suurepärane allikas os looduslikud antioksüdandid. Oliivilehed sisaldavad erinevaid polüfenoole (tuntud ka kui biofenoole), nagu oleuropeiin ja oleatseiin. Polüfenoolid esinevad taimedes looduslikult ja aitavad kaasa oliivilehe ekstrakti kasulikkusele tervisele. Lisaks polüfenoolidele on oliivipuu lehed rikkad antioksüdantide poolest, nagu ligstrosiidi isomeerid, hüdroksütürosool, türosool ja kofeiinhape.
Oliivilehe ekstrakt on oliivilehtede fütokemikaalide kontsentraat ja sisaldab seega suures koguses võimsaid antioksüdante. Oliivilehe ekstrakti kasutatakse traditsiooniliselt immuunsüsteemi tugevdamiseks. Näiteks manustatakse seda nohu, köha ja kurguvalu sümptomite leevendamiseks.
Lisaks viitavad uuringud sellele, et oliivileheekstraktis sisalduvad polüfenoolid võivad vähendada südame-veresoonkonna haiguste riski, alandada kolesteroolitaset, aidata kaalust alla võtta, avaldada antimikroobset toimet ja toimida vähivastase ainena.
Sel põhjusel kasutatakse oliivilehtede (Olea europaea L. folium) ekstrakte toimeainena ravimite ja toidulisandite koostistes. Lisaks kasutatakse oliivilehe ekstrakte toidulisandites, ravivahendites, kosmeetikas, samuti toitudes ja jookides.

Oliivilehe ekstrakt on rikas polüfenoolide poolest, nagu oleuropeiin, kofeiinhape, hüdroksütürosool, verbaskosiid, rutiin, kvertsitiin jne.

Infundeeritud oliiviõli: Oliivileheekstrakti kasutatakse ka oliiviõlide, näiteks ekstra neitsioliiviõli rikastamiseks. Oliivileheekstraktiga rikastatud oliiviõlil on rikkalikum maitseprofiil ja oliiviõli ORAC-väärtus suureneb. Oliivilehtede infundeeritud oliiviõlidel on parem säilivusaeg ja suurem kuumuse stabiilsus, kuna antioksüdandid puhastavad vabu radikaale ja takistavad rääsumist.
Lisateave ultraheli abil oliivi leotamise kohta ekstra neitsioliiviõli tootmiseks!

Kõige olulisemad fütokemikaalid oliivilehtedes

Oliivilehtede fenoolühendite koostis hõlmab oleurosiide (oleuropeiin, verbaskosiid), flavoneid (luteoliin, diosmetiin, apigeniin-7-glükoos, luteoliin-7-glükoos, diosmetiin-7-glükoos), flavonoole (rutiin), flavan-3-oole (katehiin) ja fenooli derivaate (türosool, hüdroksütürosool, vanilliin, vanilliinhape, kofeiinhape). Oleuropeiin ja hüdroksütürosool on oliivilehtede kõige olulisemad fenoolühendid.

oleuropein

Oleuropeiin, mürgivaba oliivi iridoid (monoterpenoidi liik), on fenoolse koostisega mõru ühend. Kuigi oleuropeiini leidub roheliste oliivide koores, viljalihas, seemnetes ja lehtedes, on seda kõige rohkem just oliivilehtedes. Selle sisaldus on 6–14% kuivmassist ja see on oliivilehtede kõige olulisem bioaktiivne molekul. Sõltuvalt oliivisordist, mullast ja saagikoristuse ajast võib oleuropeiini sisaldus tõusta isegi 17–23%ni kuivmassist.

hüdroksütürosool

Hüdroksütürosool on oleuropeiini metaboliit. Mõlemad molekulid on tuntud oma tugeva antioksüdantse toime poolest, mis aitab kaasa oliiviõli antioksüdantsele, põletikuvastasele ja haigustevastase toimele. Hüdroksütürosoolil on üks kõrgeimaid teadaolevaid ORAC-väärtusi (hapnikuradikaalide neeldumisvõime), mida looduslikes antioksüdantides on täheldatud.

Täisspektriline oliivileheekstrakt sisaldab arvukalt polüfenoole, antioksüdante ja muid fütokemikaale, millel on sünergiline toime. Ultraheli ekstraheerimine on usaldusväärne ekstraheerimistehnika, mis vabastab oliivilehtedest kõik fütokemikaalid ja toodab seeläbi väga tugevat lairibaekstrakti.

Ultrahelitöötlusega toodetud oliivilehtede ekstraktid

Äärmuslikud keskkonnatingimused “kuum koht” Ultraheli kavitatsiooni tsoon avaldab taimse materjali ja selle ekstraheeritavusele mitmesugust mõju. See hõlmab rakumembraani selektiivse läbilaskvuse ületamist, ainevahetuse suurenemist raku sisemuse ja lahusti vahel, rakkude mehaanilist purustamist ja rakusiseste ainete (nt fütokemikaalid nagu oleuropeiin, hüdroksütürosool, gallushape jne) vabanemist. Need mõjud tagavad väga lühikese ultrahelitöötluse ajaga suure saagise kõrgekvaliteedilistest ekstraktidest. 400-vatine ultraheliprotsessor, nagu näiteksHielscheri UP400St suudab töödelda 10-liitrise botaanilise läga partii 5-8 minutiga. Tööstuslikud ultrasonikaatorid töötlevad läga, mis koosneb taimsest materjalist ja lahustist pidevas voolus. Sööde pumbatakse läbi ultraheli reaktori ja töödeldakse seal ultraheliga. Tööstuslikus mastaabis suudab UIP4000hdT (4kW) saavutada umbes 3L / min.
Suure ekstrakti saagise ja protsessi kiiruse tõttu on ultraheli ekstraheerimine eriti tõhus. Seetõttu on ultrahelitöötlust kiiresti kohandanud mitmed ekstraktitootjad, kes toodavad kvaliteetseid ekstrakte, nt CBD, kannabinoidid, vanilje, vetikad, ingver ja arvukad muud botaanilised ekstraktid. Ultraheli kavitatsioon võib saavutada ekstrakti saagise 95-99% botaanilistes ainetes sisalduvast aktiivsest ühendist. Näiteks näitasid uuringud 99,27% ekstraheerimise efektiivsust kogu fenoolide vabanemisel oliivilehtedest. (Luo, 2011) Ultraheli protsessi saab optimaalselt kohandada tooraine ja soovitud ekstrakti kvaliteediga, reguleerides protsessi parameetreid (ultraheli amplituud, temperatuur, rõhk, viskoossus).

Joonisel on näidatud ultrahigh-performance vedelikkromatograafia dioodireadetektoriga (UHPLC-DAD) ultraheliga ekstraheeritud oliivilehtede fenoolide kromatogrammiga. Piigid 1 ja 2 tuvastati 325 nm juures (punased jooned), samas kui tipp 3 (sinine joon) tuvastati 280 nm juures.
pilt ja uuring: Giocometti, J. jt (2018)

Ultraheli ekstraheerimine sobib kokku peaaegu igasuguse lahustiga. Ultraheli abil oliivilehtede ekstraheerimiseks on leitud, et kõige tõhusam on 80% etanooli vesilahus. Kuid spetsiifiliste fütokeemiliste ühendite ekstraheerimissaagist saab muuta, valides teise erineva polaarsusega lahusti (nt metanool).
Kas olete huvitatud oma ekstra neitsioliiviõli saagikuse suurendamisest malaksatsiooni ajal? Siis klõpsake siin, et saada lisateavet EVOO ultraheli malaxatsiooni kohta!
 

Ultraheli ekstraheerimissüsteemide eelised

Ultraheli ekstraheerimise eelised on kõrge ekstraheerimissaagis, lahusti vaba valik (nt vesi, etanool, vee-etanooli segu, oliiviõli jne), samuti lihtne ja ohutu töö. Ultrahelitöötluse intensiivsete mehaaniliste jõudude tõttu on ökoloogilised ja kerged lahustid, nagu vesi, etanool jne, tavaliselt piisavad erakordse ekstraheerimiskiiruse ja saagise saavutamiseks. Selle tulemusena lühendab ultraheli ekstraheerimine ekstraheerimisaega ja võimaldab vähendada lahustite kasutamist või kergemate, õrnemate lahustite kasutamist. See tähendab, et ultraheli ekstraheerimine võimaldab nii kõrgemat ekstraheerimiskiirust kui ka tervislikumaid ekstrakte (nt külma vee ekstraktid). Kuna protsessi temperatuuri saab ultrahelitöötluse ajal täpselt kontrollida, välditakse ekstraktide termilist lagunemist liiga kõrgete temperatuuride ja ainete aurustumise tõttu.
Võrreldes ülekriitilise CO₂ ekstraktoriga on ultraheliekstraktori soetamiskulud madalad. Ultraheliprotsessorid paistavad silma ka käitamiskulude, lihtsa ja kasutajasõbraliku käsitsemise ning tööohutuse poolest.

Ultraheliekstraheerimine väikestest kogustest kuni tööstusliku tootmiseni

Ultrahelitöötluse eripäraks on ekstraheerimisprotsessi lineaarne skaleeritavus. Teostatavusuuringuid ja väiksemate partiide tootmist on lihtne läbi viia käepärase ultraheliseadme abil avatud anumates. See võimaldab hõlpsasti testida ultraheliekstraheerimisprotsessi tõhusust ja kvaliteeti. Kõiki väikeses mastaabis saadud tulemusi on võimalik täielikult korrata ja suurendada. Ultraheli-ekstraktori digitaalne juhtimine ja ultraheli-parameetrite automaatne salvestamine sisemisele SD-kaardile võimaldavad protsessi täpset jälgimist ja püsivate kvaliteedistandardite korratavust. Hielscher Ultrasonics’ tootevalikus on ultraheli-ekstraktorid igasuguse mahuga ettevõtetele – alates 50-vattistest käeshoitavatest seadmetest kuni 16 000-vattise tööstusliku ultraheliga jooksvatootmiseks. Tänu Hielscher Ultrasonicsile’ Tänu aastakümnete pikkusele kogemusele ultraheliekstraktsiooni valdkonnas ja mitmesaja ultraheliekstraktsioonisüsteemi paigaldamisele üle maailma on pädev ja põhjalik nõustamine tagatud.

Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:

Mis on ultraheli ja ultraheli ekstraheerimine?

Ultraheli määratletakse kui helivibratsiooni, mille sagedus on üle 20 kHz, s.t. üle 20 000 võnkumise sekundis. See on ala, mis on inimese kuulmisspektrist kõrgemal. Ultraheli hõlmab seega väga suurt hulka akustilisi vibratsioone, mis tähendab, et ultraheli valdkonda kuuluvad arvukad erinevad rakendused. Tuntumad kasutusnäited on pildistamisprotseduurid arsti juures, parkimisabi autodes ja materjalide mittepurustav testimine. Mainitud kõrgsageduslike näidete puhul kasutatakse mittepurustavat ultraheli.
Suure võimsusega ultraheli määratletakse kui suure intensiivsusega, madala sagedusega helilaineid sagedusega umbes 20-60kHz. Need energiatihedad helilained tekitavad vedelikes vahelduvaid kõrgsurvetsükleid (kokkusurumine) ja madalrõhutsükleid (haruldane). Madala rõhu tsükli ajal tekitavad kõrge energiaga ultraheli lained vedelikus väikesed vaakummullid või tühimikud. Kui need mullid saavutavad mahu, kus nad ei suuda täiendavat energiat absorbeerida, lõhkevad nad kõrgsurvetsükli ajal. Seda mullide implosiooni nähtust nimetatakse kavitatsiooniks.
Kavitatsioon tekitab vedelikus või lägas lokaalsed kuumad kohad, mis võivad ulatuda temperatuurini kuni 5000K ja rõhuni kuni 2000atm. Lisaks tekitab kavitatsioonimullide implosioon vedelikujugasid kiirusega kuni 280 m/s. Need lokaalselt esinevad äärmuslikud tingimused põhjustavad taimerakkude lõhkemist, nii et vabanevad bioaktiivsed ained, mis on taimeraku sisemusse kinni jäänud. See tähendab, et akustiline kavitatsioon häirib taimerakke ja viib rakusiseste molekulide suurema difusioonini ekstraheerimislahusesse (lahustisse), suurendades seeläbi massiülekannet. Suurem massiülekanne tähendab suuremat ekstraheerimiskiirust. Seetõttu on ultraheli sondid üks kõige laialdasemalt kasutatavaid vahendeid kvaliteetsete ekstraktide tootmiseks botaanilistest ainetest, nagu maitsetaimed, lehed, puuviljad ja muud taimsed materjalid.
Ultraheli ekstraheerimine pakub erinevaid eeliseid, nagu täielik ekstraheerimine / väga suur saagis, vähendatud ekstraheerimisaeg, parem efektiivsus, ühilduvus mis tahes lahustiga ja mittetermiline ekstraheerimismeetod.
 

UIP4000hdT sonikaator oliivilehtede inline töötlemiseks kvaliteetsete ekstraktide saamiseks