Kukkien uutto – hellävarainen käsittely, suuret saannot ultraäänikäsittelyllä

Halusitpa valmistaa absoluuttiuutetta, kukilla uutettua vettä tai kukkahydrolaattia, ultraäänikäsittely auttaa kasvattamaan kukkauutteesi saantoa. Lue, miksi ultraäänikäsittely on ihanteellinen uuttotekniikka herkkien biomolekyylien ja eteeristen öljyjen eristämiseen kukista ja terälehdistä.

Ultraäänikäsittely ihanteellisena uuttotekniikkana kukkien biomolekyyleille ja eteerisille öljyille

Kukat sisältävät monia tuoksuvia, makua antavia ja terapeuttisesti aktiivisia yhdisteitä, joita voidaan käyttää lääkevalmisteiden, elintarvikkeiden, kosmetiikan ja ravintolisien ainesosina. Siksi ne ovat erittäin haluttua raaka-ainetta vahvoihin uutteisiin. Ultraääniuutto on tehokas tekniikka haluttujen aineiden eristämiseen kukista. Kukat ovat hyvin herkkä kasvinosa ja vaativat siksi huolellista käsittelyä. Tässä korostuvat ultraäänikäsittelyn hellävaraiset uutto-olosuhteet. Ei-termisenä, tarkasti säädettävänä uuttomenetelmänä ultraäänikäsittely tuottaa suuria kukkauutesaantoja. Erinomainen uutteiden laatu ja suuri tehokkuus ovat kasvimateriaalin ultraääniuuton keskeisiä ominaisuuksia.

Tässä lyhyessä videossa esittelemme ruusuveden valmistuksen tuoreista ruusun terälehdistä UP200Ht-sauvaultraäänilaitteella. Fytokemikaalien ultraääniuuttoa pidetään huipputeknisenä menetelmänä, joka takaa parhaan mahdollisen tehokkuuden herkkien bioaktiivisten yhdisteiden ja aromimolekyylien eristämisessä.

Ruusuveden valmistaminen ultraäänikäsittelyllä – vaiheittaiset ohjeet

Valmista ruusuvettä yllä olevan videon mukaisesti noudattamalla seuraavia ohjeita:

Valitse aluksi huolellisesti tuoreita ruusuja (Rosa damascena) ja irrota terälehdet kukan emistä. Leikkaa terälehdet pienemmiksi paloiksi pinta-alan kasvattamiseksi.
Koska haluamme valmistaa ruusuvettä, käytämme liuottimena puhdistettua vettä.
Aseta terälehdet lasiseen dekantterilasiin ja lisää vettä. Videolla käytämme 10 suurta terälehteä ja 200mL vettä.
Valmistele ultraäänilaite UP200Ht: kiinnitä sonotrodi S26d14 tiukasti. Koska terälehdet ovat hyvin herkkä kasvinosa, säädämme amplitudin 70%:iin, jotta kaikki biomolekyylit säilyvät ultraääniuuton aikana.
Upota sonotrodi dekantterilasiin ja käynnistä ultraäänilaite. Käsittele ultraäänellä noin 90 sekuntia.
Suodata seos ultraäänikäsittelyn jälkeen kiinteiden jäämien poistamiseksi, jolloin saat kirkasta ja tuoksuvaa ruusuvettä.
Kerää ruusuvesi steriileihin säilytysastioihin ja säilytä sitä viileässä, pimeässä paikassa laadun säilyttämiseksi ja säilyvyysajan pidentämiseksi.
Käytä ruusuvettä ruoanvalmistuksessa tai kosmetiikassa.

Ultraääniuuttolaite UP400St ja pyöröhaihdutin kasvimateriaalin uuttoon.

Ultraäänilaite UP400ST kasvimateriaalin uuttoon ja pyöröhaihdutin uutteen jälkikäsittelyyn/konsentrointiin.

Eteeristen öljyjen uutto ultraäänikäsittelyllä

Ultraääniavusteinen vesitislaus on edistynyt uuttotekniikka, joka yhdistää perinteisen vesitislauksen ja ultraääniteknologian. Menetelmässä ultraääniaallot synnyttävät kavitaatiota, jossa muodostuu pieniä höyrytäytteisiä kuplia. Kuplat luhistuvat ja synnyttävät mikrosuihkuja ja turbulenssia. Nämä vaikutukset tehostavat hiukkasten hajoamista, pintojen halkeilua ja sekoittumista ja parantavat siten merkittävästi aineensiirtonopeuksia.
Prosessiin kuuluu myös koko käsiteltävän aineen lämmittäminen, mikä nopeuttaa veden höyrystymistä ja tehostaa lämmönsiirtoa. Tämä yhdistetty lähestymistapa lyhentää uuttoaikaa sekä vähentää energiankulutusta ja liuottimien käyttöä, joten ultraääniavusteinen vesitislaus on perinteisiä menetelmiä tehokkaampaa ja ympäristöystävällisempää.
Ultraääniavusteisen vesitislauksen keskeisiä etuja ovat:

Parempi uuttotehokkuus: Eteeristen öljyjen ja arvokkaiden bioaktiivisten yhdisteiden tehostunut vapautuminen.
Vähemmän aikaa ja energiaa: Lyhyemmät uuttoajat ja pienempi energiankulutus.
Parempi laatu: Yhdisteiden säilyminen ehjinä hellävaraisten käsittelyolosuhteiden ansiosta.
Toiminnalliset edut: Turvallinen käyttö, lyhyempi käynnistysaika, pienempi laitteistokoko ja vähemmän käsittelyvaiheita.

Pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvat (SEM) Satureja-lehdistä: (A) 4 tunnin vesitislauksen jälkeen ja (B) 60 min kestäneen sono-clevenger-käsittelyn jälkeen.
Tutkimus ja kuvat: Rasouli et al., 2021

Yllä olevat vertailevat SEM-kuvat esittävät vesitislauksella (vasemmalla) ja ultraääniavusteisella vesitislauksella (oikealla) käsiteltyjen Satureja-lehtien solurakenteen ja osoittavat ultraäänikäsittelyn hajottavan soluseinämiä merkittävästi tehokkaammin. Tämän seurauksena ultraääniavusteinen vesitislaus tehostaa eteeristen öljyjen uuttoa noin 40 % perinteiseen vesitislaukseen verrattuna.

Tutustu poikkeuksellisten makuelämysten luomiseen ultraääniuutolla! Tässä videossa näytämme, miten valmistetaan herkullista seljankukilla maustettua etikkaa Hielscher UP200Ht -ultraäänilaitteella. Tehokkaassa sauvaultraäänikäsittelyssä voimakkaat ultraääniaallot uuttavat ja siirtävät makuja nesteeseen perinteisiä menetelmiä tehokkaammin. Koe voimakkaampi tuoksu, intensiivisempi maku ja nopeat tulokset – täydellinen ratkaisu gourmet-luomuksiin. Ultraääniuutto soveltuu luonnollisesti kaikkien kasviperäisten aromien uuttamiseen ja kaikkiin nesteisiin, kuten juomiin, väkeviin alkoholijuomiin, maustekastikkeisiin, kastikkeisiin ja siirappeihin.

Ultraäänilaitteet kukkauutteiden tuotantoon

Hielscher-ultraäänilaitteet tunnetaan erinomaisuudestaan kukkien tuotannossa erityisesti niiden edistyneiden homogenisointi- ja uutto-ominaisuuksien ansiosta. Hielscher tarjoaa ultraäänilaitteita kaikissa kokoluokissa ja kaikille käsittelykapasiteeteille – 50 watista jopa 16 000 wattiin ultraäänilaitetta kohden – ja sen tehokkaat ultraäänilaitteet mahdollistavat bioaktiivisten yhdisteiden, eteeristen öljyjen ja tuoksuaineiden tehokkaan ja tarkan uuton kasvimateriaaleista. Hyödyntämällä uusinta ultraääniteknologiaa Hielscher-ultraäänilaitteet varmistavat uutteiden optimaalisen saannon ja laadun, mikä tekee niistä välttämättömiä arvokkaiden kasviperäisten tuotteiden, tuoksuaineiden, vaikuttavien aineiden ja ravintolisien valmistuksessa. Lisäksi niiden vankka rakenne ja käyttäjäystävällinen käyttöliittymä tekevät niistä ihanteellisia laadun arviointiin ja tuottavat luotettavia ja toistettavia tuloksia sekä tutkimuksessa että teollisissa sovelluksissa.

Miksi Hielscher Ultrasonics?

suuri tehokkuus
uusinta teknologiaa
luotettavuus ja kestävyys
säädettävä, tarkka prosessinhallinta
eräkäsittely ja käsittely prosessilinjassa
kaikille tilavuuksille
älykäs ohjelmisto
älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitavuus, tietojen tallennus, etäohjaus)
helppo ja turvallinen käyttää
vähäinen huoltotarve
CIP (puhdistus paikallaan)

Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Saksassa valmistettua laatua

Hielscher-ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.

Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti tehokkaita ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät uusin teknologia ja käyttäjäystävällisyys. Hielscher-ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL-, CSA- ja RoHs-vaatimukset.

Tässä esityksessä tutustutaan kasviuutteiden valmistukseen. Selitämme laadukkaiden kasviuutteiden valmistuksen haasteet ja sen, miten ultraäänilaite auttaa ratkaisemaan ne. Esityksessä näytetään, miten ultraääniuutto toimii. Opit, mitä hyötyjä ultraäänilaitteen käytöstä uuttamisessa voi odottaa ja miten ultraääniuutin voidaan ottaa käyttöön uutetuotannossa.

Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!

Poista kasvimateriaalin uuton pullonkaula Hielscher Ultrasonicsin avulla! Ultraääniuutto voidaan skaalata lineaarisesti mihin tahansa tuotannon kokoluokkaan.

Ultraääniuuttomenetelmät voidaan skaalata lineaarisesti mille tahansa tuotantokapasiteetille. Ultraääniuuttolaitteita voidaan käyttää eräkäsittelyssä ja prosessilinjassa.

Liittyvät aiheet

Hyödyllistä tietoa

Mitä eroa on ruusuvedellä, ruusuabsoluutilla ja ruusuhydrolaatilla?

Ruusuvesi, ruusuabsoluutti ja ruusuhydrolaatti valmistetaan kaikki ruusuista, mutta niiden valmistusmenetelmät ja kemiallinen koostumus eroavat toisistaan.

Ruusuvesi: Ruusuvesi on ruusun eteerisen öljyn eristämiseen käytettävän höyrytislauksen sivutuote. Se sisältää ruusun terälehtien vesiliukoisia ainesosia, jotka antavat sille hennon kukkaistuoksun ja -maun. Ruusuvettä käytetään yleisesti ruoanvalmistuksessa, ihonhoitotuotteissa ja aromaterapiassa sen miellyttävän tuoksun ja mahdollisten terveyshyötyjen vuoksi.
Lue lisää ultraäänellä tehostetusta vesitislauksesta napsauttamalla tästä!

Ruusuabsoluutti: Ruusuabsoluutti on aromaattinen öljy, joka uutetaan ruusun terälehdistä liuotinuutolla, tavallisesti heksaanilla tai muulla liuottimella. Tämä menetelmä on tehokkaampi terälehtien tuoksuvien yhdisteiden uuttamisessa, ja tuloksena on erittäin konsentroitua ja tuoksuvaa öljyä.
Ruusuabsoluuttia käytetään yleisesti hajuvesien ja korkealuokkaisten kosmetiikkatuotteiden valmistuksessa sen voimakkaan ja pitkäkestoisen kukkaistuoksun vuoksi.

Ruusuhydrolaatti (ruusukukkavesi):
Ruusuhydrolaatti, joka tunnetaan myös ruusukukkavetenä, ruusuhydrosolina tai ruusutisleenä, on vesi, joka jää jäljelle ruusun terälehtien höyrytislauksesta ruusun eteerisen öljyn eristämiseksi. Se sisältää vesiliukoisia kasviyhdisteitä sekä joitakin eteerisen öljyn molekyylejä, jotka antavat sille miedon tuoksun ja terapeuttisia ominaisuuksia. Ruusuhydrolaatin aromiprofiili on samankaltainen, mutta sen vesipohjainen koostumus on laimeampi.
Ruusuhydrolaattia käytetään usein ihonhoidossa kasvovetenä, kasvosuihkeena tai kosmetiikkavalmisteiden ainesosana sen kosteuttavien, rauhoittavien ja virkistävien ominaisuuksien vuoksi.

Jokainen näistä ruusuperäisistä nesteistä voidaan valmistaa ultraääniuutolla, ja jokaisella on ainutlaatuisia ominaisuuksia ja hyötyjä, jotka tekevät niistä arvokkaita ainesosia ruoanvalmistuksessa, kosmetiikassa ja terapeuttisessa käytössä.

Ultraääniuutto on tehokkain tekniikka korkealaatuisten kasviuutteiden valmistamiseen. Hielscher Ultrasonics valmistaa edistyneimmät ultraäänilaitteet nesteiden käsittelyyn, kuten kasvimateriaalin uuttoon.

Ultraääniuuttoa käytetään bioaktiivisten yhdisteiden eristämiseen kasveista.

Kasviuutteiden bioaktiiviset yhdisteet

Bioaktiiviset yhdisteet ovat kasveissa, eläimissä ja muissa eliöissä luonnostaan esiintyviä kemiallisia aineita, jotka vaikuttavat eläviin kudoksiin. Niillä on merkittävä rooli terveyden edistämisessä ja sairauksien ehkäisyssä. Nämä yhdisteet voidaan jakaa useisiin laajoihin luokkiin niiden kemiallisten rakenteiden ja biologisten toimintojen perusteella. Bioaktiivisten yhdisteiden päätyypit ovat:

Polyfenolit
Polyfenolit ovat monimuotoinen yhdisteryhmä, joka tunnetaan antioksidanttisista ominaisuuksistaan. Ne voidaan jakaa edelleen useisiin luokkiin:
Flavonoidit: sisältävät flavonolit (esim. kversetiini), flavonit (esim. luteoliini), flavanonit (esim. hesperidiini), flavanolit (esim. katekiinit), isoflavonit (esim. genisteiini) ja antosyaanit (esim. syanidiini).
Fenolihapot: sisältävät hydroksibentsoehapot (esim. gallushappo) ja hydroksikanelihapot (esim. kahvihappo).
Tanniinit: kondensoituneet tanniinit (proantosyanidiinit) ja hydrolysoituvat tanniinit (gallotanniinit).
Stilbeenit: resveratroli on tunnetuin stilbeeni.
Lignaanit: esiintyvät siemenissä, erityisesti pellavansiemenissä (esim. sekoisolarisiresinoli).
Terpenoidit
Terpenoidit, joita kutsutaan myös isoprenoideiksi, muodostuvat viiden hiiliatomin isopreeniyksiköistä ja sisältävät seuraavat ryhmät:
Karotenoidit: sisältävät karoteenit (esim. β-karoteeni) ja ksantofyllit (esim. luteiini, zeaksantiini).
Monoterpeenit: esimerkiksi limoneeni ja mentoli.
Seskviterpeenit: esimerkiksi kurkumiini.
Diterpeenit: esimerkiksi taksoli.
Triterpeenit: esimerkiksi saponiinit ja sterolit (esim. β-sitosteroli).
Tetraterpeenit: esimerkiksi lykopeeni ja astaksantiini.
Alkaloidit
Alkaloidit ovat typpeä sisältäviä yhdisteitä, joilla on usein voimakkaita fysiologisia vaikutuksia:
Pyrrolidiini- ja piperidiinialkaloidit: esimerkiksi nikotiini.
Tropaanialkaloidit: esimerkiksi atropiini ja kokaiini.
Kinoliinialkaloidit: esimerkiksi kiniini.
Isokinoliinialkaloidit: esimerkiksi morfiini ja kodeiini.
Indolialkaloidit: esimerkiksi strykniini ja reserpiini.
Imidatsolialkaloidit: esimerkiksi pilokarpiini.
Pyridiinialkaloidit: esimerkiksi piperiini.
Glykosidit
Glykosidit koostuvat sokeriosasta, joka on sitoutunut muuhun kuin sokeriosaan (aglykoniin). Niihin kuuluvat:
Sydänglykosidit: esimerkiksi digoksiini.
Antrakinoniglykosidit: esimerkiksi aloiini.
Flavonoidiglykosidit: aglykoni on flavonoidi (esim. rutiini).
Saponiinit
Saponiinit ovat glykosideja, joilla on saippuamaisia ominaisuuksia:
Steroidisaponiinit: esiintyvät esimerkiksi jamssin kaltaisissa kasveissa (esim. diosgeniini).
Triterpenoidisaponiinit: esiintyvät palkokasveissa (esim. soijasaponiinit).
Orgaaniset rikkiyhdisteet
Nämä yhdisteet sisältävät rikkiä, ja niillä on huomattavia terveyshyötyjä:
Glukosinolaatit: esiintyvät ristikukkaisissa vihanneksissa (esim. sulforafaani).
Tiosulfinaatit: esimerkiksi valkosipulin allisiini.
Vitamiinit
Vitamiinit ovat orgaanisia yhdisteitä, joita tarvitaan pieninä määrinä terveyden ylläpitämiseen:
Rasvaliukoiset vitamiinit: sisältävät A-vitamiinin (retinoidit), D-vitamiinin (kalsiferolit), E-vitamiinin (tokoferolit ja tokotrienolit) sekä K-vitamiinin (fyllokinoni ja menakinonit).
Vesiliukoiset vitamiinit: sisältävät B-ryhmän vitamiinit (esim. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) ja C-vitamiinin (askorbiinihappo).
Rasvahapot
Rasvahapoilla, erityisesti välttämättömillä rasvahapoilla, on ratkaiseva rooli terveydessä:
Omega-3-rasvahapot: esimerkiksi eikosapentaeenihappo (EPA) ja dokosaheksaeenihappo (DHA).
Omega-6-rasvahapot: esimerkiksi linolihappo (LA) ja arakidonihappo (AA).
Peptidit ja proteiinit
Bioaktiivisilla peptideillä ja proteiineilla on erilaisia fysiologisia vaikutuksia:
Antimikrobiset peptidit: esimerkiksi defensiinit.
Entsyyminestäjät: esimerkiksi maitoproteiineista saatavat ACE:n estäjät.
Polysakkaridit
Polysakkarideilla on immuunijärjestelmän toimintaa sääteleviä ja muita terveyshyötyjä:
β-glukaanit: esiintyvät kaurassa ja sienissä.
Glykosaminoglykaanit: esimerkiksi hyaluronihappo ja kondroitiinisulfaatti.

Jokainen näistä bioaktiivisista yhdisteistä tarjoaa monenlaisia hyötyjä antioksidanttisesta aktiivisuudesta tulehdusta hillitseviin vaikutuksiin. Ultraäänikäsittely on erittäin tehokas tekniikka näiden bioaktiivisten yhdisteiden eristämiseen kasveista.

Kirjallisuus / lähteet

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.