Ultrasoon-versterkte maceratie voor de extractie van aroma’s uit oliën

Maak van de traditionele maceratie van eetbare oliën een snel en uiterst efficiënt proces. In tegenstelling tot conventionele koude infusie, waarbij het weken kan duren om smaken te extraheren, versnelt ultrasone cavitatie de massaoverdracht, waardoor krachtige bioactieve stoffen en aromatische profielen binnen enkele minuten uit plantaardige grondstoffen worden gehaald.

Voor wie zijn aromatisering en maceratie door middel van ultrasone behandeling interessant?

Ultrasoon-ondersteunde maceratie zet wekenlange koude extractie om in een niet-thermische verwerking van slechts enkele minuten met een hoog rendement, waarbij het volledige spectrum aan aroma’s, antioxidanten en de biologische beschikbaarheid behouden blijven zonder dat er sprake is van afbraak door hitte.
Of u nu de productie van gastronomische olie opschaalt, cosmetica met een ‘clean label’ samenstelt of krachtige plantaardige extracten ontwikkelt: ultrasone behandeling levert consistente, schaalbare resultaten op en voorkomt tegelijkertijd microbiële risico’s en oxidatieverlies.

Voor wie is dit bedoeld:

Voedsel & Drankproducenten: Verwerk basisoliën binnen enkele minuten – in plaats van weken – tot hoogwaardige, antioxidantrijke gourmetoliën met intense, veelzijdige smaakprofielen.
Cosmetica & Huidverzorgingsmerken: Win delicate, warmtegevoelige plantaardige essences voor natuurlijke oliën, serums en balsems, waarbij vluchtige bestanddelen en actieve fytochemicaliën behouden blijven.
Kruidensupplement & Producenten van botanische extracten: Maximaliseer de opbrengst aan polyfenolen, etherische oliën en oleoharsen voor functionele voedingsmiddelen en voedingssupplementen door middel van een oplosmiddelvrije, niet-thermische verwerking.
Ambachtelijke dranken & Likeurfabrikanten: Zorg voor een snelle, gelijkmatige infusie van verse plantaardige ingrediënten in sterke dranken, tincturen en azijnen, en voorkom tegelijkertijd oxidatieve afbraak en bederf door micro-organismen.

Ontdek hoe ultrasone behandeling uw extractie versnelt!

Productie van hoogwaardige gearomatiseerde oliën door middel van ultrasone extractie

Omdat het een niet-thermisch proces is, is ultrasone behandeling de ideale oplossing voor hoogwaardige drageroliën (zoals extra vierge olijfolie, avocado- en zaadoliën). Het behoudt warmtegevoelige vluchtige stoffen, polyfenolen en etherische oliën die vaak verloren gaan tijdens thermische verwerking, wat resulteert in een gastronomisch product met een superieur aroma, een langere houdbaarheid en een verbeterde biologische beschikbaarheid.

Ultrasone maceratie en aromatisering

Ultrasone infusie versnelt de afgifte van fytochemicaliën en smaakstoffen uit plantaardige grondstoffen (kruiden, specerijen, fruit) rechtstreeks in eetbare oliën. Door de intense ultrasone cavitatie-effecten worden bioactieve stoffen homogeen verspreid in de oliematrix. Dit verbetert de consistentie van het product en verhoogt de biologische beschikbaarheid van gezondheidsbevorderende stoffen aanzienlijk, aangezien de olie deze lipofiele stoffen efficiënt oplost.

In deze presentatie laten we je kennismaken met de productie van botanische extracten. We leggen uit wat de uitdagingen zijn bij het produceren van botanische extracten van hoge kwaliteit en hoe een sonicator u kan helpen deze uitdagingen te overwinnen. Deze presentatie laat zien hoe ultrasone extractie werkt. U leert welke voordelen u kunt verwachten bij het gebruik van een sonicator voor extractie en hoe u een ultrasone extractor kunt implementeren in uw productie van extracten.

Ultrasone maceratie versus traditionele methoden

Traditionele maceratie is een passief proces “koud” infusieproces. Het plantmateriaal wordt in een oplosmiddel gedompeld en daarin laten staan, waardoor de delicate, vluchtige essences op natuurlijke wijze vrijkomen over een periode van enkele weken tot maanden. Hoewel hiermee hitteschade wordt voorkomen, verloopt het proces traag en wordt de kwaliteit vaak aangetast door oxidatie.

Bekijk de vergelijking: ultrasone extractie versus conventionele maceratie

De onderstaande video toont de superioriteit van ultrasone extractie ten opzichte van conventionele extractie van verse ribwortbladeren in water: terwijl bij conventionele maceratie 20 dagen nodig zijn om een krachtig extract te verkrijgen (wat vaak resulteert in een bruinachtige tint die wijst op oxidatieve afbraak), levert ultrasone extractie in slechts enkele seconden een diepgroen extract van hoge kwaliteit op.

In deze korte video vergelijken we ultrasone koudwaterextractie met de Hielscher UP200Ht sonicator met traditionele maceratie gedurende 20 dagen. Terwijl conventionele maceratie weken vergt om bioactieve stoffen uit verse ribkruidbladeren te extraheren, maakt ultrasone sonde-extractie deze stoffen in slechts enkele seconden vrij. Bij vergelijking van het traditioneel gemacereerde extract met het ultrasone extract, is het duidelijk dat het gesoneerde extract een diepgroene kleur heeft, terwijl het gemacereerde extract een bruinachtige tint vertoont, wat duidt op oxidatieve afbraak van de bioactieve bestanddelen.
De diepgroene kleur van het ultrasone ribkruidextract benadrukt de superieure efficiëntie van ultrasone technologie bij het produceren van een extract met een volledig spectrum. Ultrasone botanische extractie is sneller, krachtiger en efficiënter. De zeer efficiënte ultrasone extractie met de UP200Ht produceert een volledig spectrum extract van ribkruid.

Hoe zorgt ultrasone behandeling ervoor dat de maceratie intensiever verloopt?

Ultrasoon versnelt de maceratiestap aanzienlijk door intense micromixing en turbulentie toe te passen op het maceratiemengsel. Sonificatie kan de traditionele maceratie, die weken of maanden duurt, drastisch versnellen. – Dezelfde resultaten van smaakinfusie worden binnen een paar minuten bereikt. Als een niet-thermische, mechanische methode verhoogt ultrasone maceratie de massaoverdracht en behoudt het de warmte-labiele bioactieve verbindingen zoals vluchtige stoffen, polyfenolen en andere fytochemicaliën. Dit maakt ultrasone maceratie tot een unieke techniek voor een snelle, effectieve productie van maceraten van hoge kwaliteit.
Een ander voordeel van ultrasone maceratie is het gebruik van vers plantaardig materiaal. Bij traditionele maceratie kan vers materiaal worden gebruikt, maar dat is gevoelig voor microbieel bederf, omdat het botanische materiaal zeer lang in de olie moet blijven. Ultrasone maceratie is een snel proces van enkele minuten, waardoor er geen lange periode is voor microbiële groei. Bovendien is bekend dat ultrasone cavitatie microbiële cellen verstoort en inactiveert en zo bijdraagt aan de stabiliteit van het maceraat.

Gearomatiseerde oliën zoals extra vierge olijfolie of zonnebloemolie blijken een hogere stabiliteit te hebben omdat de toegevoegde antioxidanten uit de kruiden de primaire oxidatie van vetzuren verminderen. Oregano, tijm, hete chilipeper, knoflook, laurier, basilicum, olijfbladeren, salie, ribkruid, lavendel, rozemarijn, menthe, citroen, sinaasappel en andere vruchten, bladeren, bloemen, wortels, zaden en schors zijn rijk aan essentiële oliën, polyfenolen, flavonoïden en andere bioactieve verbindingen. Ultrasone maceratie en aromatisering is een effectieve, snelle en veilige methode om eetbare oliën op te waarderen, waardoor ze een hoger gehalte aan antioxidanten en polyfenolen, een verbeterde oxidatiestabiliteit en een rijk smaakprofiel krijgen.

Voordelen van ultrasone aromatisering:

Volledige smaakextractie
snelle procedure
Niet-thermisch, mild proces
oplosmiddelvrij

Het op smaak brengen en aromatiseren van eetbare oliën door middel van ultrasone maceratie is een krachtig en snel proces om oliën te veredelen en zogenaamde “gourmetoliën”. Dankzij een breder scala aan smaken voegt ultrasone aromatisering extra waarde toe aan olieproducten.

De video toont een extractieproces met de Hielscher UP400St sonde sonicator voor de extractie van gesneden en gedroogde rozemarijn in een water/ethanol mengsel onder koude temperaturen. De Hielscher UP400St is een ultrasone processor met hoge prestaties, ontworpen voor diverse toepassingen, waaronder monstervoorbereiding en extractieprocessen.

Industriële ultrasone apparaten voor de verwerking van plantaardige oliën

Krachtige ultrasone processors worden al veel gebruikt in de voedingsindustrie om aroma's en bioactieve stoffen te extraheren, om oliën te emulgeren met vloeistoffen op waterbasis of om verschillende materialen te homogeniseren. Voor gearomatiseerde eetbare oliën maakt de ultrasone extractie de productie mogelijk van hoogwaardige oliën met een intens, vol smaakprofiel. Tegelijkertijd overtuigt ultrasone maceratie en aromatisering als een snelle, handige, veilige en kosteneffectieve methode.
Voor ultrasonisch ondersteunde maceratie, smaakextractie en aromatisering kunnen hele specerijen (d.w.z. bladeren, bloemen, zaden, schors enz.), gemalen specerijen (d.w.z. poeder), essentiële oliën of oleohars worden gebruikt.
Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone apparaten, van laboratorium- en tafelmodellen tot industriële apparaten met een verwerkingscapaciteit van enkele tonnen per uur.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:

Batchvolume	Debiet	Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml	10 tot 200 ml/min	UP100H
10 tot 2000 ml	20 tot 400 ml/min	UP200Ht, UP400St
0.1 tot 20L	0.2 tot 4L/min	UIP2000hdT
10 tot 100 liter	2 tot 10 l/min	UIP4000hdT
n.v.t.	10 tot 100 l/min	UIP16000
n.v.t.	groter	cluster van UIP16000hdT

Neem contact met ons op! / Vraag het ons!

Literatuur/referenties

Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Effecten van ultrasone technologie op de kwalitatieve eigenschappen van Italiaanse extra vergine olijfolie. Voedingsmiddelen. 2021 Nov 22;10(11):2884.
Maarit J. Rein, Mathieu Renouf, Cristina Cruz-Hernandez, Lucas Actis-Goretta, Sagar K. Thakkar, Marcia da Silva Pinto (2013): Biobeschikbaarheid van bioactieve voedingsbestanddelen: een uitdagende reis naar bio-efficiëntie. British Journal of Clinical Pharmacology 2013 Mar; 75(3): 588-602.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch- en continue ultrasone extractie van Boldobladeren (Peumus boldus Mol.). Internationaal tijdschrift voor moleculaire wetenschap 14, 2013. 5750-5764.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Fytochemische profilering van bloem- en bladextracten van Sambucus nigra L. en hun antimicrobiële potentieel tegen ziekteverwekkers in amandelbomen. Internationaal Tijdschrift voor Moleculaire Wetenschappen, 2023.
Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Gepulseerde Ultrasone Extractie als Alternatieve Methode voor Conventionele Maceratie voor de Extractie van de Polyfenolische Fractie van Ribes nigrum knoppen: Een nieuwe categorie voedingssupplementen voorgesteld door het FINNOVER-project. Voedingsmiddelen. 8. 466; 2019
Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Beoordeling van de lay-out van de olijfolie-extractiefabriek met behulp van een ultrageluidmachine met hoog vermogen. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.

Verwante onderwerpen

Veelgestelde vragen over ultrasone maceratie & aromatisering

Wat is ultrasone maceratie en waarin verschilt deze van traditionele maceratie?

Ultrasone maceratie (ook wel ultrasone extractie genoemd) is een procesintensificatietechniek waarbij gebruik wordt gemaakt van geluidsgolven met hoge intensiteit om de extractie van smaakstoffen, etherische oliën en bioactieve fytochemicaliën uit plantaardige grondstoffen naar een oplosmiddel, zoals eetbare olie, te versnellen. In tegenstelling tot traditionele koude maceratie, die berust op langzame diffusie en weken of maanden kan duren, breekt ultrasone cavitatie de celwanden van planten snel af. Hierdoor komen de stoffen binnen enkele minuten of uren vrij, wat resulteert in een aanzienlijk sneller proces, een hogere opbrengst en een krachtiger extract.

Wat zijn de belangrijkste voordelen van het gebruik van ultrasone bewerking voor het toevoegen van smaak en aroma aan eetbare oliën?

Aromatisering met behulp van ultrasone golven biedt olieproducenten een aantal belangrijke voordelen:

Snelle verwerking: Verkort de infusietijd van weken tot minuten.
niet-thermisch & Oplosmiddelvrij: Behoudt warmtegevoelige vluchtige stoffen en delicate smaken zonder gebruik te maken van schadelijke oplosmiddelen.
Hogere opbrengst & Biologische beschikbaarheid: Zorgt ervoor dat polyfenolen, antioxidanten en etherische oliën optimaal worden geëxtraheerd, waardoor ze gelijkmatig door de oliematrix worden verspreid voor een betere opname.
Verbeterde stabiliteit: De uit planten (zoals rozemarijn of tijm) gewonnen natuurlijke antioxidanten helpen de primaire oxidatie van vetzuren te voorkomen, waardoor de houdbaarheid van de olie wordt verlengd.
Microbiologische veiligheid: Dit snelle proces beperkt het risico op bederf door micro-organismen tot een minimum, en ultrasone cavitatie kan helpen bij het inactiveren van bepaalde microbiële cellen.

Welke soorten eetbare oliën en plantaardige grondstoffen lenen zich het best voor ultrasone maceratie?

Ultrasone maceratie is zeer veelzijdig en werkt met vrijwel elke eetbare dragerolie, waaronder extra vierge olijfolie, avocado-olie, zonnebloemolie, koolzaadolie (canola) en kokosolie. Er kan een breed scala aan plantaardige ingrediënten worden geïnfuseerd, zoals basilicum, rozemarijn, tijm, chilipepers, knoflook, lavendel, vlierbloesem, citrusvruchten en diverse specerijen. Zowel verse als gedroogde plantendelen, evenals poeders en oleoharsen, kunnen effectief worden gebruikt.

Is ultrasone maceratie een niet-thermisch proces? Waarom is dit belangrijk?

Ja, ultrasone maceratie wordt beschouwd als een niet-thermische of “koud” verwerkingsmethode. Hoewel het proces zelf door de akoestische energie plaatselijk wat warmte kan genereren, wordt dit zorgvuldig geregeld om de temperatuur over het geheel genomen laag te houden, waardoor thermische afbraak van gevoelige verbindingen wordt voorkomen. Dit is cruciaal voor het extraheren van vluchtige aroma’s, etherische oliën en warmtegevoelige bioactieve stoffen (zoals bepaalde vitamines en antioxidanten) die anders bij traditionele, op warmte gebaseerde extractiemethoden zouden worden vernietigd of verdampen.

Hoe zorgt ultrasone maceratie voor een verbetering van de stabiliteit en houdbaarheid van gearomatiseerde oliën?

Ultrasone maceratie zorgt niet alleen voor het toevoegen van smaak, maar extraheert ook natuurlijke, antioxidantrijke stoffen (zoals polyfenolen en flavonoïden) uit plantaardige ingrediënten zoals rozemarijn, oregano en olijfbladeren, die rechtstreeks in de olie terechtkomen. Deze antioxidanten fungeren als natuurlijke conserveermiddelen door vrije radicalen te neutraliseren en de primaire oxidatie van de vetzuren in de olie aanzienlijk te verminderen, waardoor de oxidatieve stabiliteit van de olie wordt verbeterd en de houdbaarheid wordt verlengd.

Kan ultrasone maceratie worden opgeschaald van laboratoriumschaal naar volledige industriële productie?

Absoluut. Ultrasone extractietechnologie is volledig schaalbaar. Hielscher Ultrasonics biedt een compleet assortiment ultrasone apparaten, van compacte laboratoriumapparaten (bijv. UP100H) voor R&Van D-schaal en kleine batches tot proefsystemen (bijv. UIP2000hdT) en robuuste industriële inline-verwerkers (bijv. UIP4000hdT, UIP16000) die in staat zijn om meerdere tonnen olie per uur te verwerken. Dit maakt een naadloze technologieoverdracht en consistente resultaten mogelijk, van het laboratorium tot de productie op volledige schaal.

Is het veilig om ultrasone maceratie toe te passen bij de productie van delicatessen of “koud geëxtraheerd” oliën voor consumptie?

Ja, het is een veilige en veelgebruikte methode in de voedingsindustrie. Omdat het proces oplosmiddelvrij en niet-thermisch is, voldoet het aan de ‘clean label’-normen. De geëxtraheerde plantaardige stoffen en de daaruit verkregen geïnfuseerde oliën behouden hun natuurlijke eigenschappen van voedingskwaliteit. Ultrasone apparaten die in de voedselverwerking worden gebruikt, zijn ontworpen met hygiënische onderdelen (vaak van roestvrij staal van voedingskwaliteit) en kunnen eenvoudig worden gereinigd en ontsmet om te voldoen aan strenge voedselveiligheidsvoorschriften.

Wat is maceratie?

Het traditionele maceratieproces, waarbij oliën zoals olijfolie of zonnebloemolie worden geïnfuseerd met de aromatische verbindingen en essentiële oliën van plantaardige stoffen (bijv. specerijen, kruiden, fruit enz.), is een infusieproces waarbij het plantaardige materiaal in de olie wordt geweekt. Dit is een zeer langzaam proces dat enkele weken tot enkele maanden kan duren, omdat de massaoverdracht tussen de botanische vaste stoffen en de olie traag verloopt. Een andere factor die verantwoordelijk is voor de traagheid van de traditionele maceratie, is de temperatuur tijdens de maceratie. Bij een koude infusie wordt de suspensie van botanische stoffen en olie op kamertemperatuur gehouden om te voorkomen dat de gevoelige vluchtige stoffen, oleoresinen en essentiële oliën thermisch worden afgebroken. Deze factoren vertragen het proces en maken het zeer tijdrovend.
Het maceratieproces kan worden gebruikt om eetbare oliën te infuseren, maar ook oliën en tincturen voor huidverzorging, medicinale tincturen en alcoholische dranken. Veelgebruikte kruiden en specerijen die worden gebruikt voor het macereren van oliën en tincturen zijn onder andere munt, basilicum, chilipepers, rozemarijn, tijm, vanille, kaneel, lavendel, vlierbloesem, calendula, sint-janskruid, duindoorn en vele andere.
Gebruikelijke oliën voor maceratie zijn olijf-, zonnebloemzaad-, kokos-, jojoba-, koolzaad-, lijnzaad- of hennepolie. Om tincturen of alcoholische dranken te bereiden, wordt alcohol als vloeistof gebruikt.

Wat zijn etherische oliën?

Een etherische olie is een geconcentreerde hydrofobe vloeistof die vluchtige chemische verbindingen uit plantaardige stoffen bevat. Essentiële oliën zijn ook bekend als vluchtige oliën, etherische oliën, aetherolea. Essentiële oliën worden vaak aangeduid als de olie van de plant waaruit ze worden geëxtraheerd, zoals rozenolie, theeboomolie of bergamotolie. Etherische oliën worden “onmisbaar” omdat ze de “essentie van” de geur van de plant. Wanneer de term wordt gebruikt voor essentiële oliën “onmisbaar” betekent niet dat de olie een onmisbaar bestanddeel is, zoals met de termen essentieel aminozuur of essentieel vetzuur, die zo worden genoemd omdat ze uit voedingsoogpunt nodig zijn voor een bepaald levend organisme. Essentiële oliën worden geproduceerd door destillatie, hydrodistillatie, solventextractie of persen. Ultrasone bewerking wordt vaak gebruikt om de extractiesnelheid te intensiveren en te versnellen en de opbrengst aan essentiële olie te verhogen.
Lees meer over ultrasone hydrodistillatie van essentiële oliën!

Wat zijn oleoharsen?

Oleoharsen zijn een natuurlijke combinatie van olie en hars in planten. Oleoharsen zijn sterk geconcentreerde stoffen en zijn halfvaste extracten die bestaan uit een hars in oplossing in een essentiële en/of vette olie (trigylceriden).
In tegenstelling tot essentiële oliën zijn oleoharsen overvloedig aanwezig in zwaardere, minder vluchtige en lipofiele verbindingen, zoals harsen, wassen, vetten en vette oliën.
Oleoresinen kunnen worden bereid uit specerijen, zoals basilicum, capsicum, kardemom, selderijzaad, kaneelschors, kruidnagelknop, fenegriek, sparrenbalsem, gember, jambu, labdanum, foelie, marjolein, nootmuskaat, peterselie, peper (zwart/wit), piment, rozemarijn, salie, bonenkruid, tijm, kurkuma, vanille, West-Indische laurierbladeren. De gebruikte oplosmiddelen zijn niet-waterig en kunnen polair (bijv. alcoholen) of apolair (bijv. koolwaterstoffen, kooldioxide) zijn. De ultrasone extractiemethode is compatibel met deze oplosmiddelen en versnelt de extractiesnelheid en de opbrengst.
Zowel etherische oliën als oleoharsen zijn uitstekende natuurlijke stoffen die als geconcentreerd smaakingrediënt kunnen worden toegevoegd aan verschillende voedingsmiddelen en dranken. Etherische oliën en oleoharsen worden uit planten geïsoleerd door middel van extractie (bijvoorbeeld ultrasone extractie) en daaropvolgende destillatie. Kruiden, specerijen en andere plantaardige producten worden gebruikt als grondstoffen voor de productie van etherische oliën en oleoharsen.