Extractie van rozemarijn met behulp van ultrageluid

Rozemarijn is een geurig, groenblijvend kruid dat rijk is aan bioactieve bestanddelen en essentiële oliën, die worden gebruikt in geneesmiddelen, voedingsmiddelen en cosmetische producten. Ultrasone extractie is een milde, maar zeer efficiënte techniek om bioactieve bestanddelen en essentiële oliën uit rozemarijn en andere kruiden te isoleren. Ultrasone extractie geeft een hogere opbrengst en een superieure extractkwaliteit binnen een korte verwerkingstijd.

Productie van rozemarijnextract met ultrasoonbehandeling

Ultrasone machines zijn zeer efficiënt bij de productie van botanische extracten. Ultrasoon geluid is een milde, niet-thermische extractietechniek, die een zachte verwerking en isolatie van delicate bioactieve moleculen uit planten mogelijk maakt. Aangezien sonicatie alleen zuiver mechanische krachten uitoefent, wordt beschadiging van warmtegevoelige moleculen vermeden. Hierdoor kunnen extracten met een volledig spectrum worden bereid die talrijke bioactieve bestanddelen bevatten, die op elkaar inwerken en resulteren in het zogenaamde entourage-effect. Zo bevat ultrasoon rozemarijnextract grote hoeveelheden bioactieve moleculen zoals carnosinezuur, carnosol, rosmarinezuur, oleanolzuur, ursolzuur, kamfer, 1,8-cineool, p-cumarinezuur en cafeïnezuur.
Voor de productie van rozemarijnextract worden bioactieve bestanddelen geïsoleerd uit de naaldachtige bladeren van de rozemarijnplant (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Het wordt algemeen gebruikt als natuurlijk bewaarmiddel en smaakstof in de voedings- en cosmetica-industrie.

Rozemarijnextract bevat verschillende bioactieve bestanddelen, waaronder antioxidanten zoals carnosinezuur en rosmarinezuur, waarvan is aangetoond dat ze ontstekingsremmende, antimicrobiële en kankerbestrijdende eigenschappen hebben. Deze eigenschappen maken rozemarijnextract nuttig voor het behoud van de versheid en kwaliteit van voedingsmiddelen, en bieden potentiële gezondheidsvoordelen in voedingssupplementen en natuurlijke remedies.
In de voedingsindustrie wordt rozemarijn-extract vaak toegevoegd aan verwerkt vlees, gebakken producten en snacks om de houdbaarheid te verlengen en oxidatie te voorkomen. Het wordt ook gebruikt als natuurlijk aroma in sauzen, dressings en marinades.
In de cosmetische industrie wordt rozemarijn-extract gebruikt in huid- en haarverzorgingsproducten vanwege zijn antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen, die kunnen helpen de huid en het haar te beschermen en te voeden. Het wordt ook gebruikt als natuurlijke geur- en kleurstof in sommige cosmetische producten.

Hoe werkt de productie van rozemarijnextract met een ultrasoonapparaat van het sonde-type?

De productie van rozemarijnextract met behulp van een ultrasoonapparaat van het probe-type omvat gewoonlijk de volgende stappen:

1. Bereiding van de rozemarijn: De rozemarijnblaadjes worden schoongemaakt, gedroogd en vermalen tot een fijn poeder.
2. Extractie: Het gemalen rozemarijnpoeder wordt gemengd met een oplosmiddel zoals ethanol of water, en het mengsel wordt met behulp van een ultrasoonapparaat van het probe-type gesoneerd. De ultrasoon maakt gebruik van geluidsgolven met een hoge frequentie om cavitatiebelletjes te creëren, die helpen het plantenmateriaal af te breken en de actieve bestanddelen vrij te maken.
3. Filtratie: Het mengsel wordt gefilterd om eventueel achtergebleven plantenmateriaal te verwijderen, zodat een vloeibaar extract overblijft.
4. Concentratie: Het vloeibare extract wordt geconcentreerd met behulp van een rotatieverdamper of een andere geschikte methode om de concentratie van de werkzame stoffen te verhogen.
5. Drogen: Het geconcentreerde extract wordt gedroogd volgens een geschikte methode, zoals sproeidrogen of vriesdrogen (vriesdrogen) om een extract in droge poedervorm te verkrijgen.
6. Verpakking: Het droge poeder wordt dan verpakt en opgeslagen op een koele, droge plaats tot het klaar is voor gebruik.

Het gebruik van een ultrasone sonde in het extractieproces maakt een efficiëntere en effectievere extractie van de actieve bestanddelen uit de rozemarijnbladeren mogelijk, wat resulteert in een extract van hogere kwaliteit met een grotere concentratie aan heilzame bestanddelen. Bovendien kan deze methode op grote schaal worden toegepast, waardoor ze geschikt is voor commerciële productie. Hielscher ultrasone machines maken een nauwkeurige regeling van de procesparameters en een lineaire opschaling van het extractieproces tot elk gewenst volume mogelijk.

Wetenschappelijk bewezen superioriteit van ultrasone rozemarijnextractie

In hun wetenschappelijk onderzoeksrapport onderzoeken Dhoubi et al. (2020) het effect van verschillende extractiemethoden op de chemische samenstelling en de antioxidatieve kracht van Rosmarinus officinalis L. extracten. Zij vergelijken drie extractiemethoden: superkritische vloeistofextractie, ultrasoon-geassisteerde extractie (UAE) met behulp van de Hielscher ultrasoonapparaat UIP1000hdT, en microgolf-geassisteerde extractie (MAE).

Hoogtepunten van de studie:

• De auteurs ontdekten dat de extractiemethode de chemische samenstelling en de antioxidatieve kracht van de rozemarijnextracten aanzienlijk beïnvloedde. In vergelijking met de beide andere extractietechnieken, namelijk superkritische vloeistofextractie en microgolven, gaf extractie met behulp van ultrageluid de beste resultaten.
• Ultrasoon extract van rozemarijn met ethanol was zeer rijk aan polyfenolen.
• Bij sonicatie werd een hogere antioxidantcapaciteit waargenomen bij een korte extractietijd (10 minuten).

Protocol voor ultrasone rozemarijnextractie

De ultrasone extractie werd uitgevoerd in een ultrasoonapparaat van het probe-type met behulp van een sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, zie onderstaande afbeelding). Een mengsel van rozemarijnpoeder en absolute ethanol (1:3 w/v) werd in een reactor met dubbele mantel geplaatst en gedurende 10 minuten blootgesteld aan ultrageluid bij 750 W. De extractietemperatuur werd geregeld op 25°C. Het ultrasone extract werd gecentrifugeerd bij 4000 rpm gedurende 10 minuten. Het supernatant werd verwijderd en geconcentreerd onder vacuüm met behulp van een roterende vacuümverdamper.

Met name leverde ultrasone extractie extracten op met hogere concentraties totale fenolische verbindingen, flavonoïden en carotenoïden, alsmede een hogere antioxidantactiviteit, in vergelijking met maceratie. Bovendien was ultrasone extractie een efficiëntere methode, die een hogere opbrengst aan extracten opleverde in een kortere tijd.
De auteurs concluderen dat de keuze van de extractiemethode een belangrijke factor is bij de productie van rozemarijnextracten voor gebruik in de levensmiddelen-, cosmetica- en farmaceutische industrie. Ultrasone extractie is een veelbelovende extractiemethode die krachtigere en efficiëntere extracten met een hoger rendement kan opleveren.
Het onderzoeksteam concludeerde dat “van de bestudeerde extracten vertoonde de met ultrasoontechniek geëxtraheerde rozemarijn een hogere antioxidantwerking volgens beide antioxidantwerkingstests. Dit hield verband met het hogere totale fenolgehalte, en met name het gehalte aan carnosinezuur en rosmarinezuur. Bovendien, getest in menselijke fibroblastcellen blootgesteld aan oxidatieve stress, vertoonde ons ultrasoon extract een sterke antioxiderende activiteit in vergelijking met galluszuur en N-acetylcysteïne. Ter vervanging van synthetische antioxidanten kan ons ultrasoon bereid rozemarijnextract, een natuurlijke bron van antioxidanten, dus interessant zijn voor diverse industriële toepassingen.”

Hoogwaardige ultrasone apparaten voor de extractie van rozemarijn en kruiden

Hielscher Ultrasonics produceert en levert hoogwaardige ultrasone apparaten met elk vermogen en elke grootte. Ons assortiment ultrasone homogenisatoren en extractoren varieert van draagbare handapparaten tot volledig industriële productiesystemen voor de inline verwerking van grote volumes op commerciële schaal.

Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit gemaakt in Duitsland

Hielscher ultrasoonapparaten staan bekend om hun hoogste kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening maken een soepele integratie van onze ultrasoonapparaten in industriële installaties mogelijk. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.

Hielscher Ultrasonics is een ISO gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasoontoestellen met de modernste technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn Hielscher ultrasone apparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
Neem nu contact met ons op! Onze goed opgeleide, langdurig ervaren technische medewerkers bespreken graag uw extractieproces met u en bevelen u de meest geschikte ultrasone extractor aan!

Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators: