Az olajbogyó levél polifenolok ultrahangos extrakciója
Az olívalevél-kivonatok erős étrend-kiegészítők és terápiásak, mivel erős antioxidánsokat tartalmaznak, például oleuropein, hidroxitirozol és verbaszkozid polifenolokat. Az ultrahangos extrakció rendkívül hatékony technika a bioaktív vegyületek, például polifenolok, flavonok és terpenoidok felszabadítására és izolálására az olajbogyó levelekből.
Bioaktív vegyületek ultrahangos extrakciója olajbogyó levelekből
Az ultrahangos olívalevél extrakció szonda típusú szonda típusú szondájával olyan előnyöket kínál, mint a hatékonyság, a megnövekedett hozam, a bioaktivitás megőrzése, a fenntarthatóság, a könnyű kezelhetőség és a költséghatékonyság a hagyományos extrakciós módszerekhez képest. Ezek az előnyök vonzó lehetőséget jelentenek a kutatók és az iparágak számára, akik bioaktív vegyületeket kívánnak kivonni az olajbogyó levelekből különböző alkalmazásokhoz, beleértve a gyógyszereket, a táplálékkiegészítőket és a funkcionális élelmiszereket.
Vizsgáljuk meg részletesen az ultrahangos olívalevél extrakció előnyeit:
- Hatékonyság: A szonda típusú szondák nagy intenzitású ultrahangos hullámokat szállítanak közvetlenül a mintába, elősegítve a gyors és hatékony extrakciót. Ez rövidebb kitermelési időt tesz lehetővé a hagyományos módszerekhez képest, csökkentve az energiafogyasztást és növelve a termelékenységet.
- Megnövekedett hozam:Az ultrahangos hullámok megzavarják a sejtfalakat és fokozzák az intracelluláris vegyületek felszabadulását, ami magasabb extrakciós hozamhoz vezet. Tanulmányok kimutatták, hogy az ultrahangos extrakció jelentősen növelheti a bioaktív vegyületek növényi anyagokból történő extrakciós hatékonyságát a hagyományos módszerekhez képest.
- A bioaktivitás megőrzése: Az ultrahangos extrakció alacsonyabb hőmérsékleten működik, mint más extrakciós technikák, csökkentve a hőérzékeny vegyületek termikus lebomlásának kockázatát. Ez segít megőrizni az olajbogyó levelekben jelen lévő extrahált vegyületek, például antioxidánsok, enzimek és vitaminok bioaktivitását és táplálkozási minőségét.
- Zöld és fenntartható: Az ultrahangos extrakció zöld és fenntartható extrakciós módszernek tekinthető, mivel általában kevesebb oldószert és energiát igényel a hagyományos extrakciós technikákhoz képest. Ezenkívül minimális hulladékot termel, és könnyen méretezhető ipari alkalmazásokhoz.
Könnyű kezelhetőség: A szonda típusú szondák szonikátorai viszonylag egyszerűen kezelhetők, és minimális karbantartást igényelnek a többi extrakciós berendezéshez képest. Ez alkalmassá teszi őket laboratóriumi méretű kutatásra és ipari méretű termelésre. - Költséghatékonyság: Míg az ultrahangos berendezésekbe történő kezdeti beruházás magasabb lehet, mint a hagyományos extrakciós módszerek, a megnövekedett hatékonyság és termelékenység idővel gyakran költségmegtakarítást eredményez. Ezenkívül a rövidebb kitermelési idők csökkentik a munkaerőköltségeket és növelik a teljesítményt.
UIP4000hdt, egy 4kW-os erős ultrahangos processzor botanikai extrakcióhoz
Mitől olyan előnyös az olívalevél kivonat?
Az olajbogyó (Olea europaea) levelek, mezőgazdasági hulladék vagy melléktermék, a természetes antioxidánsok nagyszerű forrása. Az olajbogyó levelek különböző polifenolokat (más néven biofenolokat) tartalmaznak, például oleuropeint és oleaceint. A polifenolok természetesen előfordulnak a növényekben, és hozzájárulnak az olajlevél-kivonat egészségügyi előnyeihez. A polifenolok mellett az olajfa levelei antioxidánsokban gazdagok, mint például ligstrozid izomerek, hidroxitirozol, tirozol és koffeinsav.
Az olívalevél-kivonat az olajbogyó levelekben található fitokemikáliák koncentrátuma, és ezáltal nagy mennyiségű erős antioxidánst tartalmaz. Az olívalevél kivonatot hagyományosan az immunrendszer erősítésére használják. Például a közönséges hideg, köhögés és torokfájás tüneteinek enyhítésére adják be.
Továbbá a kutatások azt sugallják, hogy az olajlevél-kivonatban található polifenolok csökkenthetik a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát, csökkenthetik a koleszterinszintet, segíthetnek a fogyásban, antimikrobiális hatásokat mutathatnak és rákellenes szerként működhetnek.
Ezért az olajfalevél kivonatait (Olea europaea L. folium) hatóanyagként használják gyógyszerek és étrend-kiegészítők termékösszetételében. Ezenkívül az olajlevél-kivonatokat táplálékkiegészítőkben, terápiákban, kozmetikumokban, valamint élelmiszerekben és italokban használják.
Infúziós olívaolaj: Az olívalevél-kivonatot olívaolajok, például extra szűz olívaolaj gazdagítására is használják. Az olívalevél-kivonattal dúsított olívaolaj gazdagabb ízprofillal rendelkezik, és az olívaolaj ORAC-értéke nő. Az olajlevéllel dúsított olívaolajok jobb eltarthatóságot és nagyobb hőstabilitást mutatnak, mivel az antioxidánsok megkötik a szabad gyököket és megakadályozzák az avasodást.
Tudjon meg többet az ultrahanggal segített olíva macerációról extra szűz olívaolaj előállításához!
Az olajbogyó levelek legfontosabb fitokemikáliái
Az olajbogyó leveleiben lévő fenolos vegyületek összetétele oleurozidok (oleuropein, verbaszkozid), flavonok (luteolin, diosmetin, apigenin-7-glükóz, luteolin-7-glükóz, diosmetin-7-glükóz), flavonolok (rutin), flavan-3-olok (katechin) és fenolsavszármazékok (tirozol, hidroxitirozol, vanillin, vanillinsav, koffeinsav). Az oleuropein és a hidroxitirozol az olajbogyó levelek legfontosabb fenolos vegyületei.
oleuropein
Az oleuropein, egy nem mérgező olíva-iridoid (egyfajta monoterpenoid), egyfajta fenolos keserű vegyület. Míg a zöld olajbogyó héjában, húsában, magjaiban és leveleiben jelen van, az oleuropein a leggyakrabban megtalálható az olajbogyó levelekben. 6–14% szárazanyag-tartalmával az olajbogyó lavák legjelentősebb bioaktív molekulája. Az olívafajtától, a talajtól és a betakarítási időtől függően az oleuropeintartalom akár 17–23% szárazanyag-tartalomra is emelkedhet.
hidroxitirozol
A hidroxitirozol az oleuropein metabolitja. Mindkét molekula ismert erős antioxidáns aktivitásáról, amely hozzájárul az olívaolaj antioxidáns, gyulladáscsökkentő és betegségellenes tevékenységéhez. A hidroxitirozol rendelkezik az egyik legmagasabb ismert ORAC (oxigéngyök abszorbancia kapacitás) értékkel a természetes antioxidánsokban.
A teljes spektrumú olívalevél-kivonat számos polifenolt, antioxidánst és egyéb fitokemikáliát tartalmaz, amelyek szinergikus hatásúak. Az ultrahangos extrakció megbízható extrakciós technika, amely felszabadítja az összes fitokemikáliát az olajbogyó levelekből, és ezáltal rendkívül erős szélessávú kivonatot hoz létre.
Mi az ultrahang és ultrahangos extrakció?
Az ultrahangot 20 kHz-nél nagyobb hangrezgésként definiálják, azaz másodpercenként több mint 20 000 oszcilláció. Ez az a terület, amely az emberi hallásspektrum felett van. Az ultrahang így az akusztikus rezgések nagyon széles skáláját fedi le, ami azt jelenti, hogy számos különböző alkalmazás tartozik az ultrahang területére. A legismertebb felhasználási példák közé tartoznak az orvosi képalkotó eljárások, az autók parkolása és az anyagok roncsolásmentes vizsgálata. Az említett példákhoz nagyfrekvenciás, roncsolásmentes ultrahangot használnak.
A nagy teljesítményű ultrahang nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú hanghullámok, amelyek frekvenciája kb. 20-60kHz. Ezek az energiasűrű hanghullámok váltakozó nagynyomású ciklusokat (kompresszió) és alacsony nyomású ciklusokat (ritkaság) generálnak folyadékokban. Alacsony nyomású ciklus alatt a nagy energiájú ultrahangos hullámok kis vákuumbuborékokat vagy üregeket hoznak létre a folyadékban. Amikor ezek a buborékok elérik azt a térfogatot, ahol nem tudnak további energiát elnyelni, nagynyomású ciklus alatt felrobbannak. Ezt a buborék implóziós jelenséget kavitációnak nevezik.
A kavitáció helyi forró pontokat hoz létre a folyadékban vagy a szuszpenzióban, amelyek akár 5000 K hőmérsékletet és akár 2000 atm nyomást is elérhetnek. Ezenkívül a kavitációs buborékok implóziója akár 280 m / s sebességű folyadéksugarakat hoz létre. Ezek a helyileg előforduló szélsőséges körülmények a növényi sejtek felszakadását okozzák, így a növényi sejt belsejében csapdába esett bioaktív anyagok szabadulnak fel. Ez azt jelenti, hogy az akusztikus kavitáció megzavarja a növényi sejteket, és az intracelluláris molekulák nagyobb diffúziójához vezet az extrakciós oldatba (oldószer), ezáltal növelve a tömegátadást. A nagyobb tömegátadás nagyobb extrakciós sebességet jelent. Ezért az ultrahangos szondák az egyik legszélesebb körben használt eszköz a botanikai anyagok, például gyógynövények, levelek, gyümölcsök és egyéb növényi anyagok kiváló minőségű kivonatainak előállítására.
Az ultrahangos extrakció különböző előnyöket kínál, mint például a teljes extrakció / nagyon magas hozam, csökkentett extrakciós idő, jobb hatékonyság, kompatibilitás bármely oldószerrel, és nem termikus extrakciós módszer.
Az ábra az ultrahanggal extrahált olajlevél-fenolok ultranagy teljesítményű folyadékkromatográfiáját mutatja dióda-tömb detektor (UHPLC-DAD) kromatogrammal. Az 1. és 2. csúcsot 325 nm-en (piros vonalak), míg a 3. csúcsot (kék vonal) 280 nm-en észlelték.
kép és tanulmány: Giocometti, J. et al. (2018)
ultrahangos elszívó UIP2000hdT (2kW) szakaszos reaktorral
Az olívalevél kivonat gazdag polifenolokban, például oleuropeinban, koffeinsavban, hidroxitirozolban, verbaszkozidban, rutinban, kvercitinben stb.
Forrás: Omar et al. 2017
Szonikációval előállított olíva levél kivonatok
Az ultrahangos kavitáció "hot spot" zónájában a szélsőséges környezeti feltételek különböző hatással vannak a növényi anyagra és annak kivonhatóságára. Ez magában foglalja a sejtmembrán szelektív permeabilitásának leküzdését, a sejtbelső és az oldószer közötti fokozott anyagcserét, a mechanikai sejtzavarokat és az intracelluláris anyagok (azaz fitokémiai anyagok, például oleuropwin, hidroxitirozol, galluszsav stb.) felszabadulását. Ezek a hatások a kiváló minőségű kivonatok magas hozamát eredményezik nagyon rövid ultrahangos idő alatt. Egy 400 wattos ultrahangos processzor, mint például
A Hielscher UP400St 5-8 perc alatt képes feldolgozni egy 10 literes növényi szuszpenziót. Az ipari ultrahangos készülékek folyamatos áramlásban feldolgozzák a növényi anyagból és oldószerből álló szuszpenziót. A közeget ultrahangos reaktoron keresztül szivattyúzzák és ott ultrahanggal kezelik. Ipari méretekben az UIP4000hdT (4kW) kb. 3L / perc.
A nagy extraktumhozam és a folyamatsebesség miatt az ultrahangos extrakció különösen hatékony. Ezért az ultrahangos kezelést gyorsan adaptálta több kivonatgyártó, amelyek kiváló minőségű kivonatokat állítanak elő, pl. CBD, kannabinoidok, vanília, algák, gyömbér, és számos más botanikai kivonat. Az ultrahangos kavitáció elérheti a botanikai hatóanyagok 95-99% -ának kivonathozamát. Például a kutatások 99,27% -os extrakciós hatékonyságot mutattak az olajbogyó levelekből származó összes fenolos felszabaduláshoz. (Luo, 2011) Az ultrahang folyamat optimálisan adaptálható a nyersanyaghoz és a kívánt extraktminőséghez a folyamat paramétereinek (ultrahangos amplitúdó, hőmérséklet, nyomás, viszkozitás) beállításával.
Az ultrahangos extrakció szinte bármilyen oldószerrel kompatibilis. Az ultrahanggal segített olívalevél extrakcióhoz 80% -os vizes etanolt találtak a leghatékonyabbnak. Az egyes fitokémiai vegyületek extrakciós hozama azonban megváltoztatható egy másik, eltérő polaritású oldószer (pl. metanol) kiválasztásával.
Érdekli az extra szűz olívaolaj hozamának növelése malaxáció idején? Akkor kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az EVOO ultrahangos malaxációjáról!
Az ultrahangos extrakciós rendszerek előnyei
Az ultrahangos extrakció előnyei a magas extrakciós hozam, az oldószer szabad választása (pl. Víz, etanol, víz-etanol keverék, olívaolaj, stb.), Valamint az egyszerű és biztonságos működés. Az ultrahangos intenzív mechanikai erők miatt az ökológiai és enyhe oldószerek, például víz, etanol stb. Általában elegendőek a rendkívüli extrakciós sebesség és hozam eléréséhez. Ennek eredményeként, ultrahangos extrakció lerövidíti az extrakciós időt, és lehetővé teszi az oldószerek csökkentett használatát vagy enyhébb, szelídebb oldószerek használatát. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos extrakció lehetővé teszi mind a magasabb extrakciós sebességet, mind az egészségesebb kivonatokat (pl. Hidegvizes kivonatok). Mivel a folyamat hőmérséklete pontosan szabályozható az ultrahangos kezelés során, elkerülhető a kivonatok termikus bomlása a túl magas hőmérséklet miatt, valamint az anyagok elpárolgása.
A szuperkritikus CO-hoz képest2 Elszívó, az ultrahangos elszívó beszerzési költségei alacsonyak. Az ultrahangos processzorok pontokat szerezhetnek az üzemeltetési költségek, az egyszerű, felhasználóbarát működés és a munkahelyi biztonság szempontjából is.
- Teljesebb extrakció
- magasabb hozamok
- gyors folyamat
- Bármilyen oldószerrel kompatibilis
- nem termikus folyamat
- könnyen és biztonságosan kezelhető
- Alacsony karbantartási igény
ultrahangos – kisebb mennyiségek esetén ipari termelésig
Az ultrahangos feldolgozás különlegessége az extrakciós folyamat lineáris méretezhetősége. A megvalósíthatósági tanulmányok és a kisebb tételek gyártása könnyen elvégezhető egy praktikus ultrahangos készülékkel egy nyitott edényben. Ez megkönnyíti az ultrahangos extrakciós folyamat hatékonyságának és minőségének tesztelését. A kis léptékben elért eredmények teljes mértékben reprodukálhatók és felskálázhatók. Az ultrahangos elszívó digitális vezérlése és az ultrahangos paraméterek automatikus adatnaplózása egy belső SD-kártyán lehetővé teszi a folyamat pontos ellenőrzését és az állandó minőségi előírások reprodukálhatóságát. A Hielscher Ultrasonics termékportfóliója ultrahangos elszívókat kínál minden méretben – Az 50 wattos kézi eszközöktől a 16 000 wattos ipari ultrahangig az inline gyártáshoz. A Hielscher Ultrasonics több évtizedes tapasztalatának köszönhetően az ultrahangos extrakcióban és világszerte több száz ultrahangos extrakciós rendszer telepítésében garantált az illetékes és átfogó tanácsadás.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
UIP4000hdT szonikátor olajbogyólevelek gyártósori feldolgozásához kiváló minőségű kivonatok előállítása céljából
Tények, amelyeket érdemes tudni
Az olajlevél kivonat egészségügyi előnyei
Az olajbogyó levelek fő összetevői a szekoiridoidok (egyfajta monoterpenoidok), például oleuropein, ligstroside, metiloleuropein és oleozid; flavanoidok, például apigenin, kaempferol, luteolin és krizoeriol; és fenolos vegyületek, például koffeinsav, tirozol és hidroxitirozol. Az olajfalevél-kivonatok gyulladáscsökkentő hatásúak, és kimutatták, hogy javítják a krónikus betegségeket (pl. cukorbetegség, ízületi gyulladás), a szív- és érrendszeri betegségeket, a neurodegeneratív betegségeket, és aktiválják a rák elleni hatásmechanizmusokat. Például az oleuropein jótékony hatásai cukorbetegeknél az oxidatív stressz csökkenéséhez, a vérnyomás csökkenéséhez, a fejlett glikációs végtermékek (AGE) képződésének gátlásához, a vércukorszint csökkenéséhez, a glükóz által kiváltott inzulin és GLP-1 felszabadulás növekedéséhez, a glükóz perifériás felvételének növekedéséhez kapcsolódnak, többek között a sejtes és metabolikus hatások mellett.
Irodalom / Hivatkozások
- Sari, Hafize Ayla; Ekinci, Raci (2017): The effect of ultrasound application and addition of leaves in the malaxation of olive oil extraction on the olive oil yield, oxidative stability and organoleptic quality. Food Sci. Technol, Campinas, 37(3): 493-499, July-Sept. 2017.
- Domenico Cifá, Mihaela Skrt, Paola Pittia, Carla Di Mattia, Nataša Poklar Ulrih (2018): Enhanced yield of oleuropein from olive leaves using ultrasound‐assisted extraction. Food Science and Nutrition Vol. 6, Issue 4. June 2018.
- Pu-jun Xie, Li-xin Huang, Cai-hong Zhang, Feng You, Cheng-zhang Wang, Hao Zho (2015): Reduced-Pressure Boiling Extraction of Oleuropein Coupled with Ultrasonication from Olive Leaves (Olea europaea L.). Advances in Materials Science and Engineering 2015.
- Omar, Syed Haris (2010): Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Sci Pharm. 2010;78(2):133-54.
- Omar, Syed Haris; Kerr, Philip G.; Scott, Christopher J.; Hamlin, Adam S.; Obied, Hassan K. (2017): Olive (Olea europaea L.) Biophenols: A Nutriceutical against Oxidative Stress in SH-SY5Y Cells. Molecules 2017, 22(11), 1858.