Maceracja i aromatyzacja przez sonikację
Ultradźwiękowa aromatyzacja i aromatyzowanie olejów jadalnych opiera się na ultradźwiękowej ekstrakcji związków smakowych z roślin, takich jak zioła, przyprawy, owoce itp. Maceracja ultradźwiękowa jest metodą intensyfikacji procesu, która ekstrahuje bioaktywne składniki do oleju. Jako nietermiczna metoda przetwarzania, ekstrakcja ultradźwiękowa jest predestynowana do przygotowania wrażliwych na ciepło roślin i olejów.
Aromatyzowane oleje jadalne
Aromatyzowane lub aromatyzowane oleje jadalne definiuje się jako oleje nasycone warzywami, ziołami, przyprawami lub owocami w celu poprawy ich aromatu i właściwości sensorycznych. Oprócz poprawy właściwości sensorycznych, olej jadalny jest wzbogacany o prozdrowotne fitochemikalia, które są obecne w roślinach, takich jak zioła i przyprawy. Polifenole, flawonoidy, terpeny, antocyjany, związki aromatyczne i polisacharydy są dobrze znane ze swojego wkładu w zdrowie i dobre samopoczucie. Oleje, takie jak oliwa z oliwek, olej z awokado, olej słonecznikowy, olej rzepakowy i inne oleje roślinne lub z nasion są doskonałym nośnikiem związków bioaktywnych i aromatów.
Ekstraktor ultradźwiękowy UIP4000hdT do maceracji i aromatyzacji olejów jadalnych
Maceracja ultradźwiękowa i aromatyzacja
Ultradźwiękowy wlew olejów jadalnych uwalnia fitochemikalia i związki smakowe z roślin, takich jak przyprawy, zioła, warzywa lub owoce i równomiernie miesza je z olejem. Ze względu na efekty kawitacji ultradźwiękowej, związki bioaktywne są jednorodnie rozproszone w matrycy olejowej, co znacznie zwiększa szybkość wchłaniania i biodostępność związków prozdrowotnych w organizmie człowieka, ponieważ olej rozpuszcza lipofilowy związek bioaktywny.
Maceracja ultradźwiękowa
Maceracja to technika, za pomocą której delikatne lub wysoce lotne esencje ziołowe są uwalniane z materiału roślinnego w “zimno”proces nietermiczny. Macerację można opisać jako rodzaj infuzji na zimno. Ponieważ podczas maceracji nie stosuje się ciepła, maceracja jest zwykle powolnym, czasochłonnym procesem. Aby przygotować macerat, materiał roślinny (np. zmielone przyprawy lub zmielone zioła) zawiesza się w cieczy (tzw. rozpuszczalniku) i pozostawia do zaparzenia na stosunkowo długi okres czasu, który może wynosić od kilku tygodni do kilku miesięcy. Czas trwania procesu maceracji jest skorelowany z intensywnością aromatu.
Poniższy film przedstawia porównanie ekstrakcji ultradźwiękowej z konwencjonalną maceracją świeżych liści żeń-szenia w wodzie. Sonikacja nie tylko wytwarza silny ribwort w ciągu kilku sekund, ale także kolor ekstraktu wskazuje na różnicę w jakości. Podczas gdy ekstrakt ultradźwiękowy ma głęboki zielony kolor, ekstrakt macerowany przez 20 dni ma brązowawy kolor, który wskazuje na degradację oksydacyjną związków bioaktywnych.
Głęboki zielony kolor ultradźwiękowego ekstraktu z żeń-szenia podkreśla doskonałą wydajność technologii ultradźwiękowej w produkcji ekstraktu o pełnym spektrum działania. Ultradźwiękowa ekstrakcja botaniczna jest szybsza, silniejsza i bardziej wydajna. Wysokowydajna ekstrakcja ultradźwiękowa za pomocą UP200Ht wytwarza ekstrakt z żebrówki o pełnym spektrum działania.
Ultradźwięki znacznie intensyfikują etap maceracji poprzez zastosowanie intensywnego mikromieszania i turbulencji w mieszaninie maceracyjnej. Sonikacja może drastycznie przyspieszyć tradycyjną macerację, która trwa tygodnie lub miesiące – osiągając te same wyniki infuzji smakowej w ciągu kilku minut. Jako nietermiczna, mechaniczna metoda, maceracja ultradźwiękowa zwiększa przenoszenie masy i zachowuje bioaktywne związki termolabilne, takie jak substancje lotne, polifenole i inne fitochemikalia. To sprawia, że maceracja ultradźwiękowa jest unikalną techniką szybkiej i skutecznej produkcji wysokiej jakości maceratów.
Kolejną zaletą maceracji ultradźwiękowej jest wykorzystanie świeżego materiału roślinnego. W tradycyjnej maceracji można użyć świeżego materiału, ale jest on podatny na zepsucie mikrobiologiczne, ponieważ materiał botaniczny musi pozostawać przez bardzo długi czas w oleju. Maceracja ultradźwiękowa jest szybkim procesem trwającym kilka minut, co oznacza, że nie ma długiego okresu wzrostu drobnoustrojów. Co więcej, kawitacja ultradźwiękowa jest dobrze znana z tego, że rozbija i dezaktywuje komórki drobnoustrojów, przyczyniając się tym samym do stabilności maceratu.
Ultradźwiękowo aromatyzowane oleje, takie jak oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia lub olej słonecznikowy, wykazują wyższą stabilność, ponieważ dodane przeciwutleniacze z ziół zmniejszają pierwotne utlenianie kwasów tłuszczowych. Oregano, tymianek, ostra papryczka chili, czosnek, laur, bazylia, liście oliwne, szałwia, żebrowiec, lawenda, rozmaryn, menthe, cytryna, pomarańcza, a także inne owoce, liście, kwiaty, korzenie, nasiona i kora są bogate w olejki eteryczne, polifenole, flawonoidy i inne związki bioaktywne. Ultradźwiękowa maceracja i aromatyzacja to skuteczna, szybka i bezpieczna metoda ulepszania olejów jadalnych, nadająca im wyższą zawartość przeciwutleniaczy i polifenoli, lepszą stabilność oksydacyjną i bogaty profil smakowy.
- Pełna ekstrakcja smaku
- szybki proces
- Nietermiczny, łagodny proces
- bezrozpuszczalnikowy
Aromatyzowanie i aromatyzowanie olejów jadalnych za pomocą maceracji ultradźwiękowej jest silnym i szybkim procesem ulepszania olejów i produkcji tak zwanych "olejów dla smakoszy". Dzięki szerszej gamie smaków, aromatyzacja ultradźwiękowa dodaje dalszej wartości produktom olejowym.
UIP1000hdT to potężny sonikator o mocy 1000 W powszechnie stosowane do ekstrakcji aromatów
Przemysłowe ultradźwięki do przetwarzania oleju roślinnego
Procesory ultradźwiękowe o dużej mocy są już szeroko stosowane w przemyśle spożywczym do ekstrakcji aromatów i związków bioaktywnych, emulgowania olejów cieczami na bazie wody lub homogenizacji różnych materiałów. W przypadku aromatyzowanych olejów jadalnych ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami pozwala na produkcję wysokiej jakości olejów o intensywnym, pełnym profilu smakowym. Jednocześnie maceracja ultradźwiękowa i aromatyzacja przekonują jako szybka, wygodna, bezpieczna i opłacalna metoda.
Do maceracji wspomaganej ultradźwiękami, ekstrakcji smaku i aromatyzacji można stosować całe przyprawy (tj. liście, kwiaty, nasiona, korę itp.), zmielone przyprawy (tj. proszek), olejki eteryczne lub oleożywicę.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne ultradźwięki z laboratorium i bench-top do pełnej skali przemysłowej z wydajnością przetwarzania kilku ton na godzinę.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000hdT |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Literatura/Referencje
- Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Wpływ technologii ultradźwiękowej na właściwości jakościowe włoskiej oliwy z oliwek z pierwszego tłoczenia. 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): Biodostępność bioaktywnych związków żywności: trudna droga do bioefektywności. British Journal of Clinical Pharmacology 2013 Mar; 75(3): 588-602.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Wsadowa i ciągła ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami liści Boldo (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): Profilowanie fitochemiczne ekstraktów z kwiatów i liści Sambucus nigra L. oraz ich potencjał przeciwdrobnoustrojowy przeciwko patogenom drzewa migdałowego. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsacyjna ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami jako metoda alternatywna dla konwencjonalnej maceracji do ekstrakcji frakcji polifenolowej pąków Ribes nigrum: Nowa kategoria suplementów diety zaproponowana w ramach projektu FINNOVER. Żywność. 8. 466; 2019
- Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Ocena układu instalacji do ekstrakcji oliwy z oliwek za pomocą urządzenia ultradźwiękowego o dużej mocy. Ultrasonics Sonochemistry, tom 73, 2021.
Fakty, które warto znać
Czym jest maceracja?
Tradycyjny proces maceracji, w którym oleje, takie jak oliwa z oliwek lub olej słonecznikowy, są nasycane związkami aromatycznymi i olejkami eterycznymi roślin (np. przypraw, ziół, owoców itp.), jest procesem infuzji, który działa poprzez namaczanie materiału roślinnego w oleju. Jest to bardzo powolny proces, który trwa od kilku tygodni do kilku miesięcy, ponieważ transfer masy między ciałami stałymi roślin a olejem jest powolny. Innym czynnikiem, który odpowiada za powolność tradycyjnej maceracji, jest temperatura podczas maceracji. W przypadku zimnego naparu, zawiesina składników botanicznych i oleju jest utrzymywana w temperaturze pokojowej, aby zapobiec degradacji termicznej wrażliwych związków lotnych, oleożywic i olejków eterycznych. Czynniki te spowalniają proces i sprawiają, że jest on bardzo czasochłonny.
Proces maceracji może być stosowany do zaparzania olejów jadalnych, a także olejów i nalewek do pielęgnacji skóry, nalewek leczniczych i napojów alkoholowych. Popularne zioła i przyprawy stosowane do maceracji olejów i nalewek obejmują miętę, bazylię, chili, rozmaryn, tymianek, wanilię, cynamon, lawendę, kwiat czarnego bzu, nagietek, dziurawiec, rokitnik i wiele innych.
Popularne oleje do maceracji to oliwa z oliwek, olej słonecznikowy, kokosowy, jojoba, rzepakowy, lniany lub konopny. Aby przygotować nalewki lub napoje alkoholowe, alkohol jest używany jako płyn.
Oleje jadalne
Oleje jadalne to oleje roślinne pozyskiwane z roślin. Oleje te są trójglicerydami i są stosowane w żywności, zarówno do gotowania, jak i jako suplementy. Na przykład oliwa z oliwek jest stosowana jako olej do gotowania, przyprawa i suplement diety, ponieważ jest bogata w kwasy tłuszczowe omega 9. Oprócz zastosowania spożywczego, oliwa z oliwek jest również stosowana jako produkt kosmetyczny do pielęgnacji skóry i włosów.
Oleje jadalne mogą być ekstrahowane z owoców (np. oliwki, awokado, jojoba), orzechów (np. orzech włoski, makadamia, migdał), nasion (np. rzepak, słonecznik, len, konopie, argan) lub z owoców cytrusowych (np. cytryna, bergamotka, grejpfrut, które są olejkami eterycznymi).
Wiele różnych źródeł naturalnych substancji biologicznie czynnych, znanych również jako funkcjonalne, może być potencjalnie wykorzystanych do wzbogacenia olejów jadalnych, takich jak oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia.
fitochemikalia
Fitochemikalia to nieodżywcze związki chemiczne w roślinach, które chronią lub zapobiegają chorobom lub szkodnikom. Gdy bogata w fitochemikalia żywność jest spożywana jako część zdrowej diety, te związki roślinne mają wiele pozytywnych skutków dla organizmu, działając jako przeciwutleniacze, stymulanty hormonalne, stymulacja enzymatyczna i wykazując właściwości antybakteryjne.
Różne rodzaje roślin i części roślin mogą być bogate w fitochemikalia, takie jak warzywa (np. brokuły, czosnek, koper włoski), owoce (jagody, winogrona, pomarańcze), orzechy i nasiona (np. migdały, siemię lniane, orzechy laskowe, makadamia, pepita, orzechy włoskie), rośliny lecznicze (np. echinacea, miłorząb japoński, barwinek, waleriana), zioła (np. głóg, chmiel, lukrecja, rooibos, schizandra).echinacea, miłorząb japoński, barwinek, waleriana), zioła (np. głóg, chmiel, lukrecja, rooibos, schizandra), zboża (owies, komosa ryżowa, jęczmień) i rośliny strączkowe (np. soja, fasola mung, ciecierzyca).
Fitochemikalia można podzielić na alkaloidy, antocyjany, karotenoidy, kumestany, flawonoidy, kwasy hydroksycynamonowe, izoflawony, lignany, monofenole, monoterpeny, organosiarczki, kwasy fenolowe, fitosterole, saponiny, stylbeny, triterpenoidy i ksantofile.
olejki eteryczne
Olejek eteryczny to skoncentrowana hydrofobowa ciecz zawierająca lotne związki chemiczne pochodzące z roślin. Olejki eteryczne są również znane jako olejki lotne, olejki eteryczne, aetherolea. Olejki eteryczne są często określane jako olejek rośliny, z której zostały wyekstrahowane, np. olejek różany, olejek z drzewa herbacianego lub olejek bergamotowy. Olejki eteryczne są określane jako “niezbędny” ponieważ zawierają one “istota” zapach rośliny. W odniesieniu do olejków eterycznych termin “niezbędny” nie oznacza, że olejek jest niezbędnym składnikiem, tak jak w przypadku terminów niezbędny aminokwas lub niezbędny kwas tłuszczowy, które są tak nazywane, ponieważ są wymagane przez dany żywy organizm. Olejki eteryczne są wytwarzane poprzez destylację, hydrodestylację, ekstrakcję rozpuszczalnikiem lub tłoczenie. Przetwarzanie ultradźwiękowe jest często stosowane w celu zintensyfikowania i przyspieszenia szybkości ekstrakcji oraz zwiększenia wydajności olejku eterycznego.
Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej hydrodestylacji olejków eterycznych!
Oleożywice
Oleożywice są naturalnym połączeniem oleju i żywicy w roślinach. Będąc wysoce skoncentrowaną substancją, oleożywice są półstałymi ekstraktami składającymi się z żywicy w roztworze w olejku eterycznym i/lub tłuszczowym (trójglicerydy).
W przeciwieństwie do olejków eterycznych, oleożywice są bogate w cięższe, mniej lotne i lipofilowe związki, takie jak żywice, woski, tłuszcze i oleje tłuszczowe.
Oleożywice mogą być przygotowywane z przypraw, takich jak bazylia, papryka, kardamon, nasiona selera, kora cynamonu, pączki goździków, kozieradka, balsam jodłowy, imbir, jambu, labdanum, buzdyganek ziemny, majeranek, gałka muszkatołowa, pietruszka, pieprz (czarny/biały), pimenta (ziele angielskie), rozmaryn, szałwia, cząber, tymianek, kurkuma, wanilia, zachodnioindyjskie liście laurowe. Stosowane rozpuszczalniki są niewodne i mogą być polarne (tj. alkohole) lub niepolarne (tj. węglowodory, dwutlenek węgla). Metoda ekstrakcji ultradźwiękowej jest kompatybilna z tymi rozpuszczalnikami i przyspiesza szybkość ekstrakcji i wydajność.
Zarówno olejki eteryczne, jak i oleożywice są doskonałymi naturalnymi substancjami, które mogą być dodawane jako skoncentrowany składnik smakowy do różnych produktów spożywczych i napojów. Olejki eteryczne i oleożywice są izolowane z roślin poprzez ekstrakcję (np. ekstrakcję wspomaganą ultradźwiękami), a następnie destylację. Zioła, przyprawy i inne rośliny są wykorzystywane jako surowce do produkcji olejków eterycznych i oleożywic.