Estrazione dei fiori – Lavorazione delicata, rese elevate grazie alla sonicazione
Sia che vogliate fare un'assoluta, un'acqua infusa di fiori o un idrolato di fiori, la sonicazione vi aiuta ad aumentare la resa del vostro estratto di fiori. Scoprite perché la sonicazione è la tecnica di estrazione ideale per isolare le delicate biomolecole e gli oli essenziali di fiori e petali.
La sonicazione come tecnica di estrazione ideale per biomolecole e oli essenziali da fiori e boccioli
Poiché i fiori contengono molti composti profumati, saporiti e terapeuticamente attivi, che possono essere utilizzati come ingredienti per prodotti medicinali, alimenti, cosmetici e integratori alimentari, sono una materia prima molto ambita per estratti potenti. L'estrazione a ultrasuoni è una tecnica efficace per isolare le sostanze desiderate dai fiori. I fiori sono una parte molto delicata di una pianta e richiedono di conseguenza un trattamento accurato. Qui entrano in gioco le delicate condizioni di estrazione degli ultrasuoni. Come metodo di estrazione non termico e controllabile con precisione, la sonicazione produce rese elevate di estratti di fiori. L'eccezionale qualità dell'estratto e l'elevata efficienza sono le caratteristiche principali dell'estrazione botanica a ultrasuoni.
Omogeneizzatore a ultrasuoni a sonda UP200Ht per la preparazione di estratti profumati di fiori.
Acqua di rose per sonicazione – Istruzioni passo per passo
Per preparare l'acqua di rose come mostrato nel video clip qui sopra, seguite le istruzioni descritte qui:
- Per iniziare, selezionare con cura le rose fresche (Rosa damascena) e rimuovere i petali dal pistillo del fiore. Tagliare i petali in pezzi più piccoli per aumentare la superficie.
- Dato che vogliamo fare l'acqua di rose, usiamo l'acqua purificata come solvente.
- Mettere i petali in un becher di vetro e aggiungere acqua. Nel video utilizziamo i 10 petali grandi e 200 ml di acqua.
- Impostare il sonicatore UP200Ht: Montare saldamente il sonotrodo S26d14. Poiché i petali sono una parte della pianta molto delicata, regoliamo l'ampiezza al 70% in modo da preservare tutte le biomolecole durante la procedura di estrazione a ultrasuoni.
- Immergere la sonda nel becher di vetro e accendere il sonicatore. Sonicare per circa 90 secondi.
- Dopo la sonicazione, filtrare la miscela per eliminare i residui solidi, ottenendo un'acqua di rose limpida e profumata.
- Raccogliere l'acqua di rose in contenitori sterili e conservarla in un luogo fresco e buio per mantenerne la qualità e prolungarne la durata.
- Utilizzare l'acqua di rose per applicazioni culinarie o cosmetiche.
Sonicator UP400ST per l'estrazione botanica e il rotor-evaporatore per la post-elaborazione/concentrazione dell'estratto.
Estrazione dei fiori a ultrasuoni
- rosa
- gelsomino
- dente di leone
- ciliegio in fiore
- lilla
- lavanda
- sambuco
- malve
- salvia
- camomilla
- magnolia
- margherite
- fiori di castagno
- passiflora
- fiori d'arancio
- calendula/ calendula
- echinacea/ fiore di garofano
- Robinia
- seminare il cardo
- piantaggine
Estrattore a ultrasuoni UP200Ht utilizzato per l'estrazione dei fiori di dente di leone
Estrazione dell'olio essenziale mediante sonicazione
L'idrodistillazione assistita da ultrasuoni è una tecnica di estrazione avanzata che combina l'idrodistillazione tradizionale con la tecnologia a ultrasuoni. Questo metodo utilizza le onde ultrasoniche per creare cavitazione, formando piccole bolle piene di vapore che implodono, generando microgetti e turbolenze. Questi effetti favoriscono la disgregazione delle particelle, il cracking superficiale e la miscelazione, migliorando in modo significativo i tassi di trasferimento di massa.
Il processo incorpora anche il riscaldamento di massa, che accelera la vaporizzazione dell'acqua e migliora il trasferimento di calore. Questo approccio combinato riduce i tempi di estrazione, il consumo di energia e l'uso di solventi, rendendo l'idrodistillazione assistita da ultrasuoni più efficiente ed ecologica rispetto ai metodi convenzionali.
I vantaggi principali dell'idrodistillazione assistita da ultrasuoni sono i seguenti:
- Maggiore efficienza di estrazione: Rilascio potenziato di oli essenziali e preziosi composti bioattivi.
- Riduzione di tempo ed energia: Tempi di estrazione più brevi e minor consumo di energia.
- Qualità migliorata: Conservazione dell'integrità del composto grazie a condizioni di lavorazione delicate.
- Vantaggi operativi: Funzionamento sicuro, tempi di avviamento ridotti, dimensioni ridotte dell'apparecchiatura e meno fasi di lavorazione.
Micrografie elettroniche a scansione (SEM) relative alle foglie di Satureja: (A) dopo idrodistillazione per 4 ore e (B) dopo trattamento sono-clevenger per 60 min.
Studio e immagini: Rasouli et al., 2021
Le immagini SEM a confronto mostrano la struttura cellulare delle foglie di Satureja trattate con l'idrodistillazione (a sinistra) e con l'idrodistillazione assistita da ultrasuoni (a destra) e rivelano una rottura delle pareti cellulari significativamente più efficiente con il trattamento a ultrasuoni. Di conseguenza, l'idrodistillazione a ultrasuoni migliora l'estrazione dell'olio essenziale di circa il 40% rispetto all'idrodistillazione convenzionale.
Sonicatori per la produzione di estratti floreali
I sonicatori Hielscher sono rinomati per la loro eccellenza nella produzione di fiori e boccioli, in particolare grazie alle loro avanzate capacità di omogeneizzazione ed estrazione. Offerta di sonicatori di tutte le dimensioni e capacità di lavorazione – da 50 watt a 16.000 watt per sonicatore – Gli ultrasuonatori ad alte prestazioni Hielscher facilitano l'estrazione efficiente e precisa di composti bioattivi, oli essenziali e fragranze da materiali botanici. Grazie all'impiego di una tecnologia a ultrasuoni all'avanguardia, i sonicatori Hielscher garantiscono una resa e una qualità ottimali degli estratti, rendendoli indispensabili per la produzione di prodotti botanici, fragranze, principi attivi e integratori alimentari di alto valore. Inoltre, il loro design robusto e l'interfaccia facile da usare li rendono ideali per la valutazione della qualità, fornendo risultati affidabili e riproducibili sia nella ricerca che nelle applicazioni industriali.
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Progettazione, produzione e consulenza – Qualità Made in Germany
Gli ultrasuoni Hielscher sono noti per i loro elevati standard di qualità e design. La robustezza e la facilità d'uso consentono un'agevole integrazione dei nostri ultrasuoni negli impianti industriali. Gli ultrasuonatori Hielscher sono in grado di gestire facilmente condizioni difficili e ambienti impegnativi.
Hielscher Ultrasonics è un'azienda certificata ISO e pone particolare enfasi sugli ultrasuonatori ad alte prestazioni, caratterizzati da tecnologia all'avanguardia e facilità d'uso. Naturalmente, gli ultrasuoni Hielscher sono conformi alla normativa CE e soddisfano i requisiti UL, CSA e RoH.
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I processi di estrazione a ultrasuoni possono essere scalati linearmente per qualsiasi capacità produttiva. Gli estrattori a ultrasuoni possono essere utilizzati in modalità batch e in linea.
Sonicatore UIP2000hdT per l'estrazione di prodotti botanici in grandi lotti o per il funzionamento in linea
Particolarità / Cose da sapere
Qual è la differenza tra acqua di rose, assoluta di rose e idrolato di rose?
L'acqua di rose, l'assoluta di rose e l'idrolato di rose sono tutti derivati dalle rose, ma si differenziano per i metodi di produzione e la composizione chimica.
Acqua di rose: L'acqua di rose è un sottoprodotto del processo di distillazione a vapore utilizzato per estrarre l'olio essenziale di rosa. Contiene i componenti idrosolubili dei petali di rosa, che conferiscono un delicato profumo e sapore floreale. L'acqua di rose è comunemente utilizzata in cucina, nei prodotti per la cura della pelle e nell'aromaterapia, grazie al suo profumo gradevole e ai potenziali benefici per la salute.
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Assoluto di rosa: L'assoluta di rosa è un olio aromatico estratto dai petali di rosa mediante estrazione con solvente, solitamente con esano o un altro solvente. Questo metodo è più efficiente per estrarre i composti profumati dai petali, ottenendo un olio altamente concentrato e profumato.
L'assoluta di rosa è comunemente utilizzata in profumeria e nei prodotti cosmetici di alta gamma per il suo profumo floreale intenso e duraturo.
Idrolato di rosa (acqua floreale di rosa):
L'idrolato di rosa, noto anche come acqua floreale di rosa, idrosol di rosa o distillato di rosa, è l'acqua che rimane dopo la distillazione a vapore dei petali di rosa per estrarre l'olio essenziale di rosa. Contiene composti vegetali idrosolubili e alcune molecole di olio essenziale, che le conferiscono un profumo delicato e proprietà terapeutiche. L'idrolato di rosa offre un profilo aromatico simile, ma ha una formulazione più diluita a base di acqua.
L'idrolato di rosa viene spesso utilizzato nella cura della pelle come tonico, nebulizzatore per il viso o ingrediente nelle formulazioni cosmetiche grazie alle sue qualità idratanti, lenitive e rinfrescanti.
Ciascuno di questi liquidi derivati dalla rosa può essere prodotto mediante estrazione a ultrasuoni e presenta caratteristiche e benefici unici, che lo rendono un ingrediente prezioso in ambito culinario, cosmetico e terapeutico.
L'estrazione a ultrasuoni viene utilizzata per isolare i composti bioattivi dalle piante.
Composti bioattivi negli estratti botanici
I composti bioattivi sono sostanze chimiche presenti in natura in piante, animali e altri organismi che hanno effetti sui tessuti viventi. Svolgono un ruolo importante nella promozione della salute e nella prevenzione delle malattie. Questi composti possono essere classificati in diverse categorie in base alla loro struttura chimica e alle loro funzioni biologiche. Ecco i principali tipi di composti bioattivi:
- Polifenoli
I polifenoli sono un gruppo eterogeneo di composti noti per le loro proprietà antiossidanti. Possono essere ulteriormente suddivisi in diverse classi:
Flavonoidi: comprende flavonoli (ad esempio, quercetina), flavoni (ad esempio, luteolina), flavanoni (ad esempio, esperidina), flavanoli (ad esempio, catechine), isoflavoni (ad esempio, genisteina) e antociani (ad esempio, cianidina).
Acidi fenolici: comprende gli acidi idrossibenzoici (ad esempio, l'acido gallico) e gli acidi idrossicinnamici (ad esempio, l'acido caffeico).
Tannini: tannini condensati (proantocianidine) e tannini idrolizzabili (gallotannini).
Stilbeni : Il resveratrolo è lo stilbene più noto.
Lignani: si trovano nei semi, in particolare nei semi di lino (ad esempio, il secoisolariciresinolo). - Terpenoidi
I terpenoidi, noti anche come isoprenoidi, derivano da unità isopreniche a cinque atomi di carbonio e comprendono:
Carotenoidi: comprende i caroteni (ad esempio, il β-carotene) e le xantofille (ad esempio, luteina, zeaxantina).
Monoterpeni: come il limonene e il mentolo.
Sesquiterpeni: come la curcumina.
Diterpeni: come il taxolo.
Triterpeni: come le saponine e gli steroli (ad esempio, il β-sitosterolo).
Tetraterpeni: come il licopene e l'astaxantina. - Alcaloidi
Gli alcaloidi sono composti contenenti azoto che spesso hanno effetti fisiologici pronunciati:
Alcaloidi pirrolidinici e piperidinici: come la nicotina.
Alcaloidi tropanici: come l'atropina e la cocaina.
Alcaloidi chinolinici: come il chinino.
Alcaloidi isochinolinici: come la morfina e la codeina.
Alcaloidi indolici: come la stricnina e la reserpina.
Alcaloidi imidazolici: come la pilocarpina.
Alcaloidi piridinici: come la piperina. - Glicosidi
I glicosidi sono costituiti da una parte zuccherina legata a una parte non zuccherina (aglicone). Comprendono:
Glicosidi cardiaci : Come la digossina.
Glicosidi antrachinonici : Come l'aloina.
Glicosidi flavonoidi : Quando l'aglicone è un flavonoide (ad esempio, la rutina). - Saponine
Le saponine sono glicosidi con proprietà simili al sapone:
Saponine steroidee: si trovano in piante come l'igname (ad esempio, la diosgenina).
Saponine triterpenoidi: si trovano nei legumi (ad esempio, le saponine della soia). - Composti dello zolfo organico
Questi composti contengono zolfo e hanno notevoli benefici per la salute:
Glucosinolati : Si trovano nelle verdure crucifere (ad esempio, il sulforafano).
Tiosolfinati : Come l'allicina dell'aglio. - Vitamine
Le vitamine sono composti organici necessari in piccole quantità per la salute:
Vitamine liposolubili: comprende le vitamine A (retinoidi), D (calciferoli), E (tocoferoli e tocotrienoli) e K (fillochinone e menachinoni).
Vitamine idrosolubili: comprende le vitamine del complesso B (ad esempio, B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) e la vitamina C (acido ascorbico). - acidi grassi
Gli acidi grassi, soprattutto quelli essenziali, svolgono un ruolo fondamentale per la salute:
Acidi grassi Omega-3: come l'acido eicosapentaenoico (EPA) e l'acido docosaesaenoico (DHA).
Acidi grassi Omega-6: come l'acido linoleico (LA) e l'acido arachidonico (AA). - Peptidi e proteine
I peptidi e le proteine bioattive hanno diversi effetti fisiologici:
Peptidi antimicrobici : Come le defensine.
Inibitori enzimatici : Come gli ACE-inibitori delle proteine del latte. - polisaccaridi
I polisaccaridi hanno proprietà immunomodulanti e altri benefici per la salute:
β-Glucani: si trovano nell'avena e nei funghi.
Glicosaminoglicani: come l'acido ialuronico e il condroitin solfato.
Ciascuno di questi composti bioattivi offre un'ampia gamma di benefici, dall'attività antiossidante agli effetti antinfiammatori. La sonicazione è una tecnica altamente efficiente per isolare questi composti bioattivi dalle piante.
Letteratura / Riferimenti
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- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. Journal of Food Science and Technology (February 2018) 55(2):658–666.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Elez Garofulić, I., Zorić, Z., Pedisić, S., Brnčić, M. and Dragović-Uzelac, V. (2018): UPLC-MS2 Profiling of Blackthorn Flower Polyphenols Isolated by Ultrasound-Assisted Extraction. Journal of Food Science, 83, 2018. 2782-2789.
Hielscher Ultrasonics produce omogeneizzatori a ultrasuoni ad alte prestazioni da laboratorio a dimensioni industriali.