Ultrasone extractie van geneeskrachtige kruiden

Kruiden, specerijen en andere plantaardige materialen zijn rijk aan fytochemicaliën, die gewaardeerde bestanddelen zijn van medicinale producten en voedingsproducten. Sonicatie breekt de celstructuur open en maakt de bioactieve verbindingen vrij – wat resulteert in hogere opbrengsten en hogere extractiesnelheden. Als niet-thermisch proces is sonicatie een milde extractietechniek die thermische afbraak van het extract voorkomt. Deze eigenschappen maken ultrasone extractoren met een sonde tot de superieure extractietechniek voor hoogwaardige plantaardige extracten.

Ultrasone extractie van antioxidanten

Antioxidanten zijn bioactieve verbindingen die vrije radicalen wegvangen en in planten voorkomen. Antioxidanten zoals vitamine C, vitamine E, thiolen enz. zijn farmacologisch actieve stoffen die worden gebruikt om de gezondheid te verbeteren en ziekten te behandelen.
Dankzij de hoge procesefficiëntie maakt ultrasone extractie het mogelijk om een zeer breed scala aan grondstoffen te gebruiken voor het isoleren van antioxidanten. Naast planten zoals kruiden, fruit en groenten kunnen hoogwaardige antioxidanten ultrasoon worden geëxtraheerd uit materialen met een lage waarde of afvalmaterialen zoals doppen, stengels, zaden, schillen, pitten, wortels enz.

Deze video demonstreert de ultrasone extractie van hop (humulus lupulus). Met de ultrasoonprocessor UP200Ht worden caryofylleen en andere stoffen geëxtraheerd.

Ultrasone extractie van adaptogenen

Adaptogenen zoals tanninen zijn polyfenolische, vaak adstringerende moleculen die bekendstaan om hun vermogen om de stresstolerantie van zoogdiercellen te verhogen. Deze moleculen zitten opgesloten in de plantencel. Om adaptogenen met een hoge biologische beschikbaarheid te verkrijgen, moeten de moleculen uit het plantaardige materiaal worden vrijgemaakt. Ultrasone celontsluiting opent de cellen door de celwanden af te breken en de massaoverdracht tussen het inwendige van de cel en het omringende oplosmiddel te verhogen. Dankzij het zeer effectieve werkingsmechanisme is sonicatie een betrouwbare en efficiënte methode om adaptogenen van hoge kwaliteit met hoge opbrengsten te isoleren.

Waarom een sonicator gebruiken voor de extractie van geneeskrachtige kruiden?

Sonicators met een sonde zijn de gevestigde technologie voor een eenvoudige maar zeer doeltreffende extractie van hoogwaardige extracten uit kruiden. In de kruidenextractindustrie is sonicatie de voorkeursmethode voor de productie van plantaardige extracten vanwege verschillende gunstige eigenschappen die de ultrasone techniek zeer effectief en efficiënt maken. Laten we enkele van de belangrijkste redenen bekijken:

Verbeterde extractie-efficiëntie: Sonicatie met een sonde maakt gebruik van hoogfrequente geluidsgolven die rechtstreeks worden overgebracht via een sonde die in het extractiemedium is ondergedompeld. Deze ultrasone golven genereren cavitatiebellen, die vlak bij het oppervlak van de geneeskrachtige kruiden snel uitzetten en imploderen. Dit verschijnsel veroorzaakt intense plaatselijke beweging en microstromingen, waardoor de massaoverdracht van bioactieve verbindingen uit het kruid naar het oplosmiddel aanzienlijk wordt versterkt. Hierdoor worden meer bioactieve bestanddelen efficiënt geëxtraheerd dan met traditionele extractiemethoden, wat leidt tot hogere opbrengsten aan medicinale verbindingen.

Kortere extractietijd: Sonicatie versnelt het extractieproces door snelle en efficiënte diffusie van opgeloste stoffen te bevorderen. De intense beweging die door cavitatie wordt veroorzaakt, zorgt ervoor dat het oplosmiddel grondiger in de kruidenmatrix kan doordringen, waardoor de benodigde extractietijd afneemt. Vergeleken met conventionele methoden zoals maceratie of percolatie, die meerdere uren of zelfs dagen kunnen duren, kan sonicatie een vergelijkbare extractie-efficiëntie bereiken in een veel kortere tijd, vaak binnen enkele minuten.

Behoud van bioactieve verbindingen: Sonicatie met een sonde werkt bij lagere temperaturen dan conventionele extractietechnieken waarbij hoge temperaturen of lange blootstellingstijden worden gebruikt. Dit voordeel voorkomt de afbraak van warmtegevoelige bioactieve verbindingen in geneeskrachtige kruiden en zorgt zo voor een krachtiger en therapeutisch waardevoller extract.

Selectiviteit: Sonicatie kan worden ingesteld op specifieke frequenties en vermogensniveaus, waardoor doelverbindingen selectief uit geneeskrachtige kruiden kunnen worden geëxtraheerd. Door sonicatieparameters te optimaliseren, is het mogelijk om bepaalde bioactieve bestanddelen bij voorkeur te extraheren, wat leidt tot extracten met een hogere concentratie aan gewenste medicinale eigenschappen.

Schaalbaarheid en gebruiksgemak: Sonicatiesystemen met een sonde zijn schaalbaar en kunnen gemakkelijk worden aangepast voor zowel kleinschalige extracties op laboratoriumschaal als grootschalige industriële toepassingen. De techniek is relatief eenvoudig toe te passen en vereist geen complexe apparatuur, waardoor deze toegankelijk en praktisch is in uiteenlopende omgevingen.

Milieuvriendelijk: Vergeleken met sommige traditionele extractiemethoden waarbij organische oplosmiddelen en grote hoeveelheden water worden gebruikt, vereist sonicatie doorgaans minder oplosmiddel en verkort deze de totale extractietijd. Dit leidt tot een milieuvriendelijker en duurzamer extractieproces waarbij minder afval ontstaat.

Over het geheel genomen is sonicatie met een sonde de voorkeursmethode geworden voor de productie van extracten van geneeskrachtige kruiden, doordat deze hogere extractieopbrengsten, kortere extractietijden, verbeterde selectiviteit en behoud van bioactieve verbindingen mogelijk maakt. Hierdoor is sonicatie een waardevol hulpmiddel binnen de kruidengeneeskunde en het onderzoek naar natuurlijke producten.

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.

Voordelen:

Hoge opbrengst
Hoge kwaliteit
Superieure biologische beschikbaarheid
Mild proces
Snelle extractie
Veilig proces
Zonder oplosmiddelen of met milde oplosmiddelen
Eenvoudige bediening

Ultrasone extractiesystemen voor kruidenextracten

Hielscher Ultrasonics heeft jarenlange ervaring met ultrasone extractieprocessen uit plantaardige materialen voor de voedingsmiddelenindustrie, de farmaceutische industrie en de cosmetica-industrie. Van compacte ultrasone apparaten voor celontsluiting in het laboratorium en voor kleinschalige productie tot volwaardige commerciële ultrasone extractoren voor de productie van grote hoeveelheden extract: Hielscher Ultrasonics biedt het volledige assortiment sonicators en daarmee de meest geschikte ultrasone sonicator voor uw toepassing. Alle ultrasone sonicators van Hielscher zijn zeer robuust en gebouwd voor 24/7-bedrijf onder volledige belasting. De industriële sonicators van Hielscher Ultrasonics kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplitudes tot 200µm kunnen gemakkelijk continu worden aangehouden in 24/7-bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar.
Intelligente software, zoals digitale besturing, automatische gegevensregistratie, bediening op afstand via een browser en automatische frequentieafstemming, zorgt voor betrouwbare sonicatie en een constante output. Een breed assortiment accessoires, waaronder sonotrodes (ultrasone sondes / hoorns / tips) in verschillende maten en vormen, doorstroomcellen in diverse maten en geometrieën, boosterhoorns en zowel temperatuur- als druksensoren, maakt een optimale sonicatieopstelling mogelijk.
Neem nu contact met ons op en geef ons uw eisen voor het extractieproces door! Ons team adviseert u graag en beveelt u graag de meest efficiënte ultrasone extractor aan.

Verwante onderwerpen

Literatuur / Referenties

Bashi, D.S. et al. (2016): Evaluation, prediction and optimization the ultrasound-assisted extraction method using response surface methodology: antioxidant and biological properties of Stachys parviflora L. Iran J Basic Med Sci. 19(5), 2016. 529–541.
Hashemi, S.M.B. et al. (2016): The Effects of Amplitudes Ultrasound-Assisted Solvent Extraction and Pretreatment Time on the Yield and Quality of Pistacia Khinjuk Hull Oil. J. Oleo Sci. 65, (9), 2016. 733-738.
Yu, X. et al. (2016): Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization. Comptes Rendus Chimie Vol. 19, Issue 6, 2016. 766-777.

Wetenswaardigheden

Antioxidanten

Hennapoeder van gedroogde, gemacereerde hennabladeren is de grondstof voor de ultrasone extractie van lawson en andere bioactieve verbindingen. Een antioxidant wordt gedefinieerd als een molecuul dat de oxidatiereactie remt en zo de afbraak van andere moleculen voorkomt. Oxidatie is een chemische reactie die vrije radicalen produceert, wat leidt tot kettingreacties die celschade kunnen veroorzaken. Antioxidanten zoals thiolen of ascorbinezuur (vitamine C) beëindigen deze oxidatieve kettingreacties.
Antioxidanten worden veelvuldig gebruikt als conserveermiddelen in voedingsproducten om als fytochemicaliën het bederf ervan tegen te gaan. Zo worden antioxidanten toegevoegd aan voedingsmiddelen en oliën die rijk zijn aan onverzadigde vetten, omdat onverzadigde vetzuren gevoelig zijn voor oxidatieve afbraak, waardoor de olie ranzig wordt.

Adaptogenen

Adaptogenen of adaptogene verbindingen zijn moleculen die de homeostase bevorderen, wat betekent dat ze de gevoeligheid van cellen voor stress verminderen. Adaptogenen komen voor in kruiden en groenten, bijvoorbeeld ginseng, schisandra, cordyceps, ashwagandha, rhaponticum, jiaogulan, zoethout, rhodiola, heilige basilicum, astragalus, reishi en maca.
Wanneer ze als farmacologisch actieve stof worden toegediend (als geneesmiddel of supplement), staan adaptogenen bekend om hun prestatiebevorderende, antidepressieve, kalmerende of activerende effecten. Het effect hangt samen met de specifieke adaptogene stof die wordt toegediend. Voor prestatieverbetering worden planten zoals ashwangadha en moringa met succes gebruikt, terwijl de cordyceps-paddenstoel, jiaogulan en rhaponicum bekendstaan als adaptogenen die veroudering tegengaan. Om stress en angst te verminderen, worden adaptogenen uit ginseng, heilige basilicum, reishi of schisandra gebruikt.
Adaptogenen voor gebruik als supplement en voor medisch gebruik worden meestal bereid als tonica of capsules.