Ekstrakcija cvjetova – Blaga obrada, visoki prinosi sonikacijom

Bilo da želite pripremiti apsolut, vodu obogaćenu cvjetovima ili cvjetni hidrolat, sonikacija vam pomaže povećati prinos cvjetnog ekstrakta. Saznajte zašto je sonikacija idealna tehnika ekstrakcije za izolaciju osjetljivih biomolekula i eteričnih ulja iz cvjetova i latica.

Sonikacija kao idealna tehnika ekstrakcije biomolekula i eteričnih ulja iz cvjetova

Budući da cvjetovi sadrže brojne mirisne, aromatične i terapeutski aktivne spojeve koji se mogu upotrebljavati kao sastojci lijekova, hrane, kozmetike i dodataka prehrani, vrlo su tražena sirovina za snažne ekstrakte. Ultrazvučna ekstrakcija učinkovita je tehnika izolacije željenih tvari iz cvjetova. Cvjetovi su vrlo osjetljiv dio biljke i stoga zahtijevaju odgovarajuće pažljivu obradu. Tu do izražaja dolaze blagi uvjeti ultrazvučne ekstrakcije. Kao netoplinska metoda ekstrakcije kojom se može precizno upravljati, sonikacija omogućuje visoke prinose cvjetnih ekstrakata. Izvanredna kvaliteta ekstrakta i visoka učinkovitost ključne su značajke ultrazvučne ekstrakcije biljnih tvari.

U ovom kratkom videozapisu prikazujemo pripremu ružine vodice od svježih ružinih latica pomoću sonikatora sa sondom UP200Ht. Ultrazvučna ekstrakcija fitokemikalija smatra se najsuvremenijom metodom koja osigurava najveću učinkovitost pri izolaciji osjetljivih bioaktivnih spojeva i aromatskih molekula.

Ružina vodica sonikacijom – Upute korak po korak

Kako biste pripremili ružinu vodicu kao što je prikazano u gornjem videozapisu, slijedite ove upute:

Za početak pažljivo odaberite svježe ruže (Rosa damascena) i odvojite latice od tučka cvijeta. Narežite latice na manje komade kako biste povećali površinu.
Budući da želimo pripremiti ružinu vodicu, kao otapalo upotrebljavamo pročišćenu vodu.
Stavite latice u staklenu laboratorijsku čašu i dodajte vodu. U videozapisu upotrebljavamo 10 velikih latica i 200mL vode.
Pripremite sonikator UP200Ht: čvrsto pričvrstite sonotrodu S26d14. Budući da su latice vrlo osjetljiv dio biljke, amplitudu podešavamo na 70% kako bi se tijekom postupka ultrazvučne ekstrakcije očuvale sve biomolekule.
Uronite sondu u staklenu laboratorijsku čašu i uključite sonikator. Sonicirajte približno 90 sekundi.
Nakon sonikacije filtrirajte smjesu kako biste uklonili čvrste ostatke i dobili bistru i mirisnu ružinu vodicu.
Prikupite ružinu vodicu u sterilne spremnike za čuvanje te je čuvajte na hladnom i tamnom mjestu kako biste održali njezinu kvalitetu i produljili rok trajanja.
Upotrebljavajte ružinu vodicu u kulinarstvu ili kozmetici.

Ultrazvučni ekstraktor UP400St i rotacijski isparivač za ekstrakciju biljnih tvari.

Sonikator UP400ST za ekstrakciju biljnih tvari i rotacijski isparivač za naknadnu obradu/koncentriranje ekstrakta.

Ekstrakcija eteričnih ulja sonikacijom

Hidrodestilacija potpomognuta ultrazvukom napredna je tehnika ekstrakcije koja kombinira tradicionalnu hidrodestilaciju s ultrazvučnom tehnologijom. Ova metoda upotrebljava ultrazvučne valove za stvaranje kavitacije, pri čemu nastaju mali mjehurići ispunjeni parom koji implodiraju i stvaraju mikromlazove i turbulenciju. Ti učinci pospješuju usitnjavanje čestica, nastanak pukotina na površini i miješanje te time znatno povećavaju brzinu prijenosa mase.
Postupak uključuje i zagrijavanje cijelog volumena, što ubrzava isparavanje vode i poboljšava prijenos topline. Ovaj kombinirani pristup skraćuje vrijeme ekstrakcije te smanjuje potrošnju energije i otapala, čime hidrodestilacija potpomognuta ultrazvukom postaje učinkovitija i prihvatljivija za okoliš u usporedbi s konvencionalnim metodama.
Ključne prednosti hidrodestilacije potpomognute ultrazvukom uključuju:

Veća učinkovitost ekstrakcije: Poboljšano oslobađanje eteričnih ulja i vrijednih bioaktivnih spojeva.
Ušteda vremena i energije: Kraće vrijeme ekstrakcije i manja potrošnja energije.
Poboljšana kvaliteta: Očuvanje cjelovitosti spojeva zahvaljujući blagim uvjetima obrade.
Prednosti pri radu: Siguran rad, kraće vrijeme pokretanja, manje dimenzije opreme i manje koraka obrade.

Gornje usporedne SEM snimke prikazuju staničnu strukturu listova biljke Satureja obrađenih hidrodestilacijom (lijevo) i hidrodestilacijom potpomognutom ultrazvukom (desno) te otkrivaju znatno učinkovitije razaranje staničnih stijenki ultrazvučnom obradom.

Mikrografije listova Satureja dobivene pretražnim elektronskim mikroskopom (SEM): (A) nakon hidrodestilacije u trajanju od 4 sata i (B) nakon tretmana sono-clevenger u trajanju od 60 min.
Istraživanje i slike: Rasouli et al., 2021

Usporedne SEM slike iznad prikazuju staničnu strukturu listova Satureja obrađenih hidrodestilacijom (lijevo) i ultrazvučno potpomognutom hidrodestilacijom (desno) te otkrivaju znatno učinkovitije razaranje staničnih stijenki ultrazvučnom obradom. Kao rezultat toga, ultrazvučna hidrodestilacija poboljšava ekstrakciju eteričnih ulja za približno 40 % u usporedbi s konvencionalnom hidrodestilacijom.

Otkrijte kako ultrazvučnom infuzijom stvoriti iznimne doživljaje okusa! U ovom videozapisu pokazujemo kako pripremiti ukusan ocat aromatiziran cvjetovima bazge pomoću sonikatora Hielscher UP200Ht. Pri primjeni visokoučinkovitog soniciranja sondom snažni ultrazvučni valovi ekstrahiraju i prenose arome učinkovitije od tradicionalnih metoda. Iskusite bogatiji miris, intenzivniji okus i brze rezultate – savršene za gurmanske kreacije. Naravno, ultrazvučna infuzija djeluje sa svim biljnim aromama i svim tekućinama, poput napitaka, jakih alkoholnih pića, tekućih začina, umaka i sirupa.

Sonikatori za proizvodnju cvjetnih ekstrakata

Sonikatori Hielscher poznati su po svojoj izvrsnosti u proizvodnji cvijeća i cvjetova, osobito zahvaljujući svojim naprednim mogućnostima homogenizacije i ekstrakcije. Uz ponudu sonikatora svih veličina i kapaciteta obrade – od 50 vata do 16.000 vata po sonikatoru – visokoučinkoviti ultrazvučni uređaji Hielscher omogućuju učinkovitu i preciznu ekstrakciju bioaktivnih spojeva, eteričnih ulja i mirisnih tvari iz biljnih materijala. Primjenom vrhunske ultrazvučne tehnologije sonikatori Hielscher osiguravaju optimalan prinos i kvalitetu ekstrakata, što ih čini nezamjenjivima za proizvodnju visokovrijednih biljnih pripravaka, mirisnih tvari, aktivnih sastojaka i dodataka prehrani. Osim toga, njihova robusna konstrukcija i korisničko sučelje jednostavno za uporabu čine ih idealnima za procjenu kvalitete, uz pouzdane i ponovljive rezultate u istraživačkim i industrijskim primjenama.

Zašto Hielscher Ultrasonics?

visoka učinkovitost
najsuvremenija tehnologija
pouzdanost i robusnost
podesivo, precizno upravljanje procesom
šaržna obrada i obrada u liniji
za bilo koji volumen
inteligentan softver
pametne funkcije (npr. mogućnost programiranja, bilježenje podataka, daljinsko upravljanje)
jednostavno i sigurno rukovanje
minimalno održavanje
CIP (čišćenje na mjestu)

Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj

Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako podnose teške uvjete i zahtjevna okruženja.

Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom i poseban naglasak stavlja na visokoučinkovite ultrazvučne uređaje s najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnom uporabom. Naravno, ultrazvučni uređaji Hielscher sukladni su zahtjevima oznake CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

U ovoj prezentaciji upoznajemo Vas s proizvodnjom biljnih ekstrakata. Objašnjavamo izazove proizvodnje visokokvalitetnih biljnih ekstrakata i kako Vam sonikator može pomoći da ih prevladate. Prezentacija prikazuje kako funkcionira ultrazvučna ekstrakcija. Saznat ćete koje prednosti možete očekivati pri uporabi sonikatora za ekstrakciju i kako ultrazvučni ekstraktor možete uključiti u proizvodnju svojih ekstrakata.

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Uklonite usko grlo u ekstrakciji biljnih tvari uz Hielscher Ultrasonics! Ultrazvučna ekstrakcija može se linearno skalirati na bilo koji opseg proizvodnje.

Procesi ultrazvučne ekstrakcije mogu se linearno skalirati na bilo koji proizvodni kapacitet. Ultrazvučni ekstraktori mogu raditi u šaržnom načinu rada i u liniji.

Povezane teme

Činjenice koje vrijedi znati

Koja je razlika između ružine vodice, apsoluta ruže i hidrolata ruže?

Ružina vodica, apsolut ruže i hidrolat ruže dobivaju se od ruža, ali se razlikuju po metodama proizvodnje i kemijskom sastavu.

Ružina vodica: Ružina vodica nusproizvod je postupka destilacije vodenom parom kojim se ekstrahira eterično ulje ruže. Sadrži sastojke ružinih latica topljive u vodi, koji joj daju nježan cvjetni miris i okus. Ružina vodica često se upotrebljava u kulinarstvu, proizvodima za njegu kože i aromaterapiji zbog svojeg ugodnog mirisa i potencijalnih koristi za zdravlje.
Za više informacija o ultrazvučno intenziviranoj hidrodestilaciji kliknite ovdje!

Apsolut ruže: Apsolut ruže aromatično je ulje koje se dobiva iz ružinih latica ekstrakcijom otapalom, obično heksanom ili drugim otapalom. Ova je metoda učinkovitija za ekstrakciju mirisnih spojeva iz latica, čime se dobiva visoko koncentrirano i mirisno ulje.
Apsolut ruže često se upotrebljava u parfumeriji i kozmetičkim proizvodima visoke klase zbog svojeg intenzivnog i dugotrajnog cvjetnog mirisa.

Hidrolat ruže (cvjetna vodica ruže):
Hidrolat ruže, poznat i kao cvjetna vodica ruže, hidrosol ruže ili destilat ruže, voda je koja preostaje nakon destilacije ružinih latica vodenom parom radi dobivanja eteričnog ulja ruže. Sadrži biljne spojeve topljive u vodi te dio molekula eteričnog ulja, što mu daje blag miris i terapijska svojstva. Hidrolat ruže ima sličan aromatski profil, ali je njegova formulacija na bazi vode razrijeđenija.
Hidrolat ruže često se upotrebljava u njezi kože kao tonik, maglica za lice ili sastojak kozmetičkih formulacija zbog svojih hidratantnih, umirujućih i osvježavajućih svojstava.

Svaka od ovih tekućina dobivenih iz ruže može se proizvesti ultrazvučnom ekstrakcijom i ima jedinstvena svojstva i prednosti koje je čine dragocjenim sastojkom u kulinarstvu, kozmetici i terapiji.

Ultrazvučna ekstrakcija najučinkovitija je tehnika za proizvodnju visokokvalitetnih biljnih ekstrakata. Hielscher Ultrasonics proizvodi najsofisticiranije sonikatore za obradu tekućina, primjerice za ekstrakciju biljnih tvari.

Ultrazvučna ekstrakcija upotrebljava se za izolaciju bioaktivnih spojeva iz biljaka.

Bioaktivni spojevi u biljnim ekstraktima

Bioaktivni spojevi prirodno su prisutne kemijske tvari koje se nalaze u biljkama, životinjama i drugim organizmima te djeluju na živa tkiva. Imaju značajnu ulogu u promicanju zdravlja i prevenciji bolesti. Ti se spojevi mogu općenito razvrstati u nekoliko kategorija na temelju svojih kemijskih struktura i bioloških funkcija. Ovo su glavne vrste bioaktivnih spojeva:

Polifenoli
Polifenoli su raznolika skupina spojeva poznatih po svojim antioksidacijskim svojstvima. Mogu se dodatno podijeliti u nekoliko razreda:
Flavonoidi: obuhvaćaju flavonole (npr. kvercetin), flavone (npr. luteolin), flavanone (npr. hesperidin), flavanole (npr. katehine), izoflavone (npr. genistein) i antocijanine (npr. cijanidin).
Fenolne kiseline: obuhvaćaju hidroksibenzojeve kiseline (npr. galnu kiselinu) i hidroksicimetne kiseline (npr. kafeinsku kiselinu).
Tanini: kondenzirani tanini (proantocijanidini) i hidrolizabilni tanini (galotanini).
Stilbeni: resveratrol je najpoznatiji stilben.
Lignani: nalaze se u sjemenkama, osobito sjemenkama lana (npr. sekoizolaricirezinol).
Terpenoidi
Terpenoidi, poznati i kao izoprenoidi, nastaju iz izoprenskih jedinica s pet ugljikovih atoma i obuhvaćaju:
Karotenoide: obuhvaćaju karotene (npr. β-karoten) i ksantofile (npr. lutein, zeaksantin).
Monoterpene: poput limonena i mentola.
Seskviterpene: poput kurkumina.
Diterpene: poput taxola.
Triterpene: poput saponina i sterola (npr. β-sitosterola).
Tetraterpene: poput likopena i astaksantina.
Alkaloidi
Alkaloidi su spojevi koji sadrže dušik i često imaju izražene fiziološke učinke:
Pirolidinski i piperidinski alkaloidi: poput nikotina.
Tropanski alkaloidi: poput atropina i kokaina.
Kinolinski alkaloidi: poput kinina.
Izokinolinski alkaloidi: poput morfina i kodeina.
Indolni alkaloidi: poput strihnina i rezerpina.
Imidazolski alkaloidi: poput pilokarpina.
Piridinski alkaloidi: poput piperina.
Glikozidi
Glikozidi se sastoje od šećernog dijela vezanog za nešećerni dio (aglikon). Obuhvaćaju:
Srčane glikozide: poput digoksina.
Antrakinonske glikozide: poput aloina.
Flavonoidne glikozide: u kojima je aglikon flavonoid (npr. rutin).
Saponini
Saponini su glikozidi sa svojstvima sličnima sapunu:
Steroidni saponini: nalaze se u biljkama poput jama (npr. diosgenin).
Triterpenoidni saponini: nalaze se u mahunarkama (npr. sojasaponini).
Organosumporni spojevi
Ovi spojevi sadrže sumpor i imaju značajne dobrobiti za zdravlje:
Glukozinolati: nalaze se u povrću iz porodice krstašica (npr. sulforafan).
Tiosulfinati: poput alicina iz češnjaka.
Vitamini
Vitamini su organski spojevi potrebni u malim količinama za zdravlje:
Vitamini topljivi u mastima: obuhvaćaju vitamine A (retinoide), D (kalciferole), E (tokoferole i tokotrienole) i K (filokinon i menakinone).
Vitamini topljivi u vodi: obuhvaćaju vitamine B-kompleksa (npr. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) i vitamin C (askorbinsku kiselinu).
Masne kiseline
Masne kiseline, osobito esencijalne masne kiseline, imaju ključnu ulogu u zdravlju:
Omega-3 masne kiseline: poput eikozapentaenske kiseline (EPA) i dokozaheksaenske kiseline (DHA).
Omega-6 masne kiseline: poput linolne kiseline (LA) i arahidonske kiseline (AA).
Peptidi i proteini
Bioaktivni peptidi i proteini imaju različite fiziološke učinke:
Antimikrobni peptidi: poput defenzina.
Inhibitori enzima: poput inhibitora ACE-a iz mliječnih proteina.
Polisaharidi
Polisaharidi imaju imunomodulacijske i druge povoljne učinke na zdravlje:
β-glukani: nalaze se u zobi i gljivama.
Glikozaminoglikani: poput hijaluronske kiseline i kondroitin sulfata.

Svaki od ovih bioaktivnih spojeva pruža širok raspon povoljnih učinaka, od antioksidacijskog djelovanja do protuupalnih učinaka. Sonikacija je vrlo učinkovita tehnika za izolaciju ovih bioaktivnih spojeva iz biljaka.

Literatura / Reference

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.