Ultrahanggal intenzifikált maceráció az olajok aromáinak kinyerésére

Alakítsa az étolajok hagyományos macerációját gyors, nagy hatékonyságú folyamattá. A hagyományos hideg áztatással szemben, amelynél az aromák kinyerése hetekig is eltarthat, az ultrahangos kavitáció felgyorsítja az anyagátadást, így percek alatt nyeri ki a növényi anyagokból a nagy hatású bioaktív vegyületeket és az aromaprofilokat.

Kik számára előnyös az ultrahangos kezeléssel végzett aromásítás és maceráció?

Az ultrahanggal segített maceráció a hetekig tartó hideg áztatást percekig tartó, nagy kihozatalú, nem termikus feldolgozássá alakítja, megőrizve a teljes aromaspektrumot, az antioxidánsokat és a biológiai hozzáférhetőséget, hő okozta bomlás nélkül.
Akár a gourmet olajok gyártását bővíti, akár clean-label kozmetikumokat formuláz, akár nagy hatású növényi kivonatokat fejleszt, az ultrahangos kezelés egyenletes, nagyobb léptékben is reprodukálható eredményeket biztosít, miközben kiküszöböli a mikrobiális kockázatot és az oxidációs veszteséget.

Kik számára előnyös:

Élelmiszer- és italgyártók: Alakítsa az alapolajokat prémium minőségű, antioxidánsokban gazdag gourmet olajokká intenzív, teljes spektrumú ízprofillal, hetek helyett percek alatt.
Kozmetikai és bőrápolási márkák: Nyerjen ki finom, hőérzékeny növényi esszenciákat természetes olajokhoz, szérumokhoz és balzsamokhoz, miközben megőrzi az illékony vegyületeket és az aktív fitokemikáliákat.
Gyógynövényes étrend-kiegészítők és növényi kivonatok gyártói: Maximalizálja a polifenolok, illóolajok és oleorezinek kihozatalát funkcionális élelmiszerekhez és étrend-kiegészítőkhöz oldószermentes, nem termikus feldolgozással.
Kézműves italok és likőrök készítői: Érje el a friss növényi anyagok vegyületeinek gyors, egyenletes kioldódását szeszes italokba, tinktúrákba és ecetekbe, miközben megelőzi az oxidatív bomlást és a mikrobiális romlást.

Fedezze fel, hogyan gyorsítja fel az ultrahangos kezelés az extrakciót!

Prémium minőségű, áztatással ízesített olajok előállítása ultrahangos extrakcióval

Nem termikus eljárásként az ultrahangos kezelés ideális megoldás a nagy értékű hordozóolajokhoz (például extra szűz olívaolajhoz, avokádóolajhoz és magolajokhoz). Megőrzi a hőérzékeny illékony anyagokat, polifenolokat és illóolajokat, amelyek a termikus feldolgozás során gyakran elvesznek, így kiválóbb aromájú, a tárolási idő alatt nagyobb stabilitású és jobb biológiai hozzáférhetőségű gourmet terméket eredményez.

Ultrahangos maceráció és aromásítás

Az ultrahangos áztatás felgyorsítja a fitokemikáliák és ízanyagok felszabadulását a növényi anyagokból (gyógynövényekből, fűszerekből, gyümölcsökből) közvetlenül az étolajokba. Az intenzív ultrahangos kavitáció hatására a bioaktív vegyületek homogénen oszlanak el az olajmátrixban. Ez javítja a termék egyenletességét, és jelentősen növeli az egészségre kedvező hatású vegyületek biológiai hozzáférhetőségét, mivel az olaj hatékonyan oldja ezeket a lipofil anyagokat.

Ebben az előadásban bemutatjuk a növényi kivonatok előállítását. Ismertetjük a kiváló minőségű növényi kivonatok gyártásának kihívásait, és azt, hogyan segíthet egy ultrahangos készülék ezek leküzdésében. Az előadás bemutatja az ultrahangos extrakció működését. Megtudhatja, milyen előnyöket nyújt az ultrahangos készülék extrakciós célú használata, és hogyan építhet be ultrahangos extraktort a kivonatgyártási folyamatába.

Ultrahangos maceráció és hagyományos módszerek összehasonlítása

A hagyományos maceráció passzív, „hideg” áztatási folyamat. A növényi anyagot oldószerben szuszpendálják, majd állni hagyják, így a finom, illékony esszenciák természetes módon szabadulnak fel több hét vagy hónap alatt. Bár ez elkerüli a hőkárosodást, a folyamat lassú, és az oxidáció gyakran rontja a minőséget.

Nézze meg az összehasonlítást: ultrahangos extrakció és hagyományos maceráció

Az alábbi videó az ultrahangos kezelés fölényét mutatja be a friss lándzsásútifű-levelek vízben végzett ultrahangos és hagyományos extrakciójának összehasonlításával: míg a hagyományos macerációhoz 20 nap szükséges egy nagy hatású kivonat előállításához (amely gyakran az oxidatív bomlásra utaló barnás árnyalatot eredményez), az ultrahangos extrakció mindössze néhány másodperc alatt mélyzöld, kiváló minőségű kivonatot állít elő.

Ebben a rövid videóban a Hielscher UP200Ht szondás ultrahangos készülékkel végzett hideg vizes extrakciót hasonlítjuk össze a hagyományos, 20 napos macerálással. Míg a hagyományos maceráláshoz hetekre van szükség a bioaktív vegyületek friss lándzsásútifű-levelekből történő kinyeréséhez, az ultrahangos szondás extrakció másodpercek alatt felszabadítja ezeket. A hagyományosan macerált kivonatot az ultrahangos kivonattal összehasonlítva jól látható, hogy az ultrahanggal kezelt kivonat mélyzöld színű, míg a macerált kivonat barnás árnyalatot mutat, ami a bioaktív vegyületek oxidatív lebomlására utal. Az ultrahangos lándzsásútifű-kivonat mélyzöld színe kiemeli az ultrahangos technológia kiemelkedő hatékonyságát a teljes spektrumú kivonat előállításában. A növényi anyagok ultrahangos extrakciója gyorsabb, hatásosabb kivonatot eredményez és hatékonyabb. Az UP200Ht készülékkel végzett rendkívül hatékony ultrahangos extrakció teljes spektrumú lándzsásútifű-kivonatot eredményez.

Hogyan intenzifikálja az ultrahangos kezelés a macerációt?

Az ultrahangos kezelés jelentősen intenzifikálja a macerációs lépést azáltal, hogy intenzív mikrokeveredést és turbulenciát hoz létre a macerációs keverékben. Az ultrahangos kezelés drasztikusan felgyorsíthatja a hetekig vagy hónapokig tartó hagyományos macerációt – az ízanyagok kioldásában néhány perc alatt ugyanazt az eredményt érve el. Nem termikus, mechanikai módszerként az ultrahangos maceráció fokozza az anyagátadást, és megőrzi a hőlabilis bioaktív vegyületeket, például az illékony anyagokat, a polifenolokat és más fitokemikáliákat. Ez az ultrahangos macerációt egyedülálló technikává teszi a kiváló minőségű macerátumok gyors, hatékony előállításához.
Az ultrahangos maceráció másik előnye a friss növényi anyag használata. A hagyományos maceráció során is használható friss anyag, de hajlamos a mikrobiális romlásra, mivel a növényi anyagnak nagyon hosszú ideig kell az olajban maradnia. Az ultrahangos maceráció gyors, néhány perces folyamat, ami azt jelenti, hogy nem áll rendelkezésre hosszú idő a mikroorganizmusok szaporodásához. Emellett az ultrahangos kavitáció közismerten képes a mikrobiális sejtek feltárására és inaktiválására, ezáltal hozzájárul a macerátum stabilitásához.

Az ultrahanggal aromásított olajok, például az extra szűz olívaolaj vagy a napraforgóolaj esetében nagyobb stabilitást mutattak ki, mivel a gyógynövényekből hozzáadott antioxidánsok csökkentik a zsírsavak elsődleges oxidációját. Az oregánó, a kakukkfű, a csípős chilipaprika, a fokhagyma, a babér, a bazsalikom, az olajfalevelek, a zsálya, a lándzsás útifű, a levendula, a rozmaring, a menta, a citrom, a narancs, valamint más gyümölcsök, levelek, virágok, gyökerek, magok és kérgek gazdagok illóolajokban, polifenolokban, flavonoidokban és más bioaktív vegyületekben. Az ultrahangos maceráció és aromásítás hatékony, gyors és biztonságos módszer az étolajok feljavítására, amely nagyobb antioxidáns- és polifenoltartalmat, jobb oxidációs stabilitást és gazdag ízprofilt biztosít számukra.

Az ultrahangos aromásítás előnyei:

Az ízanyagok teljes kinyerése
Gyors folyamat
Nem termikus, kíméletes folyamat
Oldószermentes

Az étolajok ultrahangos macerációval történő ízesítése és aromásítása hatékony és gyors eljárás az olajok feljavítására és az úgynevezett „gourmet olajok” előállítására. Az ízek szélesebb választékával az ultrahangos aromásítás tovább növeli az olajtermékek értékét.

A videó aprított, szárított rozmaring alacsony hőmérsékletű extrakcióját mutatja be víz-etanol keverékben, a Hielscher UP400St szondás ultrahangos készülékkel. A Hielscher UP400St nagy teljesítményű ultrahangos processzor, amelyet különféle alkalmazásokhoz, többek között minta-előkészítési és extrakciós folyamatokhoz terveztek.

Ipari ultrahangos kezelőkészülékek növényi olajok feldolgozásához

A nagy teljesítményű ultrahangos feldolgozóberendezéseket már széles körben alkalmazzák az élelmiszeriparban ízanyagok és bioaktív vegyületek kinyerésére, olajok vizes alapú folyadékokkal történő emulgeálására, illetve különféle anyagok homogenizálására. Ízesített étolajok esetében az ultrahanggal segített extrakció lehetővé teszi intenzív, teljes ízprofilú, kiváló minőségű olajok előállítását. Ugyanakkor az ultrahangos maceráció és aromásítás gyors, kényelmes, biztonságos és költséghatékony módszerként is meggyőző.
Az ultrahanggal segített macerációhoz, ízanyagkinyeréshez és aromásításhoz egész fűszerek (azaz levelek, virágok, magok, kérgek stb.), őrölt fűszerek (azaz porok), illóolajok vagy oleorezin használható.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos kezelőkészülékeket gyárt a laboratóriumi és asztali mérettől a teljes ipari léptékig, óránként több tonnás feldolgozási kapacitással.
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos kezelőkészülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:

Adagtérfogat	Térfogatáram	Ajánlott készülékek
1–500mL	10–200mL/min	UP100H
10–2000mL	20–400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1–20L	0,2–4L/min	UIP2000hdT
10–100L	2–10L/min	UIP4000hdT
n.a.	10–100L/min	UIP16000
n.a.	nagyobb	összekapcsolt UIP16000hdT

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezzen tőlünk!

Szakirodalom/Hivatkozások

Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Az ultrahangos technológia hatásai az olasz extra szűz olívaolaj minőségi tulajdonságaira. Foods. 2021 Nov 22;10(11):2884.
Maarit J. Rein, Mathieu Renouf, Cristina Cruz‐Hernandez, Lucas Actis‐Goretta, Sagar K. Thakkar, Marcia da Silva Pinto (2013): A bioaktív élelmiszer-összetevők biológiai hozzáférhetősége: kihívásokkal teli út a biológiai hatékonyságig. British Journal of Clinical Pharmacology 2013 Mar; 75(3): 588–602.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Boldólevelek (Peumus boldus Mol.) szakaszos és folyamatos, ultrahanggal segített extrakciója. International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750–5764.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): A Sambucus nigra L. virág- és levélkivonatainak fitokémiai profilalkotása és antimikrobiális potenciáljuk a mandulafa kórokozóival szemben. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Impulzusos ultrahanggal segített extrakció mint a hagyományos maceráció alternatív módszere a Ribes nigrum rügyei polifenolos frakciójának kinyerésére: a FINNOVER projekt által javasolt új étrend-kiegészítő-kategória. Foods. 8. 466; 2019
Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Nagy teljesítményű ultrahangos berendezést alkalmazó olívaolaj-extrakciós üzem elrendezésének értékelése. Ultrasonics Sonochemistry, 73. kötet, 2021.

Kapcsolódó témák

Gyakran ismételt kérdések az ultrahangos macerációról és aromásításról

Mi az ultrahangos maceráció, és miben különbözik a hagyományos macerációtól?

Az ultrahangos maceráció (más néven ultrahanggal segített extrakció) olyan folyamatintenzifikációs technika, amely nagy intenzitású hanghullámokat használ az ízanyagok, illóolajok és bioaktív fitokemikáliák növényi anyagokból oldószerbe, például étolajba történő kinyerésének felgyorsítására. A lassú diffúzión alapuló, hetekig vagy hónapokig is tartó hagyományos hideg macerációval szemben az ultrahangos kavitáció gyorsan felszakítja a növényi sejtfalakat. Ez percek vagy órák alatt felszabadítja a vegyületeket, jelentősen gyorsabb folyamatot, nagyobb kihozatalt és nagyobb hatású kivonatot eredményezve.

Melyek az ultrahangos kezelés fő előnyei az étolajok ízesítésében és aromásításában?

Az ultrahangos aromásítás számos alapvető előnyt kínál az olajgyártóknak:

Gyors feldolgozás: Az áztatási időt hetekről percekre csökkenti.
Nem termikus és oldószermentes: Megőrzi a hőérzékeny illékony vegyületeket és a finom ízeket káros oldószerek használata nélkül.
Nagyobb kihozatal és jobb biológiai hozzáférhetőség: Maximalizálja a polifenolok, antioxidánsok és illóolajok kinyerését, biztosítva egyenletes eloszlásukat az olajmátrixban a jobb felszívódás érdekében.
Jobb stabilitás: A növényi anyagokból (például rozmaringból vagy kakukkfűből) kinyert természetes antioxidánsok segítenek megelőzni a zsírsavak elsődleges oxidációját, meghosszabbítva az olaj eltarthatóságát.
Mikrobiológiai biztonság: A gyors folyamat minimalizálja a mikrobiális romlás kockázatát, az ultrahangos kavitáció pedig segíthet bizonyos mikrobiális sejtek inaktiválásában.

Mely étolajok és növényi anyagok a legalkalmasabbak az ultrahangos macerációhoz?

Az ultrahangos maceráció rendkívül sokoldalú, és szinte bármilyen étkezési célú hordozóolajjal alkalmazható, beleértve az extra szűz olívaolajat, az avokádóolajat, a napraforgómag-olajat, a repceolajat (kanolaolajat) és a kókuszolajat. A növényi anyagok széles választéka áztatható be, például bazsalikom, rozmaring, kakukkfű, chilipaprika, fokhagyma, levendula, bodzavirág, citrusfélék és különféle fűszerek. Friss és szárított növényi anyagok, valamint porok és oleorezinek egyaránt hatékonyan használhatók.

Az ultrahangos maceráció nem termikus folyamat? Miért fontos ez?

Igen, az ultrahangos maceráció nem termikus, illetve „hideg” feldolgozási módszernek tekinthető. Bár maga a folyamat az akusztikus energia miatt enyhe helyi hőképződést okozhat, gondosan szabályozzák, hogy a hőmérséklet összességében alacsony maradjon, megelőzve az érzékeny vegyületek termikus bomlását. Ez döntő fontosságú az illékony aromák, illóolajok és hőlabilis bioaktív vegyületek (például bizonyos vitaminok és antioxidánsok) kinyeréséhez, amelyek egyébként a hagyományos, hőalapú extrakciós módszerekkel megsemmisülnének vagy elpárolognának.

Hogyan javítja az ultrahangos maceráció az áztatással ízesített olajok stabilitását és eltarthatóságát?

Az ízanyagok egyszerű kioldásán túl az ultrahangos maceráció természetes, antioxidánsokban gazdag vegyületeket (például polifenolokat és flavonoidokat) nyer ki növényi anyagokból, például rozmaringból, oregánóból és olajfalevelekből közvetlenül az olajba. Ezek az antioxidánsok természetes tartósítószerként hatnak: semlegesítik a szabad gyököket, és jelentősen csökkentik az olaj zsírsavainak elsődleges oxidációját, ezáltal növelik az olaj oxidációs stabilitását és meghosszabbítják az eltarthatóságát.

Az ultrahangos maceráció a laboratóriumi léptéktől a teljes ipari termelésig méretnövelhető?

Teljes mértékben. Az ultrahangos extrakciós technológia teljesen méretnövelhető. A Hielscher Ultrasonics az ultrahangos kezelőkészülékek teljes választékát kínálja a kutatás-fejlesztéshez és kis adagokhoz használható kompakt laboratóriumi egységektől (például UP100H) a kísérleti üzemi rendszereken (például UIP2000hdT) át a robusztus, gyártósorba építhető ipari feldolgozóberendezésekig (például UIP4000hdT, UIP16000), amelyek óránként több tonna olaj feldolgozására képesek. Ez zökkenőmentes technológiaátadást és egyenletes eredményeket tesz lehetővé a laboratóriumi munkaasztaltól a teljes léptékű gyártásig.

Biztonságos az ultrahangos maceráció használata étkezési célú gourmet vagy „hideg áztatással ízesített” olajok előállításához?

Igen, ez biztonságos és az élelmiszeriparban széles körben alkalmazott módszer. Mivel a folyamat oldószermentes és nem termikus, megfelel a clean-label szabványoknak. A kivonatolt növényi anyagok és a kapott, áztatással ízesített olajok megőrzik természetes, élelmiszer-minőségű tulajdonságaikat. Az élelmiszer-feldolgozásban használt ultrahangos kezelőkészülékeket higiénikus alkatrészekkel tervezik (gyakran élelmiszeripari minőségű rozsdamentes acél felhasználásával), és könnyen tisztíthatók és fertőtleníthetők a szigorú élelmiszer-biztonsági előírások teljesítéséhez.

Mi a maceráció?

A hagyományos macerációs folyamat, amellyel az olajokba, például az olíva- vagy napraforgóolajba növényi anyagok (például fűszerek, gyógynövények, gyümölcsök stb.) aromás vegyületeit és illóolajait juttatják, olyan áztatási folyamat, amely a növényi anyag olajba áztatásával működik. Ez nagyon lassú folyamat, amely több héttől akár néhány hónapig is eltart, mivel a szilárd növényi anyagok és az olaj közötti anyagátadás lassú. A hagyományos maceráció lassúságáért felelős másik tényező a maceráció során alkalmazott hőmérséklet. Hideg áztatásként a növényi anyag és az olaj szuszpenzióját szobahőmérsékleten tartják, hogy megakadályozzák az érzékeny illékony vegyületek, oleorezinek és illóolajok termikus bomlását. Ezek a tényezők lassítják a folyamatot, és nagyon időigényessé teszik.
A macerációs folyamat étolajok, valamint bőrápolási célú olajok és tinktúrák, gyógyászati tinktúrák és alkoholos italok áztatással történő dúsítására használható. Az olajok és tinktúrák macerációjához gyakran használt gyógynövények és fűszerek közé tartozik a menta, a bazsalikom, a chilipaprika, a rozmaring, a kakukkfű, a vanília, a fahéj, a levendula, a bodzavirág, a körömvirág, az orbáncfű, a homoktövis és sok más növény.
A macerációhoz gyakran használt olajok az olíva-, napraforgómag-, kókusz-, jojoba-, repce-, lenmag- és kenderolaj. Tinktúrák vagy alkoholos italok készítéséhez folyadékként alkoholt használnak.

Mik az illóolajok?

Az illóolaj koncentrált, hidrofób folyadék, amely növényi anyagokból származó illékony kémiai vegyületeket tartalmaz. Az illóolajokat illékony olajoknak, éterikus olajoknak vagy aetheroleának is nevezik. Az illóolajokat gyakran annak a növénynek az olajaként nevezik meg, amelyből kinyerik őket, például rózsaolaj, teafaolajok vagy bergamottolaj. Az illóolajokra használt angol „essential” elnevezés arra utal, hogy a növény illatának „esszenciáját” tartalmazzák. Az illóolajok esetében az „essential” kifejezés nem azt jelenti, hogy az olaj nélkülözhetetlen vegyület, mint az esszenciális aminosav vagy esszenciális zsírsav elnevezéseknél, amelyeket azért neveznek így, mert egy adott élő szervezetnek táplálkozási szempontból szüksége van rájuk. Az illóolajokat desztillációval, hidrodesztillációval, oldószeres extrakcióval vagy préseléssel állítják elő. Az ultrahangos feldolgozást gyakran használják az extrakció intenzifikálására és felgyorsítására, valamint az illóolaj-kihozatal növelésére.
Tudjon meg többet az illóolajok ultrahangos hidrodesztillációjáról!

Mik az oleorezinek?

Az oleorezinek az olaj és a gyanta természetes kombinációi a növényekben. Erősen koncentrált anyagként az oleorezinek olyan félszilárd kivonatok, amelyek illóolajban és/vagy zsíros olajban (trigliceridekben) oldott gyantából állnak.
Az illóolajokkal ellentétben az oleorezinek nagy mennyiségben tartalmaznak nehezebb, kevésbé illékony és lipofil vegyületeket, például gyantákat, viaszokat, zsírokat és zsíros olajokat.
Oleorezinek készíthetők fűszerekből, például bazsalikomból, paprikából, kardamomból, zellermagból, fahéjkéregből, szegfűszegrügyből, görögszénából, fenyőbalzsamból, gyömbérből, jambuból, labdanumból, szerecsendió-virágból, majoránnából, szerecsendióból, petrezselyemből, borsból (fekete/fehér), pimentából (szegfűborsból), rozmaringból, zsályából, borsikafűből, kakukkfűből, kurkumából, vaníliából és nyugat-indiai babérlevelekből. A használt oldószerek nem vizesek, és lehetnek polárisak (azaz alkoholok) vagy apolárisak (azaz szénhidrogének, szén-dioxid). Az ultrahangos extrakciós módszer kompatibilis ezekkel az oldószerekkel, és felgyorsítja az extrakciót, valamint növeli a kihozatalt.
Az illóolajok és az oleorezinek egyaránt kiváló természetes anyagok, amelyek koncentrált ízesítő összetevőként adhatók különféle élelmiszerekhez és italokhoz. Az illóolajokat és az oleorezineket extrakcióval (például ultrahanggal segített extrakcióval) és az azt követő desztillációval izolálják a növényekből. Az illóolajok és oleorezinek előállításához gyógynövényeket, fűszereket és más növényi anyagokat használnak nyersanyagként.