Kamillaextrakció – Nagyobb hozam, jobb minőség ultrahangos kezeléssel

Állítson elő kiváló minőségű kamillakivonatokat gyorsabban, hatékonyabban és reprodukálható hatáserősséggel. A Hielscher ultrahangos extraktorai intenzívebbé teszik a kamilla bioaktív anyagainak, például az apigeninnek, a flavonoidoknak, a fenolos vegyületeknek, a poliszacharidoknak és az illóolaj-összetevőknek az extrakcióját. Akár gyógyteákat, funkcionális italokat, tinktúrákat, étrend-kiegészítőket, kozmetikai hatóanyagokat vagy növényi összetevőket gyárt, az ultrahangos kezelés segít nagyobb hozamot, rövidebb extrakciós időt és egyenletes kivonatminőséget elérni.

Ultrahangos kamillaextrakció élelmiszerekhez, étrend-kiegészítőkhöz és kozmetikumokhoz

A Hielscher ultrahangos készülékei nagy intenzitású ultrahanggal akusztikus kavitációt hoznak létre az oldószer és a növényi anyag szuszpenziójában. Ez feltárja a kamillavirág szövetét, javítja az oldószer behatolását és felgyorsítja az anyagátadást. Az eredmény egy kíméletes, nem termikus extrakciós folyamat, amely pontosan szabályozható, és a laboratóriumi vizsgálatoktól a folyamatos ipari termelésig méretnövelhető.

• Nagyobb kivonathozam: A flavonoidok, fenolos vegyületek, aromavegyületek és más kamillahatóanyagok hatékony felszabadítása.
• Rövidebb feldolgozási idő: Váltsa fel a hosszadalmas macerálást gyors ultrahangos extrakcióval.
• Élelmiszeripari, étrend-kiegészítőkhöz és kozmetikumokhoz megfelelő minőségű oldószerek: Víz, etanol, vizes etanol, glicerin, olajok és más megfelelő oldószerek.
• Kiváló folyamatszabályozás: Állítható amplitúdó, hőmérséklet, nyomás, energiabevitel, térfogatáram és tartózkodási idő.
• Megbízható méretnövelés: A kis kutatás-fejlesztési tételektől a kísérleti üzemi vizsgálatokig és az ipari, gyártósorba épített extrakcióig.

Miért javítja az ultrahangos kezelés a kamillaextrakciót?

A hagyományos növényi extrakció során az oldószernek lassan be kell diffundálnia a növényi részecskékbe, fel kell oldania a célvegyületeket, majd vissza kell diffundálnia a folyadék fő tömegébe. Ez a folyamat órákig vagy napokig tarthat, és gyakran magasabb hőmérsékletet vagy nagy oldószermennyiséget igényel. Az ultrahangos kezelés ennek az extrakciós mechanizmusnak minden lépését intenzívebbé teszi.
Az ultrahangos extrakció során a kavitáció fizikailag feltárja a növényi szerkezetet, és csökkenti a növényi részecskék körüli diffúziós határréteget. Az oldószer gyorsabban hatol be a kamillavirág anyagába, miközben az oldott bioaktív anyagok gyorsan a környező folyadékba jutnak. Ez különösen értékessé teszi az ultrahangos kezelést azon gyártók számára, akiknek nagy extrakciós hatékonyságra, rövid tételfeldolgozási időre és egyenletes kivonatminőségre van szükségük.

Az ultrahangos kamillaextrakció fő előnyei:

• Nagyobb extrakciós hozam: A flavonoidok, fenolos vegyületek, illóolaj-összetevők és más növényi hatóanyagok teljesebb felszabadítása.
• Rövidebb feldolgozási idők: Az egyébként esetleg hosszú macerálást igénylő extrakció gyakran sokkal gyorsabban elvégezhető.
• Kíméletes, nem termikus feldolgozás: A kisebb hőterhelés segít megőrizni az érzékeny aromavegyületeket és a hőmérsékletre érzékeny fitokemikáliákat.
• Kisebb oldószerigény: A jobb anyagátadás csökkentheti a szükséges oldószermennyiséget vagy az extrakciós ciklusok számát.
• Reprodukálható minőség: Az amplitúdó, az energiabevitel, a hőmérséklet, a nyomás, a térfogatáram és a tartózkodási idő szabályozható.
• Méretnövelhető termelés: A Hielscher ultrahangos készülékei a kutatás-fejlesztéstől a kísérleti üzemi vizsgálatokig és a folyamatos, gyártósorba épített gyártásig használhatók.

A növényi anyagokból bioaktív vegyületeket felszabadító, folyamatintenzifikáló technológiaként az ultrahangos extrakciót széles körben alkalmazzák élelmiszerek, étrend-kiegészítők és gyógyszeripari termékek előállításában.

A megfelelő oldószer kiválasztása a kamillaextrakcióhoz

A kamilla poláris és apoláris vegyületeket egyaránt tartalmaz. Ezért az ideális oldószer a kivonat megcélzott összetételi profiljától és a végtermék felhasználásától függ. Az ultrahangos kezelés vízzel, etanollal, vizes etanollal, glicerinnel, növényi olajokkal és más élelmiszeripari vagy kozmetikai minőségű oldószerekkel is alkalmazható. Az ultrahangos kezelés növényi anyagok és oldószerek széles körével kompatibilis, beleértve a vizet, az etanolt, a glicerint és a növényi olajokat.

Vizes etanol: széles spektrumú kamillaextrakció

Számos kereskedelmi kamillakivonat esetében a vizes etanol a legsokoldalúbb oldószerrendszer. A víz–etanol alapú kivonatokhoz víz–etanol keveréket használnak a kamilla poláris és mérsékelten lipofil összetevőinek széles körű feloldására. A víz elősegíti a hidrofil vegyületek, például bizonyos fenolsavak, poliszacharidok és flavonoid-glikozidok extrakcióját, míg az etanol javítja a kevésbé poláris vegyületek oldhatóságát, beleértve az apigenin-aglikont és számos aromához kapcsolódó összetevőt.
Az apigenint széles körben vízben rosszul oldódó flavonoidként tartják számon, az etanol–víz keverékeket pedig gyakran vizsgálják az apigenin kezelésére és kinyerésére alkalmasabb, élelmiszeripari és gyógyszeripari felhasználással kompatibilis oldószerrendszerként.
Az élelmiszer-, étrend-kiegészítő- és kozmetikumgyártók számára a vizes etanol több előnyt kínál:

• Széles fitokémiai spektrum
• Élelmiszeripari minőségű és széles körben elfogadott oldószerrendszer
• A flavonoidok és fenolos vegyületek hatékony extrakciója
• Az etanol/víz arány módosításával állítható polaritás
• Egyszerű eltávolítás vagy koncentrálás bepárlással az utófeldolgozás során

Ultrahangos kezeléssel a vizes etanol még hatékonyabbá válik. Az ultrahangos kavitáció fokozza az oldószer behatolását a kamillarészecskékbe, és felgyorsítja a célmolekulák oldódását. Ez lehetővé teszi a feldolgozók számára az etanolkoncentráció, az extrakciós idő és a hőmérséklet optimalizálását egy adott célhoz: enyhe kamillaaroma-kivonathoz, standardizált, apigeninben gazdag kivonathoz vagy kozmetikai célú, széles spektrumú növényi hatóanyaghoz.

Víz: kamillakivonatok italokhoz és élelmiszerekhez, egyszerű, természetes összetevőlistával

A víz a kamillaextrakció legtermészetesebb oldószere, és széles körben használják teákhoz, forrázatokhoz, italokhoz és egyszerű, természetes összetevőlistájú élelmiszerekhez. A víz különösen alkalmas a hidrofil összetevők extrakciójára, beleértve bizonyos flavonoid-glikozidokat, fenolsavakat, poliszacharidokat és vízoldható íz- és aromavegyületeket. A víz önmagában azonban kevésbé hatékony a vízben rosszul oldódó vegyületek, például az apigenin-aglikon és számos lipofil illóolaj-összetevő esetében.
Az ultrahangos kezelés jelentősen javítja a kamilla vizes extrakcióját. A virágszövet feltárásával és az anyagátadás fokozásával az ultrahang segíti a vizet abban, hogy gyorsabban és teljesebben nyerje ki a bioaktív anyagokat, mint az egyszerű áztatás. Ez különösen fontos az italgyártók, a teakivonat-gyártók és az egyszerű, természetes összetevőlistájú termékek fejlesztői számára, akik kerülni szeretnék a szerves oldószereket, miközben növelni kívánják a kivonat erősségét és a folyamat hatékonyságát.

Az ultrahangos vizes extrakció különösen vonzó, ha a végtermék:

• Fogyasztásra kész kamillaital
• Gyógyteakoncentrátum
• Funkcionális, vízalapú kivonat
• Alkoholmentes kivonat étrend-kiegészítőkhöz
• Kozmetikai célú, hidrolátumjellegű növényi kivonat

Mivel az ultrahangos kezelés mechanikai, nem termikus folyamat, túlzott hő alkalmazása nélkül segítheti a kiváló minőségű vizes extrakciót. Ez segít megőrizni a kamilla finom virágos jellegét, és csökkenti a főtt vagy leromlott érzékszervi jegyek kialakulásának kockázatát.

Etanol: nagy hatáserősségű növényi kivonatok és tinktúrák

Az etanol a kamilla számos bioaktív anyagának erős oldószere, és különösen hasznos, ha a megcélzott kivonatnak nagyobb arányban kell tartalmaznia kevésbé poláris flavonoidokat, fenolos vegyületeket és aromaaktív összetevőket. Az etanolt széles körben használják növényi tinktúrákban, étrend-kiegészítőkhöz készített kivonatokban és kozmetikai hatóanyagok előállítására, mivel hatékony, élelmiszeripari felhasználással kompatibilis, és koncentráláskor könnyen eltávolítható.
A tiszta etanol kevésbé poláris, mint a víz, és előfordulhat, hogy nem nyeri ki olyan hatékonyan a kamilla hidrofil összetevőinek teljes spektrumát, mint a vizes etanol. Ezért sok gyártó abszolút etanol helyett etanol–víz keverékeket használ. Az etanolban gazdag közegben végzett extrakció ugyanakkor előnyös lehet, ha a cél olyan koncentrált kivonat előállítása, amely nagyobb mennyiségben tartalmaz apigenin-aglikont, illóolaj-összetevőket és lipofil hatóanyagokat.
Az ultrahangos kezelés javítja az etanolos extrakciót az extrakciós idő csökkentésével és a virágszerkezetbe zárt vegyületek felszabadításának fokozásával. Az étrend-kiegészítők gyártói számára ez nagy hatáserősségű tinktúrák, folyékony kivonatok vagy szárított kivonat-köztes termékek hatékonyabb előállítását jelenti. A kozmetikumgyártók számára az etanolalapú ultrahangos extrakció nagy hatáserősségű növényi hatóanyagokat eredményezhet szérumokhoz, tonikokhoz, gélekhez és emulziókhoz.

Olajos extrakció: kamillahatóanyagok kozmetikai és helyileg alkalmazható készítményekhez

A növényi olajok, például az olívaolaj, a napraforgóolaj, a jojobaolaj vagy az MCT-olaj kiváló hordozói a kamilla lipofil összetevőinek. Az olajos extrakció különösen fontos természetes kozmetikumok, bőrápoló olajok, balzsamok, masszázsolajok és helyileg alkalmazható készítmények esetében. A lipofil vegyületek, például az illóolaj-összetevők, a biszabololhoz kapcsolódó komponensek és más apoláris aromafrakciók jól kinyerhetők olajalapú extrakcióval.
Az olaj azonban nem az előnyben részesített oldószer, ha az elsődleges cél az apigenin vagy más poláris flavonoidszármazékok kinyerése. Az apigenin vízoldhatósága rossz, de általában nem tekintik ugyanolyan értelemben olajoldható növényi markervegyületnek, mint a terpéneket vagy az illóolaj-összetevőket. Az apigeninre összpontosító kivonatokhoz rendszerint a vizes etanol vagy az etanolban gazdag oldószerek megfelelőbbek.
Az ultrahangos kezelés hatékonyabbá teszi az olajalapú kamillaextrakciót azáltal, hogy alaposan diszpergálja a növényi részecskéket az olajban, és növeli az oldószer és a növényi felület közötti érintkezést. Ez lerövidítheti az áztatási időt, növelheti a kivonat intenzitását, és javíthatja a tételek közötti reprodukálhatóságot. A kozmetikumgyártók számára az ultrahangos olajos extrakció tiszta, oldószermentes eljárást kínál kamillával dúsított olajok előállítására, hosszú macerálási idő nélkül.

Apigenin és a kamilla bioaktív anyagai: az oldhatóság számít

A kiváló minőségű kamillakivonat előállítása a vegyületek polaritásának világos megértésével kezdődik. A kamilla nem egyetlen vegyületből álló alapanyag, hanem összetett növényi mátrix. Az oldószert a kívánt hatóanyagprofilnak megfelelően kell kiválasztani.
Az apigenin és származékai a kamilla legfontosabb flavonoidjai közé tartoznak. Az apigenin-aglikon vízben rosszul oldódik, ezért a víz önmagában nem feltétlenül maximalizálja az apigenin kinyerését. Az etanol és a vizes etanol javítja a vízben kevésbé oldódó flavonoidok extrakciójának hatékonyságát, míg a víz hozzájárul a polárisabb glikozidok és hidrofil vegyületek extrakciójához. A tudományos szakirodalom az apigenint vízben rosszul oldódó bioflavonoidként írja le, és etanolban, vízben, valamint etanol–víz rendszerekben végzett oldhatósági vizsgálatokról számol be.

A gyakorlati kamillaextrakció szempontjából ez a következőket jelenti:

• A víz ideális enyhe, egyszerű, természetes összetevőlistájú, hidrofil kivonatokhoz.
• A vizes etanol a legjobb általános célú oldószer széles spektrumú kamillakivonatokhoz.
• Az etanol hasznos nagy hatáserősségű tinktúrákhoz és flavonoidokban gazdag kivonatokhoz.
• A növényi olajok ideálisak lipofil kozmetikai kivonatokhoz és helyileg alkalmazható készítményekhez.

Az ultrahangos kezelés nem változtatja meg egy molekula alapvető oldhatóságát, de jelentősen javítja az extrakció kinetikáját. Az ultrahang segít az oldószernek gyorsabban és teljesebben elérni a célvegyületeket. Ezért olyan hatékony az ultrahangos extrakció: a megfelelő oldószer kémiai tulajdonságait ötvözi az akusztikus kavitáció fizikai folyamatintenzifikáló hatásával.

Hielscher ultrahangos készülékek: a laboratóriumi vizsgálatoktól az ipari kamillakivonatokig

A Hielscher ultrahangos technológiájának egyik jelentős előnye a lineáris méretnövelhetőség. A gyártók kis laboratóriumi kísérletekkel kezdhetik a legjobb oldószer, részecskeméret, szilárdanyag-terhelés, amplitúdó, hőmérséklet és extrakciós idő meghatározását. Az optimális extrakciós paraméterek meghatározását követően a folyamat nagyobb Hielscher ultrahangos processzorokkal és átfolyó cellás reaktorokkal lineárisan méretnövelhető kísérleti üzemi és ipari termelésre.
A Hielscher laboratóriumi, asztali, kísérleti üzemi és ipari feldolgozásra kínál ultrahangos készülékeket. A vállalat ipari rendszereit nagy igénybevételű, folyamatos üzemre tervezték, és a Hielscher a hdT rendszereinél kiemeli a digitális működtetést, a folyamatszabályozást, az automatikus adatrögzítést, a távvezérlést és a robusztus ipari kialakítást.

A kereskedelmi célú kamillaextrakció esetében ez a következőket jelenti:

• Egyszerű megvalósíthatósági vizsgálatok
• Megbízható paraméteroptimalizálás
• Szakaszos vagy folyamatos, gyártósorba épített feldolgozás
• Szabályozott hőmérséklet-kezelés
• Reprodukálható kivonatminőség
• Ipari feldolgozási teljesítmény robusztus ultrahangos berendezésekkel
• Kisebb méretnövelési kockázat a kutatás-fejlesztéstől a termelésig

A Hielscher UIP2000hdT például egy 2 000 wattos, szondás ultrahangos készülék asztali és ipari folyadékfeldolgozáshoz, amelynek alkalmazásai közé tartozik az extrakció, az emulgeálás, a diszpergálás, a homogenizálás és a szonokémiai reakciók. A Hielscher UIP16000hdT modell 16 000 watt ultrahangteljesítményt biztosít nagy térfogatok feldolgozásához.

Jobb kamillakivonatok ultrahangos folyamatintenzifikálással

A kamillaextrakció nem csupán növényi vegyületek feloldásáról szól. Célja egy egyenletes minőségű, nagy értékű növényi összetevő előállítása, amely megfelel a modern élelmiszer-, étrend-kiegészítő- és kozmetikai piacok követelményeinek. Az ultrahangos kezelés döntő előnyt biztosít a gyártóknak a kíméletes feldolgozás és a nagy extrakciós hatékonyság ötvözésével.
A megfelelő oldószerrel és ultrahangos folyamatparaméterekkel a gyártók meghatározott alkalmazásokhoz igazíthatják a kamillakivonatokat: egyszerű, természetes összetevőlistájú vizes kivonatokat készíthetnek italokhoz, széles spektrumú vizes etanolos kivonatokat étrend-kiegészítőkhöz, etanolban gazdag tinktúrákat nagy hatáserősségű növényi készítményekhez vagy olajalapú áztatott kivonatokat természetes kozmetikumokhoz. A Hielscher ultrahangos készülékei biztosítják az ultrahangteljesítményt, a folyamatszabályozást és a méretnövelés lehetőségét, amelyek ahhoz szükségesek, hogy a kamillából kiváló minőségű kereskedelmi kivonat készüljön.
A nagyobb hozamra, jobb minőségre és gyorsabb feldolgozásra törekvő gyártók számára a Hielscher ultrahangos készülékeivel végzett ultrahangos kamillaextrakció a legelőnyösebb extrakciós technológia.

Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:

Kamillaextrakció élelmiszer- és italgyártók számára

Az élelmiszer- és italgyártóknak biztonságos, egyenletes minőségű, ízletes és gazdaságosan előállítható kivonatokra van szükségük. A kamillakivonatokat gyógyteákban, funkcionális italokban, szirupokban, édességekben, tejtermék-helyettesítőkben, relaxációt segítő italokban és aromarendszerekben használják. A kihívás egy tiszta ízű, vonzó színű és megbízható hatóanyag-tartalmú kivonat előállítása túlzott hőterhelés vagy hosszú extrakciós ciklusok nélkül.
Az ultrahangos extrakció jelentős feldolgozási előnyt kínál. Vízzel vagy vizes etanollal nagyobb hozammal és rövidebb feldolgozási idővel állíthatók elő élelmiszeripari minőségű kamillakivonatok. Mivel az ultrahangos kezelés nem termikus, a feldolgozók megvédhetik az érzékeny aromakomponenseket, miközben elkerülhetik a nemkívánatos keserű vagy fanyar jegyek túlzott kioldását.
Ipari italgyártási alkalmazásokban a Hielscher ultrahangos készülékei szakaszos feldolgozású tartályokba vagy folyamatos átfolyású rendszerekbe integrálhatók. Ez lehetővé teszi a gyártók számára nagyobb térfogatok feldolgozását szabályozott amplitúdó, tartózkodási idő és hőmérséklet mellett. A Hielscher méretnövelési koncepciója támogatja a kis léptékű fejlesztést és a nagyobb ipari rendszerekre történő átültetést, miközben megőrzi az ultrahangos kezelés azonos alapmechanizmusát.

Kamillaextrakció étrend-kiegészítők gyártói számára

Az étrend-kiegészítők gyártói gyakran a hatáserősségre, a standardizálásra és a reprodukálhatóságra összpontosítanak. A kamillakivonatok folyékony kivonatok, tinktúrák, porok, kapszulák, tabletták vagy funkcionális összetevő-koncentrátumok formájában kerülhetnek forgalomba. Ezeknél az alkalmazásoknál a folyamatszabályozás kulcsfontosságú: ugyanabból az alapanyagból tételről tételre egyenletes összetételi profilú kivonatot kell előállítani.
A Hielscher ultrahangos készülékei közvetlen szabályozást biztosítanak a gyártóknak a fontos extrakciós paraméterek, például az amplitúdó, az energiabevitel, a hőmérséklet, a nyomás, a szilárdanyag/folyadék arány, a térfogatáram és az extrakciós idő felett. Ez alkalmassá teszi az ultrahangos extrakciót a folyamatoptimalizálásra és a tervezésen alapuló minőségbiztosítási megközelítésekre.
Az apigeninben gazdag kamillakivonatokhoz gyakran a vizes etanol az előnyben részesített oldószer, mert megfelelő egyensúlyt biztosít a polaritás és az élelmiszeripari elfogadhatóság között. Az ultrahangos kezelés segít maximalizálni a flavonoidok és más bioaktív anyagok felszabadítását, miközben minimalizálja a feldolgozási időt. Az eredmény hatékonyabb extrakciós folyamat, jobb hozam és egyértelmű út a laboratóriumi kísérletektől a kereskedelmi termelésig.

Kamillaextrakció kozmetikumgyártók számára

A kamilla népszerű kozmetikai összetevő bőrnyugtató hatása, a termékek növényi alapú pozicionálása és a természetes formulázási koncepciók szempontjából. A kamillakivonatokat krémekben, testápolókban, szérumokban, samponokban, hajkondicionálókban, napozás utáni készítményekben, babaápolási termékekben, tisztító készítményekben és masszázsolajokban használják.
A kozmetikumgyártók számára előnyt jelent az ultrahangos kezelés rugalmas oldószerválasztása. A készítmény összetételétől függően a kamilla vizes etanolba, vízbe, glicerinbe, propilénglikolba vagy olajokba extrahálható. Az olajalapú ultrahangos kamillaextrakció különösen vonzó vízmentes balzsamokhoz, arcolajokhoz és természetes bőrápoló készítményekhez, míg a hidroalkoholos kivonatok gélekhez, tonikokhoz és emulziókhoz hasznosak.
Az ultrahangos kezelés az extrakción túl is támogatja a kozmetikai gyártást. A Hielscher ultrahangos processzorait emulgeálásra, homogenizálásra és diszpergálásra használják, így ugyanaz az ultrahangos platform több folyadékfeldolgozási lépést is támogathat a kozmetikai gyártásban. A Hielscher belső anyagai a kozmetikai ipart az ultrahangos folyadékfeldolgozással kiszolgált iparágak között emelik ki, és az emulziókat, a hatóanyagokat és a homogenizálást releváns alkalmazási területként nevezik meg.

Szakirodalom / Hivatkozások

• Oktaviani, N. M. D., Larasati, I. D., Nugroho, A. W., Setyaningsih, W., & Palma, M. (2024): Ultrasound-Assisted Extraction of L-Tryptophan from Chamomile Flower: Method Development and Application for Flower Parts Characterization and Varietal Difference. Trends in Sciences, 21(3), 2024. 7348.
• Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.

https://doi.org/10.15255/CABEQ.2015.2168

• 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.
• Larasati, I.D.; Oktaviani, N.M.D.; Lioe, H.N.; Estiasih, T.; Palma, M.; Setyaningsih, W. (2023): Optimization of Ultrasound-Assisted Cold-Brew Method for Developing Roselle (Hibiscus sabdariffa L.)-Based Tisane with High Antioxidant Activity. Beverages, 9, 58; 2023.
• 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.