Rozmaring extrakció teljesítmény ultrahanggal

A rozmaring illatos, örökzöld gyógynövény, amely bioaktív vegyületekben és illóolajokban gazdag, amelyeket gyógyászati, élelmiszer- és kozmetikai termékekben használnak. Az ultrahangos extrakció enyhe, mégis rendkívül hatékony technika a bioaktív vegyületek és illóolajok rozmaringból és más gyógynövényekből történő izolálására. Az ultrahangos extrakció magasabb hozamot és kiváló kivonatminőséget biztosít rövid feldolgozási idő alatt.

Rozmaring kivonat előállítása ultrahangos kezeléssel

Az ultrahangos készülékek rendkívül hatékonyak, amikor botanikai kivonatok előállításáról van szó. Az ultrahang egy enyhe, nem termikus extrakciós technika, amely lehetővé teszi a finom bioaktív molekulák gyengéd feldolgozását és izolálását a növényekből. Mivel az szonikálás csak tisztán mechanikai erőket alkalmaz, a hőérzékeny molekulák károsodása elkerülhető. Ez lehetővé teszi számos bioaktív vegyületet tartalmazó teljes spektrumú kivonat előállítását, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással és az úgynevezett kísérőhatást eredményezik. Például az ultrahangos rozmaring kivonat nagy mennyiségű bioaktív molekulát tartalmaz, például karnozinsavat, karnoszol, rozmarinsavat, oleanolsavat, ursolsavat, kámforot, 1,8-cineolt, p-kumársavat és koffeinsavat.
A rozmaringkivonat előállításához bioaktív vegyületeket izolálunk a rozmaring növény tűszerű leveleiből (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Általában természetes tartósítószerként és ízesítőszerként használják az élelmiszer- és kozmetikai iparban.
 

A rozmaring kivonat számos bioaktív vegyületet tartalmaz, beleértve antioxidánsokat, például karnozinsavat és rozmarinsavat, amelyekről kimutatták, hogy gyulladáscsökkentő, antimikrobiális és rákellenes tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek a tulajdonságok teszik a rozmaring kivonatot hasznossá az élelmiszerek frissességének és minőségének megőrzésében, valamint potenciális egészségügyi előnyöket biztosítanak az étrend-kiegészítőkben és a természetes gyógymódokban.
Az élelmiszeriparban a rozmaring kivonatot gyakran hozzáadják a feldolgozott húsokhoz, pékárukhoz és snack ételekhez, hogy meghosszabbítsák eltarthatóságukat és megakadályozzák az oxidációt. Természetes ízesítőanyagként is használják szószokban, öntetekben és pácokban.
A kozmetikai iparban a rozmaring kivonatot bőr- és hajápolási termékekben használják antioxidáns és gyulladáscsökkentő tulajdonságai miatt, amelyek segíthetnek a bőr és a haj védelmében és táplálásában. Egyes kozmetikai termékekben természetes illatanyagként és színezőanyagként is használják.

A sejtfal megzavarásának mechanizmusa (a) a sejtfal kavitáció miatti törése. b) az oldószer diffúziója a sejtszerkezetbe.
(A grafika forrása: Shirsath et al., 2012)

Hogyan működik a rozmaring kivonat előállítása szonda típusú ultrahangos készülékkel?

A rozmaring kivonat előállítása szonda típusú ultrahangos készülékkel általában a következő lépéseket foglalja magában:

1. A rozmaring elkészítése: A rozmaring leveleit megtisztítják, szárítják és finom porrá őrlik.
2. Extrakció: Az őrölt rozmaring port oldószerrel, például etanollal vagy vízzel keverjük össze, és az elegyet szonda típusú ultrahangos készülékkel ultrahangosítjuk. Az ultrahangos nagyfrekvenciás hanghullámokat használ kavitációs buborékok létrehozásához, amelyek segítenek lebontani a növényi anyagot és felszabadítani az aktív vegyületeket.
3. Szűrés: Az elegyet szűrjük, hogy eltávolítsuk a maradék növényi anyagot, folyékony kivonatot hagyva magunk után.
4. Koncentráció: A folyékony extraktumot rotációs bepárlóval vagy más alkalmas módszerrel koncentráljuk a hatóanyagok koncentrációjának növelése érdekében.
5. Szárítás: A koncentrált kivonatot megfelelő módszerrel, például porlasztva szárítással vagy liofilizálással (liofilizálással) szárítják, hogy száraz por alakú kivonatot kapjunk.
6. Csomagolás: A száraz port ezután csomagolják és hűvös, száraz helyen tárolják, amíg használatra kész.

A szonda típusú ultrahangos készülék használata az extrakciós folyamatban lehetővé teszi a hatóanyagok hatékonyabb és eredményesebb kivonását a rozmaring levelekből, ami jobb minőségű kivonatot eredményez, nagyobb koncentrációjú hasznos vegyületekkel. Ezenkívül ez a módszer nagy mennyiségben is használható, így alkalmas kereskedelmi termelésre. A Hielscher ultrahangos készülékek lehetővé teszik a pontos folyamatparaméterek szabályozását és az extrakciós folyamat lineáris méretezését a kívánt térfogatra.

Az ultrahangos rozmaring extrakció tudományosan bizonyított fölénye

Tudományos kutatási jelentésükben Dhoubi et al. (2020) megvizsgálja a különböző extrakciós módszerek hatását a Rosmarinus officinalis L. kivonatok kémiai összetételére és antioxidáns hatására. Három extrakciós módszert hasonlítanak össze: szuperkritikus folyadékkivonás, ultrahanggal segített extrakció (Egyesült Arab Emírségek) a Hielscher ultrasonicator UIP1000hdT és mikrohullámú extrakció (MAE).

A tanulmány legfontosabb elemei:

• A szerzők megállapították, hogy az extrakciós módszer jelentősen befolyásolta a rozmaring kivonatok kémiai összetételét és antioxidáns hatását. A szuperkritikus folyadékextrakció és a mikrohullámú extrakció mindkét extrakciós technikájával összehasonlítva az ultrahanggal segített extrakció adta a legjobb eredményt.
• A rozmaring ultrahangos kivonata etanollal nagyon gazdag polifenolokban.
• Szonikálással magasabb antioxidáns kapacitást figyeltek meg rövid idejű extrakció során (10 perc).

Protokoll ultrahangos rozmaring extrakcióhoz

Az ultrahanggal segített extrakciót szonda típusú ultrahangos készülékben végeztük sonotrode segítségével (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, lásd az alábbi képet). A porított rozmaring és az abszolút etanol (1:3 w/v) keverékét kettős köpenyes reaktorba helyeztük, és 750 W-os ultrahangnak tettük ki 10 percig. Az extrakciós hőmérsékletet 25 ° C-on szabályozták. Az ultrahangos extraktumot centrifugáltuk 4000 fordulat / perc sebességgel 10 percig. A felülúszót eltávolítottuk, és vákuum alatt koncentráltuk rotációs vákuumpárologtató segítségével.

Ultrahangos extrakciós beállítás a Hielscher szonda típusú ultrahangos készülék UIP1000hdT botanikai anyagok kötegelt extrahálásához.
(kép: © Petigny et al., 2013)

Pontosabban, az ultrahangos extrakció olyan kivonatokat eredményezett, amelyek nagyobb koncentrációban tartalmaznak teljes fenolos vegyületeket, flavonoidokat és karotinoidokat, valamint magasabb antioxidáns aktivitást a macerációhoz képest. Ezenkívül az ultrahangos extrakció hatékonyabb módszerek voltak, rövidebb idő alatt nagyobb extraktumhozamot eredményezve.
A szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy az extrakciós módszer kiválasztása fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni az élelmiszer-, kozmetikai és gyógyszeriparban használt rozmaringkivonatok előállításakor. Az ultrahangos extrakció ígéretes extrakciós módszer, amely erősebb és hatékonyabb kivonatokat eredményezhet magasabb hozammal.
A kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy “A vizsgált kivonatok közül az ultrahanggal extrahált rozmaring mindkét antioxidáns aktivitási vizsgálat szerint magasabb antioxidáns aktivitást mutatott. Ez a magasabb összes fenoltartalommal, különösen a karnozinsav- és rozmarinsavtartalommal függött össze. Sőt, oxidatív stressznek kitett fibroblaszt emberi sejtekben tesztelve ultrahangos kivonatunk erős antioxidáns aktivitást mutatott a galluszsavhoz és az N-acetil-ciszteinhez képest. Ezért a szintetikus antioxidánsok helyettesítésére törekedve ultrahanggal elkészített rozmaring kivonatunk, az antioxidánsok természetes forrása, számos ipari alkalmazás számára érdekes lehet.”

A rozmaring kivonatok antioxidáns aktivitása. Kék oszlopok: 60°C-on, desztillált vízzel; Narancssárga oszlopok: ultrahangos kezelés után.
(tanulmány és grafika: Suchkova et al., 2021)

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek rozmaring és gyógynövény extrakcióhoz

Hielscher Ultrasonics gyárt és szállít nagy teljesítményű ultrahangos készülékek bármilyen teljesítmény és méret. Az ultrahangos homogenizátorok és elszívók portfóliója a kézi, hordozható eszközöktől a teljesen ipari termelési rendszerekig terjed, nagy mennyiségek kereskedelmi méretű inline feldolgozásához.

Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban gyártott minőség

A Hielscher ultrahangos készülékek jól ismertek a legmagasabb minőségi és tervezési szabványokról. A robusztusság és a könnyű kezelhetőség lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A durva körülmények és az igényes környezetek könnyen kezelhetők Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics egy ISO tanúsítvánnyal rendelkező cég, és különös hangsúlyt fektet a nagy teljesítményű ultrasonicatorokra, amelyek a legmodernebb technológiát és felhasználóbarátságot mutatják. Természetesen a Hielscher ultrasonicators CE-kompatibilis és megfelel az UL, CSA és RoHs követelményeinek.
Vegye fel velünk a kapcsolatot most! Jól képzett, nagy tapasztalattal rendelkező műszaki személyzetünk örömmel megvitatja Önnel az extrakciós folyamatot, és ajánlja Önnek a legmegfelelőbb ultrahangos elszívót!

Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását: