Ultraäänipohjainen oliivilehtien uuttaminen korkeatuottoisten polyfenoliuutteiden valmistamiseksi

Valmista tehokkaita oliivilehtiuutteita, jotka sisältävät runsaasti oleuropeiinia, hydroksityrosolia, verbaskosidia, flavonoideja ja muita bioaktiivisia polyfenoleja Hielscherin anturityyppisillä ultraäänilaitteilla. Ultraääniuutto nopeuttaa solujen hajoamista ja massansiirtoa, mikä auttaa valmistajia saavuttamaan korkean saannon, lyhyet käsittelyajat ja toistettavan uutteen laadun käyttämällä vettä, etanoli-vesiseoksia tai muita sopivia liuottimia.

Bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuutto oliivinlehdistä

Laboratorion toteutettavuustesteistä pilottierien valmistukseen ja teolliseen tuotantolinjaan – Hielscherin ultraäänilaitteet tarjoavat tarkan hallinnan amplitudin, lämpötilan, energiankulutuksen ja käsittelyajan suhteen. Tämän ansiosta ultraääniuutto on tehokas ratkaisu ravintolisien, kasviuutteiden, funktionaalisten elintarvikkeiden, kosmetiikan ja farmaseuttisten ainesosien kehittämiseen.

Ultraäänipohjaisen oliivilehtiuutteen edut yksityiskohtaisesti:

• Parempi uuttotuotto: Vapauta oliivilehtien solunsisäiset fenoliyhdisteet tehokkaasti akustisen kavitaation avulla.
• Lyhyempi käsittelyaika: Lyhentää uuttamisaikaa verrattuna perinteiseen maserointiin ja liuotinuuttoon.
• Lempeä, liuottimien suhteen joustava menetelmä: Käytä vettä, vesipitoista etanolia, glyserolia, öljyjä tai muita prosessin kanssa yhteensopivia liuottimia.
• Skaalautuvat laitteet: Kehitä prosessiasi laboratoriotason ultraäänilaitteilla ja laajenna sitä asteittain teollisiin virtausjärjestelmiin.
• Toistettava laatu: Digitaalinen ohjaus ja tiedonkeruu takaavat tasaisen uutteen tuotannon.
• Monipuolinen: Suunniteltu ravintolisävalmistajille, kasviuutteiden tuottajille, oliiviöljynvalmistajille ja lääketutkimuksen alalle&D-laboratoriot, kosmetiikan ainesosien toimittajat ja elintarviketeknologiayritykset.

Mikä tekee oliivinlehtiuutteesta niin hyödyllisen?

Oliivin (Olea europaea) lehdet, maatalouden jäte tai sivutuote, ovat loistava luonnollisten antioksidanttien lähde. Oliivinlehdet sisältävät erilaisia polyfenoleja (tunnetaan myös nimellä biofenolit), kuten oleuropeiinia ja oleaseiinia. Polyfenoleja esiintyy luonnollisesti kasveissa ja ne edistävät oliivinlehtiuutteen terveyshyötyjä. Polyfenolien lisäksi oliivipuun lehdet sisältävät runsaasti antioksidantteja, kuten ligstrosidi-isomeerejä, hydroksityrosolia, tyrosolia ja kofeiinihappoa.
Oliivinlehtiuute on oliivinlehtien fytokemikaalien konsentraatti ja sisältää siten suuren määrän voimakkaita antioksidantteja. Oliivinlehtiuutetta käytetään perinteisesti immuunijärjestelmän vahvistamiseen. Sitä annetaan esimerkiksi parantamaan flunssan, yskän ja kurkkukivun oireita.
Lisäksi tutkimusten mukaan oliivilehtiuutteen sisältämät polyfenolit saattavat vähentää sydän- ja verisuonitautien riskiä, alentaa kolesterolitasoa, auttaa painonpudotuksessa, osoittaa mikrobilääkinnällisiä vaikutuksia ja toimia syövän vastaisena aineena.
Tästä syystä oliivinlehtien uutteita (Olea europaea L. folium) käytetään vaikuttavana aineena lääkkeiden ja ravintolisien valmisteissa. Lisäksi oliivinlehtiuutteita käytetään ravintolisissä, hoidoissa, kosmetiikassa sekä elintarvikkeissa ja juomissa.

Oliivinlehtiuute sisältää runsaasti polyfenoleja, kuten oleuropeiinia, kofeiinihappoa, hydroksityrosolia, verbaskosidia, rutiinia, kversetiiniä jne.

Infusoitu oliiviöljy: Oliivinlehtiuutetta käytetään myös oliiviöljyjen, kuten ekstra-neitsytoliiviöljyn, rikastamiseen. Oliivinlehtiuutteella täydennetyllä oliiviöljyllä on rikkaampi makuprofiili ja oliiviöljyn ORAC-arvo kasvaa. Oliivinlehdillä infusoiduilla oliiviöljyillä on parempi säilyvyys ja parempi lämmönkestävyys, koska antioksidantit poistavat vapaita radikaaleja ja estävät härskiintymistä.
Lisätietoja ultraäänellä avustetusta oliivimaseroinnista ekstra-neitsytoliiviöljyn tuotantoon!

Oliivinlehtien tärkeimmät fytokemikaalit

Oliivilehtien fenoliyhdisteiden koostumukseen kuuluvat oleurosidit (oleuropeiini, verbaskosidi), flavonit (luteoliini, diosmetiini, apigeniini-7-glukoosi, luteoliini-7-glukoosi, diosmetiini-7-glukoosi), flavonolit (rutiini), flavan-3-olit (katekiini) ja fenolijohdannaiset (tyrosoli, hydroksityrosoli, vanilliini, vanilliinihappo, kofeiinihappo). Oleuropeiini ja hydroksityrosoli ovat oliivilehtien tärkeimmät fenoliyhdisteet.

Oleuropein

Oleuropeiini, myrkytön oliivi-iridoidi (eräs monoterpenoidien ryhmä), on fenolinen karvas yhdiste. Vaikka oleuropeiinia esiintyy vihreiden oliivien kuoressa, hedelmälihassa, siemenissä ja lehdissä, sitä löytyy eniten oliivilehdistä. Sen pitoisuus on 6–14 % kuivapainosta, ja se on oliivilehtien merkittävin bioaktiivinen molekyyli. Oliivilajikkeesta, maaperästä ja sadonkorjuuajankohdasta riippuen oleuropeiinin pitoisuus voi nousta jopa 17–23 %:iin kuivapainosta.

hydroksityrosoli

Hydroksityrosoli on oleuropeiinin aineenvaihduntatuote. Molemmat molekyylit tunnetaan voimakkaasta antioksidanttivaikutuksestaan, joka osaltaan selittää oliiviöljyn antioksidanttisia, tulehdusta hillitseviä ja sairauksia torjuvia ominaisuuksia. Hydroksityrosolilla on yksi korkeimmista tunnetuista ORAC-arvoista (hapen radikaalien absorptiokyky), joita on havaittu luonnollisissa antioksidanteissa.

Täyden spektrin oliivinlehtiuute sisältää lukuisia polyfenoleja, antioksidantteja ja muita fytokemikaaleja, joilla on synergistisiä vaikutuksia. Ultraääniuutto on luotettava uuttotekniikka, joka vapauttaa kaikki fytokemikaalit oliivinlehdistä ja tuottaa siten erittäin tehokkaan laajakaistauutteen.

Sonikaatiolla tuotetut oliivinlehtiuutteet

Äärimmäiset ympäristöolosuhteet “kuuma piste” Ultraäänikavitaation vaikutusalueella tapahtuvilla ilmiöillä on monenlaisia vaikutuksia kasviaineistoon ja sen uuttuvuuteen. Tähän sisältyy solukalvon selektiivisen läpäisevyyden ylittäminen, aineiden lisääntynyt vaihto solun sisäosan ja liuottimen välillä, solujen mekaaninen hajoaminen ja solunsisäisten aineiden (eli fytokemikaalien, kuten oleuropeiinin, hydroksityrosolin, gallushapon jne.) vapautuminen. Nämä vaikutukset johtavat korkealaatuisten uutteiden suureen saantoon hyvin lyhyessä ultraäänikäsittelyajassa. 400 watin ultraääniprosessori, kutenHielscherin UP400St pystyy käsittelemään 10 litran erän kasvitieteellistä lietettä 5-8 minuutissa. Teolliset ultraäänilaitteet käsittelevät kasvimateriaalista ja liuottimesta koostuvaa lietettä jatkuvassa virtauksessa. Väliaine pumpataan ultraäänireaktorin läpi ja sonikoidaan siellä. Teollisessa mittakaavassa UIP4000hdT (4kW) voi saavuttaa noin 3L / min.
Korkean uutteen saannon ja prosessinopeuden vuoksi ultraääniuutto on erityisen tehokasta. Siksi useat uutteiden valmistajat, jotka tuottavat korkealaatuisia uutteita, kuten CBD, kannabinoidit, vanilja, levät, inkivääri ja lukuisat muut kasvitieteelliset uutteet, ovat nopeasti mukauttaneet sonikaatiota. Ultraäänikavitaatio voi saavuttaa uutteen saannon 95-99% kasvitieteellisissä aineissa olevasta aktiivisesta yhdisteestä. Esimerkiksi tutkimukset osoittivat 99,27%: n uuttotehokkuuden fenolien kokonaismäärän vapautumiselle oliivinlehdistä. (Luo, 2011) Ultraääniprosessi voidaan sovittaa optimaalisesti raaka-aineeseen ja haluttuun uutteen laatuun säätämällä prosessiparametreja (ultraääniamplitudi, lämpötila, paine, viskositeetti).

Kuvassa on ultrakorkean suorituskyvyn nestekromatografia ultraäänellä uutettujen oliivinlehtifenolien diodirividetektorin (UHPLC-DAD) kromatogrammina. Huiput 1 ja 2 havaittiin 325 nm: ssä (punaiset viivat), kun taas huippu 3 (sininen viiva) havaittiin 280 nm: ssä.
kuva ja tutkimus: Giocometti, J. et al. (2018)

Ultraääniuutto on yhteensopiva lähes minkä tahansa liuottimen kanssa. Ultraäänellä avustetussa oliivinlehtien uuttamisessa 80% vesipitoisen etanolin on todettu olevan tehokkain. Tiettyjen fytokemiallisten yhdisteiden uuttotuottoa voidaan kuitenkin muuttaa valitsemalla toinen liuotin, jolla on erilainen napaisuus (esim. metanoli).
Oletko kiinnostunut lisäämään ekstra-neitsytoliiviöljyn satoa malaxaation aikana? Napsauta sitten tätä saadaksesi lisätietoja EVOO: n ultraäänivirheestä!
 

Ultraääniuuttojärjestelmien edut

Ultraääniuuton edut ovat korkea uuttotuotto, liuottimen vapaa valinta (esim. vesi, etanoli, vesi-etanoliseos, oliiviöljy jne.) sekä yksinkertainen ja turvallinen käyttö. Sonikoinnin intensiivisten mekaanisten voimien vuoksi ekologiset ja lievät liuottimet, kuten vesi, etanoli jne., Ovat yleensä riittäviä poikkeuksellisen uuttonopeuden ja saannon saavuttamiseksi. Tämän seurauksena ultraääniuutto lyhentää uuttoaikaa ja mahdollistaa liuottimien käytön vähentämisen tai lievempien, hellävaraisempien liuottimien käytön. Tämä tarkoittaa, että ultraääniuutto mahdollistaa molemmat, korkeammat uuttonopeudet ja terveellisemmät uutteet (esim. kylmävesiuutteet). Koska prosessilämpötilaa voidaan säätää tarkasti sonikoinnin aikana, vältetään uutteiden terminen hajoaminen liian korkeiden lämpötilojen ja aineiden haihtumisen vuoksi.
Verrattuna ylikriittiseen CO₂-uuttimeen ultraääniuuttimen hankintakustannukset ovat alhaiset. Ultraääniprosessorit ovat edullisia myös käyttökustannusten, helppokäyttöisyyden ja työturvallisuuden kannalta.

Ultraääniuutto pienistä eristä teolliseen tuotantoon

Ultraäänikäsittelyn erityispiirre on uuttoprosessin lineaarinen skaalautuvuus. Toteutettavuustutkimukset ja pienempien erien valmistus voidaan helposti toteuttaa kätevällä ultraäänilaitteella avoimessa astiassa. Tämä helpottaa ultraäänuuttoprosessin tehokkuuden ja laadun testaamista. Pienessä mittakaavassa saadut tulokset voidaan täysin toistaa ja laajentaa. Ultraääniuuttimen digitaalinen ohjaus ja ultraääniparametrien automaattinen tallennus sisäiselle SD-kortille mahdollistavat prosessin tarkan seurannan ja vakiolaatuisten standardien toistettavuuden. Hielscher Ultrasonics’ Tuotevalikoimassamme on ultraäänipuhdistimia kaiken kokoisille laitteille – 50 watin kädessä pidettävistä laitteista 16 000 watin teollisiin ultraäänilaitteisiin tuotantolinjoille. Kiitos Hielscher Ultrasonicsille’ Vuosikymmenten kokemus ultraäänipuhdistuksesta ja useiden satojen ultraäänipuhdistusjärjestelmien asennuksesta ympäri maailmaa takaavat ammattitaitoisen ja kattavan neuvonnan.

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

Mikä on ultraääni ja ultraääniuutto?

Ultraääni määritellään äänen värähtelyiksi, joiden taajuus on yli 20 kHz eli yli 20 000 värähtelyä sekunnissa. Tämä on alue, joka on ihmisen kuulospektrin yläpuolella. Ultraääni kattaa siten hyvin suuren valikoiman akustisia värähtelyjä, mikä tarkoittaa, että lukuisat erilaiset sovellukset kuuluvat ultraäänen alaan. Tunnetuimpia käyttöesimerkkejä ovat kuvantamistoimenpiteet lääkärin vastaanotolla, autojen pysäköintitutka ja materiaalien rikkomaton testaus. Mainituissa esimerkeissä käytetään korkeataajuista, tuhoamatonta ultraääntä.
Suuritehoinen ultraääni määritellään korkean intensiteetin matalataajuisiksi ääniaalloiksi, joiden taajuus on noin 20-60 kHz. Nämä energiatiheät ääniaallot tuottavat vuorotellen korkeapainesyklejä (puristus) ja matalapainesyklejä (harvinaisuus) nesteissä. Matalapainesyklin aikana korkean energian ultraääniaallot luovat pieniä tyhjiökuplia tai tyhjiöitä nesteeseen. Kun nämä kuplat saavuttavat tilavuuden, jossa ne eivät pysty absorboimaan lisää energiaa, ne puhkeavat korkeapainejakson aikana. Tämä kuplan luhistumisilmiö tunnetaan kavitaationa.
Kavitaatio luo nesteeseen tai lietteeseen paikallisia kuumia pisteitä, jotka voivat saavuttaa jopa 5000 K: n lämpötilan ja jopa 2000 atm: n paineen. Lisäksi kavitaatiokuplien luhistuminen luo nestesuihkuja jopa 280 m/s nopeuksilla. Nämä paikallisesti esiintyvät äärimmäiset olosuhteet aiheuttavat kasvisolujen puhkeamisen, jolloin kasvisolun sisäpuolelle loukkuun jääneet bioaktiiviset aineet vapautuvat. Tämä tarkoittaa, että akustinen kavitaatio häiritsee kasvisoluja ja johtaa solunsisäisten molekyylien suurempaan diffuusioon uuttoliuokseen (liuottimeen), mikä parantaa massansiirtoa. Suurempi massansiirto tarkoittaa suurempaa uuttonopeutta. Siksi ultraäänianturit ovat yksi yleisimmin käytetyistä työkaluista korkealaatuisten uutteiden tuottamiseksi kasvitieteellisistä aineista, kuten yrtteistä, lehdistä, hedelmistä ja muista kasvimateriaaleista.
Ultraääniuutto tarjoaa erilaisia etuja, kuten täydellisen uuttamisen / erittäin korkeat saannot, lyhennetyn uuttoajan, paremman tehokkuuden, yhteensopivuuden minkä tahansa liuottimen kanssa ja ei-termisen uuttomenetelmän.
 

UIP4000hdT-sonikaattori oliivinlehtien inline-käsittelyyn korkealaatuisten uutteiden tuottamiseksi