Ultrasoon geïntensiveerde maceratie voor smaakextractie in oliën

Maak van de traditionele maceratie van eetbare oliën een snel, zeer efficiënt proces. In tegenstelling tot conventioneel koud trekken, waarbij het weken kan duren om smaken te extraheren, versnelt ultrasone cavitatie de massaoverdracht om binnen enkele minuten krachtige bioactieve verbindingen en aromaprofielen uit plantaardige materialen te halen.

Wie heeft baat bij aromatisering en maceratie door sonicatie?

Ultrasoon ondersteunde maceratie zet wekenlang koud trekken om in enkele minuten niet-thermische verwerking met een hoge opbrengst, waarbij het volledige aromaspectrum, antioxidanten en de biologische beschikbaarheid behouden blijven zonder afbraak door warmte.
Of u nu de productie van gastronomische oliën opschaalt, clean-labelcosmetica formuleert of krachtige plantenextracten ontwikkelt, sonicatie levert consistente, schaalbare resultaten en elimineert tegelijkertijd microbiële risico’s en oxidatieve verliezen.

Wie heeft er baat bij:

Voedingsmiddelen- en drankenproducenten: Veredel basisoliën binnen enkele minuten in plaats van weken tot hoogwaardige, antioxidantrijke gastronomische oliën met intense smaakprofielen die het volledige spectrum omvatten.
Cosmetica- en huidverzorgingsmerken: Extraheer delicate, warmtegevoelige plantaardige essences voor natuurlijke oliën, serums en balsems, met behoud van vluchtige verbindingen en actieve fytochemicaliën.
Producenten van kruidensupplementen en plantenextracten: Maximaliseer de opbrengst aan polyfenolen, etherische oliën en oleoharsen voor functionele voedingsmiddelen en voedingssupplementen met oplosmiddelvrije, niet-thermische verwerking.
Producenten van ambachtelijke dranken en likeuren: Bereik een snelle, gelijkmatige infusie van verse plantaardige materialen in gedistilleerde dranken, tincturen en azijnen, terwijl oxidatieve afbraak en microbieel bederf worden voorkomen.

Ontdek hoe sonicatie uw extractie versnelt!

Productie van hoogwaardige geïnfuseerde oliën via ultrasone extractie

Als niet-thermisch proces is sonicatie de ideale oplossing voor hoogwaardige draagoliën (zoals extra vierge olijfolie, avocado-olie en zaadoliën). Het behoudt warmtegevoelige vluchtige stoffen, polyfenolen en etherische oliën die vaak verloren gaan bij thermische verwerking, wat resulteert in een gastronomisch product met een superieur aroma, een betere stabiliteit tijdens de houdbaarheidsperiode en een verbeterde biologische beschikbaarheid.

Ultrasone maceratie en aromatisering

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

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.

Ultrasone maceratie versus traditionele methoden

Traditionele maceratie is een passief, “koud” infusieproces. Plantaardig materiaal wordt in een oplosmiddel gesuspendeerd en blijft daarin staan, waardoor delicate, vluchtige essences op natuurlijke wijze vrijkomen over een periode van enkele weken tot maanden. Hoewel dit schade door warmte voorkomt, verloopt het proces langzaam en wordt de kwaliteit vaak aangetast door oxidatie.

Bekijk de vergelijking: ultrasone extractie versus conventionele maceratie

De onderstaande video toont de superioriteit van sonicatie door ultrasone en conventionele extractie van verse bladeren van smalle weegbree in water te vergelijken: terwijl conventionele maceratie 20 dagen nodig heeft om een krachtig extract te verkrijgen (vaak met een bruinachtige tint die op oxidatieve afbraak wijst), levert ultrasone extractie in slechts enkele seconden een diepgroen extract van hoge kwaliteit op.

In deze korte video vergelijken wij ultrasone extractie in koud water met het ultrasone sondeapparaat Hielscher UP200Ht met traditionele maceratie gedurende 20 dagen. Terwijl conventionele maceratie weken nodig heeft om bioactieve stoffen uit verse smalleweegbreebladeren te extraheren, maakt ultrasone extractie met een sonde deze stoffen al binnen enkele seconden vrij. Bij vergelijking van het traditioneel gemacereerde extract met het ultrasone extract is duidelijk te zien dat het ultrasoon behandelde extract diepgroen is, terwijl het gemacereerde extract een bruinachtige tint heeft, wat wijst op oxidatieve afbraak van de bioactieve stoffen. De diepgroene kleur van het ultrasone smalleweegbree-extract onderstreept de superieure efficiëntie van ultrasone technologie bij het produceren van een extract met een volledig spectrum aan stoffen. Ultrasone extractie van plantaardig materiaal is sneller, krachtiger en efficiënter. De zeer efficiënte ultrasone extractie met de UP200Ht levert een smalleweegbree-extract met een volledig spectrum aan stoffen op.

Hoe intensiveert sonicatie de maceratie?

Sonicatie intensiveert de maceratiestap aanzienlijk door intense micromenging en turbulentie in het maceratiemengsel te veroorzaken. Sonicatie kan de traditionele maceratie, die weken of maanden duurt, drastisch versnellen – waarbij binnen enkele minuten dezelfde resultaten van smaakinfusie worden bereikt. Als niet-thermische, mechanische methode verhoogt ultrasone maceratie de massaoverdracht en behoudt deze de thermolabiele bioactieve verbindingen, zoals vluchtige stoffen, polyfenolen en andere fytochemicaliën. Dit maakt ultrasone maceratie tot een unieke techniek voor de snelle, effectieve productie van hoogwaardige maceraten.
Een ander voordeel van ultrasone maceratie is het gebruik van vers plantaardig materiaal. Bij traditionele maceratie kan vers materiaal worden gebruikt, maar dit is vatbaar voor microbieel bederf, omdat het plantaardige materiaal zeer lang in de olie moet blijven. Ultrasone maceratie is een snel proces van enkele minuten, wat betekent dat er geen lange periode is voor microbiële groei. Bovendien staat ultrasone cavitatie erom bekend microbiële cellen te ontsluiten en te inactiveren, en draagt deze daardoor bij aan de stabiliteit van het maceraat.

Van ultrasoon gearomatiseerde oliën, zoals extra vierge olijfolie of zonnebloemolie, is een hogere stabiliteit aangetoond, doordat de toegevoegde antioxidanten uit de kruiden de primaire oxidatie van vetzuren verminderen. Oregano, tijm, hete chilipeper, knoflook, laurier, basilicum, olijfbladeren, salie, smalle weegbree, lavendel, rozemarijn, munt, citroen en sinaasappel, evenals andere vruchten, bladeren, bloemen, wortels, zaden en schors, zijn rijk aan etherische oliën, polyfenolen, flavonoïden en andere bioactieve verbindingen. Ultrasone maceratie en aromatisering is een effectieve, snelle en veilige methode om eetbare oliën te veredelen, waardoor ze een hoger gehalte aan antioxidanten en polyfenolen, een verbeterde oxidatiestabiliteit en een rijk smaakprofiel krijgen.

Voordelen van ultrasone aromatisering:

Volledige smaakextractie
Snel proces
Niet-thermisch, mild proces
Oplosmiddelvrij

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

De video toont de extractie van gesneden en gedroogde rozemarijn in een water-ethanolmengsel bij lage temperaturen met de Hielscher UP400St-sonicator met sonde. De Hielscher UP400St is een krachtige ultrasoonprocessor voor uiteenlopende toepassingen, waaronder monstervoorbereiding en extractieprocessen.

Industriële ultrasone apparaten voor de verwerking van plantaardige oliën

Ultrasone processoren met hoog vermogen worden al op grote schaal gebruikt in de voedingsmiddelenindustrie om smaken en bioactieve verbindingen te extraheren, oliën met vloeistoffen op waterbasis te emulgeren of verschillende materialen te homogeniseren. Voor gearomatiseerde eetbare oliën maakt ultrasoon ondersteunde extractie de productie mogelijk van hoogwaardige oliën met een intens, vol smaakprofiel. Tegelijkertijd overtuigen ultrasone maceratie en aromatisering als een snelle, praktische, veilige en kosteneffectieve methode.
Voor ultrasoon ondersteunde maceratie, smaakextractie en aromatisering kunnen hele specerijen (d.w.z. bladeren, bloemen, zaden, schors enz.), gemalen specerijen (d.w.z. poeder), etherische oliën of oleohars worden gebruikt.
Hielscher Ultrasonics produceert ultrasone apparaten met hoge prestaties, van laboratorium- en tafelmodellen tot volledig industriële schaal, met een verwerkingscapaciteit van meerdere tonnen per uur.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasone apparaten:

Batchvolume	Debiet	Aanbevolen apparaten
1 tot 500mL	10 tot 200mL/min	UP100H
10 tot 2000mL	20 tot 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 tot 20L	0,2 tot 4L/min	UIP2000hdT
10 tot 100L	2 tot 10L/min	UIP4000hdT
n.v.t.	10 tot 100L/min	UIP16000
n.v.t.	hoger	cluster van UIP16000hdT

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

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 vierge olijfolie. Foods. 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): Biologische beschikbaarheid van bioactieve voedingsverbindingen: een uitdagende reis naar biologische werkzaamheid. British Journal of Clinical Pharmacology 2013 Mar; 75(3): 588–602.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batchgewijze en continue ultrasoon ondersteunde extractie van boldobladeren (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 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 bij amandelbomen. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Gepulseerde ultrasoon ondersteunde extractie als alternatieve methode voor conventionele maceratie voor de extractie van de polyfenolfractie uit knoppen van Ribes nigrum: een nieuwe categorie voedingssupplementen voorgesteld door het FINNOVER-project. Foods. 8. 466; 2019
Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Beoordeling van de inrichting van een installatie voor olijfolie-extractie waarin een ultrasone machine met hoog vermogen wordt toegepast. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 73, 2021.

Verwante onderwerpen

Veelgestelde vragen over ultrasone maceratie en aromatisering

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

Ultrasone maceratie (ook bekend als ultrasoon ondersteunde extractie) is een techniek voor procesintensivering die geluidsgolven met hoge intensiteit gebruikt om de extractie van smaakstoffen, etherische oliën en bioactieve fytochemicaliën uit plantaardige materialen 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 open. Hierdoor komen verbindingen 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 sonicatie voor het op smaak brengen en aromatiseren van eetbare oliën?

Ultrasone aromatisering biedt olieproducenten verschillende belangrijke voordelen:

Snelle verwerking: Verkort de infusietijd van weken tot minuten.
Niet-thermisch en oplosmiddelvrij: Behoudt warmtegevoelige vluchtige verbindingen en delicate smaken zonder schadelijke oplosmiddelen te gebruiken.
Hogere opbrengst en biologische beschikbaarheid: Maximaliseert de extractie van polyfenolen, antioxidanten en etherische oliën en zorgt ervoor dat deze gelijkmatig in de oliematrix worden gedispergeerd voor een betere opname.
Verbeterde stabiliteit: De geëxtraheerde natuurlijke antioxidanten uit plantaardige materialen (zoals rozemarijn of tijm) helpen de primaire oxidatie van vetzuren te voorkomen, waardoor de houdbaarheid van de olie wordt verlengd.
Microbiële veiligheid: Het snelle proces minimaliseert het risico op microbieel bederf en ultrasone cavitatie kan helpen bepaalde microbiële cellen te inactiveren.

Welke soorten eetbare oliën en plantaardige materialen werken het beste bij ultrasone maceratie?

Ultrasone maceratie is zeer veelzijdig en werkt met vrijwel elke eetbare draagolie, waaronder extra vierge olijfolie, avocado-olie, zonnebloemolie, koolzaadolie (canola) en kokosolie. Een breed scala aan plantaardige materialen kan voor infusie worden gebruikt, zoals basilicum, rozemarijn, tijm, chilipepers, knoflook, lavendel, vlierbloesem, citrusvruchten en verschillende specerijen. Zowel verse als gedroogde plantaardige materialen, 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 “koude” verwerkingsmethode. Hoewel het proces zelf door akoestische energie plaatselijk geringe warmte kan genereren, wordt het zorgvuldig gereguleerd om de temperatuur als geheel laag te houden en zo de thermische afbraak van delicate verbindingen te voorkomen. Dit is cruciaal voor de extractie van vluchtige aroma’s, etherische oliën en thermolabiele bioactieve verbindingen (zoals bepaalde vitaminen en antioxidanten), die bij traditionele extractiemethoden op basis van warmte anders zouden worden vernietigd of verdampt.

Hoe verbetert ultrasone maceratie de stabiliteit en houdbaarheid van geïnfuseerde oliën?

Ultrasone maceratie voegt niet alleen smaak toe, maar extraheert ook natuurlijke, antioxidantrijke verbindingen (zoals polyfenolen en flavonoïden) uit plantaardige materialen zoals rozemarijn, oregano en olijfbladeren rechtstreeks in de olie. Deze antioxidanten werken als natuurlijke conserveermiddelen door vrije radicalen te neutraliseren en de primaire oxidatie van de vetzuren in de olie aanzienlijk te verminderen, waardoor de oxidatiestabiliteit van de olie verbetert en de houdbaarheid wordt verlengd.

Kan ultrasone maceratie worden opgeschaald van het laboratorium 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&D en kleine batches tot pilotsystemen (bijv. UIP2000hdT) en robuuste industriële inlineprocessoren (bijv. UIP4000hdT, UIP16000) die meerdere tonnen olie per uur kunnen verwerken. Dit maakt naadloze technologieoverdracht en consistente resultaten mogelijk, van de laboratoriumtafel tot productie op volledige schaal.

Is het veilig om ultrasone maceratie te gebruiken voor de productie van gastronomische of “koud geïnfuseerde” oliën voor voedselconsumptie?

Ja, het is een veilige en breed toegepaste methode in de voedingsmiddelenindustrie. Omdat het proces oplosmiddelvrij en niet-thermisch is, voldoet het aan clean-labelnormen. De geëxtraheerde plantaardige materialen en de daaruit verkregen geïnfuseerde oliën behouden hun natuurlijke, voor voedselgebruik geschikte eigenschappen. Ultrasone apparaten die bij voedselverwerking worden gebruikt, zijn ontworpen met hygiënische componenten (vaak van roestvrij staal dat geschikt is voor voedselgebruik) en kunnen eenvoudig worden gereinigd en gedesinfecteerd om aan strenge voedselveiligheidsvoorschriften te voldoen.

Wat is maceratie?

Het traditionele maceratieproces, waarbij oliën zoals olijf- of zonnebloemolie worden geïnfuseerd met de aromatische verbindingen en etherische oliën van plantaardige materialen (bijv. specerijen, kruiden, vruchten enz.), is een infusieproces dat werkt door het plantaardige materiaal in de olie te laten weken. Dit is een zeer langzaam proces, dat enkele weken tot een paar maanden duurt, omdat de massaoverdracht tussen de plantaardige vaste stoffen en de olie langzaam verloopt. Een andere factor die verantwoordelijk is voor het trage verloop van traditionele maceratie, is de temperatuur tijdens de maceratie. Bij dit koude infusieproces wordt de suspensie van plantaardig materiaal en olie op kamertemperatuur gehouden om thermische afbraak van de gevoelige vluchtige verbindingen, oleoharsen en etherische oliën te voorkomen. Deze factoren vertragen het proces en maken het zeer tijdrovend.
Het maceratieproces kan worden gebruikt om eetbare oliën te infuseren, evenals oliën en tincturen voor huidverzorging, medicinale tincturen en alcoholische dranken. Veelgebruikte kruiden en specerijen voor de maceratie van oliën en tincturen zijn munt, basilicum, chilipepers, rozemarijn, tijm, vanille, kaneel, lavendel, vlierbloesem, goudsbloem, sint-janskruid, duindoorn en vele andere.
Veelgebruikte oliën voor maceratie zijn olijf-, zonnebloem-, kokos-, jojoba-, koolzaad-, lijnzaad- of hennepolie. Voor de bereiding van tincturen of alcoholische dranken wordt alcohol als vloeistof gebruikt.

Wat zijn etherische oliën?

Een etherische olie is een geconcentreerde hydrofobe vloeistof die vluchtige chemische verbindingen uit plantaardige materialen bevat. Etherische oliën staan ook bekend als vluchtige oliën, essentiële oliën en aetherolea. Etherische oliën worden vaak genoemd naar de plant waaruit ze zijn geëxtraheerd, zoals rozenolie, tea-tree-oliën of bergamotolie. Etherische oliën worden “essentieel” genoemd omdat ze de “essentie van” de geur van de plant bevatten. Bij etherische oliën betekent de term “essentieel” niet dat de olie een onmisbare verbinding is, zoals bij de termen essentieel aminozuur of essentieel vetzuur, die zo worden genoemd omdat een bepaald levend organisme ze nodig heeft in zijn voeding. Etherische oliën worden geproduceerd door destillatie, hydrodestillatie, oplosmiddelextractie of persing. Ultrasone verwerking wordt vaak gebruikt om de extractiesnelheid te verhogen en de extractie te versnellen, en om de opbrengst aan etherische olie te vergroten.
Lees meer over ultrasone hydrodestillatie van etherische oliën!

Wat zijn oleoharsen?

Oleoharsen zijn een natuurlijke combinatie van olie en hars in planten. Oleoharsen zijn sterk geconcentreerde stoffen en vormen halfvaste extracten die bestaan uit een hars die is opgelost in een etherische en/of vette olie (triglyceriden).
In tegenstelling tot etherische oliën zijn oleoharsen rijk aan zwaardere, minder vluchtige en lipofiele verbindingen, zoals harsen, wassen, vetten en vette oliën.
Oleoharsen kunnen worden bereid uit specerijen, zoals basilicum, capsicum, kardemom, selderijzaad, kaneelschors, kruidnagelknoppen, fenegriek, dennenbalsem, gember, jambu, labdanum, foelie, marjolein, nootmuskaat, peterselie, peper (zwart/wit), pimenta (piment), rozemarijn, salie, bonenkruid, tijm, kurkuma, vanille en West-Indische laurierbladeren. De gebruikte oplosmiddelen zijn niet-waterig en kunnen polair (d.w.z. alcoholen) of apolair (d.w.z. koolwaterstoffen, koolstofdioxide) zijn. De ultrasone extractiemethode is compatibel met deze oplosmiddelen, versnelt de extractie en verhoogt de opbrengst.
Zowel etherische oliën als oleoharsen zijn uitstekende natuurlijke stoffen die als geconcentreerd smaakingrediënt aan verschillende voedingsmiddelen en dranken kunnen worden toegevoegd. Etherische oliën en oleoharsen worden uit planten geïsoleerd via extractie (bijv. ultrasoon ondersteunde extractie) en daaropvolgende destillatie. Kruiden, specerijen en andere plantaardige materialen worden gebruikt als grondstoffen voor de productie van etherische oliën en oleoharsen.