Bloemenextractie – milde verwerking, hoge opbrengsten door sonicatie

Of u nu een absolue, water met een bloemeninfusie of bloesemhydrolaat wilt maken, sonicatie helpt u de opbrengst van uw bloemenextract te verhogen. Ontdek waarom sonicatie de ideale extractietechniek is om de delicate biomoleculen en etherische oliën uit bloemen en bloemblaadjes te isoleren.

Sonicatie als ideale extractietechniek voor biomoleculen en etherische oliën uit bloemen en bloesems

Omdat bloemen veel geurige, smaakvolle en therapeutisch actieve verbindingen bevatten die als ingrediënten voor geneesmiddelen, voedingsmiddelen, cosmetica en voedingssupplementen kunnen worden gebruikt, zijn ze een zeer gewilde grondstof voor krachtige extracten. Ultrasone extractie is een krachtige techniek om de gewenste stoffen uit bloesems te isoleren. Bloemen zijn echter een zeer delicaat onderdeel van een plant en vereisen daarom een zorgvuldige behandeling. Hier komen de milde extractieomstandigheden van sonicatie naar voren. Als niet-thermische, nauwkeurig regelbare extractiemethode levert sonicatie hoge opbrengsten aan bloemenextracten op. Uitstekende extractkwaliteit en hoge efficiëntie zijn belangrijke kenmerken van ultrasone extractie van plantaardig materiaal.

In deze korte video demonstreren we de bereiding van rozenwater uit verse rozenblaadjes met de UP200Ht-sonicator met sonde. Ultrasone extractie van fytochemicaliën geldt als een geavanceerde methode die maximale efficiëntie biedt bij het isoleren van kwetsbare bioactieve stoffen en aromatische moleculen.

Rozenwater door sonicatie – een stapsgewijze instructie

Volg de hier beschreven instructie om rozenwater te bereiden zoals gedemonstreerd in de bovenstaande video:

Selecteer eerst zorgvuldig verse rozen (Rosa damascena) en verwijder de bloemblaadjes van de stamper. Snijd de bloemblaadjes in kleinere stukken om het oppervlak te vergroten.
Omdat we rozenwater willen maken, gebruiken we gezuiverd water als oplosmiddel.
Doe de bloemblaadjes in een glazen bekerglas en voeg water toe. In de video gebruiken we 10 grote bloemblaadjes en 200mL water.
Stel de sonicator UP200Ht op: zet de sonotrode S26d14 stevig vast. Omdat bloemblaadjes een zeer delicaat plantendeel zijn, stellen we de amplitude in op 70%, zodat alle biomoleculen tijdens de ultrasone extractieprocedure behouden blijven.
Dompel de sonde in het glazen bekerglas en schakel de sonicator in. Voer gedurende ongeveer 90 seconden sonicatie uit.
Filter het mengsel na de sonicatie om vaste resten te verwijderen, zodat u helder en geurig rozenwater verkrijgt.
Vang het rozenwater op in steriele bewaarbakjes en bewaar het op een koele, donkere plaats om de kwaliteit te behouden en de houdbaarheid te verlengen.
Gebruik het rozenwater voor culinaire of cosmetische toepassingen.

Ultrasoon extractieapparaat UP400St en rotatieverdamper voor extractie van plantaardig materiaal.

Sonicator UP400ST voor extractie van plantaardig materiaal en rotatieverdamper voor de nabewerking/concentratie van het extract.

Extractie van etherische oliën met sonicatie

Ultrasoon ondersteunde hydrodestillatie is een geavanceerde extractietechniek die traditionele hydrodestillatie combineert met ultrasone technologie. Deze methode gebruikt ultrasone golven om cavitatie te creëren, waarbij kleine, met damp gevulde belletjes ontstaan die imploderen en microjets en turbulentie genereren. Deze effecten bevorderen de afbraak van deeltjes, scheurvorming aan het oppervlak en menging, waardoor de snelheid van de massaoverdracht aanzienlijk toeneemt.
Het proces omvat ook verwarming van het volledige medium, wat de verdamping van water versnelt en de warmteoverdracht verbetert. Deze gecombineerde aanpak vermindert de extractietijd, het energieverbruik en het oplosmiddelengebruik, waardoor ultrasoon ondersteunde hydrodestillatie efficiënter en milieuvriendelijker is dan conventionele methoden.
Belangrijke voordelen van ultrasoon ondersteunde hydrodestillatie zijn:

Hogere extractie-efficiëntie: Verbeterde afgifte van etherische oliën en waardevolle bioactieve verbindingen.
Minder tijd en energie: Kortere extractietijden en lager energieverbruik.
Verbeterde kwaliteit: Behoud van de integriteit van verbindingen dankzij milde verwerkingsomstandigheden.
Operationele voordelen: Veilige werking, kortere opstarttijd, kleinere apparatuur en minder verwerkingsstappen.

Opnamen met een scanning-elektronenmicroscoop (SEM) van Satureja-bladeren: (A) na hydrodestillatie gedurende 4 uur en (B) na een sono-clevenger-behandeling gedurende 60 min.
Onderzoek en afbeeldingen: Rasouli et al., 2021

De bovenstaande vergelijkende SEM-opnamen tonen de celstructuur van Satureja-bladeren die met hydrodestillatie (links) en ultrasoon ondersteunde hydrodestillatie (rechts) zijn behandeld en laten zien dat ultrasone behandeling de celwanden aanzienlijk efficiënter openbreekt. Daardoor verbetert ultrasone hydrodestillatie de extractie van etherische oliën met ongeveer 40 % ten opzichte van conventionele hydrodestillatie.

Ontdek hoe u met ultrasone infusie uitzonderlijke smaakervaringen creëert! In deze video laten we zien hoe u met de Hielscher UP200Ht-sonicator een heerlijke azijn met vlierbloesemsmaak maakt. Bij krachtige sonicatie met een sonde extraheren ultrasone golven smaakstoffen en brengen ze deze efficiënter over in de vloeistof dan traditionele methoden. Ervaar een rijker aroma, een intensere smaak en snelle resultaten – perfect voor culinaire creaties. Ultrasone infusie werkt uiteraard met elk plantaardig aroma en met alle vloeistoffen, zoals dranken, sterkedranken, smaakmakers, sauzen en siropen.

Sonicators voor de productie van bloemenextracten

De sonicators van Hielscher staan bekend om hun uitmuntende prestaties bij de productie van bloemen en bloesems, met name dankzij hun geavanceerde homogenisatie- en extractiemogelijkheden. Met een aanbod van sonicators in alle afmetingen en verwerkingscapaciteiten – van 50 watt tot wel 16.000 watt per sonicator – maken de ultrasone apparaten van Hielscher met hoge prestaties efficiënte en nauwkeurige extractie van bioactieve verbindingen, etherische oliën en geurstoffen uit plantaardig materiaal mogelijk. Door geavanceerde ultrasone technologie toe te passen, zorgen de sonicators van Hielscher voor een optimale opbrengst en kwaliteit van extracten, waardoor ze onmisbaar zijn voor de productie van hoogwaardige plantaardige producten, geurstoffen, werkzame bestanddelen en voedingssupplementen. Bovendien maken hun robuuste ontwerp en gebruiksvriendelijke interface ze ideaal voor kwaliteitsbeoordeling, waarbij ze betrouwbare en reproduceerbare resultaten leveren in zowel onderzoeks- als industriële toepassingen.

Waarom Hielscher Ultrasonics?

hoge efficiëntie
geavanceerde technologie
betrouwbaarheid & robuustheid
instelbare, nauwkeurige procesregeling
batch & inline
voor elk volume
intelligente software
slimme functies (bijv. programmeerbaarheid, gegevensregistratie, afstandsbediening)
eenvoudig en veilig te bedienen
onderhoudsarm
CIP (reiniging ter plaatse)

Ontwerp, productie en advies – kwaliteit uit Duitsland

De ultrasone apparaten van Hielscher staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening maken een soepele integratie van onze ultrasone apparaten in industriële installaties mogelijk. De ultrasone apparaten van Hielscher kunnen zware omstandigheden en veeleisende omgevingen gemakkelijk aan.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op ultrasone apparaten met hoge prestaties met geavanceerde technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de ultrasone apparaten van Hielscher CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

In deze presentatie laten we u kennismaken met de productie van plantaardige extracten. We leggen uit welke uitdagingen er zijn bij het produceren van hoogwaardige plantaardige extracten en hoe een sonicator u kan helpen deze te overwinnen. Deze presentatie laat zien hoe ultrasone extractie werkt. U leert welke voordelen een sonicator bij extractie biedt en hoe u een ultrasone extractor in uw extractproductie kunt integreren.

Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!

Overwin het knelpunt bij de extractie van plantaardig materiaal met Hielscher Ultrasonics! Ultrasone extractie kan lineair worden opgeschaald naar elke productieomvang.

Ultrasone extractieprocessen kunnen lineair worden opgeschaald naar elke productiecapaciteit. Ultrasone extractieapparaten kunnen in batch- en inlinemodus worden gebruikt.

Verwante onderwerpen

Wetenswaardigheden

Wat is het verschil tussen rozenwater, rozenabsolue en rozenhydrolaat?

Rozenwater, rozenabsolue en rozenhydrolaat zijn allemaal afkomstig van rozen, maar verschillen in hun productiemethoden en chemische samenstelling.

Rozenwater: Rozenwater is een bijproduct van het stoomdestillatieproces dat wordt gebruikt om etherische rozenolie te extraheren. Het bevat de wateroplosbare bestanddelen van de rozenblaadjes, die een delicate bloemengeur en -smaak geven. Rozenwater wordt vanwege zijn aangename geur en mogelijke gezondheidsvoordelen veel gebruikt in culinaire toepassingen, huidverzorgingsproducten en aromatherapie.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon geïntensiveerde hydrodestillatie!

Rozenabsolue: Rozenabsolue is een aromatische olie die door oplosmiddelextractie uit rozenblaadjes wordt gewonnen, meestal met hexaan of een ander oplosmiddel. Deze methode is efficiënter voor het extraheren van de geurige verbindingen uit de bloemblaadjes en levert een sterk geconcentreerde en geurige olie op.
Rozenabsolue wordt vanwege zijn intense en langdurige bloemengeur veel gebruikt in de parfumerie en in hoogwaardige cosmetische producten.

Rozenhydrolaat (rozenbloemenwater):
Rozenhydrolaat, ook bekend als rozenbloemenwater, rozenhydrosol of rozendestillaat, is het water dat overblijft na stoomdestillatie van rozenblaadjes om etherische rozenolie te extraheren. Het bevat wateroplosbare plantaardige verbindingen en een deel van de moleculen van de etherische olie, waardoor het een milde geur en therapeutische eigenschappen heeft. Rozenhydrolaat biedt een vergelijkbaar aromaprofiel, maar heeft een sterker verdunde formulering op waterbasis.
Rozenhydrolaat wordt vanwege zijn hydraterende, verzachtende en verfrissende eigenschappen vaak gebruikt in huidverzorging als toner, gezichtsspray of ingrediënt in cosmetische formuleringen.

Elk van deze van rozen afgeleide vloeistoffen kan door ultrasone extractie worden vervaardigd en heeft unieke kenmerken en voordelen, waardoor ze waardevolle ingrediënten zijn voor culinaire, cosmetische en therapeutische toepassingen.

Ultrasone extractie is de meest effectieve techniek voor de productie van hoogwaardige plantenextracten. Hielscher Ultrasonics produceert de meest geavanceerde sonicators voor vloeistofverwerking, zoals extractie van plantaardig materiaal.

Ultrasone extractie wordt gebruikt om bioactieve verbindingen uit planten te isoleren.

Bioactieve verbindingen in plantenextracten

Bioactieve verbindingen zijn van nature voorkomende chemische stoffen in planten, dieren en andere organismen die effecten hebben op levende weefsels. Ze spelen een belangrijke rol bij gezondheidsbevordering en ziektepreventie. Deze verbindingen kunnen op basis van hun chemische structuren en biologische functies in verschillende categorieën worden ingedeeld. Dit zijn de belangrijkste typen bioactieve verbindingen:

Polyfenolen
Polyfenolen zijn een diverse groep verbindingen die bekendstaan om hun antioxiderende eigenschappen. Ze kunnen verder worden onderverdeeld in verschillende klassen:
Flavonoïden: Omvat flavonolen (bijv. quercetine), flavonen (bijv. luteoline), flavanonen (bijv. hesperidine), flavanolen (bijv. catechinen), isoflavonen (bijv. genisteïne) en anthocyanen (bijv. cyanidine).
Fenolzuren : Omvat hydroxybenzoëzuren (bijv. galluszuur) en hydroxykaneelzuren (bijv. cafeïnezuur).
Tanninen: Gecondenseerde tanninen (proanthocyanidinen) en hydrolyseerbare tanninen (gallotanninen).
Stilbenen: Resveratrol is het bekendste stilbeen.
Lignanen: Aanwezig in zaden, vooral lijnzaad (bijv. secoisolariciresinol).
Terpenoïden
Terpenoïden, ook bekend als isoprenoïden, zijn afgeleid van isopreeneenheden met vijf koolstofatomen en omvatten:
Carotenoïden: Omvat carotenen (bijv. β-caroteen) en xanthofyllen (bijv. luteïne, zeaxanthine).
Monoterpenen: Zoals limoneen en menthol.
Sesquiterpenen: Zoals curcumine.
Diterpenen: Zoals taxol.
Triterpenen: Zoals saponinen en sterolen (bijv. β-sitosterol).
Tetraterpenen: Zoals lycopeen en astaxanthine.
Alkaloïden
Alkaloïden zijn stikstofhoudende verbindingen die vaak uitgesproken fysiologische effecten hebben:
Pyrrolidine- en piperidinealkaloïden : Zoals nicotine.
Tropaanalkaloïden : Zoals atropine en cocaïne.
Chinolinealkaloïden : Zoals kinine.
Isochinolinealkaloïden : Zoals morfine en codeïne.
Indoolalkaloïden : Zoals strychnine en reserpine.
Imidazoolalkaloïden : Zoals pilocarpine.
Pyridinealkaloïden : Zoals piperine.
Glycosiden
Glycosiden bestaan uit een suikergedeelte dat gebonden is aan een niet-suikergedeelte (aglycon). Ze omvatten:
Hartglycosiden : Zoals digoxine.
Antrachinonglycosiden : Zoals aloïne.
Flavonoïdeglycosiden : Waarbij het aglycon een flavonoïde is (bijv. rutine).
Saponinen
Saponinen zijn glycosiden met zeepachtige eigenschappen:
Steroïdale saponinen : Aanwezig in planten zoals yams (bijv. diosgenine).
Triterpenoïde saponinen : Aanwezig in peulvruchten (bijv. sojasaponinen).
Organische zwavelverbindingen
Deze verbindingen bevatten zwavel en hebben aanzienlijke gezondheidsvoordelen:
Glucosinolaten : Aanwezig in kruisbloemige groenten (bijv. sulforafaan).
Thiosulfinaten : Zoals allicine uit knoflook.
Vitaminen
Vitaminen zijn organische verbindingen die in kleine hoeveelheden nodig zijn voor de gezondheid:
Vetoplosbare vitaminen : Omvat vitamine A (retinoïden), D (calciferolen), E (tocoferolen en tocotriënolen) en K (fyllochinon en menachinonen).
Wateroplosbare vitaminen : Omvat vitaminen van het B-complex (bijv. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) en vitamine C (ascorbinezuur).
Vetzuren
Vetzuren, met name essentiële vetzuren, spelen een cruciale rol in de gezondheid:
Omega-3-vetzuren : Zoals eicosapentaeenzuur (EPA) en docosahexaeenzuur (DHA).
Omega-6-vetzuren : Zoals linolzuur (LA) en arachidonzuur (AA).
Peptiden en eiwitten
Bioactieve peptiden en eiwitten hebben uiteenlopende fysiologische effecten:
Antimicrobiële peptiden : Zoals defensinen.
Enzymremmers : Zoals ACE-remmers uit melkeiwitten.
Polysachariden
Polysachariden hebben immunomodulerende en andere gezondheidsvoordelen:
β-Glucanen : Aanwezig in haver en paddenstoelen.
Glycosaminoglycanen : Zoals hyaluronzuur en chondroïtinesulfaat.

Elk van deze bioactieve verbindingen biedt een breed scala aan voordelen, van antioxiderende activiteit tot ontstekingsremmende effecten. Sonicatie is een zeer efficiënte techniek om deze bioactieve verbindingen uit planten te isoleren.

Literatuur / Referenties

Turrini, F.; Beruto, M.; Mela, L.; Curir, P.; Triglia, G.; Boggia, R.; Zunin, P.; Monroy, F. (2021): Ultrasound-Assisted Extraction of Lavender (Lavandula angustifolia Miller, Cultivar Rosa) Solid By-Products Remaining after the Distillation of the Essential Oil. Applied Sciences 11, 2021.
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.