Oliivinlehtien polyfenolien ultraääniuutto

Oliivinlehtiuutteet ovat voimakas ravintolisä ja terapeuttinen, koska se sisältää vahvoja antioksidantteja, kuten polyfenoleja oleuropeiinia, hydroksityrosolia ja verbaskosidia. Ultraääniuutto on erittäin tehokas tekniikka bioaktiivisten yhdisteiden, kuten polyfenolien, flavonien ja terpenoidien, vapauttamiseksi ja eristämiseksi oliivilehdistä.

Bioaktiivisten yhdisteiden ultraääniuutto oliivinlehdistä

Ultraäänioliivinlehtien uuttaminen koetintyyppisellä sonikaattorilla tarjoaa etuja, kuten tehokkuuden, lisääntyneen saannon, bioaktiivisuuden säilymisen, kestävyyden, helppokäyttöisyyden ja kustannustehokkuuden verrattuna tavanomaisiin uuttomenetelmiin. Nämä edut tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon tutkijoille ja teollisuudelle, jotka haluavat uuttaa bioaktiivisia yhdisteitä oliivinlehdistä erilaisiin sovelluksiin, mukaan lukien lääkkeet, ravintoaineet ja funktionaaliset elintarvikkeet.

Tutkitaan yksityiskohtaisesti ultraäänioliivinlehtien uuttamisen etuja:

• Tehokkuus: Koetintyyppiset sonikaattorit toimittavat korkean intensiteetin ultraääniaaltoja suoraan näytteeseen, mikä edistää nopeaa ja tehokasta uuttamista. Tämä mahdollistaa lyhyemmät uuttoajat perinteisiin menetelmiin verrattuna, vähentää energiankulutusta ja lisää tuottavuutta.
• Lisääntynyt saanto:Ultraääniaallot häiritsevät soluseinämiä ja parantavat solunsisäisten yhdisteiden vapautumista, mikä johtaa korkeampiin uuttosaantoihin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että ultraääniuutto voi merkittävästi lisätä bioaktiivisten yhdisteiden uuttotehokkuutta kasvimateriaaleista verrattuna tavanomaisiin menetelmiin.
• Bioaktiivisuuden säilyttäminen: Ultraääniuutto toimii alhaisemmissa lämpötiloissa verrattuna muihin uuttotekniikoihin, mikä vähentää lämpöherkkien yhdisteiden lämpöhajoamisen riskiä. Tämä auttaa säilyttämään oliivinlehdissä olevien uutettujen yhdisteiden, kuten antioksidanttien, entsyymien ja vitamiinien, bioaktiivisuuden ja ravitsemuksellisen laadun.
• Vihreä ja kestävä: Ultraääniuuttoa pidetään vihreänä ja kestävänä uuttomenetelmänä, koska se vaatii tyypillisesti vähemmän liuotinta ja energiaa verrattuna tavanomaisiin uuttotekniikoihin. Lisäksi se tuottaa mahdollisimman vähän jätettä ja sitä voidaan helposti skaalata teollisiin sovelluksiin.
  Helppokäyttöisyys: Koetintyyppiset sonikaattorit ovat suhteellisen helppokäyttöisiä ja vaativat vain vähän huoltoa verrattuna muihin uuttolaitteisiin. Tämä tekee niistä sopivia laboratoriomittakaavan tutkimukseen sekä teollisen mittakaavan tuotantoon.
• Kustannustehokkuus: Vaikka alkuinvestointi ultraäänilaitteisiin voi olla suurempi kuin perinteiset uuttomenetelmät, lisääntynyt tehokkuus ja tuottavuus johtavat usein kustannussäästöihin ajan myötä. Lisäksi lyhyemmät uuttoajat vähentävät työvoimakustannuksia ja lisäävät läpimenoa.

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 tutkimukset viittaavat siihen, että oliivinlehtiuutteen polyfenolit saattavat vähentää sydän- ja verisuonitautien riskiä, alentaa kolesterolitasoa, auttaa painonpudotuksessa, osoittaa antimikrobisia 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.

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

Oliivinlehtien fenoliyhdisteiden koostumus sisältää 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 oliivinlehtien tärkeimmät fenoliyhdisteet.

Oleuropein

Oleuropeiini, myrkytön oliiviiridoidi (monoterpenoidityyppi), on eräänlainen fenolinen katkera yhdiste. Vaikka oleuropeiinia esiintyy vihreässä oliivin kuoressa, lihassa, siemenissä ja lehdissä, sitä esiintyy runsaimmin oliivinlehdissä. Sen kuivapaino on 6–14%, ja se on oliivilavesien merkittävin bioaktiivinen molekyyli. Oliivilajikkeesta, maaperästä ja sadonkorjuuajasta riippuen oleuropeiinipitoisuus voi nousta jopa 17–23% kuivapainoon.

hydroksityrosoli

Hydroksityrosoli on oleuropeiinin metaboliitti. Molemmat molekyylit tunnetaan voimakkaasta antioksidanttiaktiivisuudestaan, joka edistää oliiviöljyn antioksidanttisia, anti-inflammatorisia ja sairauksia torjuvia vaikutuksia. Hydroksityrosolilla on yksi korkeimmista tunnetuista ORAC-arvoista (happiradikaalien absorbanssikapasiteetti), 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.

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.

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)

Sonikaatiolla tuotetut oliivinlehtiuutteet

Ultraäänikavitaation "kuuman pisteen" vyöhykkeen äärimmäisillä ympäristöolosuhteilla on erilaisia vaikutuksia kasvimateriaaliin ja sen uutettavuuteen. Tähän sisältyy solukalvon selektiivisen läpäisevyyden voittaminen, lisääntynyt aineiden vaihto solun sisäosan ja liuottimen välillä, solujen mekaaninen hajoaminen ja solunsisäisten aineiden (eli fytokemikaalien, kuten oleuropwinin, hydroksityrosolin, gallushapon jne.) vapautuminen. Nämä vaikutukset johtavat korkealaatuisten uutteiden korkeaan saantoon hyvin lyhyessä sonikaatioajassa. 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).
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 CO: han₂ uutin, ultraääniuuttimen hankintakustannukset ovat alhaiset. Ultraääniprosessorit voivat myös saada pisteitä käyttökustannusten, yksinkertaisen, käyttäjäystävällisen käytön ja työturvallisuuden suhteen.

Ultraääni – Pienemmille määrille teolliseen tuotantoon asti

Ultraäänikäsittelyn erityispiirre on uuttoprosessin lineaarinen skaalautuvuus. Toteutettavuustutkimukset ja pienempien erien tuotanto voidaan helposti suorittaa kätevällä ultraäänilaitteella avoimessa astiassa. Tämä helpottaa ultraääniuuttoprosessin tehokkuuden ja laadun testaamista. Kaikki pienessä mittakaavassa saadut tulokset voidaan toistaa täysin ja laajentaa. Ultraääniuuttimen digitaalinen ohjaus ja sisäisen SD-kortin ultraääniparametrien automaattinen tiedonkeruu mahdollistavat prosessin tarkan seurannan ja jatkuvien laatustandardien toistettavuuden. Hielscher Ultrasonicsin tuotevalikoima tarjoaa ultraääniuuttimia jokaiselle asteikolle – 50 watin kädessä pidettävistä laitteista 16 000 watin teolliseen ultraääneen inline-tuotantoon. Hielscher Ultrasonicsin vuosikymmenien kokemuksen ansiosta ultraääniuutosta ja useiden satojen ultraääniuuttojärjestelmien asentamisesta maailmanlaajuisesti, pätevä ja kattava neuvonta on taattu.

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

UIP4000hdT-sonikaattori oliivinlehtien inline-käsittelyyn korkealaatuisten uutteiden tuottamiseksi