Kava kava – doskonała ekstrakcja z użyciem sonikatora

Ekstrakty z kava najwydajniej wytwarza się metodą ekstrakcji ultradźwiękowej. Ekstrakcja ultradźwiękowa to najnowocześniejsza technika, która wykorzystuje moc fal dźwiękowych o dużej gęstości energii do uzyskiwania wysoce skutecznych ekstraktów z kava (Piper methysticum) przy użyciu wody lub wodnego roztworu etanolu. Metoda ekstrakcji ultradźwiękowej działa całościowo, przenosząc pełen zakres potencjalnych korzyści terapeutycznych kava do postaci skoncentrowanego ekstraktu. Szczególnie godne uwagi jest to, że ten proces ekstrakcji ultradźwiękowej utrzymuje niskie temperatury, zapewniając najwyższą dbałość o delikatne cząsteczki zawarte w korzeniach kava kava.

Ekstrakty z kava o wyjątkowej sile działania dzięki ekstrakcji ultradźwiękowej

Ekstrakt z kava kava, powszechnie nazywany ekstraktem z kava, jest skoncentrowaną postacią związków czynnych tej rośliny, znanych jako kawalaktony lub kawapirony. Kava kava (Piper methysticum) to roślina pochodząca z regionu południowego Pacyfiku, gdzie od stuleci jest wykorzystywana w tradycyjnych ceremoniach oraz ze względu na swoje potencjalne działanie uspokajające, relaksujące i przeciwlękowe. Kawalaktony to związki bioaktywne odpowiedzialne za fizjologiczne działanie korzenia kava; uważa się, że oddziałują z receptorami neuroprzekaźników, sprzyjając relaksacji i łagodzeniu stresu.
Konsumenci często stosują ekstrakt z kava kava ze względu na jego potencjalne korzyści, takie jak zmniejszanie lęku, wspomaganie relaksacji i snu.
Ekstraktory ultradźwiękowe zapewniają wysoce wydajną metodę uwalniania i izolowania kawalaktonów (kawapironów) oraz polifenoli z korzenia kava.
Przy użyciu wody jako rozpuszczalnika i utrzymywaniu temperatur poniżej 105°F sonikacja uwalnia z materiału korzeniowego pełne spektrum związków bioaktywnych, takich jak kawalaktony. Ponieważ fale ultradźwiękowe zmieniają wielkość cząstek, rozdrabniając je do cząstek i kropelek w skali nano, ekstrakty ultradźwiękowe wykazują zwiększoną biodostępność wyekstrahowanych związków. Oznacza to, że organizm może łatwiej je wchłaniać i korzystać z ich działania terapeutycznego.

Ekstrakty uzyskiwane z kava kava są znane ze swojego niezwykłego działania, od relaksującego i przeciwlękowego po psychoaktywne.

Niezależnie od tego, czy chcesz wytwarzać bogate w kawalaktony nalewki, koncentraty, ekstrakty miękkie / żywice, hydrolaty, nanoemulsje, ekstrakty w proszku czy napoje, sonikatory Hielscher zapewniają idealną technikę ekstrakcji: w łagodnym, a zarazem wysoce wydajnym procesie ekstrakcji kawalaktony są chronione przed degradacją. Ponieważ sonikacja przewyższa inne metody pod względem rozbijania komórek, przenoszenia masy i izolowania związków fitochemicznych, uzyskasz ekstrakt o pełnym spektrum.

Jak przygotować ekstrakt z kava?

Żywica kava zawiera biologicznie aktywne kawalaktony, które wykazują działanie psychoaktywne. Te kawalaktony można wydajnie ekstrahować za pomocą sonikatora z sonotrodą i rozpuszczalników organicznych.
Wykorzystanie sonikatora z sonotrodą do ekstrakcji związków z kava wymaga nieco innego podejścia. Sonikator z sonotrodą, znany również jako sonda ultradźwiękowa lub homogenizator ultradźwiękowy, przekazuje fale ultradźwiękowe przez drgającą sonotrodę zanurzoną bezpośrednio w zawiesinie rozdrobnionych korzeni kava (tj. małych kawałków, gruboziarnistego proszku) i rozpuszczalnika. W tej zawiesinie fale ultradźwiękowe wywołują kawitację, która, jak wiadomo, tworzy lokalnie obszary o bardzo dużej gęstości energii. Dzięki tej bardzo intensywnej kawitacji ultradźwięki sprzyjają bardzo wydajnej ekstrakcji.
 
Proces przebiegałby następująco:
 
Potrzebne materiały:

1. Materiał roślinny kava (np. korzenie)
2. Rozpuszczalnik (alkohol lub woda, w zależności od docelowych związków). Do uzyskania ekstraktu o pełnym spektrum zalecamy 65% wodny roztwór etanolu.
3. Sonikator z sonotrodą (homogenizator ultradźwiękowy)
4. Szklany pojemnik lub naczynie
5. Sito lub filtr
6. Pojemnik z ciemnego szkła do przechowywania

Procedura ultradźwiękowej ekstrakcji kava:

• Przygotowanie materiału z korzeni kava: Przygotuj materiał kava, oczyszczając go, susząc i ewentualnie rozdrabniając na mniejsze kawałki, aby usprawnić ekstrakcję.
• Wybór rozpuszczalnika: Wybierz odpowiedni rozpuszczalnik w zależności od związków, które chcesz wyekstrahować. Alkohol (np. etanol) można stosować do kawalaktonów, natomiast woda może być odpowiednia do innych związków. Dlatego 60%–70% wodny roztwór etanolu jest doskonałym rozpuszczalnikiem łączącym zdolności rozpuszczania alkoholu i wody.
• Mieszanina próbki i rozpuszczalnika: Umieść przygotowany materiał kava w szklanym pojemniku i dodaj wybrany rozpuszczalnik tak, aby przykrył materiał roślinny.
• Przygotowanie sonikatora z sonotrodą: Wprowadź sonotrodę sonikatora bezpośrednio do mieszaniny próbki i rozpuszczalnika w szklanym pojemniku.
• Proces sonikacji: Włącz sonikator z sonotrodą, aby uruchomić drgania ultradźwiękowe. Sonotroda będzie emitować fale ultradźwiękowe, które tworzą pęcherzyki kawitacyjne w rozpuszczalniku w pobliżu materiału kava. Pęcherzyki te ułatwią ekstrakcję związków poprzez rozbijanie struktur komórkowych.
• Czas ekstrakcji: Czas trwania sonikacji zależy od takich czynników jak rodzaj związków i ustawienia sonikatora. Sonikacja może trwać od kilku minut do kilku godzin, umożliwiając rozpuszczalnikowi wnikanie w materiał kava i ekstrakcję pożądanych związków.
• Filtracja: Po zakończeniu procesu sonikacji wyjmij sonotrodę z mieszaniny próbki i rozpuszczalnika. Użyj sita lub filtra, aby oddzielić ciecz po ekstrakcji od materiału roślinnego, zbierając ją w osobnym pojemniku.
• Zbieranie: Zbierz przefiltrowaną ciecz, która zawiera teraz związki wyekstrahowane z materiału kava.
• Dalsze przetwarzanie: W zależności od celu może być konieczne zatężenie wyekstrahowanych związków. Może to obejmować techniki odparowywania rozpuszczalnika, takie jak odparowywanie w wyparce obrotowej.
• Analiza lub zastosowanie: Przeanalizuj skoncentrowany ekstrakt za pomocą odpowiednich metod, aby określić obecność i stężenie związków. Ekstrakt możesz wykorzystać do dalszych badań, opracowywania produktów lub innych zastosowań.

Parametry sonikacji, takie jak czas trwania, amplituda i głębokość zanurzenia sonotrody, można dostosować w celu optymalizacji wydajności ekstrakcji dla konkretnego materiału z korzeni kava, rozpuszczalnika i docelowych związków. Sonikacja z użyciem sonotrody umożliwia bezpośrednie oddziaływanie na próbkę, co potencjalnie pozwala uzyskać wysoce kontrolowaną i wydajną ekstrakcję w porównaniu z innymi metodami sonikacji, takimi jak sonikacja w myjce ultradźwiękowej.

Napar z kava o silnym działaniu dzięki ultradźwiękom

Tradycyjny napój z kava przygotowuje się przez zaparzanie kłącza kava, podobnie jak herbaty. Jednak klasyczne zaparzanie nie uwalnia całej ilości kawalaktonów. Proces zaparzania można łatwo usprawnić za pomocą sonikatora, który umożliwia uwolnienie do napoju znacznie większej ilości kawalaktonów. Ponadto możesz ultradźwiękowo „zaparzyć” napar z kava w zimnej wodzie, zapobiegając w ten sposób termicznej degradacji związków fitochemicznych wrażliwych na ciepło.
Do przygotowania takiego tradycyjnego naparu z kava można użyć kłącza świeżego lub wysuszonego i zmielonego na proszek.

Rozpuszczalniki do ekstrakcji kłączy kava kava z użyciem sonikacji

Ekstrakcja ultradźwiękowa wyróżnia się niezwykłą wszechstronnością, ponieważ jest kompatybilna z szeroką gamą rozpuszczalników. Ta elastyczność przynosi istotne korzyści, umożliwiając przetwarzanie różnych rodzajów roślin i profili związków. Niezależnie od tego, czy stosuje się wodę, etanol czy inne rozpuszczalniki wodne, ekstrakcja ultradźwiękowa zapewnia wydajne pozyskiwanie związków roślinnych o działaniu terapeutycznym. Ta kompatybilność umożliwia dostosowanie i optymalizację ekstrakcji do unikalnego składu każdej rośliny i rozpuszczalności docelowych związków. W rezultacie ekstrakcja ultradźwiękowa maksymalizuje wydajność ekstrakcji i siłę działania końcowego ekstraktu, zapewniając silny ekstrakt o pełnym spektrum i wysokiej sile działania terapeutycznego.
Do produkcji ekologicznego ekstraktu z kava najczęściej wybieranymi rozpuszczalnikami są woda destylowana, ekologiczny etanol, ekologiczny napój spirytusowy o wysokiej zawartości alkoholu lub wodny roztwór etanolu.
Jeśli chcesz ekstrahować kava do innych celów, może zainteresować Cię zastosowanie innych rozpuszczalników. Dlatego poniżej przedstawiamy wyniki badania naukowego, w którym porównano różne inne rozpuszczalniki pod względem ich wydajności w ekstrakcji kawalaktonów
Xuan i in. (2008) zbadali wpływ sześciu różnych rozpuszczalników na wydajność ekstrakcji ultradźwiękowej kava (Piper methysticum). Porównując heksan, chloroform, aceton, etanol, metanol i wodę destylowaną jako rozpuszczalniki, zespół badawczy stwierdził, że aceton był najskuteczniejszy w ekstrakcji kawalaktonów i innych składników z korzeni kava. Woda i chloroform były przydatne, ale mniej skuteczne niż aceton.
Ekstrakcja ultradźwiękowa: Ekstrakcje przeprowadzono, poddając 5 g zmielonego korzenia kava sonikacji przez 30 min w 200 ml rozpuszczalnika.
Zidentyfikowano osiemnaście kawalaktonów, ester bornylowy kwasu cynamonowego i 5,7-dimethoxy-flavanone, o których wiadomo, że występują w korzeniach kava, a siedem związków, w tym 2,5,8-trimethyl-1-naphthol, 5-methyl- 1-phenylhexen-3-yn-5-ol, 8,11-octadecadienoic acid-methyl ester, 5,7-(OH)2-40-one-6,8-dimethylflavanone, chalkon pinostrobiny i 7-dimethoxyflavanone-5-hydroxy-40, zidentyfikowano po raz pierwszy. W ekstrakcie wodnym stwierdzono obecność glutationu (26,3 mg/g). Dihydro-5,6-dehydrokavain (DDK) występował na wyższym poziomie niż metystycyna i desmetoksyjangonina, co wskazuje, że DDK jest również głównym składnikiem korzeni kava.
 

Sonikator UP400ST do ekstrakcji korzeni kava i wyparka obrotowa do dalszego przetwarzania/zatężania ekstraktu.

Wysokowydajne sonikatory do ekstrakcji kava

Hielscher Ultrasonics jest wiodącym producentem wysokowydajnych ekstraktorów ultradźwiękowych. Portfolio produktów Hielscher obejmuje pełen zakres – od małych ręcznych sonikatorów laboratoryjnych po systemy ekstrakcji ultradźwiękowej średniej skali i w pełni przemysłowe. Dostarczając sonikatory i urządzenia do ekstrakcji ultradźwiękowej producentom ekstraktów roślinnych na całym świecie, Hielscher Ultrasonics jest uznawany za godnego zaufania partnera w zakresie doskonałej technologii ultradźwiękowej i doradztwa. Towarzyszymy naszym klientom od pierwszego testu wykonalności i optymalizacji procesu aż po instalację ich systemu ekstrakcji ultradźwiękowej do produkcji doskonałych ekstraktów roślinnych.
Nasze zaangażowanie polega na skrupulatnej dbałości o wydajność, niezawodność, opłacalność i najwyższą jakość procesu ekstrakcji.
Dzięki możliwości precyzyjnego sterowania sonikatory Hielscher pomagają zapewnić, że delikatne cząsteczki o działaniu terapeutycznym obecne w roślinach pozostają nienaruszone przez cały proces, zachowując swoją siłę działania i skuteczność. Amplitudę, intensywność, czas, temperaturę i ciśnienie można dokładnie ustawić z wyprzedzeniem oraz monitorować podczas procesu sonikacji. Dzięki temu sonikatory Hielscher umożliwiają powtarzalne wytwarzanie ekstraktów o stale wysokich standardach jakości i ułatwiają spełnienie wymogów Dobrej Praktyki Wytwarzania (GMP).

Wykorzystaj te możliwości w pełni i skontaktuj się z nami już teraz! Skorzystaj z zalet ekstrakcji kava wspomaganej ultradźwiękami i pozwól nam pomóc Ci wybrać optymalny sonikator do Twojej konkretnej ekstrakcji kava i wymagań procesu.
 
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów: