Bloemen extractie – Milde verwerking, hoge opbrengst door Sonicatie
Of je nu een absolue, bloemenwater of bloesemhydrolaat wilt maken, sonicatie helpt je om de opbrengst van je bloemenextract te verhogen. Leer waarom sonicatie de ideale extractietechniek is om de delicate biomoleculen en essentiële oliën uit bloemen en bloemblaadjes te isoleren.
Sonificatie als ideale extractietechniek voor biomoleculen en etherische oliën uit bloemen en bloesems
Omdat bloemen veel geurige, smaakvolle en therapeutisch actieve bestanddelen bevatten, die kunnen worden gebruikt als ingrediënten voor geneesmiddelen, voedingsmiddelen, cosmetica en voedingssupplementen, zijn ze een zeer begeerde grondstof voor krachtige extracten. Ultrasone extractie is een krachtige techniek om de gewenste stoffen uit bloemen te isoleren. Bloemen zijn dus een zeer delicaat onderdeel van een plant en vereisen een dienovereenkomstige zorgvuldige behandeling. Hier komen de milde extractieomstandigheden van ultrasoon naar voren. Als niet-thermische, nauwkeurig controleerbare extra methode levert ultrasoonbehandeling een hoge opbrengst aan bloemenextracten op. Uitstekende extractkwaliteit en hoge efficiëntie zijn de belangrijkste kenmerken van ultrasone botanische extractie.
Ultrasone homogenisator van het sonde-type UP200Ht voor de bereiding van geurextracten van bloemen.
Rozenwater door Sonicatie – Een stap-voor-stap instructie
Om rozenwater te bereiden zoals in de bovenstaande videoclip wordt gedemonstreerd, volg je de hier beschreven instructies:
- Selecteer om te beginnen voorzichtig verse rozen (Rosa damascena) en verwijder de bloemblaadjes van de stamper. Snijd de bloemblaadjes in kleinere stukjes 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 de grote 10 bloemblaadjes en 200 ml water.
- Stel de UP200Ht sonicator in: Monteer de sonotrode S26d14 stevig. Omdat bloemblaadjes een zeer delicaat plantendeel zijn, stellen we de amplitude in op 70% zodat alle biomoleculen behouden blijven tijdens de ultrasone extractieprocedure.
- Dompel de sonde in het glazen bekerglas en zet de sonicator aan. Sonificeer gedurende ongeveer 90 seconden.
- Filtreer het mengsel na sonicatie om vaste resten te verwijderen en helder en geurig rozenwater te verkrijgen.
- Verzamel het rozenwater in steriele potten en bewaar het op een koele, donkere plek om de kwaliteit te behouden en de houdbaarheid te verlengen.
- Gebruik het rozenwater voor culinaire of cosmetische toepassingen.
Sonicator UP400ST voor botanische extractie en rotor-verdamper voor nabewerking/concentratie van het extract.
Ultrasone bloesemextractie
- roos
- jasmijn
- paardenbloem
- kersenbloesem
- lila
- lavendel
- vlierbloesem
- malve
- salie
- kamille
- magnolia
- madeliefjes
- kastanjebloesem
- passiebloem
- oranjebloesem
- goudsbloem
- echinacea/bloembloem
- Zwarte sprinkhaan / robinia
- zeedistel
- ribkruid
Ultrasone afzuiging UP200Ht gebruikt voor de extractie van paardenbloemen
Extractie van etherische oliën met Sonicatie
Ultrasoon geassisteerde hydrodistillatie is een geavanceerde extractietechniek die traditionele hydrodistillatie combineert met ultrasone technologie. Deze methode maakt gebruik van ultrasone golven om cavitatie te creëren, waarbij kleine met damp gevulde belletjes worden gevormd die imploderen en microjets en turbulentie genereren. Deze effecten verbeteren de afbraak van deeltjes, het kraken van het oppervlak en het mengen, waardoor de massaoverdracht aanzienlijk verbetert.
Het proces bevat ook bulkverwarming, wat de verdamping van water versnelt en de warmteoverdracht verbetert. Deze gecombineerde aanpak vermindert de extractietijd, het energieverbruik en het gebruik van oplosmiddelen, waardoor ultrasoon geassisteerde hydrodistillatie efficiënter en milieuvriendelijker is dan conventionele methoden.
De belangrijkste voordelen van ultrasoon geassisteerde hydrodistillatie zijn onder andere:
- Hogere extractie-efficiëntie: Verbeterde afgifte van essentiële oliën en waardevolle bioactieve bestanddelen.
- Minder tijd en energie: Kortere extractietijden en lager energieverbruik.
- Verbeterde kwaliteit: Behoud van de integriteit van de samenstelling door voorzichtige verwerkingsomstandigheden.
- Operationele voordelen: Veilige werking, kortere opstarttijd, kleinere apparatuur en minder processtappen.
Scanning electron micrographs (SEM) van Satureja bladeren: (A) na hydrodistillatie gedurende 4 uur, en (B) na sono-clevenger behandeling gedurende 60 min.
Studie en afbeeldingen: Rasouli et al., 2021
De vergelijkende SEM-afbeeldingen hierboven tonen de celstructuur van Satureja-bladeren behandeld met hydrodistillatie (links) en ultrasoon geassisteerde hydrodistillatie (rechts) en onthullen de aanzienlijk efficiëntere verstoring van de celwanden door de ultrasone behandeling. Als gevolg hiervan verbetert ultrasone hydrodistillatie de extractie van essentiële olie met ongeveer 40% vergeleken met conventionele hydrodistillatie.
Sonicatoren voor de productie van bloemenextracten
Hielscher sonicators staan bekend om hun uitmuntendheid in de productie van bloemen en bloesems, vooral vanwege hun geavanceerde homogenisatie- en extractiecapaciteiten. We bieden sonicators in alle maten en verwerkingscapaciteiten – van 50 watt tot 16.000 watt per sonicator – Hielscher ultrasone machines met hoge prestaties vergemakkelijken de efficiënte en nauwkeurige extractie van bioactieve stoffen, essentiële oliën en geuren uit botanische materialen. Door gebruik te maken van ultramoderne ultrasoontechnologie zorgen Hielscher ultrasone apparaten voor een optimale opbrengst en kwaliteit van extracten, waardoor ze onmisbaar zijn voor de productie van hoogwaardige plantaardige stoffen, geuren, actieve ingrediënten en voedingssupplementen. Bovendien zijn ze door hun robuuste ontwerp en gebruiksvriendelijke interface ideaal voor kwaliteitsbeoordeling en leveren ze betrouwbare en reproduceerbare resultaten in zowel onderzoeks- als industriële toepassingen.
- hoog rendement
- ultramoderne technologie
- betrouwbaarheid & robuustheid
- instelbare, nauwkeurige procesregeling
- batch & inline
- voor elk volume
- intelligente software
- slimme functies (bijv. programmeerbaar, dataprotocollering, afstandsbediening)
- eenvoudig en veilig te bedienen
- gering onderhoud
- CIP (clean-in-place)
Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit Made in Germany
Hielscher ultrasone machines staan bekend om hun hoge kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening zorgen voor een soepele integratie van onze ultrasoonapparatuur in industriële faciliteiten. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.
Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasone apparaten met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
Neem contact met ons op! / Vraag het ons!
Ultrasone extractieprocessen kunnen lineair worden geschaald naar elke productiecapaciteit. Ultrasone extractors kunnen zowel in batch als inline worden gebruikt.
Wetenswaardigheden
Wat is het verschil tussen rozenwater, rozenabsoluut en rozen hydrolaat?
Rozenwater, rozenabsoluut en rozen hydrolaat zijn allemaal afgeleid van rozen, maar ze verschillen in hun productiemethoden en chemische samenstelling.
Rozenwater: Rozenwater is een bijproduct van het stoomdestillatieproces dat wordt gebruikt om essentiële olie van rozen te extraheren. Het bevat de in water oplosbare bestanddelen van de rozenblaadjes en geeft een delicate bloemengeur en -smaak. Rozenwater wordt vaak gebruikt in culinaire toepassingen, huidverzorgingsproducten en aromatherapie vanwege de aangename geur en mogelijke voordelen voor de gezondheid.
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon versterkte hydrodistillatie!
Absolute roos: Roos absolue is een aromatische olie die geëxtraheerd wordt uit rozenblaadjes door middel van solventextractie, meestal met hexaan of een ander oplosmiddel. Deze methode is efficiënter voor het extraheren van de geurstoffen uit de bloemblaadjes, wat resulteert in een zeer geconcentreerde en geurige olie.
Roos absolue wordt vaak gebruikt in parfums en hoogwaardige cosmetische producten vanwege de intense en langdurige bloemengeur.
Rozenhydrolaat (Rozenbloesemwater):
Rozen hydrolaat, ook bekend als rozen bloemen water, rozen hydrosol of rozen destillaat, is het water dat overblijft na stoomdestillatie van rozenblaadjes om de essentiële olie van rozen te extraheren. Het bevat in water oplosbare plantaardige bestanddelen en een deel van de essentiële oliemoleculen, waardoor het een milde geur en therapeutische eigenschappen heeft. Rozen hydrolaat biedt een vergelijkbaar aromaprofiel, maar heeft een meer verdunde formule op waterbasis.
Rozenhydrolaat wordt vaak gebruikt in huidverzorging als toner, gezichtsmist of ingrediënt in cosmetische formules vanwege de hydraterende, verzachtende en verfrissende eigenschappen.
Elk van deze van rozen afgeleide vloeistoffen kan worden gemaakt door middel van ultrasone extractie en heeft unieke kenmerken en voordelen, waardoor ze een kostbaar ingrediënt zijn in culinaire, cosmetische en therapeutische toepassingen.
Ultrasone extractie wordt gebruikt om bioactieve stoffen uit planten te isoleren.
Bioactieve bestanddelen in plantenextracten
Bioactieve stoffen zijn natuurlijk voorkomende chemische stoffen die gevonden worden in planten, dieren en andere organismen en die effecten hebben op levende weefsels. Ze spelen een belangrijke rol in gezondheidsbevordering en ziektepreventie. Deze stoffen kunnen grofweg worden ingedeeld in verschillende categorieën op basis van hun chemische structuur en biologische functies. Dit zijn de belangrijkste soorten bioactieve stoffen:
- polyfenolen
Polyfenolen zijn een diverse groep verbindingen die bekend staan om hun antioxiderende eigenschappen. Ze kunnen verder worden onderverdeeld in verschillende klassen:
Flavonoïden: 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 hydroxycinnamische zuren (bijv. cafeïnezuur).
Tannines : Gecondenseerde tannines (proanthocyanidines) en hydrolyseerbare tannines (gallotannines).
Stilbenen : Resveratrol is het bekendste stilbeen.
Lignanen : Gevonden in zaden, vooral lijnzaad (bijv. secoisolariciresinol). - terpenoïden
Terpenoïden, ook bekend als isoprenoïden, zijn afgeleid van vijf-koolstof isopreen eenheden en omvatten:
Carotenoïden: Bevat carotenen (bijv. β-caroteen) en xanthofylen (bijv. luteïne, zeaxanthine).
Monoterpenen: zoals limoneen en menthol.
Sesquiterpenen : Zoals curcumine.
Diterpenen : Zoals taxol.
Triterpenen: zoals saponinen en sterolen (bijvoorbeeld 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.
Chinoline-alkaloïden: Zoals kinine.
Isoquinoline alkaloïden: 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.
Anthrachinonglycosiden : Zoals aloïne.
Flavonoïde glycosiden : Wanneer het aglucon een flavonoïde is (bijv. rutine). - Saponinen
Saponinen zijn glycosiden met zeepachtige eigenschappen:
Steroïdale saponinen: Gevonden in planten zoals yams (bijv. diosgenine).
Triterpenoïde saponinen : Gevonden in peulvruchten (bijv. sojasaponinen). - Organische zwavelverbindingen
Deze verbindingen bevatten zwavel en hebben opmerkelijke voordelen voor de gezondheid:
Glucosinolaten : Gevonden 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: Bevat vitamine A (retinoïden), D (calciferolen), E (tocoferolen en tocotriënolen) en K (fylloquinon en menaquinonen).
In water oplosbare vitaminen: Bevat vitaminen van het B-complex (bijv. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) en vitamine C (ascorbinezuur). - vetzuren
Vetzuren, vooral 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 verschillende fysiologische effecten:
Antimicrobiële peptiden: Zoals defensines.
Enzymremmers : Zoals ACE-remmers uit melkeiwitten. - polysachariden
Polysachariden hebben immunomodulerende en andere voordelen voor de gezondheid:
β-Glucanen: Gevonden in haver en paddenstoelen.
Glycosaminoglycanen: zoals hyaluronzuur en chondroïtinesulfaat.
Elk van deze bioactieve stoffen biedt een breed scala aan voordelen, van antioxidantactiviteit tot ontstekingsremmende effecten. Sonificatie is een zeer efficiënte techniek om deze bioactieve stoffen 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.
Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van lab naar industrieel formaat.