Nokkosen uutto – voimakkaat tinktuurat ultraäänellä
Nokkonen (Urtica dioica) on kasvi, joka sisältää runsaasti bioaktiivisia yhdisteitä, kuten polyfenoleja, antioksidantteja, karoteeneja ja terpenoideja, joita käytetään farmaseuttisina, terapeuttisina ja nutraseuttisina aineina. Ultraääniuutin on erittäin tehokas, teollisuudessa vakiintunut työkalu ensiluokkaisten nokkosuutteiden valmistukseen.
Ultraäänellä valmistettujen nokkosuutteiden edut
Nokkosen lehdet, kukat ja varret sisältävät monenlaisia bioaktiivisia yhdisteitä, joita käytetään niiden lääkinnällisten ja terapeuttisten vaikutusten vuoksi. Koska haluttujen vaikutusten saavuttaminen edellyttäisi usein suurten nokkosmäärien nauttimista, nokkosuutteet ovat käytännöllisempi ja kuluttajaystävällisempi annostelutapa. Esimerkiksi tiivisteiden tai tinktuurien muodossa käytettävät nokkosuutteet ovat tehokas tapa nauttia fytokemikaalien koko kirjo erittäin voimakkaassa muodossa.
Ultraääniuutto on hellävarainen mutta erittäin tehokas tekniikka nokkosuutteiden valmistamiseen esimerkiksi alkoholi- tai vesipohjaisina uutteina. Näillä ultraäänellä valmistetuilla uutteilla on huomattavasti voimakkaampi ja keskittyneempi vaikutus kuin perinteisillä valmisteilla, kuten yksittäisillä uutetuilla yhdisteillä, maseroimalla valmistetuilla uutteilla tai teillä.
Ultraäänianturi 2000hdT: Ultraäänikäsittely on erittäin tehokas mutta hellävarainen menetelmä fytokemikaalien uuttamiseen tuoreesta nokkosesta kylmässä vedessä
Liuottimet nokkosen ultraääniuutossa
Bioaktiivisten yhdisteiden tehokkaaseen uuttamiseen tuoreista tai kuivatuista nokkosen lehdistä käytetään yleisimmin mietoja, myrkyttömiä liuottimia, kuten vettä, etanolin vesiliuosta tai etanolia. Jatkokäsittelystä riippuen (esimerkiksi uutteen väkevöinti pyöröhaihdutuksella tai tislaamalla) etanoli tai etanolin vesiliuos, jonka etanolipitoisuus on suurempi, saattaa olla edullinen vaihtoehto alkoholin pienemmän höyrystymisentalpian vuoksi.
Tapaustutkimukset: nokkosen ultraääniuutto on tieteellisesti osoitettu toimivaksi
Šic Žlabur ym. (2022) tutkivat ultraääniuuton vaikutuksia ympäristöystävällisenä uuttoteknologiana. Koska ultraääniavusteiselle uutolle ovat ominaisia fytokemikaalien tehokas uutto, lyhyempi käsittelyaika ja huomattavasti pienempi ympäristöjalanjälki, se on soveltuva ja kestävä ratkaisu. Uuttomenetelmän vaikutuksen määrittämiseksi verrattiin perinteistä uuttoa ja ultraääniuuttoa (kahdella eri ultraäänilaitejärjestelmällä), aikaa ja etanolipitoisuutta nokkosen lehtijauheen erikoistuneiden metaboliittien uuttamisessa. Anturijärjestelmällä eli niin kutsutulla anturityyppisellä ultraäänilaitteella tai upotettavalla ultraäänihomogenisaattorilla toteutettu ultraääniuutto paransi merkittävästi askorbiinihapon ja polyfenoliyhdisteiden saantoa sekä nokkosuutteiden antioksidanttikapasiteettia perinteiseen uuttoon verrattuna. Lisäksi yksittäisten erikoistuneiden metaboliittien eristäminen ultraäänianturijärjestelmällä vaati huomattavasti vähemmän aikaa kuin ultraääniuutto ultraäänihauteessa. Tutkimuksessa päädytään siksi siihen, että ultraäänianturilla tehtävä uutto on huomattavasti tehokkaampi tapa saada nokkosjauheesta suurempia erikoistuneiden metaboliittien saantoja lyhyemmässä ajassa (prosessin keskimääräinen kesto 5–10 min) sekä ultraäänihauteeseen että perinteiseen kiinteä–nesteuuttoon verrattuna.
Napsauta tästä ja lue lisää anturityyppisten ultraäänilaitteiden eduista ultraäänihauteisiin (puhdistusaltaisiin) verrattuna!
Tämä mittaus osoittaa ultraääniuuton tehokkuuden tuoreiden nokkosen lehtien uutossa vertaamalla ultraäänellä ja sekoittamalla tehtyjen nokkosuuttojen erotuskäyriä.
Florez ym. (2022) tutkivat ultraäänikäsittelyn vaikutusta nokkosen uuttoon ja vertasivat tuloksia vaihtoehtoisiin uuttotekniikoihin. Fenolien kokonaispitoisuuden (TPC) ja vapaiden ABTS•+-radikaalien (2,2-azino- bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfonihappo) sieppausarvojen osalta ultraääniuutto oli tehokkain menetelmä. Parhaat uuttosaannot saatiin ultraäänikäsittelyllä käyttämällä vettä liuottimena: TPC-arvo oli 21,9 mg gallushappoekvivalenttia/g kuivattua nokkosta, %ABTS•+-arvo 71,8 % ja %DPPH• DPPH•-arvo 86,6 % (1,1-difenyyli-2-pikryylihydratsyyli). Tämä tutkimus osoittaa, että ultraäänitekniikalla valmistettu nokkosen lehtien vesiuute on tärkeä luonnollisten antioksidanttien lähde ja sitä voidaan pitää mahdollisena vaihtoehtona synteettisille antioksidanteille.Florez ym. (2022) kuvaavat ultraääniuuton etuja vaihtoehtoisiin uuttomenetelmiin verrattuna seuraavasti: ”Perinteiset menetelmät, kuten Soxhlet-uutto, refluksointi ja maserointiuutto, vievät paljon aikaa, kuluttavat paljon liuotinta ja saattavat aiheuttaa lämpöherkkien kemikaalien hajoamista käytettyjen korkeampien lämpötilojen vuoksi. Viime vuosina on alettu käyttää muita tekniikoita, kuten ultraääniavusteista uuttoa. Tässä prosessissa liuotin pääsee tunkeutumaan paremmin uutettaviin materiaaleihin, mikä parantaa aineensiirtoa mikrovirtausten vaikutusten ansiosta. Siksi tätä tekniikkaa pidetään tehokkaana uuttoprosessina, jonka etuja ovat esimerkiksi lyhyempi aika, suuremmat saannot tai alhainen lämpötila. Se parantaa usein uutteen laatua.”
Löydä paras ultraäänilaite uuttoprosessiisi
Miten valitset ihanteellisen ultraäänilaitteen kasvimateriaalin uuttoprosessiisi, esimerkiksi voimakkaiden uutteiden valmistamiseen nokkosen lehdistä? Fytokemikaalien uuttaminen kasvimateriaaleista, kuten nokkosesta, vaatii tarkkuutta ja tehokkuutta. Oikean anturityyppisen ultraäänilaitteen valinta on ratkaisevaa optimaalisten uuttosaantojen saavuttamiseksi niin pienessä laboratoriomittakaavassa kuin laajamittaisissa teollisissa prosesseissa.
Hyvin koulutettu ja pitkän kokemuksen omaava henkilökuntamme auttaa sinua valitsemaan sopivimman anturityyppisen ultraäänilaitteen, jolla voit uuttaa fytokemikaaleja kasvimateriaaleista, kuten nokkosesta, tehokkaasti ja toistettavasti. Hielscher tarjoaa ultraäänilaitteita, jotka ovat tutkijoiden ja teollisuuden ammattilaisten suosimia uuttolaitteita amplitudin säädön, prosessin seurannan, helppokäyttöisyyden ja turvallisuuden ansiosta. Hielscher mahdollistaa ultraäänilaitteillaan optimoitujen uuttotulosten saavuttamisen erinomaisella tehokkuudella ja laadulla. Hyödynnä kasviraaka-aineiden koko potentiaali ja varmista samalla toimintavarmuus ja tuotteen laatu ultraäänen voimalla!
- korkea tehokkuus
- uusinta teknologiaa
- luotettavuus ja kestävyys
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä- ja jatkuvatoiminen käsittely
- kaikille tilavuuksille
- älykäs ohjelmisto
- älykkäät ominaisuudet (esimerkiksi ohjelmoitavuus, tietojen lokitus, etäohjaus)
- helppo ja turvallinen käyttää
- vähäinen huoltotarve
- CIP (puhdistus paikallaan)
Ultraäänilaite UP400St uuttaa polyfenoleja nokkosesta kylmävesiuuttoprosessissa.
Suunnittelu, valmistus ja neuvonta – 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 suorituskykyisiä ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät uusin teknologia ja käyttäjäystävällisyys. Hielscher-ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL-, CSA- ja RoHs-vaatimukset.
Alla oleva taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 0,5–1,5 mL | n.a. | VialTweeter | 1–500 mL | 10–200 mL/min | UP100H |
| 10–2 000 mL | 20–400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20 L | 0,2–4 L/min | UIP2000hdT |
| 10–100 L | 2–10 L/min | UIP4000hdT |
| 15–150 L | 3–15 L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Hielscher Ultrasonics valmistaa suorituskykyisiä ultraäänihomogenisaattoreita sekoitukseen, dispergointiin, emulgointiin ja uuttoon laboratorio-, pilotti- ja teollisuusmittakaavassa.
Kirjallisuus / Lähteet
- 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.
Hyödyllistä tietoa
Mitä aktiivisia fytokemikaaleja nokkosessa on?
Lääkinnällisestä, farmakologisesta ja ravitsemuksellisesta näkökulmasta nokkosen lehdet sisältävät runsaasti terveyttä edistäviä bioaktiivisia yhdisteitä ja metaboliitteja. Lisäksi nokkosuutteita käytetään kosmeettisissa koostumuksissa niiden antioksidanttisten, rauhoittavien ja antimikrobisten ominaisuuksien vuoksi.
Nokkosen lehdet sisältävät lukuisia bioaktiivisia molekyylejä, jotka luokitellaan eri ryhmiin. Näitä ovat eteerisessä öljyssä esiintyvät terpenoidit, terpeenidiolit, terpeenidioliglukosidit, α-tokoferoli (pääasiassa karvakroli) sekä pigmenttiyhdisteet, kuten klorofyllit, karotenoidit (mukaan lukien β-karoteeni, violaksantiini, ksantofyllit, zeaksantiini, luteoksantiini ja luteiiniepoksidi), polyfenoliyhdisteet, jotka koostuvat pääasiassa flavonoideista, kuten kemferolista ja kversetiinistä, välttämättömät aminohapot, vitamiinit, joihin kuuluvat C- ja K-vitamiini sekä B-vitamiiniryhmä, tanniinit ja kivennäisaineet, jotka koostuvat pääasiassa kalsiumista, raudasta, seleenistä, sinkistä, magnesiumista, fosforista, kaliumista ja natriumista. Erityisesti Urtica dioica on ainoa kasvilaji, jonka tiedetään sisältävän koliiniasetyylitransferaasia, asetyylikoliinin synteesille keskeistä entsyymiä.
Mitä nokkosuutteet ovat ja miten niitä valmistetaan?
Nokkosen lehtien ravitsemuksellisista hyödyistä huolimatta niiden nauttimista vaikeuttavat poltinkarvat, jotka aiheuttavat polttavan tunteen. Siksi lämpökäsittely on usein tarpeen ennen nauttimista, vaikka se johtaa monien ravitsemuksellisten ominaisuuksien menetykseen. Näin ollen tarvitaan vaihtoehtoisia nokkosvalmisteita, jotka säilyttävät kaikki ravitsemukselliset ominaisuudet. Tässä ultraääniuutto pääsee oikeuksiinsa, sillä se mahdollistaa nokkosen lehtien sisältämien bioaktiivisten aineiden koko kirjon hellävaraisen vapauttamisen. Ultraäänellä toteutettu kylmävesiuutto tarjoaa erinomaisen tehokkuuden hellävaraisissa käsittelyolosuhteissa. Tämä tekee anturityyppisistä ultraäänilaitteista ihanteellisen työkalun sekä nokkostinktuurien että alkoholiuutteiden valmistamiseen. Ultraääniuuton poikkeuksellinen tehokkuus ja vaikuttavuus tiettyjen lääkekasvien erittäin voimakkaiden ja väkevien uutteiden valmistuksessa on osoitettu.
Mitä yleisiä tinktuuravalmisteita valmistetaan ultraääniuutolla?
Ultraääniuuttoa käytetään laajalti tinktuurien valmistukseen, koska se hajottaa tehokkaasti kasvien soluseinämiä ja tehostaa bioaktiivisten yhdisteiden vapautumista. Yleisiä ultraäänikäsittelyllä valmistettuja tinktuureja ovat:
Hielscher Ultrasonics valmistaa suorituskykyisiä ultraäänihomogenisaattoreita laboratoriokoosta aina teolliseen kokoluokkaan asti.