Extracția din flori – procesare blândă, randamente ridicate prin sonicare
Fie că doriți să obțineți un absolut, o apă infuzată cu flori sau un hidrolat floral, sonicarea vă ajută să creșteți randamentul extractului dumneavoastră din flori. Aflați de ce sonicarea este tehnica de extracție ideală pentru izolarea biomoleculelor delicate și a uleiurilor esențiale din flori și petale.
Sonicarea ca tehnică ideală de extracție a biomoleculelor și a uleiurilor esențiale din flori și inflorescențe
Deoarece florile conțin numeroși compuși parfumați, aromați și activi terapeutic, care pot fi utilizați ca ingrediente pentru produse medicinale, alimente, cosmetice și suplimente nutritive, ele reprezintă o materie primă foarte căutată pentru extracte puternice. Extracția cu ultrasunete este o tehnică eficace pentru izolarea substanțelor dorite din flori. Totodată, florile sunt o parte foarte delicată a plantei și necesită, în consecință, un tratament atent. Aici ies în evidență condițiile blânde de extracție ale ultrasonicării. Ca metodă de extracție netermică, controlabilă cu precizie, sonicarea produce randamente ridicate de extracte din flori. Calitatea remarcabilă a extractului și eficiența ridicată sunt caracteristicile esențiale ale extracției botanice cu ultrasunete.
Omogenizatorul cu ultrasunete de tip sondă UP200Ht pentru prepararea extractelor parfumate din flori.
Apă de trandafiri prin sonicare – instrucțiuni pas cu pas
Pentru a prepara apă de trandafiri, așa cum este demonstrat în clipul video de mai sus, urmați instrucțiunile descrise aici:
- Pentru început, selectați cu atenție trandafiri proaspeți (Rosa damascena) și desprindeți petalele de pistilul florii. Tăiați petalele în bucăți mai mici pentru a mări suprafața.
- Deoarece dorim să obținem apă de trandafiri, folosim apă purificată ca solvent.
- Puneți petalele într-un pahar de laborator din sticlă și adăugați apă. În videoclip folosim 10 petale mari și 200mL de apă.
- Pregătiți sonicatorul UP200Ht: montați ferm sonotroda S26d14. Deoarece petalele sunt o parte foarte delicată a plantei, reglăm amplitudinea la 70%, astfel încât toate biomoleculele să fie păstrate în timpul procedurii de extracție cu ultrasunete.
- Introduceți sonotroda în paharul de laborator din sticlă și porniți sonicatorul. Sonicați aprox. 90 de secunde.
- După sonicare, filtrați amestecul pentru a îndepărta reziduurile solide, obținând o apă de trandafiri limpede și parfumată.
- Colectați apa de trandafiri în recipiente sterile pentru depozitare și păstrați-o într-un loc răcoros și întunecat, pentru a-i menține calitatea și a-i prelungi termenul de valabilitate.
- Utilizați apa de trandafiri pentru aplicații culinare sau cosmetice.
Sonicatorul UP400St pentru extracție botanică și evaporator rotativ pentru post-procesarea/concentrarea extractului.
Extracția cu ultrasunete din flori
- trandafir
- iasomie
- păpădie
- flori de cireș
- liliac
- lavandă
- flori de soc
- nalbă
- salvie
- mușețel
- magnolie
- margarete
- flori de castan
- floarea-pasiunii
- flori de portocal
- calendula/ gălbenele
- echinaceea/ floarea-conului
- Salcâm / robinia
- susai
- pătlagină îngustă
Extractorul cu ultrasunete UP200Ht utilizat pentru extracția din flori de păpădie
Extracția uleiurilor esențiale prin sonicare
Hidrodistilarea asistată de ultrasunete este o tehnică avansată de extracție care combină hidrodistilarea tradițională cu tehnologia ultrasunetelor. Această metodă utilizează unde ultrasonice pentru a genera cavitație, formând mici bule umplute cu vapori care implodează, generând microjeturi și turbulențe. Aceste efecte intensifică fragmentarea particulelor, fisurarea suprafețelor și amestecarea, îmbunătățind astfel semnificativ vitezele de transfer de masă.
Procesul include, de asemenea, încălzirea în masă, care accelerează vaporizarea apei și îmbunătățește transferul de căldură. Această abordare combinată reduce timpul de extracție, consumul de energie și utilizarea solventului, făcând hidrodistilarea asistată de ultrasunete mai eficientă și mai ecologică în comparație cu metodele convenționale.
Principalele beneficii ale hidrodistilării asistate de ultrasunete includ:
- Eficiență mai mare a extracției: Eliberare îmbunătățită a uleiurilor esențiale și a compușilor bioactivi valoroși.
- Timp și energie reduse: Timpi de extracție mai scurți și consum de energie mai mic.
- Calitate îmbunătățită: Păstrarea integrității compușilor datorită condițiilor blânde de procesare.
- Avantaje operaționale: Funcționare sigură, timp de pornire mai redus, dimensiuni reduse ale echipamentelor și mai puține etape de procesare.
Micrografii electronice de baleiaj (SEM) ale frunzelor de Satureja: (A) după hidrodistilare timp de 4 ore și (B) după tratament sono-clevenger timp de 60 min.
Studiu și imagini: Rasouli et al., 2021
Imaginile SEM comparative de mai sus prezintă structura celulară a frunzelor de Satureja tratate prin hidrodistilare (stânga) și prin hidrodistilare asistată de ultrasunete (dreapta) și evidențiază dezintegrarea semnificativ mai eficientă a pereților celulari prin tratament cu ultrasunete. Ca urmare, hidrodistilarea cu ultrasunete îmbunătățește extracția uleiului esențial cu aprox. 40 % comparativ cu hidrodistilarea convențională.
Sonicatoare pentru producția de extracte florale
Sonicatoarele Hielscher sunt renumite pentru excelența lor în producția de flori și inflorescențe, în special datorită capacităților lor avansate de omogenizare și extracție. Oferind sonicatoare de toate dimensiunile și capacitățile de procesare – de la 50 de wați până la 16.000 de wați per sonicator –, ultrasonicatoarele de înaltă performanță Hielscher facilitează extracția eficientă și precisă a compușilor bioactivi, a uleiurilor esențiale și a substanțelor parfumante din materiale botanice. Prin utilizarea tehnologiei ultrasonice de ultimă generație, sonicatoarele Hielscher asigură randamentul și calitatea optime ale extractelor, ceea ce le face indispensabile pentru producția de produse botanice de mare valoare, substanțe parfumante, ingrediente active și suplimente nutritive. În plus, designul lor robust și interfața ușor de utilizat le fac ideale pentru evaluarea calității, oferind rezultate fiabile și reproductibile atât în cercetare, cât și în aplicațiile industriale.
- eficiență ridicată
- tehnologie de ultimă generație
- fiabilitate și robustețe
- control reglabil și precis al procesului
- în șarjă și în linie
- pentru orice volum
- software inteligent
- funcții inteligente (de ex., programabile, protocolarea datelor, control de la distanță)
- operare ușoară și sigură
- întreținere redusă
- CIP (curățare la fața locului)
Proiectare, fabricație și consultanță – calitate Made in Germany
Ultrasonicatoarele Hielscher sunt bine cunoscute pentru cele mai înalte standarde de calitate și design. Robustețea și operarea ușoară permit integrarea fără probleme a ultrasonicatoarelor noastre în instalațiile industriale. Condițiile dificile și mediile solicitante sunt gestionate cu ușurință de ultrasonicatoarele Hielscher.
Hielscher Ultrasonics este o companie certificată ISO și pune un accent deosebit pe ultrasonicatoare de înaltă performanță, dotate cu tehnologie de ultimă generație și ușor de utilizat. Desigur, ultrasonicatoarele Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.
Contactați-ne! / Întrebați-ne!
Procesele de extracție cu ultrasunete pot fi scalate liniar la orice capacitate de producție. Extractoarele cu ultrasunete pot funcționa în regim de șarjă și în linie.
Informații utile
Care este diferența dintre apa de trandafiri, absolutul de trandafir și hidrolatul de trandafir?
Apa de trandafiri, absolutul de trandafir și hidrolatul de trandafir sunt toate derivate din trandafiri, dar diferă prin metodele de producție și compoziția chimică.
Apa de trandafiri: Apa de trandafiri este un produs secundar al procesului de distilare cu abur utilizat pentru extracția uleiului esențial de trandafir. Conține componentele hidrosolubile ale petalelor de trandafir, conferind un parfum și o aromă florală delicată. Apa de trandafiri este utilizată în mod obișnuit în aplicații culinare, produse de îngrijire a pielii și aromaterapie datorită mirosului plăcut și potențialelor beneficii pentru sănătate.
Pentru a citi mai multe despre hidrodistilarea intensificată cu ultrasunete, faceți clic aici!
Absolutul de trandafir: Absolutul de trandafir este un ulei aromatic extras din petalele de trandafir prin extracție cu solvent, de obicei cu hexan sau alt solvent. Această metodă este mai eficientă pentru extracția compușilor parfumați din petale, rezultând un ulei foarte concentrat și parfumat.
Absolutul de trandafir este utilizat în mod obișnuit în parfumerie și în produsele cosmetice de lux pentru parfumul său floral intens și de lungă durată.
Hidrolatul de trandafir (apă florală de trandafir):
Hidrolatul de trandafir, cunoscut și ca apă florală de trandafir, hidrosol de trandafir sau distilat de trandafir, este apa rămasă după distilarea cu abur a petalelor de trandafir pentru extracția uleiului esențial de trandafir. Conține compuși vegetali hidrosolubili, precum și o parte din moleculele de ulei esențial, ceea ce îi conferă un parfum discret și proprietăți terapeutice. Hidrolatul de trandafir oferă un profil aromatic similar, dar are o formulare pe bază de apă mai diluată.
Hidrolatul de trandafir este adesea utilizat în îngrijirea pielii ca tonic, spray facial sau ingredient în formulările cosmetice datorită calităților sale hidratante, calmante și revigorante.
Fiecare dintre aceste lichide derivate din trandafiri poate fi fabricat prin extracție cu ultrasunete și are caracteristici și beneficii unice, care le fac un ingredient prețios în domeniul culinar, cosmetic și terapeutic.
Extracția cu ultrasunete este utilizată pentru izolarea compușilor bioactivi din plante.
Compuși bioactivi în extractele botanice
Compușii bioactivi sunt substanțe chimice naturale prezente în plante, animale și alte organisme, care au efecte asupra țesuturilor vii. Aceștia joacă roluri importante în promovarea sănătății și prevenirea bolilor. Acești compuși pot fi clasificați, în linii mari, în mai multe categorii, pe baza structurilor chimice și a funcțiilor biologice. Iată principalele tipuri de compuși bioactivi:
- Polifenoli
Polifenolii sunt un grup divers de compuși cunoscuți pentru proprietățile lor antioxidante. Ei pot fi subdivizați în mai multe clase:
Flavonoide: includ flavonoli (de ex., quercetina), flavone (de ex., luteolina), flavanone (de ex., hesperidina), flavanoli (de ex., catechinele), izoflavone (de ex., genisteina) și antociani (de ex., cianidina).
Acizi fenolici: includ acizii hidroxibenzoici (de ex., acidul galic) și acizii hidroxicinamici (de ex., acidul cafeic).
Tanini: tanini condensați (proantocianidine) și tanini hidrolizabili (galotanini).
Stilbeni: resveratrolul este cel mai cunoscut stilben.
Lignani: prezenți în semințe, în special în semințele de in (de ex., secoizolariciresinolul). - Terpenoide
Terpenoidele, cunoscute și ca izoprenoide, sunt derivate din unități de izopren cu cinci atomi de carbon și includ:
Carotenoide: includ carotenii (de ex., β-carotenul) și xantofilele (de ex., luteina, zeaxantina).
Monoterpene: precum limonenul și mentolul.
Sescviterpene: precum curcumina.
Diterpene: precum taxolul.
Triterpene: precum saponinele și sterolii (de ex., β-sitosterolul).
Tetraterpene: precum licopenul și astaxantina. - Alcaloizi
Alcaloizii sunt compuși care conțin azot și care au adesea efecte fiziologice pronunțate:
Alcaloizi pirolidinici și piperidinici: precum nicotina.
Alcaloizi tropanici: precum atropina și cocaina.
Alcaloizi chinolinici: precum chinina.
Alcaloizi izochinolinici: precum morfina și codeina.
Alcaloizi indolici: precum stricnina și rezerpina.
Alcaloizi imidazolici: precum pilocarpina.
Alcaloizi piridinici: precum piperina. - Glicozide
Glicozidele constau dintr-o grupare glucidică legată de o grupare neglucidică (aglicon). Acestea includ:
Glicozide cardiace: precum digoxina.
Glicozide antrachinonice: precum aloina.
Glicozide flavonoidice: în care agliconul este un flavonoid (de ex., rutina). - Saponine
Saponinele sunt glicozide cu proprietăți asemănătoare săpunului:
Saponine steroidice: prezente în plante precum ignamele (de ex., diosgenina).
Saponine triterpenoidice: prezente în leguminoase (de ex., soiasaponinele). - Compuși organosulfurici
Acești compuși conțin sulf și au beneficii notabile pentru sănătate:
Glucozinolați: prezenți în legumele crucifere (de ex., sulforafanul).
Tiosulfinați: precum alicina din usturoi. - Vitamine
Vitaminele sunt compuși organici necesari în cantități mici pentru sănătate:
Vitamine liposolubile: includ vitaminele A (retinoizi), D (calciferoli), E (tocoferoli și tocotrienoli) și K (filochinonă și menachinone).
Vitamine hidrosolubile: includ vitaminele din complexul B (de ex., B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) și vitamina C (acid ascorbic). - Acizi grași
Acizii grași, în special acizii grași esențiali, joacă roluri critice pentru sănătate:
Acizi grași omega-3: precum acidul eicosapentaenoic (EPA) și acidul docosahexaenoic (DHA).
Acizi grași omega-6: precum acidul linoleic (LA) și acidul arahidonic (AA). - Peptide și proteine
Peptidele și proteinele bioactive au diverse efecte fiziologice:
Peptide antimicrobiene: precum defensinele.
Inhibitori enzimatici: precum inhibitorii ACE din proteinele din lapte. - Polizaharide
Polizaharidele au efecte imunomodulatoare și alte beneficii pentru sănătate:
β-glucani: prezenți în ovăz și ciuperci.
Glicozaminoglicani: precum acidul hialuronic și condroitin sulfatul.
Fiecare dintre acești compuși bioactivi oferă o gamă largă de beneficii, de la activitate antioxidantă până la efecte antiinflamatoare. Sonicarea este o tehnică extrem de eficientă pentru izolarea acestor compuși bioactivi din plante.
Literatură / Referințe
- Turrini, F.; Beruto, M.; Mela, L.; Curir, P.; Triglia, G.; Boggia, R.; Zunin, P.; Monroy, F. (2021): Ultrasound-Assisted Extraction of Lavender (Lavandula angustifolia Miller, Cultivar Rosa) Solid By-Products Remaining after the Distillation of the Essential Oil. Applied Sciences 11, 2021.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. Journal of Food Science and Technology (February 2018) 55(2):658–666.
- Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Phytochemical Profiling of Sambucus nigra L. Flower and Leaf Extracts and Their Antimicrobial Potential against Almond Tree Pathogens. International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Elez Garofulić, I., Zorić, Z., Pedisić, S., Brnčić, M. and Dragović-Uzelac, V. (2018): UPLC-MS2 Profiling of Blackthorn Flower Polyphenols Isolated by Ultrasound-Assisted Extraction. Journal of Food Science, 83, 2018. 2782-2789.
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță, de la scară de laborator până la scară industrială.