Ультразвуковая мацерация для извлечения ароматических веществ из масел

Превратите традиционную мацерацию пищевых масел в быстрый и высокоэффективный процесс. В отличие от обычной холодной инфузии, при которой извлечение ароматических веществ может занимать недели, ультразвуковая кавитация ускоряет массообмен, позволяя извлекать из растительного сырья мощные биологически активные соединения и ароматические компоненты за считанные минуты.

Кому выгодна ароматизация и мацерация с помощью ультразвука?

Мацерация с использованием ультразвука позволяет сократить продолжительность холодного настаивания с нескольких недель до нескольких минут, обеспечивая высокоэффективную нетермическую обработку, при которой сохраняются полный спектр аромата, антиоксиданты и биодоступность без термического разложения.
Независимо от того, занимаетесь ли вы расширением производства масла для гурманов, разработкой косметических средств с «чистой этикеткой» или созданием высокоэффективных растительных экстрактов, ультразвуковая обработка обеспечивает стабильные и масштабируемые результаты, одновременно устраняя риск микробиологического загрязнения и окислительные потери.

Кому это выгодно:

Пища & Производители напитков: Превратите базовые масла в высококачественные, богатые антиоксидантами масла для гурманов с насыщенным, полноценным вкусовым профилем за считанные минуты, а не недели.
Косметика & Бренды средств по уходу за кожей: Извлекайте нежные, чувствительные к нагреванию растительные экстракты для производства натуральных масел, сывороток и бальзамов, сохраняя при этом летучие соединения и активные фитохимические вещества.
Травяная добавка & Производители растительных экстрактов: Максимизируйте выход полифенолов, эфирных масел и олеорезинов для функциональных продуктов питания и пищевых добавок с помощью безрастворительной нетермической переработки.
Напитки ручной работы & Производители ликеров: Обеспечить быстрое и равномерное введение свежих растительных компонентов в спиртные напитки, настойки и уксусы, предотвращая при этом окислительное разложение и микробиологическое порчение.

Узнайте, как ультразвуковая обработка ускоряет процесс экстракции!

Производство ароматизированных масел премиум-класса методом ультразвуковой экстракции

Будучи нетермическим процессом, ультразвуковая обработка является идеальным решением для ценных масел-носителей (таких как оливковое масло экстра-класса, масло авокадо и масла из семян). Она позволяет сохранить термочувствительные летучие вещества, полифенолы и эфирные масла, которые часто теряются при термической обработке, что позволяет получить продукт высокого качества с превосходным ароматом, повышенной стабильностью при хранении и улучшенной биодоступностью.

Ультразвуковая мацерация и ароматизация

Ультразвуковая инфузия ускоряет высвобождение фитохимических веществ и ароматических соединений из растительного сырья (трав, специй, фруктов) непосредственно в пищевые масла. Благодаря интенсивным эффектам ультразвуковой кавитации биологически активные соединения равномерно диспергируются в масляной матрице. Это улучшает однородность продукта и значительно повышает биодоступность полезных для здоровья соединений, поскольку масло эффективно растворяет эти липофильные вещества.

В этой презентации мы познакомим вас с производством растительных экстрактов. Мы объясняем трудности производства высококачественных растительных экстрактов и то, как ультразвуковой аппарат может помочь вам преодолеть эти трудности. Эта презентация покажет вам, как работает ультразвуковая экстракция. Вы узнаете, на какие преимущества можно рассчитывать при использовании ультразвукового аппарата для экстракции и как можно внедрить ультразвуковой экстрактор в производство экстрактов.

Ультразвуковая мацерация по сравнению с традиционными методами

Традиционная мацерация — это пассивный процесс “холодный” Процесс настаивания. Растительный материал помещается в растворитель и оставляется отстаиваться, что позволяет нежным летучим эфирным маслам естественным образом выделяться в течение периода от нескольких недель до нескольких месяцев. Хотя это позволяет избежать термического повреждения, процесс идет медленно, а качество часто ухудшается из-за окисления.

Смотрите сравнение: ультразвуковая экстракция и традиционная мацерация

На приведенном ниже видео демонстрируется превосходство ультразвуковой экстракции по сравнению с традиционной экстракцией свежих листьев подорожника в воде: в то время как для получения концентрированного экстракта при традиционном мацерационном методе требуется 20 дней (что зачастую приводит к появлению коричневатого оттенка, свидетельствующего об окислительном разложении), ультразвуковая экстракция позволяет получить высококачественный экстракт насыщенно-зеленого цвета всего за несколько секунд.

В этом коротком видео мы сравниваем ультразвуковую экстракцию холодной водой с использованием ультразвукового ультразвукового аппарата Hielscher UP200Ht с традиционной мацерацией в течение 20 дней. В то время как обычная мацерация требует нескольких недель для извлечения биологически активных соединений из свежих листьев полыни, экстракция с помощью ультразвукового зонда высвобождает их всего за несколько секунд. Сравнивая традиционно мацерированный экстракт с ультразвуковым экстрактом, очевидно, что ультразвуковой экстракт имеет глубокий зеленый цвет, в то время как мацерированный экстракт имеет коричневатый оттенок, что указывает на окислительную деградацию биологически активных соединений.
Глубокий зеленый цвет ультразвукового экстракта полыни подчеркивает превосходную эффективность ультразвуковой технологии в производстве экстракта полного спектра. Ультразвуковая растительная экстракция быстрее, мощнее и эффективнее. Высокоэффективная ультразвуковая экстракция с помощью UP200Ht позволяет получить экстракт ребра полного спектра.

Как ультразвуковая обработка усиливает мацерацию?

Ультразвуковое исследование значительно интенсифицирует стадию мацерации за счет интенсивного микроперемешивания и турбулентности к мацерационной смеси. Ультразвуковая обработка может значительно ускорить традиционную мацерацию, которая занимает недели или месяцы – Достижение тех же результатов ароматизации настоя в течение нескольких минут. Являясь нетермическим, механическим методом, ультразвуковая мацерация увеличивает массоперенос и сохраняет биоактивные соединения термолабила, такие как летучие вещества, полифенолы и другие фитохимические вещества. Это делает ультразвуковую мацерацию уникальной методикой для быстрого и эффективного производства высококачественных мацератов.
Еще одним преимуществом ультразвуковой мацерации является использование свежего растительного материала. При традиционной мацерации можно использовать свежий материал, но он подвержен микробной порче, поскольку растительный материал должен оставаться в масле в течение очень длительного времени. Ультразвуковая мацерация – это быстрый процесс продолжительностью в несколько минут, что означает, что длительного периода для роста микробов нет. Кроме того, хорошо известно, что ультразвуковая кавитация разрушает и инактивирует микробные клетки и тем самым способствует стабильности мацерата.

Ультразвуковые ароматические масла, такие как оливковое масло первого холодного отжима или подсолнечное масло, обладают более высокой стабильностью, поскольку добавленные антиоксиданты из трав снижают первичное окисление жирных кислот. Орегано, тимьян, острый перец чили, чеснок, лавр, базилик, листья оливы, шалфей, полынь, лаванда, розмарин, менте, лимон, апельсин, а также другие фрукты, листья, цветы, корни, семена и кора богаты эфирными маслами, полифенолами, флавоноидами и другими биологически активными соединениями. Ультразвуковая мацерация и ароматизация являются эффективным, быстрым и безопасным методом улучшения пищевых масел, придающих им более высокое содержание антиоксидантов и полифенолов, улучшенную устойчивость к окислению и богатый вкусовой профиль.

Преимущества ультразвуковой ароматизации:

Полная экстракция ароматизатора
Быстрый процесс
Нетермический, мягкий процесс
Не содержит растворителей

Придание вкуса и аромата пищевым маслам с помощью ультразвуковой мацерации — это эффективный и быстрый процесс, позволяющий улучшить качество масел и получить так называемые “масла для гурманов”. Благодаря более широкому ассортименту вкусов ультразвуковая ароматизация повышает ценность нефтепродуктов.

В видеоролике показан процесс экстракции с помощью ультразвукового датчика Hielscher UP400St для экстракции резаного и сушеного розмарина в смеси воды и этанола при низких температурах. Hielscher UP400St — это высокопроизводительный ультразвуковой процессор, предназначенный для различных применений, включая процессы подготовки образцов и экстракции.

Промышленные ультразвуковые аппараты для переработки растительных масел

Мощные ультразвуковые процессоры уже широко используются в пищевой промышленности для извлечения ароматизаторов и биологически активных соединений, для эмульгирования масел с жидкостями на водной основе или для гомогенизации различных материалов. Для ароматизированных пищевых масел экстракция с помощью ультразвука позволяет производить высококачественные масла с интенсивным, полным вкусовым профилем. В то же время ультразвуковая мацерация и ароматизация убеждают в том, что это быстрый, удобный, безопасный и экономичный метод.
Для ультразвуковой мацерации, экстракции аромата и ароматизации можно использовать цельные специи (т.е. листья, цветы, семена, кору и т.д.), молотые специи (т.е. порошок), эфирные масла или олеорезин.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые аппараты от лабораторных и настольных до полностью промышленных масштабов с производительностью несколько тонн в час.
В таблице ниже приведена примерная производительность обработки наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии	Расход	Рекомендуемые устройства
от 1 до 500 мл	От 10 до 200 мл/мин	УП100Ч
от 10 до 2000 мл	от 20 до 400 мл/мин	УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20 л	0от 0,2 до 4 л/мин	УИП2000HDT
От 10 до 100 л	От 2 до 10 л/мин	УИП4000HDT
н.а.	От 10 до 100 л/мин	UIP16000
н.а.	больше	Кластер УИП16000HDT

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Литература/Литература

Манганьелло Р., Пагано М., Нуччарелли Д., Чиккоритти Р., Томазон Р., Ди Серио М.Г., Джансанте Л., дель Ре., Сервили М., Венециани Г. (2021): Влияние ультразвуковой технологии на качественные свойства итальянского оливкового масла первого холодного отжима. Продукт. 22 ноября 2021 г.; 10(11):2884.
Маарит Дж. Рейн, Матье Ренуф, Кристина Крус Эрнандес, Лукас Актис Горетта, Сагар К. Таккар, Марсия да Силва Пинту (2013): Биодоступность биологически активных пищевых соединений: сложный путь к биоэффективности. Британский журнал клинической фармакологии 2013 март; 75(3): 588–602.
Петиньи Л., Перино-Иссартье С., Вайсман Ж., Чемат Ф. (2013): Периодическая и непрерывная ультразвуковая экстракция листьев Болдо (Peumus boldus mol.). Международный журнал молекулярных наук 14, 2013. 5750-5764.
Санчес-Эрнандес Э., Бальдуке-Хиль Х., Гонсалес-Гарсия В., Барриусо-Варгас Х.Х., Казанова-Гаскон Х., Мартин-Хиль Х., Мартин-Рамос. (2023): Фитохимическое профилирование экстрактов цветов и листьев Sambucus nigra L. и их антимикробный потенциал против патогенов миндальных деревьев. Международный журнал молекулярных наук, 2023.
Туррини, Федерика; Донно, Дарио; Беккаро, Габриэле; Зунин, Паола; Питталуга, Анна; Богджа, Рафаэлла (2019): Импульсная ультразвуковая экстракция как альтернатива традиционной мацерации для экстракции полифенольной фракции шишек ribes nigrum: новая категория пищевых добавок, предложенная в рамках проекта FINNOVER. Продукт. 8. 466; 2019
Антония Тамборрино, Аньезе Татиччи, Роберто Романиелло, Клаудио Пероне, Соня Эспосто, Алессандро Леоне, Маурицио Сервили (2021): Оценка схемы установки по экстракции оливкового масла с использованием мощного ультразвукового аппарата. Ультразвуковая сонохимия, том 73, 2021.

Часто задаваемые вопросы об ультразвуковой мацерации & ароматизация

Что такое ультразвуковая мацерация и чем она отличается от традиционной мацерации?

Ультразвуковая мацерация (также известная как ультразвуковая экстракция) — это метод интенсификации процессов, при котором высокоинтенсивные звуковые волны используются для ускорения экстракции ароматических соединений, эфирных масел и биологически активных фитохимических веществ из растительного сырья в растворитель, например, пищевое масло. В отличие от традиционной холодной мацерации, основанной на медленной диффузии и занимающей недели или месяцы, ультразвуковая кавитация быстро разрушает клеточные стенки растений. Это приводит к высвобождению соединений за считанные минуты или часы, что обеспечивает значительно более быстрый процесс, более высокий выход и более концентрированный экстракт.

В чём заключаются основные преимущества использования ультразвуковой обработки для придания вкуса и аромата пищевым маслам?

Ультразвуковая ароматизация предоставляет производителям масла ряд ключевых преимуществ:

Быстрая обработка: Сокращает время инфузии с нескольких недель до нескольких минут.
Нетермический & Без растворителей: Сохраняет термочувствительные летучие соединения и нежные ароматы без использования вредных растворителей.
Более высокая урожайность & Биодоступность: Обеспечивает максимальное извлечение полифенолов, антиоксидантов и эфирных масел, гарантируя их равномерное распределение в масляной матрице для лучшего усвоения.
Улучшенная стабильность: Натуральные антиоксиданты, извлеченные из растительного сырья (например, из розмарина или тимьяна), помогают предотвратить первичное окисление жирных кислот, продлевая срок хранения масла.
Микробная безопасность: Этот быстрый процесс сводит к минимуму риск микробиологического порчи, а ультразвуковая кавитация может способствовать инактивации некоторых микробиологических клеток.

Какие виды пищевых масел и растительного сырья лучше всего подходят для ультразвуковой мацерации?

Ультразвуковая мацерация отличается высокой универсальностью и подходит практически для любого пищевого масла-носителя, включая оливковое масло экстра-класса, масло авокадо, подсолнечное масло, рапсовое (канола) масло и кокосовое масло. Можно настаивать широкий спектр растительных ингредиентов, таких как базилик, розмарин, тимьян, перец чили, чеснок, лаванда, цветы бузины, цитрусовые и различные специи. Эффективно можно использовать как свежие, так и сушеные растительные материалы, а также порошки и олеорезины.

Является ли ультразвуковая мацерация нетермическим процессом? Почему это важно?

Да, ультразвуковая мацерация считается нетермическим методом или “холодный” метод обработки. Хотя сам процесс может вызывать небольшое локальное нагревание за счет акустической энергии, он тщательно контролируется, чтобы общий уровень нагрева оставался низким, что предотвращает термическую деградацию чувствительных соединений. Это имеет решающее значение для извлечения летучих ароматических веществ, эфирных масел и термолабильных биологически активных соединений (таких как некоторые витамины и антиоксиданты), которые в противном случае были бы разрушены или испарились при использовании традиционных методов экстракции с применением тепла.

Как ультразвуковая мацерация способствует повышению стабильности и продлению срока хранения настоек?

Помимо простого придания вкуса, ультразвуковая мацерация позволяет извлекать богатые природными антиоксидантами соединения (такие как полифенолы и флавоноиды) из растительного сырья, например розмарина, орегано и листьев оливы, непосредственно в масло. Эти антиоксиданты действуют как природные консерванты, нейтрализуя свободные радикалы и значительно снижая первичное окисление жирных кислот масла, что повышает его окислительную стабильность и продлевает срок хранения.

Можно ли масштабировать ультразвуковую мацерацию с лабораторного уровня до полномасштабного промышленного производства?

Безусловно. Технология ультразвуковой экстракции полностью масштабируема. Компания Hielscher Ultrasonics предлагает полный ассортимент ультразвуковых аппаратов — от компактных лабораторных моделей (например, UP100H) для НИК&От экспериментальных установок и малых партий до пилотных систем (например, UIP2000hdT) и надежных промышленных процессоров, работающих в потоковом режиме (например, UIP4000hdT, UIP16000), способных перерабатывать несколько тонн масла в час. Это обеспечивает плавный перенос технологий и стабильные результаты на всех этапах — от лабораторных исследований до полномасштабного производства.

Безопасно ли использовать ультразвуковую мацерацию для производства деликатесных продуктов или “настоянный в холодной воде” растительные масла, предназначенные для употребления в пищу?

Да, это безопасный и широко применяемый метод в пищевой промышленности. Поскольку данный процесс не предусматривает использования растворителей и не связан с нагревом, он соответствует стандартам «чистой этикетки». Экстрагированные растительные компоненты и полученные в результате настойные масла сохраняют свои естественные свойства, пригодные для использования в пищевых продуктах. Ультразвуковые устройства, используемые в пищевой промышленности, изготовлены из гигиеничных материалов (часто из пищевой нержавеющей стали) и легко поддаются очистке и дезинфекции, что позволяет обеспечить соблюдение строгих норм безопасности пищевых продуктов.

Что такое мацерация?

Традиционный процесс мацерации, при котором масла, такие как оливковое или подсолнечное масло, насыщаются ароматическими соединениями и эфирными маслами растительных компонентов (например, специй, трав, фруктов и т. д.), представляет собой процесс настаивания, который заключается в замачивании растительного материала в масле. Это очень медленный процесс, который занимает от нескольких недель до нескольких месяцев, так как массоперенос между растительными твердыми веществами и маслом происходит медленно. Еще одним фактором, который отвечает за медлительность традиционной мацерации, является температура во время мацерации. В качестве холодного настоя суспензию растительного и масляного масла выдерживают при комнатной температуре, чтобы предотвратить термическую деградацию чувствительных летучих соединений, олеорезинов и эфирных масел. Эти факторы замедляют процесс и делают его очень трудоемким.
Процесс мацерации можно использовать для настаивания пищевых масел, а также масел и настоек для ухода за кожей, лечебных настоек и алкогольных напитков. К распространенным травам и специям, используемым для мацерации масел и настоек, относятся мята, базилик, перец чили, розмарин, тимьян, ваниль, корица, лаванда, цветы бузины, календула, зверобой, облепиха и многие другие.
Распространенными маслами для мацерации являются оливковое, подсолнечное, кокосовое, жожоба, рапсовое, льняное или конопляное масло. Для приготовления настоек или алкогольных напитков спирт используется в виде жидкости.

Что такое эфирные масла?

Эфирное масло представляет собой концентрированную гидрофобную жидкость, содержащую летучие химические соединения из растительных компонентов. Эфирные масла также известны как летучие масла, эфирные масла, эфиролея. Эфирными маслами часто называют масло растения, из которого оно извлечено, например, розовое масло, масло чайного дерева или масло бергамотта. Эфирные масла называются “существенный” потому что они содержат “Суть” Аромат растения. При использовании для эфирных масел термин “существенный” Это не означает, что масло является незаменимым составом, как в случае с терминами незаменимые аминокислоты или незаменимые жирные кислоты, которые называются так потому, что они необходимы по питательным веществам данным живым организмам. Эфирные масла получают путем дистилляции, гидродистилляции, экстракции растворителем или прессования. Ультразвуковая обработка часто используется для интенсификации и ускорения скорости экстракции и увеличения выхода эфирного масла.
Узнайте больше об ультразвуковой гидродистилляции эфирных масел!

Что такое олеорезины?

Олеорезины представляют собой естественную комбинацию масла и смолы в растениях. Будучи высококонцентрированным веществом, олеорезины представляют собой полутвердые экстракты, состоящие из смолы в растворе эфирного и/или жирного масла (тригилцеридов).
В отличие от эфирных масел, олеорезины в изобилии содержатся в более тяжелых, менее летучих и липофильных соединениях, таких как смолы, воски, жиры и жирные масла.
Олеорезины можно приготовить из специй, таких как базилик, стручковый перец, кардамон, семена сельдерея, кора корицы, бутон гвоздики, пажитник, пихтовый бальзамин, имбирь, джамбу, лабданум, мускатный орех, петрушка, перец (черный/белый), перец (черный/белый), перец (душистый перец), розмарин, шалфей, чабер, тимьян, куркума, ваниль, листья вест-индийского лаврового листа. Используемые растворители являются неводной и могут быть как полярными (т.е. спирты), так и неполярными (т.е. углеводороды, углекислый газ). Ультразвуковой метод экстракции совместим с этими растворителями и ускоряет скорость экстракции и выход.
Как эфирные масла, так и олеорезины являются отличными натуральными веществами, которые можно добавлять в качестве концентрированного ароматизатора в различные продукты питания и напитки. Эфирные масла и олеорезины выделяются из растений путем экстракции (например, ультразвуковой экстракции) и последующей дистилляции. Травы, специи и другие растительные компоненты используются в качестве сырья для производства эфирных масел и олеорезинов.