Экстракция цветов – мягкая обработка, высокий выход благодаря обработке ультразвуком
Независимо от того, хотите ли вы приготовить абсолют, воду, настоянную на цветах, или цветочный гидролат, обработка ультразвуком помогает увеличить выход цветочного экстракта. Узнайте, почему обработка ультразвуком является идеальным методом экстракции для выделения чувствительных биомолекул и эфирных масел из цветов и лепестков.
Обработка ультразвуком как идеальный метод экстракции биомолекул и эфирных масел из цветов и соцветий
Поскольку цветы содержат множество ароматических, вкусовых и терапевтически активных соединений, которые можно использовать в качестве ингредиентов лекарственных препаратов, пищевых продуктов, косметики и пищевых добавок, они являются весьма востребованным сырьём для получения экстрактов с выраженным действием. Ультразвуковая экстракция – эффективный метод выделения нужных веществ из цветов. При этом цветы являются очень нежной частью растения и требуют соответствующего бережного обращения. Здесь на первый план выходят мягкие условия ультразвуковой экстракции. Будучи нетермическим, точно управляемым методом экстракции, обработка ультразвуком обеспечивает высокий выход цветочных экстрактов. Превосходное качество экстрактов и высокая эффективность – ключевые характеристики ультразвуковой экстракции растительного сырья.
Ультразвуковой гомогенизатор зондового типа UP200Ht для приготовления ароматных экстрактов из цветов.
Розовая вода с помощью обработки ультразвуком – пошаговая инструкция
Чтобы приготовить розовую воду, как показано в видеоролике выше, следуйте приведённой здесь инструкции:
- Для начала тщательно отберите свежие розы (Rosa damascena) и отделите лепестки от пестика цветка. Разрежьте лепестки на более мелкие кусочки, чтобы увеличить площадь поверхности.
- Поскольку мы хотим приготовить розовую воду, в качестве растворителя мы используем очищенную воду.
- Поместите лепестки в стеклянный лабораторный стакан и добавьте воду. В видео мы используем 10 крупных лепестков и 200mL воды.
- Подготовьте ультразвуковой аппарат UP200Ht: надёжно закрепите сонотрод S26d14. Поскольку лепестки являются очень нежной частью растения, мы устанавливаем амплитуду на 70%, чтобы все биомолекулы сохранялись во время процедуры ультразвуковой экстракции.
- Погрузите зонд в стеклянный лабораторный стакан и включите ультразвуковой аппарат. Обрабатывайте ультразвуком приблизительно 90 секунд.
- После обработки ультразвуком профильтруйте смесь, чтобы удалить твёрдые остатки и получить прозрачную и ароматную розовую воду.
- Соберите розовую воду в стерильные ёмкости для хранения и храните её в прохладном тёмном месте, чтобы сохранить её качество и продлить срок годности.
- Используйте розовую воду в кулинарных или косметических целях.
Ультразвуковой аппарат UP400St для экстракции растительного сырья и роторный испаритель для последующей обработки/концентрирования экстракта.
Ультразвуковая экстракция цветов
- роза
- жасмин
- одуванчик
- цветы вишни
- сирень
- лаванда
- цветы бузины
- мальва
- шалфей
- ромашка
- магнолия
- маргаритки
- цветы каштана
- пассифлора
- цветы апельсина
- календула/ ноготки
- эхинацея/ конусоцвет
- Робиния ложноакациевая / робиния
- осот
- подорожник ланцетный
Ультразвуковой экстрактор UP200Ht используется для экстракции цветов одуванчика
Экстракция эфирных масел с помощью обработки ультразвуком
Гидродистилляция с ультразвуковым воздействием – передовой метод экстракции, сочетающий традиционную гидродистилляцию с ультразвуковой технологией. В этом методе ультразвуковые волны создают кавитацию с образованием небольших пузырьков, заполненных паром, которые схлопываются, порождая микроструи и турбулентность. Эти эффекты усиливают разрушение частиц, растрескивание поверхности и перемешивание, тем самым значительно повышая скорость массопереноса.
Процесс также включает нагрев всего объёма, который ускоряет испарение воды и усиливает теплопередачу. Такой комбинированный подход сокращает время экстракции, потребление энергии и расход растворителя, делая гидродистилляцию с ультразвуковым воздействием более эффективной и экологичной по сравнению с традиционными методами.
Ключевые преимущества гидродистилляции с ультразвуковым воздействием:
- Более высокая эффективность экстракции: Усиленное высвобождение эфирных масел и ценных биоактивных соединений.
- Сокращение времени и энергозатрат: Более короткое время экстракции и более низкое потребление энергии.
- Улучшенное качество: Сохранение целостности соединений благодаря щадящим условиям обработки.
- Эксплуатационные преимущества: Безопасная эксплуатация, сокращённое время запуска, меньшие размеры оборудования и меньшее число этапов обработки.
Сканирующие электронные микрофотографии (SEM) листьев Satureja: (A) после гидродистилляции в течение 4 часов и (B) после ультразвуковой обработки в аппарате Клевенджера в течение 60 min.
Исследование и изображения: Rasouli et al., 2021
Приведённые выше сравнительные SEM-изображения показывают клеточную структуру листьев Satureja, обработанных гидродистилляцией (слева) и гидродистилляцией с ультразвуковым воздействием (справа), и демонстрируют значительно более эффективное разрушение клеточных стенок при обработке ультразвуком. В результате ультразвуковая гидродистилляция повышает эффективность экстракции эфирных масел приблизительно на 40 % по сравнению с традиционной гидродистилляцией.
Ультразвуковые аппараты для производства цветочных экстрактов
Ультразвуковые аппараты Hielscher известны своими превосходными результатами в производстве цветов и соцветий, особенно благодаря передовым возможностям гомогенизации и экстракции. Предлагая ультразвуковые аппараты всех размеров и любой производительности обработки – от 50 ватт до 16 000 ватт на один ультразвуковой аппарат –, высокопроизводительные ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают эффективное и точное извлечение биоактивных соединений, эфирных масел и ароматических веществ из растительного сырья. Используя новейшую ультразвуковую технологию, ультразвуковые аппараты Hielscher обеспечивают оптимальный выход и качество экстрактов, что делает их незаменимыми для производства ценных растительных продуктов, ароматических веществ, активных ингредиентов и пищевых добавок. Кроме того, прочная конструкция и удобный интерфейс делают их идеальными для оценки качества, обеспечивая надёжные и воспроизводимые результаты как в исследовательских, так и в промышленных применениях.
- высокая эффективность
- самые современные технологии
- надёжность и прочность
- регулируемое, точное управление процессом
- периодическая обработка и обработка в потоке
- для любого объёма
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, возможность программирования, протоколирование данных, дистанционное управление)
- простая и безопасная эксплуатация
- минимальное техническое обслуживание
- CIP (безразборная мойка)
Проектирование, производство и консультирование – качество из Германии
Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны высочайшими стандартами качества и проектирования. Прочность и простота эксплуатации позволяют легко интегрировать наши ультразвуковые аппараты в промышленные установки. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с тяжёлыми условиями и требовательной рабочей средой.
Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам с самыми современными технологиями и удобством использования. Разумеется, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и отвечают требованиям UL, CSA и RoHs.
Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопросы!
Процессы ультразвуковой экстракции можно линейно масштабировать до любой производственной мощности. Ультразвуковые экстракторы могут работать в периодическом и проточном режимах.
Ультразвуковой аппарат UIP2000hdT для экстракции растительного сырья большими партиями или в проточном режиме
Полезные сведения
В чём разница между розовой водой, абсолютом розы и гидролатом розы?
Розовую воду, абсолют розы и гидролат розы получают из роз, однако они различаются методами производства и химическим составом.
Розовая вода: Розовая вода – побочный продукт процесса паровой дистилляции, используемого для извлечения эфирного масла розы. Она содержит водорастворимые компоненты лепестков розы, придающие ей нежный цветочный аромат и вкус. Розовую воду широко используют в кулинарии, средствах по уходу за кожей и ароматерапии благодаря приятному запаху и потенциальной пользе для здоровья.
Чтобы узнать больше о гидродистилляции, интенсифицированной ультразвуком, нажмите здесь!
Абсолют розы: Абсолют розы – ароматическое масло, извлекаемое из лепестков розы методом экстракции растворителем, обычно гексаном или другим растворителем. Этот метод более эффективен для извлечения ароматических соединений из лепестков и позволяет получить высококонцентрированное ароматное масло.
Абсолют розы широко используют в парфюмерии и высококачественной косметической продукции благодаря интенсивному и стойкому цветочному аромату.
Гидролат розы (цветочная вода розы):
Гидролат розы, также известный как цветочная вода розы, гидрозоль розы или дистиллят розы, – это вода, остающаяся после паровой дистилляции лепестков розы для извлечения эфирного масла розы. Он содержит водорастворимые растительные соединения, а также некоторое количество молекул эфирного масла, которые придают ему мягкий аромат и терапевтические свойства. Гидролат розы имеет сходный ароматический профиль, но представляет собой более разбавленный состав на водной основе.
Гидролат розы часто используют в уходе за кожей в качестве тоника, спрея для лица или ингредиента косметических составов благодаря его увлажняющим, успокаивающим и освежающим свойствам.
Каждую из этих жидкостей, получаемых из роз, можно производить методом ультразвуковой экстракции; каждая обладает уникальными характеристиками и преимуществами, которые делают её ценным ингредиентом в кулинарии, косметике и терапии.
Ультразвуковую экстракцию используют для выделения биоактивных соединений из растений.
Биоактивные соединения в растительных экстрактах
Биоактивные соединения – это встречающиеся в природе химические вещества, содержащиеся в растениях, животных и других организмах и оказывающие воздействие на живые ткани. Они играют значительную роль в укреплении здоровья и профилактике заболеваний. Эти соединения можно в целом разделить на несколько категорий на основе их химической структуры и биологических функций. Ниже приведены основные типы биоактивных соединений:
- Полифенолы
Полифенолы – разнообразная группа соединений, известных своими антиоксидантными свойствами. Их можно дополнительно разделить на несколько классов:
Флавоноиды: включают флавонолы (например, кверцетин), флавоны (например, лютеолин), флаваноны (например, гесперидин), флаванолы (например, катехины), изофлавоны (например, генистеин) и антоцианы (например, цианидин).
Фенольные кислоты: включают гидроксибензойные кислоты (например, галловую кислоту) и гидроксикоричные кислоты (например, кофейную кислоту).
Танины: конденсированные танины (проантоцианидины) и гидролизуемые танины (галлотанины).
Стильбены: ресвератрол – наиболее известный стильбен.
Лигнаны: содержатся в семенах, особенно в семенах льна (например, секоизоларицирезинол). - Терпеноиды
Терпеноиды, также известные как изопреноиды, образуются из пятиуглеродных изопреновых звеньев и включают:
Каротиноиды: включают каротины (например, β-каротин) и ксантофиллы (например, лютеин, зеаксантин).
Монотерпены: например, лимонен и ментол.
Сесквитерпены: например, куркумин.
Дитерпены: например, таксол.
Тритерпены: например, сапонины и стеролы (например, β-ситостерол).
Тетратерпены: например, ликопин и астаксантин. - Алкалоиды
Алкалоиды – азотсодержащие соединения, которые часто оказывают выраженное физиологическое действие:
Пирролидиновые и пиперидиновые алкалоиды: например, никотин.
Тропановые алкалоиды: например, атропин и кокаин.
Хинолиновые алкалоиды: например, хинин.
Изохинолиновые алкалоиды: например, морфин и кодеин.
Индольные алкалоиды: например, стрихнин и резерпин.
Имидазольные алкалоиды: например, пилокарпин.
Пиридиновые алкалоиды: например, пиперин. - Гликозиды
Гликозиды состоят из сахарной части, связанной с несахарной частью (агликоном). Они включают:
Сердечные гликозиды: например, дигоксин.
Антрахиноновые гликозиды: например, алоин.
Флавоноидные гликозиды: их агликон является флавоноидом (например, рутин). - Сапонины
Сапонины – гликозиды с мылоподобными свойствами:
Стероидные сапонины: содержатся в таких растениях, как ямс (например, диосгенин).
Тритерпеноидные сапонины: содержатся в бобовых (например, соясапонины). - Сераорганические соединения
Эти соединения содержат серу и обладают заметной пользой для здоровья:
Глюкозинолаты: содержатся в овощах семейства крестоцветных (например, сульфорафан).
Тиосульфинаты: например, аллицин из чеснока. - Витамины
Витамины – органические соединения, необходимые для здоровья в небольших количествах:
Жирорастворимые витамины: включают витамины A (ретиноиды), D (кальциферолы), E (токоферолы и токотриенолы) и K (филлохинон и менахиноны).
Водорастворимые витамины: включают витамины группы B (например, B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) и витамин C (аскорбиновую кислоту). - Жирные кислоты
Жирные кислоты, особенно незаменимые жирные кислоты, играют важнейшую роль в поддержании здоровья:
Омега-3 жирные кислоты: например, эйкозапентаеновая кислота (EPA) и докозагексаеновая кислота (DHA).
Омега-6 жирные кислоты: например, линолевая кислота (LA) и арахидоновая кислота (AA). - Пептиды и белки
Биоактивные пептиды и белки оказывают различные физиологические эффекты:
Антимикробные пептиды: например, дефензины.
Ингибиторы ферментов: например, ингибиторы АПФ из молочных белков. - Полисахариды
Полисахариды обладают иммуномодулирующими свойствами и другими полезными для здоровья эффектами:
β-Глюканы: содержатся в овсе и грибах.
Гликозаминогликаны: например, гиалуроновая кислота и хондроитинсульфат.
Каждое из этих биоактивных соединений обладает широким спектром полезных свойств – от антиоксидантной активности до противовоспалительного действия. Обработка ультразвуком – высокоэффективный метод выделения этих биоактивных соединений из растений.
Литература / Ссылки
- 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 производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных размеров.