מיצוי רוזמרין באמצעות אולטרסאונד כוח

רוזמרין הוא צמח ריחני וירוק-עד עשיר בתרכובות ביו-אקטיביות ושמנים אתריים, המשמשים במוצרי מרפא, מזון וקוסמטיקה. מיצוי על-קולי הוא טכניקה עדינה אך יעילה ביותר לבידוד תרכובות ביו-אקטיביות ושמנים אתריים מרוזמרין ועשבי תיבול אחרים. מיצוי קולי נותן תפוקות גבוהות יותר ואיכות תמצית מעולה בזמן עיבוד קצר.

ייצור תמצית רוזמרין עם אולטרסוניקציה

Ultrasonicators יעילים מאוד כשמדובר בייצור של תמציות בוטניות. אולטרסאונד היא טכניקת מיצוי קלה ולא תרמית, המאפשרת עיבוד עדין ובידוד של מולקולות ביו-אקטיביות עדינות מצמחים. מכיוון שסוניקציה מפעילה רק כוחות מכניים טהורים, נמנעת פגיעה במולקולות רגישות לחום. זה מאפשר להכין תמצית ספקטרום מלא המכיל תרכובות ביו-אקטיביות רבות, אשר אינטראקציה אחד עם השני ולגרום מה שנקרא אפקט הפמליה. לדוגמה, תמצית רוזמרין על-קולית מכילה כמויות גבוהות של מולקולות ביו-אקטיביות כגון חומצה קרנוזית, קרנוסול, חומצה רוזמרינית, חומצה אולאנולית, חומצה אורסולית, קמפור, 1,8-סינאול, חומצה p-קומרית וחומצה קפאית.
כדי לייצר תמצית רוזמרין, תרכובות ביו-אקטיביות מבודדות מהעלים דמויי המחט של צמח הרוזמרין (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). הוא משמש בדרך כלל כחומר משמר וטעם טבעי בתעשיות המזון והקוסמטיקה.
 

תמצית רוזמרין מכילה מספר תרכובות ביו-אקטיביות, כולל נוגדי חמצון כמו חומצה קרנוזית וחומצה רוזמרינית, שהוכחו כבעלי סגולות נוגדות דלקת, אנטי-בקטריאליות ונוגדות סרטן. תכונות אלה הופכות את תמצית הרוזמרין לשימושית לשמירה על הטריות והאיכות של מוצרי מזון, כמו גם מספקת יתרונות בריאותיים פוטנציאליים בתוספי תזונה ובתרופות טבעיות.
בתעשיית המזון מוסיפים תמצית רוזמרין לעתים קרובות לבשר מעובד, למאפים ולחטיפים כדי להאריך את חיי המדף שלהם ולמנוע חמצון. הוא משמש גם כחומר טעם טבעי ברטבים, רטבים ומרינדות.
בתעשיית הקוסמטיקה, תמצית רוזמרין משמשת במוצרי טיפוח העור והשיער בזכות התכונות נוגדות החמצון והאנטי דלקתיות שלה, שיכולות לעזור להגן ולהזין את העור והשיער. הוא משמש גם כניחוח וצבע טבעי בחלק ממוצרי הקוסמטיקה.

מנגנון השיבוש של דופן התא (א) שבירת דופן התא עקב קוויטציה. (ב) דיפוזיה של ממס לתוך מבנה התא.(הגרפיקה אומצה מתוך Shirsath et al., 2012)

כיצד פועל הייצור של תמצית רוזמרין באמצעות אולטרסאונד מסוג בדיקה?

הייצור של תמצית רוזמרין באמצעות ultrasonicator סוג בדיקה בדרך כלל כרוך בשלבים הבאים:

1. הכנת הרוזמרין: את עלי הרוזמרין מנקים, מייבשים וטוחנים לאבקה דקה.
2. חילוץ: אבקת הרוזמרין הטחונה מעורבבת עם ממס כגון אתנול או מים, והתערובת עוברת סוניקציה באמצעות אולטרה-סאונד מסוג בדיקה. האולטרסאונד משתמש בגלי קול בתדר גבוה כדי ליצור בועות קוויטציה, המסייעות לפרק את החומר הצמחי ולשחרר את החומרים הפעילים.
3. סינון: התערובת מסוננת כדי להסיר את כל החומר הצמחי שנותר, ומשאירה אחריה תמצית נוזלית.
4. ריכוז: תמצית הנוזל מרוכזת באמצעות מאייד סיבובי או שיטה מתאימה אחרת, כדי להגדיל את ריכוז החומרים הפעילים.
5. ייבוש: התמצית המרוכזת מיובשת בשיטה מתאימה, כגון ייבוש בהתזה או ייבוש בהקפאה (ליופיליזציה) על מנת לייצר תמצית בצורת אבקה יבשה.
6. אריזה: לאחר מכן אורזים את האבקה היבשה ומאחסנים אותה במקום קריר ויבש עד שהיא מוכנה לשימוש.

השימוש באולטרסאונד מסוג בדיקה בתהליך המיצוי מאפשר מיצוי יעיל ואפקטיבי יותר של החומרים הפעילים מעלי הרוזמרין, וכתוצאה מכך תמצית איכותית יותר עם ריכוז גדול יותר של תרכובות מועילות. בנוסף, שיטה זו יכולה לשמש בקנה מידה גדול, מה שהופך אותו מתאים לייצור מסחרי. אולטרסאונד Hielscher מאפשרים בקרת פרמטר תהליך מדויקת ואת קנה מידה ליניארי של תהליך מיצוי לכל נפח הרצוי.

עליונות מוכחת מדעית של מיצוי רוזמרין קולי

בדו"ח המחקר המדעי שלהם, Dhoubi et al. (2020) חוקרים את ההשפעה של שיטות מיצוי שונות על ההרכב הכימי והעוצמה נוגדת החמצון של תמציות Rosmarinus officinalis L. הם משווים שלוש שיטות חילוץ: מיצוי נוזלים סופר-קריטי, מיצוי בסיוע אולטרסאונד (איחוד האמירויות הערביות) באמצעות האולטרסאונד של Hielscher UIP1000hdT, וחילוץ בסיוע מיקרוגל (MAE).

עיקרי המחקר:

• החוקרים מצאו כי שיטת המיצוי השפיעה באופן משמעותי על ההרכב הכימי ועל העוצמה נוגדת החמצון של תמציות הרוזמרין. בהשוואה לשתי טכניקות השאיבה האחרות של שאיבת נוזלים סופרקריטית ומיקרוגל, מיצוי בסיוע אולטרסאונד נתן את התוצאות הטובות ביותר.
• תמצית קולית של רוזמרין עם אתנול הייתה עשירה מאוד בפוליפנולים.
• עם סוניקציה, יכולת נוגדת חמצון גבוהה יותר נצפתה מיצוי בזמן קצר (10 דקות).

פרוטוקול למיצוי רוזמרין אולטראסוני

החילוץ בסיוע אולטרסאונד בוצע באולטרסאונד מסוג בדיקה באמצעות סונוטרודה (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, ראה תמונה למטה). תערובת של אבקת רוזמרין ואתנול מוחלט (1:3 w/v) הוכנסה לכור מעיל כפול ונחשפה לאולטרסאונד בהספק של 750 ואט למשך 10 דקות. טמפרטורת המיצוי הייתה מווסתת ב-25 מעלות צלזיוס. התמצית העל-קולית הייתה צנטריפוגית ב-4000 סל"ד למשך 10 דקות. הסופרנאטנט הוסר ורוכז תחת ואקום באמצעות מאייד ואקום סיבובי.

הגדרת חילוץ קולי באמצעות Hielscher סוג בדיקה ultrasonicator UIP1000hdT למיצוי אצווה של צמחים.(תמונה: © Petigny et al., 2013)

באופן ספציפי, מיצוי על-קולי ייצר תמציות עם ריכוזים גבוהים יותר של תרכובות פנוליות כוללות, פלבנואידים וקרוטנואידים, כמו גם פעילות נוגדת חמצון גבוהה יותר, בהשוואה למקרציה. בנוסף, מיצוי קולי היה שיטות יעילות יותר, והניב תפוקות גבוהות יותר של תמצית בפרק זמן קצר יותר.
המחברים מסיקים כי בחירת שיטת המיצוי היא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעת ייצור תמציות רוזמרין לשימוש בתעשיות המזון, הקוסמטיקה והתרופות. מיצוי אולטראסוני היא שיטת מיצוי מבטיחה שעשויה לייצר תמציות חזקות ויעילות יותר עם תפוקות גבוהות יותר.
צוות המחקר הגיע למסקנה כי “בין התמציות שנחקרו, רוזמרין שחולץ באולטרסאונד הפגין פעילות נוגדת חמצון גבוהה יותר על פי שתי בדיקות הפעילות נוגדת החמצון. זה היה קשור לתכולת הפנולית הכוללת הגבוהה יותר, ובמיוחד, חומצה קרנוזית ותכולת חומצה רוזמרינית. יתר על כן, נבדקה בתאים אנושיים פיברובלסטים שנחשפו לעקה חמצונית, התמצית העל-קולית שלנו ביצעה פעילות נוגדת חמצון חזקה בהשוואה לחומצה גאלית ו-N-אצטיל ציסטאין. לכן, במטרה להחליף נוגדי חמצון סינתטיים, תמצית הרוזמרין האולטרה-סאונד שלנו, מקור טבעי של נוגדי חמצון, עשויה לעניין מספר יישומים תעשייתיים.”

פעילות נוגדת חמצון של תמציות רוזמרין. עמודים כחולים: ב-60°C בשימוש במים מזוקקים; עמודות כתומות: לאחר טיפול קולי.(מחקר וגרפיקה: Suchkova et al., 2021)

אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים למיצוי רוזמרין וצמחים

Hielscher Ultrasonics מייצרת ומספקת ultrasonicators ביצועים גבוהים בכל כוח וגודל. היצע המוצרים שלנו של הומוגנייזרים וחילוצים על-קוליים נע בין מכשירים ניידים המוחזקים ביד למערכות ייצור תעשייתיות לחלוטין לעיבוד מוטבע של נפחים גדולים בקנה מידה מסחרי.

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים בקלות על ידי אולטרסוניקטורים Hielscher.

Hielscher Ultrasonics היא חברה מוסמכת ISO לשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים שמציעות טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher ultrasonicators הם תואמי CE ולעמוד בדרישות של UL, CSA ו RoHs.
צרו קשר עכשיו! הצוות הטכני המיומן והמנוסה שלנו ישמח לדון איתך בתהליך החילוץ שלך ולהמליץ לך על המחלץ האולטרסוני המתאים ביותר!

הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו: