Najučinkovitiji metoda ekstrakcije za botaničke ekstrakte

Jeste li u potrazi za snažan i pouzdan vađenje postava za proizvodnju visokokvalitetnih botaničkih ekstrakata? Ovdje možete pronaći usporedbu uobičajenih tehnika ekstrakcije uključujući ultrazvučnu ekstrakciju, superkritične CO₂ ekstrakcija, ekstrakcija etanola, maceracija među ostalima i njihove prednosti, kao i nedostaci.

Što su botanički ekstrakti?

Botanicals kao što su lišće, latice, cvijeće, stabljike, korijenje, i kore sadrže moćan bioaktivnih spojeva (fito-kemikalija), koji se koriste u hrani i pićima, dodatke prehrani, terapeutike i lijekove, kao i u kozmetičkim proizvodima. Istaknuti primjeri botaničkih ekstrakata su antioksidansi, vitamini (npr. vitamin A, C, E, K; B vitamini), proteini (npr. konoplja, soja), polifenoli, flavonoidi, terpeni, kanabinoidi (npr. CBD, CBG, THC), oligosaharidi i lipidi (npr. omega-3s iz lanenog sjemena ili sjemenki konoplje).
Antioksidansi djeluju kao snažan obrambeni mehanizam koji sprječava stanice tijela od oštećenja od starenja, stres, upala i bolest. Istraživanja također pokazuju da antioksidansi mogu doprinijeti kao imun sustav enhancer i pokazuju protiv raka svojstva. Nadalje, antioksidansi sprječava oksidaciju proizvoda i time proširuje njihovu stabilnost i rok trajanja. Stoga, antioksidansi se dodaju u mnoge namirnice i pića, dodaci prehrani, terapeutski i kozmetički proizvodi. Vrlo istaknuti primjeri antioksidansa su vitamin E (α-tokoferol), vitamin C (askorbinska kiselina), beta-karoten i glutation.
Antioksidansi i drugih bioaktivnih spojeva može se izvući iz prirodnih materijala kao što su botanicals ili alge ili umjetno sintetizirani. Bioaktivni spojevi, koji su izvađeni iz prirodnog izvora, pokazuju veću bioraspoloživost, biopristupačnost i time povećana potenciju. Stoga, u visoke kvalitete dodataka prirodno izvađen fito-kemikalija se koriste.

Vađenje visokokvalitetnih ekstrakata iz bilja

Za visokokvalitetne botaničke ekstrakte iz ne samo sirovine (biljne sirovine) je bitno, ali i tehnika ekstrakcije primijenjena je presudna. Biljni ekstrakti su osjetljivi na temperaturu, što znači da su degradirani toplinom. Stoga je ključno odabrati metodu netermalne ekstrakcije.
Izbor ekstrakcijskog otapala je još jedan važan čimbenik, koji utječe na kvalitetu ekstrakta. Otapala kao što su heksan, metanol, butan i druge oštre kemikalije mogu kontaminirati ekstrakt. Iako se otapala uklanjaju nakon ekstrakcije, količine otrovnih otapala u tragovima mogu se naći u konačnom ekstraktu. Voda, alkohol, etanol, glicerin ili biljna ulja su sigurna, netoksična otapala i odobren od strane FDA za potrošnju.

Kako funkcionira ultrazvučna ekstrakcija?

Ultrazvučna ekstrakcija temelji se na principu rada ultrazvučne / akustične kavitacije i čisto je mehanička obrada. Slično visoko-smicanja mikser, ultrasonicator stvara samo mehaničke sile smicanja u procesu medija. Ultrazvučna ekstrakcija sama po sebi je ne-toplinska, kemijski bez ekstrakcije tehnika.
Što je akustična kavitacija? – Akustična ili ultrazvučna kavitacija nastaje kada velike snage, niskofrekventni ultrazvučni valovi spojeni su u kašu koja se sastoji od botaničkog materijala u tekućini (otapalo). High-power ultrazvučni valovi su spojeni putem sonde tipa ultrazvučni procesor u botaničku kašu. Visoko energični ultrazvučni valovi putuju kroz tekućinu stvarajući izmjenične visokotlačne / niskotlačne cikluse, što rezultira fenomenom akustične kavitacije. Akustična ili ultrazvučna kavitacija dovodi lokalno do ekstremnih uvjeta kao što su diferencijali vrlo visokog tlaka i visoke sile smicanja. Kada kavitacije mjehurići implodirati na površini krutih tvari (kao što su čestice, biljne stanice, tkiva itd.), mikro-mlaznice i međusloženasti sudar generirati učinke kao što su čestica kvar, sonoporation (perforacija staničnih zidova i stanične membrane) i stanični poremećaj. Osim toga, implozija kavitacije mjehurića u tekućim medijima stvara turbulencije i agitaciju, što potiče prijenos mase između unutrašnjosti stanica i okolnog otapala. Ultrazvučno zračenje je vrlo učinkovit način za poboljšanje procesa prijenosa mase, jer ultrazvukom rezultira kavitacija i njegove povezane mehanizme kao što su mikros-pokret tekućim mlaznicama, kompresija i dekompresija u materijalu s naknadnim poremećajem staničnih zidova.
Ovisno o sirovini, ultrazvučni proces ekstrakcije može zahtijevati visoke intenzitete, npr razbiti krute biljne stanice ili materijal s visokom količinom celuloze. Sonda tipa ultrasonicators može generirati vrlo visoke amplitude, što je potrebno za generiranje dojmljive kavitacije. Hielscher Ultrazvučni proizvodi visoke performanse ultrazvučnih ekstraktora, koji se lako mogu stvoriti amplitude od 200μm u kontinuiranom 24/7 rada. Za još veće amplitude, Hielscher nudi određene visoke amplitude sonotrode (sonde).
Pod tlakom ultrazvučni reaktori i stanice protoka se koriste za intenziviranje kavitacije. S povećanjem tlaka, kavitacija i kavitacijske sile smicanja postaju destruktivne i time poboljšati time ultrazvučne učinke ekstrakcije.

Ekstrakt Fito-kemikalija i bioaktivnih spojeva s sonication

Ultrazvučna ekstrakcija se koristi za oslobađanje i izolirati široku paletu bioaktivnih spojeva (tzv fito-kemikalija) iz bilja.
Popis u nastavku daje vam mali pregled preko ultrazvučno izvađen fito-kemikalija:

• CBD i ostali kanabinoidi iz kanabisa i konoplje
• terpeni
• Đumbir
• Kapsaicin iz chillies
• Kofein iz zrna kave
• Astaksantina iz algi
• Allicin iz češnjaka
• Katehini (EGEC) iz Tea
• Ellagitannins iz nar
• Ayurvedski biljni ekstrakti
• Nikotin iz Duhana
• Esencijalna ulja
• Pektini iz kore agruma

Otapala za korištenje za ultrazvučnu ekstrakciju

Ultrazvučna ekstrakcija kompatibilna je s gotovo bilo kojim otapalom. Najčešće, etanol, voda, etanol / mješavina vode, glicerin, i biljna ulja se koriste za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz bilja kao ta otapala smatraju se sigurnima za potrošnju i jednostavan za korištenje.
Pročitajte više o otapalima koja se koriste za ultrazvučnu ekstrakciju!

Prednosti ultrazvučne ekstrakcije etanola

Etanol je jedan od najčešće korištenih otapala s ultrazvučnom ekstrakcijom zbog svoje sigurnosti (FDA-odobren za potrošnju), njegova djelotvornost, i širok raspon solventnosti. Ultrazvučno ekstrakcija etanola zasjenjuje druga otapala i druge tehnologije ekstrakcije s troškovno učinkovitošću, linearnom skalabilnošću, jednostavnošću i sigurnošću.
Superiorna djelotvornost etanola kao otapala povezana je s kemijskim sastavom repa ugljikovodika i jedne hidroksilne skupine. Ovaj kemijski sastav omogućuje etanol otopiti i ekstrakt vrlo širok spektar tvari, od polifenola, flavonoidi, terpeni, kanabinoidi, i lipidi (ulja).
Na primjer, ultrazvučna ekstrakcija etanola kanabinoida ne zahtijeva zimovanje (dewaxing), korak potreban s drugim metodama ekstrakcije kao što je CO₂ kako biste uklonili voskove.

Ekstrakcija etanola pokazuje različite učinke ovisno o temperaturi etanola. Grijani etanol često se koristi za proizvodnju ekstrakta punog spektra, koji se vrednuju za njihov učinak pratnje. S druge strane, ledeno hladno etanol se po mogućnosti koristi za proizvodnju biljnih ili kanabis destilata. Ekstrakcija u hladnom etanolu ne zahtijeva naknadnu filtraciju. Budući da je ultrazvučna ekstrakcija netermalna obrada, može se koristiti s toplom / toplom ili hlađenom / hladnom etanolom. Jakna ultrazvučni reaktori pomažu u održavanju željene temperature obrade tijekom liječenja. Digitalna kontrola i pametan softver ultrasonicator prati temperaturu obrade putem senzora temperature koji se mogu priključiti i mogu se programirati da zaustavi ili pauzira tretman ekstrakcije kada temperatura medija izađe iz određenog raspona.

Kupite najučinkovitiji ultrazvučni oprema za ekstrakciju

Hielscher Ultrasonics 'visoke performanse vađenje sustavi su dostupni u bilo kojoj mjeri od malih laboratorijskih veličina, srednje veličine pilot razmjera do potpuno industrijske proizvodnje od nekoliko tona na sat. Ovisno o propusnosti, Hielscher ultrazvučni ekstraktori mogu se koristiti u batch ili kontinuiranom inline modu. Izbor otapala je na vama, kao Hielscher ultrasonicators može se koristiti u kombinaciji s bilo otapala. Svi ultrazvučni uređaji za ekstrakciju su jednostavni i sigurni za rad. U skladu s vašom sirovinom, procesnim kapacitetima i izlaznim ciljem, Hielscher vam nudi najprikladniji ultrasonicator.
Ultrazvučni procesi ekstrakcije su pod utjecajem sirovina, otapala i propusnosti. Razni pribor kao što su sonde (sonde) različitih veličina i oblika, booster rogovi, stanice protoka s različitim količinama i geometrijama, pluggable senzori temperature i tlaka i mnogi drugi gadgeti su dostupni za sastavljanje idealne ultrazvučne postava za proces ekstrakcije.
Kontrola procesa ključna je za postizanje ponovljivog ishoda. Stoga su svi digitalni modeli opremljeni inteligentnim softverom, koji vam omogućuje da prilagodite, pratite i revidirate parametre ekstrakcije. Zbog precizne kontrole nad amplitudom, vrijeme ultrazvukom vrijeme i dužnost ciklusa, optimalne rezultate procesa kao što su superioran prinos i najviša kvaliteta ekstrakta može se postići. Automatsko bilježenje podataka procesa ultrazvukom su baze za standardizaciju procesa i ponovljivost / ponovljivost, koje su potrebne za dobre proizvođačke prakse (GMP).

Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Književnost / Reference

• Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
• Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
• Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk (2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
• 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. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
• Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
• V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.

---

---