Ekstraksi Rosemary menggunakan Power Ultrasound

Rosemary adalah ramuan harum yang kaya akan senyawa bioaktif dan minyak esensial, yang digunakan dalam produk obat-obatan, makanan dan kosmetik. Ekstraksi ultrasonik adalah teknik yang ringan, namun sangat efisien untuk mengisolasi senyawa bioaktif dan minyak esensial dari rosemary dan herbal lainnya. Ekstraksi ultrasonik memberikan hasil yang lebih tinggi dan kualitas ekstrak yang unggul dalam waktu pemrosesan yang singkat.

Produksi Ekstrak Rosemary dengan Ultrasonikasi

Ultrasonicators sangat efisien dalam hal produksi ekstrak botani. Ultrasonografi adalah teknik ekstraksi non-termal yang ringan, yang memungkinkan pemrosesan dan isolasi molekul bioaktif halus dari tanaman. Karena sonikasi hanya berlaku gaya mekanis murni, kerusakan molekul yang peka terhadap panas dihindari. Hal ini memungkinkan untuk menyiapkan ekstrak spektrum penuh yang mengandung banyak senyawa bioaktif, yang berinteraksi satu sama lain dan menghasilkan apa yang disebut efek rombongan. Misalnya, ekstrak rosemary ultrasonik mengandung molekul bioaktif dalam jumlah tinggi seperti asam karnosat, karnosol, asam rosmarinic, asam oleanolat, asam ursolat, kapur barus, 1,8-cineole, asam p-coumaric dan asam kafeat.
Untuk menghasilkan ekstrak rosemary, senyawa bioaktif diisolasi dari daun tanaman rosemary yang seperti jarum (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Ini biasanya digunakan sebagai bahan pengawet dan penyedap alami dalam industri makanan dan kosmetik.
 

Ekstrak rosemary mengandung beberapa senyawa bioaktif, termasuk antioksidan seperti asam karnosat dan asam rosmarinat, yang telah terbukti memiliki sifat anti-inflamasi, antimikroba, dan anti-kanker. Sifat-sifat ini membuat ekstrak rosemary berguna untuk menjaga kesegaran dan kualitas produk makanan, serta memberikan manfaat kesehatan potensial dalam suplemen makanan dan pengobatan alami.
Dalam industri makanan, ekstrak rosemary sering ditambahkan ke daging olahan, makanan yang dipanggang, dan makanan ringan untuk memperpanjang umur simpannya dan mencegah oksidasi. Ini juga digunakan sebagai bahan penyebal alami dalam saus, saus, dan bumbu.
Dalam industri kosmetik, ekstrak rosemary digunakan dalam produk perawatan kulit dan perawatan rambut karena sifat antioksidan dan anti-inflamasinya, yang dapat membantu melindungi dan menutrisi kulit dan rambut. Ini juga digunakan sebagai wewangian alami dan pewarna dalam beberapa produk kosmetik.

Mekanisme gangguan dinding sel (a) pecahnya dinding sel akibat kavitasi. (b) difusi pelarut ke dalam struktur sel.(Grafik diadaptasi dari Shirsath et al., 2012)

Bagaimana cara kerja produksi ekstrak rosemary menggunakan ultrasonicator tipe probe?

Produksi ekstrak rosemary menggunakan ultrasonicator tipe probe biasanya melibatkan langkah-langkah berikut:

1. Persiapan Rosemary: Daun rosemary dibersihkan, dikeringkan, dan digiling menjadi bubuk halus.
2. Ekstraksi: Bubuk rosemary yang digiling dicampur dengan pelarut seperti etanol atau air, dan campuran tersebut disonikasi menggunakan ultrasonicator tipe probe. Ultrasonicator menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi untuk membuat gelembung kavitasi, yang membantu memecah bahan tanaman dan melepaskan senyawa aktif.
3. Filtrasi: Campuran disaring untuk menghilangkan bahan tanaman yang tersisa, meninggalkan ekstrak cair.
4. Konsentrasi: Ekstrak cair dikonsentrasikan menggunakan evaporator putar atau metode lain yang sesuai, untuk meningkatkan konsentrasi senyawa aktif.
5. Pengeringan: Ekstrak pekat dikeringkan menggunakan metode yang sesuai, seperti pengeringan semprot atau pengeringan beku (liofilisasi) untuk menghasilkan ekstrak dalam bentuk bubuk kering.
6. Kemasan: Bubuk kering kemudian dikemas dan disimpan di tempat yang sejuk dan kering hingga siap digunakan.

Penggunaan ultrasonicator tipe probe dalam proses ekstraksi memungkinkan ekstraksi senyawa aktif yang lebih efisien dan efektif dari daun rosemary, menghasilkan ekstrak berkualitas lebih tinggi dengan konsentrasi senyawa bermanfaat yang lebih besar. Selain itu, metode ini dapat digunakan dalam skala besar, sehingga cocok untuk produksi komersial. Ultrasonicators Hielscher memungkinkan kontrol parameter proses yang tepat dan peningkatan linier proses ekstraksi ke volume yang diinginkan.

Keunggulan Ekstraksi Rosemary Ultrasonik yang Terbukti Secara Ilmiah

Dalam laporan penelitian ilmiah mereka, Dhoubi et al. (2020) menyelidiki dampak metode ekstraksi yang berbeda pada komposisi kimia dan potensi antioksidan ekstrak Rosmarinus officinalis L. Mereka membandingkan tiga metode ekstraksi: ekstraksi cairan superkritis, ekstraksi berbantuan ultrasonik (UEA) menggunakan ultrasonicator Hielscher UIP1000hdT, dan ekstraksi berbantuan gelombang mikro (MAE).

Sorotan Penelitian:

• Para penulis menemukan bahwa metode ekstraksi secara signifikan mempengaruhi komposisi kimia dan potensi antioksidan ekstrak rosemary. Jika dibandingkan dengan teknik ekstraksi ekstraksi cairan superkritis dan gelombang mikro lainnya, ekstraksi berbantuan ultrasound memberikan hasil terbaik.
• Ekstrak ultrasonik rosemary dengan etanol sangat kaya akan polifenol.
• Dengan sonikasi, kapasitas antioksidan yang lebih tinggi diamati pada ekstraksi waktu singkat (10 menit).

Protokol untuk Ekstraksi Rosemary Ultrasonik

Ekstraksi dengan bantuan ultrasound dilakukan dalam ultrasonicator tipe probe menggunakan sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, lihat gambar di bawah). Campuran bubuk rosemary dan etanol absolut (1:3 w/v) ditempatkan dalam reaktor jaket ganda dan dipaparkan ke ultrasound pada 750 W selama 10 menit. Suhu ekstraksi diatur pada 25°C. Ekstrak ultrasonik disentrifugasi pada 4000 rpm selama 10 menit. Supernatan dikeluarkan dan dikonsentrasikan di bawah vakum dengan menggunakan evaporator vakum putar.

Pengaturan ekstraksi ultrasonik menggunakan Ultrasonicator tipe probe Hielscher UIP1000hdT untuk ekstraksi batch tumbuhan.(gambar: © Petigny et al., 2013)

Secara khusus, ekstraksi ultrasonik menghasilkan ekstrak dengan konsentrasi senyawa fenolik, flavonoid, dan karotenoid total yang lebih tinggi, serta aktivitas antioksidan yang lebih tinggi, dibandingkan dengan maserasi. Selain itu, ekstraksi ultrasonik adalah metode yang lebih efisien, menghasilkan hasil ekstrak yang lebih tinggi dalam waktu yang lebih singkat.
Para penulis menyimpulkan bahwa pilihan metode ekstraksi merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan saat memproduksi ekstrak rosemary untuk digunakan dalam industri makanan, kosmetik, dan farmasi. Ekstraksi ultrasonik adalah metode ekstraksi yang menjanjikan yang dapat menghasilkan ekstrak yang lebih kuat dan efisien dengan hasil yang lebih tinggi.
Tim peneliti menyimpulkan bahwa “Di antara ekstrak yang dipelajari, rosemary yang diekstraksi secara ultrasonik menunjukkan aktivitas antioksidan yang lebih tinggi menurut kedua uji aktivitas antioksidan. Hal ini terkait dengan Kandungan Fenolik Total yang lebih tinggi, dan khususnya, kandungan asam karnosat dan asam rosmarinat. Selain itu, diuji pada sel manusia fibroblas yang terpapar stres oksidatif, ekstrak ultrasonik kami melakukan aktivitas antioksidan yang kuat dibandingkan dengan asam galat dan N-asetil sistein. Oleh karena itu, bertujuan untuk menggantikan antioksidan sintetis, ekstrak rosemary kami yang disiapkan secara ultrasonik, sumber antioksidan alami, mungkin menarik untuk beberapa aplikasi industri.”

Aktivitas antioksidan ekstrak rosemary. Kolom biru: pada suhu 60°C menggunakan air suling; Kolom oranye: setelah perawatan ultrasonik.(studi dan grafik: Suchkova et al., 2021)

Ultrasonicators Kinerja Tinggi untuk Ekstraksi Rosemary dan Herbal

Hielscher Ultrasonics memproduksi dan memasok ultrasonicator berkinerja tinggi pada kekuatan dan ukuran apa pun. Portofolio homogenizer dan ekstraktor ultrasonik kami berkisar dari perangkat genggam dan portabel hingga sistem produksi industri sepenuhnya untuk pemrosesan inline volume besar dalam skala komersial.

Desain, Manufaktur, dan Konsultasi – Kualitas Buatan Jerman

Ultrasonicators Hielscher terkenal dengan kualitas dan standar desainnya yang tertinggi. Ketahanan dan pengoperasian yang mudah memungkinkan integrasi ultrasonicator kami ke dalam fasilitas industri. Kondisi kasar dan lingkungan yang menuntut mudah ditangani oleh ultrasonicator Hielscher.

Hielscher Ultrasonics adalah perusahaan bersertifikat ISO dan memberikan penekanan khusus pada ultrasonicators berkinerja tinggi yang menampilkan teknologi canggih dan keramahan pengguna. Tentu saja, ultrasonicators Hielscher sesuai dengan CE dan memenuhi persyaratan UL, CSA dan RoHs.
Hubungi kami sekarang! Staf teknis kami yang terlatih dan berpengalaman lama akan dengan senang hati mendiskusikan proses ekstraksi Anda dengan Anda dan merekomendasikan Anda ekstraktor ultrasonik yang paling cocok!

Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami: