Ekstrakcja pokrzywy – Silne nalewki z ultradźwiękami
Pokrzywa zwyczajna (Urtica dioica) jest rośliną bogatą w związki bioaktywne, takie jak polifenole, przeciwutleniacze, karoteny i terpenoidy, które są stosowane jako substancje farmaceutyczne, terapeutyczne i nutraceutyczne. Ekstraktor ultradźwiękowy jest wysokowydajnym narzędziem o ugruntowanej pozycji w branży do produkcji ekstraktów z pokrzywy o najwyższej jakości.
Korzyści płynące z ultradźwiękowych ekstraktów z pokrzywy
Liście, kwiaty i łodygi pokrzywy zawierają szeroką gamę związków bioaktywnych, które są wykorzystywane ze względu na ich działanie lecznicze i terapeutyczne. Ponieważ często konieczne jest spożywanie dużych ilości rośliny pokrzywy w celu uzyskania pożądanych efektów, ekstrakty z pokrzywy są bardziej opłacalną i przyjazną dla konsumenta metodą podawania. Ekstrakty z pokrzywy, np. w postaci koncentratów lub nalewek, są skuteczną opcją spożycia pełnego spektrum fitochemikaliów w bardzo silnej formie.
Ekstrakcja ultradźwiękowa jest łagodną, ale wysoce wydajną techniką wytwarzania ekstraktów z pokrzywy, np. w postaci ekstraktu alkoholowego lub wodnego. Te ultradźwiękowo produkowane ekstrakty oferują znacznie silniejszy i bardziej skoncentrowany efekt w porównaniu z tradycyjnymi miksturami, takimi jak pojedyncze ekstrahowane związki, macerowane ekstrakty lub herbaty.
Sonda ultradźwiękowa 2000hdT: Sonikacja jest wysoce skuteczną, a jednocześnie delikatną metodą ekstrakcji fitochemikaliów ze świeżej pokrzywy w zimnej wodzie
Rozpuszczalniki do ultradźwiękowej ekstrakcji pokrzywy
W celu skutecznej ekstrakcji związków bioaktywnych ze świeżych lub suszonych liści pokrzywy, najczęściej stosuje się łagodne nietoksyczne rozpuszczalniki, takie jak woda, wodny etanol lub etanol. W zależności od dalszego przetwarzania (np. stężenie ekstraktu przez odparowanie wirnikowe lub destylację), etanol lub wodny etanol o wyższym stosunku etanolu może być korzystny ze względu na niższą entalpię parowania alkoholu.
Studia przypadków: Ultradźwiękowa ekstrakcja pokrzywy udowodniona naukowo
Šic Žlabur i in. (2022) zbadali wpływ ekstrakcji ultradźwiękowej jako zielonej technologii ekstrakcji. Ponieważ ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami charakteryzuje się wysoką wydajnością ekstrakcji fitochemicznej, krótszym czasem obróbki i znacznie mniejszym wpływem na środowisko, jest odpowiednim i zrównoważonym rozwiązaniem. W celu określenia wpływu metody ekstrakcji, konwencjonalnej i ultradźwiękowej (poprzez zmianę dwóch systemów urządzeń ultradźwiękowych), porównano czas i stężenie etanolu w odniesieniu do ekstrakcji specjalistycznych metabolitów z proszku liści pokrzywy. Ekstrakcja ultradźwiękowa przy użyciu systemu sondy, tzw. sonikatora typu sondy lub ultradźwiękowego homogenizatora zanurzeniowego, znacząco przyczyniła się do zwiększenia wydajności kwasu askorbinowego, związków polifenolowych i zdolności przeciwutleniającej ekstraktów z pokrzywy w porównaniu z ekstrakcją konwencjonalną. Ponadto, system z sondą ultradźwiękową wymagał znacznie mniej czasu na izolację poszczególnych wyspecjalizowanych metabolitów w porównaniu do ekstrakcji ultradźwiękowej w łaźni ultradźwiękowej. W związku z tym badanie prowadzi do wniosku, że ekstrakcja za pomocą sondy ultradźwiękowej jest znacznie bardziej skuteczna w uzyskiwaniu wyższych wydajności specjalistycznych metabolitów z proszku pokrzywy w krótszym czasie (średni czas trwania procesu 5-10 min) zarówno w porównaniu z łaźnią ultradźwiękową, jak i tradycyjną ekstrakcją rozpuszczalnikiem ciało stałe-ciecz.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o zaletach sonikatorów sondowych w porównaniu do wanien ultradźwiękowych (zbiorników czyszczących)!
Porównując krzywe odejmowania ekstrakcji ultradźwiękowej i mieszanej pokrzywy, pomiar ten pokazuje skuteczność ekstrakcji ultradźwiękowej ze świeżych liści pokrzywy.
Florez et al. (2022) zbadali wpływ ultradźwięków na ekstrakcję pokrzywy i porównali wyniki z alternatywnymi technikami ekstrakcji. W przypadku całkowitej zawartości fenoli (TPC) i wartości zmiatania wolnych rodników ABTS-+ (kwas 2,2-azino-bis(3-etilbenzotiazolin)-6-sulfonowy), ekstrakcja ultradźwiękowa była najbardziej efektywną metodą. Najlepszą wydajność ekstrakcji uzyskano stosując obróbkę ultradźwiękową z wodą jako rozpuszczalnikiem, uzyskując wartości 21,9 mg ekw. kwasu galusowego/g suszonej pokrzywy dla TPC, 71,8% dla �TS-+ i 86,6% dla %DPPH- DPPH- (1,1-difenylo-2-pikrylohydrazyl). Praca ta dowodzi, że wodny ekstrakt z liści pokrzywy za pomocą techniki ultradźwiękowej jest ważnym źródłem naturalnych przeciwutleniaczy i może być uważany za potencjalną alternatywę dla syntetycznych przeciwutleniaczy.Florez i in. (2022) opisują zalety ekstrakcji ultradźwiękowej w porównaniu z alternatywnymi metodami ekstrakcji w następujący sposób: “Tradycyjne procedury, takie jak ekstrakcja Soxhleta, refluks i ekstrakcja maceracyjna, zajmują dużo czasu, zużywają dużo rozpuszczalnika i mogą powodować degradację termolabilnych chemikaliów ze względu na stosowane wyższe temperatury. W ostatnich latach zaczęto stosować inne techniki, takie jak ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami. Proces ten pozwala na większą penetrację rozpuszczalnika do ekstrahowanych materiałów, poprawiając przenoszenie masy dzięki efektom mikrostrumieniowania. Dlatego technika ta jest uważana za skuteczny proces ekstrakcji, który ma zalety, takie jak skrócony czas, zwiększona wydajność lub niska temperatura. Często poprawia również jakość ekstraktu.”
Znajdź najlepszy Sonicator dla swojego procesu ekstrakcji
Jak wybrać idealny sonikator do procesu ekstrakcji botanicznej, np. do produkcji silnych ekstraktów z liści pokrzywy? Ekstrakcja fitochemikaliów z roślin takich jak pokrzywa wymaga precyzji i wydajności. Wybór odpowiedniego sonikatora ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia optymalnej wydajności ekstrakcji, zarówno w małej skali laboratoryjnej, jak i w procesach przemysłowych na dużą skalę.
Nasz dobrze wyszkolony i długoletni doświadczony personel odpowiedni sonikator sondowy pomoże Ci wybrać najbardziej odpowiedni sonikator umożliwiający wydajną i powtarzalną ekstrakcję fitochemikaliów z roślin, takich jak pokrzywa. Cechy takie jak kontrola amplitudy, monitorowanie procesu, łatwa obsługa i bezpieczeństwo sprawiają, że sonikatory Hielscher są preferowanym sprzętem do ekstrakcji przez naukowców i profesjonalistów z branży. Sonikatory Hielscher umożliwiają uzyskanie zoptymalizowanych wyników ekstrakcji z wyjątkową wydajnością i jakością. Odblokuj pełny potencjał zasobów botanicznych, zapewniając jednocześnie niezawodność operacyjną i jakość produktu dzięki mocy ultradźwięków!
- wysoka wydajność
- najnowocześniejsza technologia
- niezawodność & solidność
- regulowana, precyzyjna kontrola procesu
- partia & inline
- dla dowolnego wolumenu
- inteligentne oprogramowanie
- inteligentne funkcje (np. programowalne, protokołowanie danych, zdalne sterowanie)
- Łatwa i bezpieczna obsługa
- niskie koszty utrzymania
- CIP (clean-in-place)
Sonicator UP400ST ekstrakcja polifenoli z pokrzywy w procesie ekstrakcji zimną wodą.
Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany
Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.
Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 0.5-1,5 mL | b.d. | VialTweeter | 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 |
| 15 do 150 l | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do mieszania, dyspersji, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.
Literatura / Referencje
- Kruk, Valentina; Jurković,Marijana; Repajić, Maja; Žutić, Ivanka; Zorić, Zoran; Dragović-Uzelac, Verica (2019): The Influence Of Ultrasound Assisted Extraction On The Isolation Of Bioactive Compounds From Nettle Leaves. ICAPP – 1st International Conference for Advanced Production and Processing; 2019.
- Kurek, Mia; Repajic, Maja; Ščetar, Mario; Radošević, Lea; Pedisić, Sandra; Pelaić, Zdenka; Levaj, Branka; Galić, Kata (2022): Physical, Chemical and Sensory Characterization of Deep-Fried Fresh-Cut Potatoes Coated with Hydrocolloid/Herbal Extracts. Food Technology and Biotechnology, Vol. 60, No. 4, 2022.
- Flórez, M.; Cazón, P.; Vázquez, M. (2022): Antioxidant Extracts of Nettle (Urtica dioica) Leaves: Evaluation of Extraction Techniques and Solvents. Molecules 2022, 27, 6015.
- Šic Žlabur J., Radman S., Opacic N.., Rašic A., Dujmovic M., Brncic M., Barba F.J., Castagnini J.M., Voca S. (2022): Application of Ultrasound as Clean Technology for Extraction of Specialized Metabolites From Stinging Nettle (Urtica dioica L.). Frontiers in Nutrition 2022.
Fakty, które warto znać
Fitochemikalia w pokrzywie
Z medycznego, farmakologicznego i żywieniowego punktu widzenia, liście pokrzywy są bogate w prozdrowotne związki bioaktywne i metabolity. Co więcej, ekstrakty pochodzące z pokrzywy znajdują zastosowanie w preparatach kosmetycznych ze względu na ich właściwości przeciwutleniające, łagodzące i przeciwdrobnoustrojowe.
Liście pokrzywy zawierają liczne bioaktywne cząsteczki, podzielone na różne klasy. Należą do nich terpenoidy obecne w olejku eterycznym, diole terpenowe, glukozydy dioli terpenowych, α-tokoferol (głównie karwakrol), a także związki pigmentowe, takie jak chlorofile, karotenoidy (w tym β-karoten, wiolaksantyna, ksantofile, zeaksantyna, luteoksantyna i epoksyd luteiny), związki polifenolowe obejmujące głównie flawonoidy, takie jak kemferol i kwercetyna, niezbędne aminokwasy, witaminy obejmujące witaminę C, K, B-kompleks, garbniki i minerały składające się głównie z wapnia, żelaza, selenu, cynku, magnezu, fosforu, potasu i sodu. Warto zauważyć, że Urtica dioica jest jedynym gatunkiem roślin, o którym wiadomo, że zawiera acetylotransferazę choliny, enzym kluczowy dla syntezy acetylocholiny.
Ekstrakty z pokrzywy i metody ekstrakcji
Pomimo korzyści odżywczych oferowanych przez liście pokrzywy, ich spożycie jest utrudnione przez obecność kłujących włosków, które wywołują uczucie pieczenia. W związku z tym przed spożyciem często wymagana jest obróbka cieplna, która jednak skutkuje utratą licznych właściwości odżywczych. W związku z tym istnieje zapotrzebowanie na alternatywne preparaty z pokrzywy, które zachowują wszystkie właściwości odżywcze. Technika ekstrakcji ultradźwiękowej pozwala na delikatne uwolnienie pełnego spektrum substancji bioaktywnych obecnych w liściach pokrzywy. Ultradźwiękowa ekstrakcja zimną wodą zapewnia wyjątkową wydajność przy jednoczesnym zastosowaniu łagodnych warunków leczenia. Dzięki temu sonikatory są idealnym narzędziem do przygotowywania nalewek z pokrzywy, a także ekstraktów alkoholowych. Ekstrakcja ultradźwiękowa została udowodniona ze względu na jej wyjątkową wydajność i skuteczność w tworzeniu ekstraktów z określonych roślin leczniczych o wysokiej mocy i stężeniu.
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.