Ekstrakcija ružmarina uz pomoć ultrazvuka
Ružmarin je mirisna, zimzelena biljka bogata bioaktivnim spojevima i eteričnim uljima koja se koriste u ljekovitim, prehrambenim i kozmetičkim proizvodima. Ultrazvučna ekstrakcija je blaga, ali vrlo učinkovita tehnika za izolaciju bioaktivnih spojeva i eteričnih ulja iz ružmarina i drugih biljaka. Ultrazvučna ekstrakcija daje veće prinose i vrhunsku kvalitetu ekstrakta unutar kratkog vremena obrade.
Proizvodnja ekstrakta ružmarina ultrazvučnom obradom
Ultrasonicators su vrlo učinkoviti kada je u pitanju proizvodnja botaničkih ekstrakata. Ultrazvuk je blaga, netermalna tehnika ekstrakcije, koja omogućuje nježnu obradu i izolaciju delikatnih bioaktivnih molekula iz biljaka. Budući da sonikacija primjenjuje samo čisto mehaničke sile, izbjegava se oštećenje molekula osjetljivih na toplinu. To omogućuje pripremu ekstrakta punog spektra koji sadrži brojne bioaktivne spojeve, koji međusobno djeluju i rezultiraju takozvanim efektom okruženja. Na primjer, ultrazvučni ekstrakt ružmarina sadrži velike količine bioaktivnih molekula kao što su karnozna kiselina, karnozol, ružmarinska kiselina, oleanolna kiselina, ursolna kiselina, kamfor, 1,8-cineol, p-kumarinska kiselina i kafeinska kiselina.
Za proizvodnju ekstrakta ružmarina bioaktivni spojevi izoliraju se iz igličastog lišća biljke ružmarina (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Obično se koristi kao prirodni konzervans i aroma u prehrambenoj i kozmetičkoj industriji.

Ultrazvučni ekstraktor UP400St za ekstrakciju bioaktivnih spojeva iz ružmarina.
Ekstrakt ružmarina sadrži nekoliko bioaktivnih spojeva, uključujući antioksidanse kao što su karnozna kiselina i ružmarinska kiselina, za koje se pokazalo da imaju protuupalna, antimikrobna i antikancerogena svojstva. Ova svojstva čine ekstrakt ružmarina korisnim za očuvanje svježine i kvalitete prehrambenih proizvoda, kao i pružanje potencijalnih zdravstvenih prednosti u dodacima prehrani i prirodnim lijekovima.
U prehrambenoj industriji ekstrakt ružmarina često se dodaje prerađenom mesu, pekarskim proizvodima i grickalicama kako bi im se produžio rok trajanja i spriječila oksidacija. Također se koristi kao prirodna aroma u umacima, preljevima i marinadama.
U kozmetičkoj industriji ekstrakt ružmarina koristi se u proizvodima za njegu kože i kose zbog svojih antioksidativnih i protuupalnih svojstava, koja mogu pomoći u zaštiti i njegovanju kože i kose. Također se koristi kao prirodni miris i bojilo u nekim kozmetičkim proizvodima.
- veći prinosi
- netermalna, blaga ekstrakcija
- kraće vrijeme obrade
- izbjegava otrovne kemikalije
- smanjena potrošnja otapala
- koristite otapalo po vašem izboru
- Ušteda energije
- ekološki prihvatljivo

Mehanizam poremećaja stanične stijenke (a) lomljenje stanične stijenke uslijed kavitacije. (b) difuzija otapala u strukturu stanice.
(Grafika prilagođena iz Shirsath et al., 2012.)
Kako funkcionira proizvodnja ekstrakta ružmarina pomoću ultrazvučnog uređaja tipa sonde?
Proizvodnja ekstrakta ružmarina pomoću ultrazvučnog uređaja tipa sonde obično uključuje sljedeće korake:
- Priprema ružmarina: Listovi ružmarina se očiste, osuše i samelju u fini prah.
- Izvlačenje: Mljeveni prah ružmarina pomiješa se s otapalom kao što je etanol ili voda, a smjesa se sonicira ultrazvučnim uređajem tipa sonde. Ultrasonicator koristi visokofrekventne zvučne valove za stvaranje kavitacijskih mjehurića, koji pomažu razgraditi biljni materijal i otpustiti aktivne spojeve.
- Filtriranje: Smjesa se filtrira kako bi se uklonio sav preostali biljni materijal, ostavljajući tekući ekstrakt.
- Koncentracija: Tekući ekstrakt se koncentrira korištenjem rotacijskog isparivača ili druge prikladne metode, kako bi se povećala koncentracija aktivnih spojeva.
- Sušenje: Koncentrirani ekstrakt se suši prikladnom metodom, kao što je sušenje raspršivanjem ili sušenje zamrzavanjem (liofilizacija) kako bi se dobio ekstrakt u obliku suhog praha.
- Ambalaža: Suhi prah se zatim pakira i čuva na hladnom i suhom mjestu dok ne bude spreman za upotrebu.
Korištenje ultrazvučnog sonde u procesu ekstrakcije omogućuje učinkovitiju i učinkovitiju ekstrakciju aktivnih spojeva iz lišća ružmarina, što rezultira kvalitetnijim ekstraktom s većom koncentracijom korisnih spojeva. Osim toga, ova se metoda može koristiti u velikim razmjerima, što je čini pogodnom za komercijalnu proizvodnju. Hielscher ultrasonicators omogućuju preciznu kontrolu parametara procesa i linearno povećanje procesa ekstrakcije na bilo koji željeni volumen.

Ultrazvučni ekstraktor UIP1000hdT za šaržnu ekstrakciju ružmarina.
Znanstveno dokazana superiornost ultrazvučne ekstrakcije ružmarina
U svom izvješću o znanstvenom istraživanju Dhoubi et al. (2020.) istražuju utjecaj različitih metoda ekstrakcije na kemijski sastav i antioksidacijsku snagu ekstrakata Rosmarinus officinalis L. Oni uspoređuju tri metode ekstrakcije: ekstrakciju superkritične tekućine, ekstrakciju potpomognutu ultrazvukom (UAE) pomoću Hielscher ultrasonicatora UIP1000hdT i ekstrakciju potpomognutu mikrovalovima (MAE).
Istaknuti elementi studije:
- Autori su otkrili da metoda ekstrakcije značajno utječe na kemijski sastav i antioksidacijsku snagu ekstrakata ružmarina. U usporedbi s drugim tehnikama ekstrakcije superkritičnim fluidom i mikrovalnom, ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom dala je najbolje rezultate.
- Ultrazvučni ekstrakt ružmarina s etanolom bio je vrlo bogat polifenolima.
- Uz sonikaciju, primijećen je veći antioksidativni kapacitet pri kratkotrajnoj ekstrakciji (10 minuta).
Protokol za ultrazvučnu ekstrakciju ružmarina
Ekstrakcija potpomognuta ultrazvukom izvedena je u ultrazvučnom uređaju tipa sonde pomoću sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, vidi sliku u nastavku). Mješavina ružmarina u prahu i apsolutnog etanola (1:3 w/v) stavljena je u reaktor s dvostrukim omotačem i izložena ultrazvuku pri 750 W tijekom 10 minuta. Temperatura ekstrakcije je regulirana na 25°C. Ultrazvučni ekstrakt je centrifugiran na 4000 okretaja u minuti 10 minuta. Supernatant je uklonjen i koncentriran pod vakuumom pomoću rotacijskog vakuumskog isparivača.

Postavljanje ultrazvučne ekstrakcije pomoću Hielscher ultrazvučni uređaj tipa sonde UIP1000hdT za šaržnu ekstrakciju botaničkog bilja.
(slika: © Petigny et al., 2013.)
Konkretno, ultrazvučnom ekstrakcijom dobiveni su ekstrakti s višim koncentracijama ukupnih fenolnih spojeva, flavonoida i karotenoida, kao i višom antioksidativnom aktivnošću, u usporedbi s maceracijom. Osim toga, ultrazvučna ekstrakcija bila je učinkovitija metoda, proizvodeći veće prinose ekstrakta u kraćem vremenu.
Autori zaključuju da je odabir metode ekstrakcije važan čimbenik koji treba uzeti u obzir pri proizvodnji ekstrakata ružmarina za upotrebu u prehrambenoj, kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji. Ultrazvučna ekstrakcija obećavajuća je metoda ekstrakcije koja može proizvesti snažnije i učinkovitije ekstrakte s većim prinosima.
Istraživački tim je zaključio da “među proučavanim ekstraktima, ultrazvučno ekstrahirani ružmarin pokazao je veću antioksidacijsku aktivnost prema oba testa antioksidativne aktivnosti. To je bilo povezano s višim ukupnim sadržajem fenola, a posebno sadržajem karnozne kiseline i ružmarinske kiseline. Štoviše, testiran na ljudskim stanicama fibroblasta izloženim oksidativnom stresu, naš ultrazvučni ekstrakt pokazao je snažno antioksidativno djelovanje u usporedbi s galičnom kiselinom i N-acetil cisteinom. Stoga, s ciljem zamjene sintetičkih antioksidansa, naš ultrazvučno pripremljen ekstrakt ružmarina, prirodni izvor antioksidansa, može biti od interesa za nekoliko industrijskih primjena.”
Ultrasonicators visoke učinkovitosti za ekstrakciju ružmarina i bilja
Hielscher Ultrasonics proizvodi i isporučuje ultrazvučne uređaje visokih performansi bilo koje snage i veličine. Naš portfelj ultrazvučnih homogenizatora i ekstraktora kreće se od ručnih, prijenosnih uređaja do potpuno industrijskih proizvodnih sustava za inline obradu velikih količina na komercijalnoj razini.
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj
Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja lako se nose s Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Kontaktirajte nas sada! Naše dobro obučeno tehničko osoblje s dugogodišnjim iskustvom rado će s vama razgovarati o vašem procesu ekstrakcije i preporučiti vam najprikladniji ultrazvučni ekstraktor!
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
---|---|---|
1 do 500 ml | 10 do 200 ml/min | UP100H |
10 do 2000 ml | 20 do 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
10 do 100l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
na | veći | klaster od UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Literatura / Reference
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Kacem, S.; Dhaouadi, H.; Mahdhi, A. (2023): Impact of the Extraction Method on the Chemical Composition and Antioxidant Potency of Rosmarinus officinalis L. Extracts. Metabolites 2023, 13, 290.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
- Suchkova, E.; Hussaineh, R. (2021): Study of the antioxidant properties of some aromatic plant extracts. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021.
- Dhouibi, N.; Manuguerra, S.; Arena, R.; Mahdhi, A.; Messina, C.M.; Santulli, A.; Dhaouadi, H. (2020): Screening of Antioxidant Potentials and Bioactive Properties of the Extracts Obtained from Two Centaurea L. Species (C. kroumirensis Coss. and C. sicula L. subsp sicula). Applied Science 2020, 10, 2267.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.