Ekstraksi Daun Zaitun dengan Ultrasonik untuk Ekstrak Polifenol Berhasil Tinggi

Hasilkan ekstrak daun zaitun berkhasiat tinggi yang kaya akan oleuropein, hidroksitirosol, verbascoside, flavonoid, dan polifenol bioaktif lainnya dengan menggunakan sonikator tipe probe Hielscher. Ekstraksi ultrasonik mempercepat pemecahan sel dan transfer massa, membantu produsen mencapai hasil yang tinggi, waktu pemrosesan yang singkat, dan kualitas ekstrak yang dapat direproduksi dengan menggunakan air, campuran etanol-air, atau pelarut lain yang sesuai.

Ekstraksi Ultrasonik Senyawa Bioaktif dari Daun Zaitun

Mulai dari uji kelayakan laboratorium hingga produksi skala percobaan dan produksi industri secara inline, ultrasonikator Hielscher memungkinkan Anda mengontrol amplitudo, suhu, input energi, dan waktu pemrosesan dengan tepat. Hal ini menjadikan ekstraksi ultrasonik sebagai solusi yang efisien untuk pengembangan nutraceuticals, ekstrak tumbuhan, makanan fungsional, kosmetik, dan bahan baku farmasi.

Manfaat Ekstraksi Daun Zaitun dengan Ultrasonik Secara Terperinci:

• Tingkat ekstraksi yang lebih tinggi: Melepaskan senyawa fenolik intraseluler dari daun zaitun secara efisien dengan menggunakan kavitasi akustik.
• Waktu pemrosesan yang lebih singkat: Mengurangi waktu ekstraksi dibandingkan dengan proses maserasi konvensional dan ekstraksi dengan pelarut.
• Proses yang ringan dan fleksibel dalam hal pelarut: Gunakan air, larutan etanol, gliserol, minyak, atau pelarut lain yang sesuai dengan proses tersebut.
• Peralatan yang dapat disesuaikan: Kembangkan proses Anda dengan alat sonikasi laboratorium dan tingkatkan skalanya secara linier ke sistem aliran industri.
• Kualitas yang konsisten: Kontrol digital dan pencatatan data mendukung produksi ekstrak yang konsisten.
• Serbaguna: Dirancang untuk produsen suplemen makanan, produsen ekstrak tumbuhan, pabrik pengolahan zaitun, serta penelitian farmasi&Laboratorium D, pemasok bahan kosmetik, dan perusahaan teknologi pangan.

Apa yang Membuat Ekstrak Daun Zaitun Begitu Bermanfaat?

Daun zaitun (Olea europaea), limbah pertanian atau produk sampingan, adalah sumber antioksidan alami yang bagus. Daun zaitun mengandung berbagai polifenol (juga dikenal sebagai biofenol), seperti oleuropein dan oleacein. Polifenol terjadi secara alami pada tanaman dan berkontribusi pada manfaat kesehatan dari ekstrak daun zaitun. Selain polifenol, daun pohon zaitun kaya akan antioksidan, seperti isomer ligstroside, hidroksitirosol, tirosol, dan asam kafeat.
Ekstrak daun zaitun adalah konsentrat fitokimia dalam daun zaitun dan mengandung antioksidan kuat dalam jumlah tinggi. Ekstrak daun zaitun secara tradisional digunakan untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Misalnya, diberikan untuk memperbaiki gejala flu biasa, batuk, dan sakit tenggorokan.
Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa polifenol dalam ekstrak daun zaitun berpotensi mengurangi risiko penyakit kardiovaskular, menurunkan kadar kolesterol, membantu menurunkan berat badan, memiliki efek antimikroba, serta bertindak sebagai agen antikanker.
Untuk alasan ini, ekstrak dari daun zaitun (Olea europaea L. folium) digunakan sebagai bahan aktif dalam formulasi produk farmasi dan suplemen makanan. Selain itu, ekstrak daun zaitun digunakan dalam suplemen nutrisi, terapi, kosmetik, serta makanan dan minuman.

Ekstrak daun zaitun kaya akan polifenol seperti oleuropein, asam kafeat, hidroksitirosol, verbascoside, rutin, quercitin dll.

Minyak Zaitun yang Diinfuskan: Ekstrak daun zaitun juga digunakan untuk memperkaya minyak zaitun seperti minyak zaitun extra virgin. Diperkaya dengan ekstrak daun zaitun, minyak zaitun memiliki profil rasa yang lebih kaya dan nilai ORAC dari minyak zaitun meningkat. Dengan minyak zaitun yang diresapi daun zaitun menunjukkan umur simpan yang lebih baik dan stabilitas panas yang lebih tinggi karena antioksidan mengais radikal bebas dan mencegah.
Pelajari lebih lanjut tentang maserasi zaitun berbantuan ultrasonik untuk produksi minyak zaitun extra virgin!

Fitokimia Paling Penting dalam Daun Zaitun

Komposisi senyawa fenolik dalam daun zaitun meliputi oleurosida (oleuropein, verbascosida), flavon (luteolin, diosmetin, apigenin-7-glukosa, luteolin-7-glukosa, diosmetin-7-glukosa), flavonol (rutin), flavan-3-ol (katekin), dan turunan fenolik (tirosol, hidroksitirosol, vanilin, asam vanilat, asam caffeat). Oleuropein dan hidroksitirosol merupakan senyawa fenolik terpenting dalam daun zaitun.

oleropain

Oleuropein, suatu iridoid zaitun yang tidak beracun (sejenis monoterpenoid), merupakan senyawa fenolik pahit. Meskipun terdapat pada kulit, daging buah, biji, dan daun zaitun hijau, oleuropein paling melimpah ditemukan pada daun zaitun. Dengan kandungan 6–14% berat kering, oleuropein merupakan molekul bioaktif yang paling menonjol dalam daun zaitun. Tergantung pada varietas zaitun, tanah, dan waktu panen, kandungan oleuropein bahkan dapat meningkat hingga 17–23% berat kering.

hidroksitirosol

Hydroxytyrosol adalah metabolit dari oleuropein. Kedua molekul tersebut dikenal karena aktivitas antioksidannya yang kuat, yang berkontribusi terhadap beberapa manfaat antioksidan, antiinflamasi, dan kemampuan minyak zaitun dalam melawan penyakit. Hydroxytyrosol memiliki salah satu nilai ORAC (kapasitas penyerapan radikal oksigen) tertinggi yang pernah tercatat pada antioksidan alami.

Ekstrak daun zaitun spektrum penuh mengandung banyak polifenol, antioksidan, dan fitokimia lainnya, yang memiliki efek sinergis. Ekstraksi ultrasonik adalah teknik ekstraksi yang andal, yang melepaskan semua fitokimia dari daun zaitun dan menghasilkan ekstrak broadband yang sangat kuat.

Ekstrak Daun Zaitun Diproduksi oleh Sonikasi

Kondisi lingkungan yang ekstrem di “Hot spot” Zona kavitasi ultrasonik memiliki berbagai efek terhadap bahan tanaman dan kemudahan ekstraksinya. Hal ini mencakup mengatasi permeabilitas selektif membran sel, peningkatan pertukaran zat antara bagian dalam sel dan pelarut, kerusakan sel secara mekanis, serta pelepasan zat intraseluler (yaitu fitokimia seperti oleuropein, hidroksitirosol, asam galat, dll.). Efek-efek ini menghasilkan hasil ekstrak berkualitas tinggi dalam waktu sonikasi yang sangat singkat. Sebuah prosesor ultrasonik berdaya 400 watt sepertiUP400St Hielscher dapat memproses bubur botani 10 liter dalam waktu 5-8 menit. Ultrasonicators industri memproses bubur yang terdiri dari bahan tanaman dan pelarut dalam aliran kontinu. Media dipompa melalui reaktor ultrasonik dan disonikasi di sana. Pada skala industri, UIP4000hdT (4kW) dapat mencapai sekitar 3L / menit.
Karena hasil ekstrak dan kecepatan proses yang tinggi, ekstraksi ultrasonik sangat efisien. Oleh karena itu, sonikasi telah dengan cepat diadaptasi oleh beberapa produsen ekstrak yang menghasilkan ekstrak berkualitas tinggi, misalnya CBD, cannabinoid, vanila, ganggang, jahe, dan banyak ekstrak botani lainnya. Kavitasi ultrasonik dapat mencapai hasil ekstrak 95-99% senyawa aktif yang terkandung dalam tumbuhan. Misalnya, penelitian menunjukkan efisiensi ekstraksi 99,27% untuk pelepasan total fenolik dari daun zaitun. (Luo, 2011) Proses ultrasound dapat disesuaikan secara optimal dengan bahan baku dan kualitas ekstrak yang diinginkan dengan menyesuaikan parameter proses (amplitudo ultrasonik, suhu, tekanan, viskositas).

Gambar tersebut menunjukkan kromatografi cair berkinerja ultratinggi dengan kromatografi detektor dioda-array (UHPLC-DAD) dari fenolik daun zaitun yang diekstraksi secara ultrasonik. Puncak 1 dan 2 terdeteksi pada 325nm (garis merah), sedangkan puncak 3 (garis biru) terdeteksi pada 280nm.
gambar dan studi: Giocometti, J. et al. (2018)

Ekstraksi ultrasonik kompatibel dengan hampir semua jenis pelarut. Untuk ekstraksi daun zaitun yang dibantu ultrasonik, etanol berair 80% telah ditemukan paling berkhasiat. Tetapi hasil ekstraksi untuk senyawa fitokimia tertentu dapat diubah dengan memilih pelarut lain dengan polaritas yang berbeda (misalnya metanol).
Tertarik untuk meningkatkan hasil minyak zaitun extra virgin Anda selama malaxation? Kemudian klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang malaxasi ultrasonik EVOO!
 

Keuntungan dari Sistem Ekstraksi Ultrasonik

Keuntungan dari ekstraksi ultrasonik adalah hasil ekstraksi yang tinggi, pilihan pelarut bebas (misalnya air, etanol, campuran air-etanol, minyak zaitun, dll.), Serta pengoperasian yang sederhana dan aman. Karena kekuatan mekanik sonikasi yang intensif, pelarut ekologis dan ringan seperti air, etanol dll biasanya cukup untuk mencapai tingkat dan hasil ekstraksi yang luar biasa. Akibatnya, ekstraksi ultrasonik mempersingkat waktu ekstraksi dan memungkinkan pengurangan penggunaan pelarut atau penggunaan pelarut yang lebih ringan dan lebih lembut. Ini berarti bahwa ekstraksi ultrasonik memungkinkan keduanya, tingkat ekstraksi yang lebih tinggi dan ekstrak yang lebih sehat (misalnya ekstrak air dingin). Karena suhu proses dapat dikontrol dengan tepat selama sonikasi, dekomposisi termal ekstrak karena suhu yang terlalu tinggi serta penguapan zat dihindari.
Dibandingkan dengan alat ekstraksi CO₂ superkritis, biaya pembelian alat ekstraksi ultrasonik relatif rendah. Alat ekstraksi ultrasonik juga unggul dalam hal biaya operasional, kemudahan penggunaan, dan keselamatan kerja.

Ekstraksi Ultrasonik untuk Jumlah Kecil hingga Produksi Industri

Salah satu keunggulan utama pemrosesan ultrasonik adalah skalabilitas linier dari proses ekstraksi. Studi kelayakan dan produksi dalam skala kecil dapat dilakukan dengan mudah menggunakan perangkat ultrasonik yang praktis dalam wadah terbuka. Hal ini memudahkan pengujian efisiensi dan kualitas proses ekstraksi ultrasonik. Hasil apa pun yang diperoleh dalam skala kecil dapat direproduksi sepenuhnya dan ditingkatkan skalanya. Kontrol digital pada ekstraktor ultrasonik dan pencatatan data otomatis parameter ultrasonik pada kartu SD internal memungkinkan pemantauan proses yang presisi serta reproduktibilitas standar kualitas yang konsisten. Hielscher Ultrasonics’ Portofolio produk kami menawarkan alat ekstraksi ultrasonik untuk berbagai skala – mulai dari perangkat genggam berdaya 50 watt hingga ultrasonik industri berdaya 16.000 watt untuk produksi inline. Berkat Hielscher Ultrasonics’ Dengan pengalaman puluhan tahun dalam bidang ekstraksi ultrasonik serta pemasangan ratusan sistem ekstraksi ultrasonik di seluruh dunia, kami menjamin pemberian saran yang kompeten dan komprehensif.

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

Apa itu Ekstraksi Ultrasonik dan Ultrasonik?

Ultrasonografi didefinisikan sebagai getaran suara dengan lebih dari 20kHz, yaitu lebih dari 20.000 osilasi per detik. Ini adalah area yang berada di atas spektrum pendengaran manusia. Ultrasonografi dengan demikian mencakup rentang getaran akustik yang sangat besar, yang berarti bahwa banyak aplikasi berbeda termasuk dalam bidang ultrasound. Contoh penggunaan yang paling terkenal termasuk prosedur pencitraan di dokter, bantuan parkir di mobil dan pengujian bahan non-destruktif. Untuk contoh yang disebutkan frekuensi tinggi, ultrasound non-destruktif digunakan.
Ultrasonografi berdaya tinggi didefinisikan sebagai gelombang suara frekuensi rendah intensitas tinggi dengan frekuensi sekitar 20-60kHz. Gelombang suara padat energi ini menghasilkan siklus tekanan tinggi (kompresi) dan siklus tekanan rendah (rarefaction) yang bergantian dalam cairan. Selama siklus tekanan rendah, gelombang ultrasonik energi tinggi menciptakan gelembung vakum kecil atau rongga dalam cairan. Ketika gelembung ini mencapai volume di mana mereka tidak dapat menyerap energi lebih lanjut, mereka meledak selama siklus tekanan tinggi. Fenomena ledakan gelembung ini dikenal sebagai kavitasi.
Kavitasi menciptakan titik panas lokal dalam cairan atau bubur, yang dapat mencapai suhu hingga 5000K dan tekanan hingga 2000atm. Selain itu, ledakan gelembung kavitasi menciptakan semburan cairan dengan kecepatan hingga 280 m/s. Kondisi ekstrem yang terjadi secara lokal ini menyebabkan sel tumbuhan meledak, sehingga zat bioaktif yang terperangkap di bagian dalam sel tumbuhan dilepaskan. Ini berarti, kavitasi akustik mengganggu sel tumbuhan dan menyebabkan difusi molekul intraseluler yang lebih tinggi ke dalam larutan ekstraksi (pelarut), sehingga meningkatkan perpindahan massa. Perpindahan massa yang lebih tinggi berarti tingkat ekstraksi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, probe ultrasonik adalah salah satu alat yang paling banyak digunakan untuk menghasilkan ekstrak berkualitas tinggi dari tumbuhan seperti herbal, daun, buah-buahan dan bahan tanaman lainnya.
Ekstraksi ultrasonik menawarkan berbagai keuntungan seperti ekstraksi lengkap / hasil yang sangat tinggi, waktu ekstraksi yang berkurang, efisiensi yang ditingkatkan, kompatibilitas dengan pelarut apa pun, dan menjadi metode ekstraksi non-termal.
 

Sonosisor UIP4000hdT untuk pemrosesan daun zaitun inline untuk menghasilkan ekstrak berkualitas tinggi