파워 초음파를 이용한 로즈마리 추출

로즈마리는 생리 활성 화합물과 에센셜 오일이 풍부한 향긋한 상록 허브로 의약품, 식품 및 화장품에 사용됩니다. 초음파 추출은 로즈마리 및 기타 허브에서 생체 활성 화합물과 에센셜 오일을 분리하는 부드럽지만 매우 효율적인 기술입니다. 초음파 추출은 짧은 처리 시간 내에 더 높은 수율과 우수한 추출물 품질을 제공합니다.

초음파를 이용한 로즈마리 추출물 생산

초음파 발생기는 식물 추출물 생산과 관련하여 매우 효율적입니다. 초음파는 온화한 비열 추출 기술로, 식물에서 섬세한 생체 활성 분자를 부드럽게 처리하고 분리할 수 있습니다. 초음파 처리는 순전히 기계적 힘만 적용하기 때문에 열에 민감한 분자의 손상이 방지됩니다. 이를 통해 수많은 생체 활성 화합물을 포함하는 전체 스펙트럼 추출물을 준비할 수 있으며, 이들은 서로 상호 작용하여 소위 측근 효과를 초래합니다. 예를 들어, 초음파 로즈마리 추출물에는 카르노산, 카르노솔, 로즈마린산, 올레아놀산, 우르솔산, 장뇌, 1,8-시네올, p-쿠마르산 및 카페산과 같은 생체 활성 분자가 다량 함유되어 있습니다.
로즈마리 추출물을 생산하기 위해 로즈마리 식물(Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis)의 바늘 모양 잎에서 생체 활성 화합물을 분리합니다. 그것은 일반적으로 식품 및 화장품 산업에서 천연 방부제 및 향료로 사용됩니다.
 

로즈마리 추출물에는 항염증, 항균 및 항암 특성이 있는 것으로 밝혀진 카르노식산, 로즈마린산과 같은 항산화제를 포함한 여러 생체 활성 화합물이 포함되어 있습니다. 이러한 특성으로 인해 로즈마리 추출물은 식품의 신선도와 품질을 보존하는 데 유용할 뿐만 아니라 건강 보조 식품 및 자연 요법에 잠재적인 건강상의 이점을 제공합니다.
식품 산업에서 로즈마리 추출물은 유통 기한을 연장하고 산화를 방지하기 위해 가공육, 구운 식품 및 스낵 식품에 첨가되는 경우가 많습니다. 또한 소스, 드레싱 및 마리네이드에 천연 향료로 사용됩니다.
화장품 산업에서 로즈마리 추출물은 항산화 및 항염증 특성으로 인해 스킨케어 및 헤어케어 제품에 사용되어 피부와 모발을 보호하고 영양을 공급하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 일부 화장품의 천연 향료 및 착색제로 사용됩니다.

세포벽 파괴의 메커니즘 (a) 캐비테이션으로 인한 세포벽의 파괴. (b) 세포 구조로의 용매의 확산.
(Shirsath et al., 2012에서 발췌한 그래픽)

로즈마리 추출물의 생산은 프로브 형 초음파기를 사용하여 어떻게 이루어 집니까?

프로브 형 초음파를 사용하여 로즈마리 추출물을 생산하려면 일반적으로 다음 단계가 필요합니다.

1. 로즈마리의 준비: 로즈마리 잎은 깨끗이 씻고 말린 다음 빻아서 고운 가루로 만듭니다.
2. 추출: 지상 로즈마리 분말은 에탄올 또는 물과 같은 용매와 혼합되고, 혼합물은 프로브 형 초음파를 사용하여 초음파 처리됩니다. 초음파는 고주파 음파를 사용하여 캐비테이션 버블을 생성하여 식물 물질을 분해하고 활성 화합물을 방출하는 데 도움이됩니다.
3. 여과: 혼합물을 여과하여 남아 있는 식물 물질을 제거하고 액체 추출물을 남깁니다.
4. 농도: 액체 추출물은 활성 화합물의 농도를 증가시키기 위해 회전 증발기 또는 다른 적절한 방법을 사용하여 농축됩니다.
5. 건조: 농축 추출물은 건조 분말 형태의 추출물을 생산하기 위해 분무 건조 또는 동결 건조(동결 건조)와 같은 적절한 방법을 사용하여 건조한다.
6. 포장: 그런 다음 건조 분말을 포장하여 사용할 준비가 될 때까지 서늘하고 건조한 곳에 보관합니다.

추출 과정에서 프로브 형 초음파를 사용하면 로즈마리 잎에서 활성 화합물을보다 효율적이고 효과적으로 추출 할 수 있으므로 유익한 화합물이 더 많이 농축 된 고품질 추출물을 얻을 수 있습니다. 또한 이 방법은 대규모로 사용할 수 있어 상업 생산에 적합합니다. Hielscher 초음파는 정확한 공정 매개 변수 제어와 추출 공정의 선형 확장을 허용하여 원하는 볼륨으로 확대 할 수 있습니다.

과학적으로 입증된 초음파 로즈마리 추출의 우수성

과학 연구 보고서에서 Dhoubi et al. (2020)은 Rosmarinus officinalis L. 추출물의 화학적 조성 및 항산화 효능에 대한 다양한 추출 방법의 영향을 조사합니다. 그들은 초 임계 유체 추출, Hielscher 초음파 장치 UIP1000hdT를 사용한 초음파 보조 추출 (UAE) 및 마이크로 웨이브 보조 추출 (MAE)의 세 가지 추출 방법을 비교합니다.

연구의 주요 내용:

• 저자들은 추출 방법이 로즈마리 추출물의 화학적 조성과 항산화 효능에 큰 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 초임계 유체 추출 및 마이크로파의 다른 두 추출 기술과 비교할 때 초음파 보조 추출이 최상의 결과를 제공했습니다.
• 에탄올을 함유 한 로즈마리의 초음파 추출물은 폴리 페놀이 매우 풍부했습니다.
• 초음파 처리를 통해, 더 높은 항산화 용량은 짧은 시간 추출 (10 분)에서 관찰되었다.

초음파 로즈마리 추출을 위한 프로토콜

초음파 보조 추출은 sonotrode (UIP1000hd, Hielscher 초음파, 아래 그림 참조)를 사용하여 프로브 형 초음파에서 수행되었습니다. 분말 로즈마리와 앱솔루트 에탄올(1:3 w/v)의 혼합물을 이중 재킷 반응기에 넣고 750W에서 10분 동안 초음파에 노출시켰습니다. 추출 온도는 25°C로 조절하였다. 초음파 추출물을 4000rpm에서 10분 동안 원심분리하였다. 상층액을 제거하고 회전식 진공 증발기를 사용하여 진공 하에서 농축하였다.

를 사용한 초음파 추출 설정 Hielscher 프로브 형 초음파기 UIP1000hdT 식물의 배치 추출용.
(사진: © Petigny et al., 2013)

특히, 초음파 추출은 침용에 비해 총 페놀 화합물, 플라보노이드 및 카로티노이드의 농도가 높고 항산화 활성이 더 높은 추출물을 생산했습니다. 또한 초음파 추출은 더 효율적인 방법이었고 더 짧은 시간에 더 많은 추출물 수율을 생산했습니다.
저자들은 추출 방법의 선택이 식품, 화장품 및 제약 산업에서 사용하기 위해 로즈마리 추출물을 생산할 때 고려해야 할 중요한 요소라고 결론지었습니다. 초음파 추출은 더 높은 수율로 더 강력하고 효율적인 추출물을 생산할 수 있는 유망한 추출 방법입니다.
연구팀은 다음과 같은 결론을 내렸다. “연구된 추출물 중 초음파로 추출된 로즈마리는 두 항산화 활성 분석에 따라 더 높은 항산화 활성을 나타냈습니다. 이는 더 높은 총 페놀 함량, 특히 카르노산과 로즈마린산 함량과 관련이 있습니다. 또한, 산화 스트레스에 노출된 섬유아세포 인간 세포에서 테스트한 결과, 당사의 초음파 추출물은 갈산 및 N-아세틸 시스테인에 비해 강력한 항산화 활성을 수행했습니다. 따라서 합성 항산화제를 대체하는 것을 목표로 하는 당사의 초음파로 제조된 로즈마리 추출물, 항산화제의 천연 공급원은 여러 산업 응용 분야에 관심이 있을 수 있습니다.”

로즈마리 추출물의 항산화 작용. 파란색 기둥: 60°C에서 증류수 사용; 주황색 기둥 : 초음파 처리 후.
(연구 및 그래픽: Suchkova et al., 2021)

로즈마리와 허브 추출을위한 고성능 초음파 발생기

Hielscher 초음파는 모든 힘과 크기의 고성능 초음파를 제조 및 공급합니다. 당사의 초음파 균질화기 및 추출기 포트폴리오는 휴대용 장치부터 상업용 대량의 인라인 처리를 위한 완전 산업용 생산 시스템에 이르기까지 다양합니다.

설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질

Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
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아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.