Oliivilehtede polüfenoolide ultraheli ekstraheerimine

Oliivilehe ekstraktid on tugev toidulisand ja terapeutiline, kuna see sisaldab tugevaid antioksüdante, nagu polüfenoolid oleuropeiin, hüdroksütürosool ja verbasosiid. Ultraheli ekstraheerimine on väga tõhus meetod bioaktiivsete ühendite, nagu polüfenoolid, flavoonid ja terpenoidid, vabastamiseks ja isoleerimiseks oliivilehtedest.

Bioaktiivsete ühendite ultraheli ekstraheerimine oliivilehtedest

Ultraheli oliivilehtede ekstraheerimine sondi tüüpi sonikaatori abil pakub selliseid eeliseid nagu efektiivsus, suurenenud saagikus, bioaktiivsuse säilitamine, jätkusuutlikkus, kasutusmugavus ja kulutõhusus võrreldes tavapäraste ekstraheerimismeetoditega. Need eelised muudavad selle atraktiivseks võimaluseks teadlastele ja tööstusharudele, kes soovivad ekstraheerida oliivilehtedest bioaktiivseid ühendeid mitmesugusteks rakendusteks, sealhulgas farmaatsiatooted, toitained ja funktsionaalsed toidud.

Uurime üksikasjalikult ultraheli oliivilehtede ekstraheerimise eeliseid:

• Tõhusust: Sondi tüüpi sonikaatorid pakuvad suure intensiivsusega ultraheli laineid otse proovile, soodustades kiiret ja tõhusat ekstraheerimist. See võimaldab tavapäraste meetoditega võrreldes lühemat kaevandamisaega, vähendades energiatarbimist ja suurendades tootlikkust.
• Suurenenud saagikus:Ultraheli lained häirivad rakuseinu ja suurendavad rakusiseste ühendite vabanemist, mis toob kaasa suurema ekstraheerimise saagise. Uuringud on näidanud, et ultraheli ekstraheerimine võib oluliselt suurendada bioaktiivsete ühendite ekstraheerimise efektiivsust taimsetest materjalidest võrreldes tavapäraste meetoditega.
• Bioaktiivsuse säilitamine: Ultraheli ekstraheerimine toimib madalamatel temperatuuridel võrreldes teiste ekstraheerimismeetoditega, vähendades soojustundlike ühendite termilise lagunemise ohtu. See aitab säilitada oliivilehtedes sisalduvate ekstraheeritud ühendite, näiteks antioksüdantide, ensüümide ja vitamiinide bioaktiivsust ja toiteväärtust.
• Roheline ja jätkusuutlik: Ultraheli ekstraheerimist peetakse roheliseks ja jätkusuutlikuks ekstraheerimismeetodiks, kuna see nõuab tavaliselt vähem lahustit ja energiat võrreldes tavapäraste ekstraheerimismeetoditega. Lisaks tekitab see minimaalselt jäätmeid ja seda saab hõlpsasti tööstuslike rakenduste jaoks laiendada.
  Kasutuslihtsus: Sondi tüüpi songaatoreid on suhteliselt lihtne kasutada ja need vajavad teiste ekstraheerimisseadmetega võrreldes minimaalset hooldust. See muudab need sobivaks nii laboratoorseteks uuringuteks kui ka tööstuslikuks tootmiseks.
• Kulutasuvus: Kuigi esialgne investeering ultraheli seadmetesse võib olla suurem kui tavapärased ekstraheerimismeetodid, suurendab efektiivsus ja tootlikkus sageli aja jooksul kulude kokkuhoidu. Lisaks vähendavad lühemad kaevandamisajad tööjõukulusid ja suurendavad läbilaskevõimet.

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 näitavad uuringud, et oliivilehe ekstraktis sisalduvad polüfenoolid võivad vähendada südame-veresoonkonna haiguste riski, alandada kolesteroolitaset, aidata kaalulangust, 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.

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

Fenoolsete ühendite koostis oliivilehtedes sisaldab oleurosiide (oleuropeiin, verbasosiid), flavoneid (luteoliin, diosmetiin, apigeniin-7-glükoos, luteoliin-7-glükoos, diosmetiin-7-glükoos), flavonoole (rutiin), flavan-3-ooli (katehhiin) ja fenoolderivaate (türosool, hüdroksütürosool, vanilliin, vanilliinhape, kofeiinhape). Oleuropeiin ja hüdroksütürosool on oliivilehtedes kõige olulisemad fenoolsed ühendid.

oleuropein

Oleuropeiin, mittetoksiline oliiviiridoid (monoterpenoidi tüüp), on fenoolse mõru ühendi tüüp. Kuigi oleuropein esineb rohelises oliivinahas, lihas, seemnetes ja lehtedes, leidub seda kõige rohkem oliivilehtedes. Sisaldusega 6–14% kuivmassist on see oliivilaavides kõige silmapaistvam bioaktiivne molekul. Sõltuvalt oliivisordist, mullast ja koristusajast võib oleuropeiini sisaldus tõusta isegi kuni 17–23% kuivmassini.

hüdroksütürosool

Hüdroksütürosool on oleuropeiini metaboliit. Mõlemad molekulid on tuntud oma võimsa antioksüdantse aktiivsuse poolest, mis aitavad kaasa oliiviõli antioksüdantidele, põletikuvastastele ja haigustega võitlevatele tegevustele. Hüdroksütürosoolil on üks kõrgemaid teadaolevaid ORAC (hapniku radikaalne neeldumisvõime) väärtusi, mida on täheldatud looduslikes antioksüdantides.

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.

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.

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)

Ultrahelitöötlusega toodetud oliivilehtede ekstraktid

Äärmuslikud keskkonnatingimused ultraheli kavitatsiooni "kuuma koha" tsoonis avaldavad taimsele materjalile ja selle ekstraheeritavusele erinevat mõju. See hõlmab rakumembraani selektiivse läbilaskvuse ületamist, ainete suurenenud vahetust raku sisemuse ja lahusti vahel, rakkude mehaanilisi häireid ja rakusiseste ainete (st fütokemikaalide, nagu oleuropwin, hüdroksütürosool, gallushape jne) vabanemist. Nende mõjude tulemuseks on kõrgekvaliteediliste ekstraktide kõrge saagis väga lühikese ultrahelitöötlusaja jooksul. 400 vatti ultraheli protsessor, 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).
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 ülikriitilise CO-ga₂ Ekstraktor, ultraheli ekstraktori soetuskulud on madalad. Ultraheli protsessorid võivad samuti saada punkte tegevuskulude, lihtsa, kasutajasõbraliku töö ja tööohutuse osas.

ultraheli – Väiksemate koguste puhul kuni tööstustoodanguni

Ultraheli töötlemise eripära on ekstraheerimisprotsessi lineaarne mastaapsus. Teostatavusuuringuid ja väiksemate partiide tootmist saab hõlpsasti läbi viia käepärase ultraheli seadmega avatud anumas. See muudab ultraheli ekstraheerimisprotsessi tõhususe ja kvaliteedi testimise lihtsaks. Kõiki väikeses mahus saadud tulemusi saab täielikult reprodutseerida ja suurendada. Ultraheli ekstraktori digitaalne juhtimine ja ultraheli parameetrite automaatne andmete logimine sisemisel SD-kaardil võimaldavad protsessi täpset jälgimist ja püsivate kvaliteedistandardite reprodutseeritavust. Hielscher Ultrasonics'i tooteportfell pakub ultraheli ekstraktoreid igale skaalale – alates 50 vatti pihuseadmetest kuni 16 000 vatini tööstuslik ultraheli inline tootmiseks. Tänu Hielscher Ultrasonics'i aastakümnete pikkusele kogemusele ultraheli ekstraheerimisel ja mitme saja ultraheli ekstraheerimissüsteemi paigaldamisel kogu maailmas on tagatud pädevad ja põhjalikud nõuanded.

Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:

UIP4000hdT sonikaator oliivilehtede inline töötlemiseks kvaliteetsete ekstraktide saamiseks