Extrakcia kvetov – Mierne spracovanie, vysoké výnosy sonikáciou
Či už chcete vyrobiť absolútnu vodu naplnenú kvetmi alebo hydrolát z kvetov, sonikácia vám pomôže zvýšiť výťažok vášho kvetinového extraktu. Zistite, prečo je sonikácia ideálnou extrakčnou technikou na izoláciu jemných biomolekúl a esenciálnych olejov z kvetov a okvetných lístkov.
Sonikácia ako ideálna extrakčná technika pre biomolekuly a esenciálne oleje z kvetov a kvetov
Keďže kvety obsahujú veľa voňavých, aromatických a terapeuticky aktívnych zlúčenín, ktoré možno použiť ako prísady do liekov, potravín, kozmetiky a doplnkov výživy, sú veľmi žiadanou surovinou pre silné extrakty. Ultrazvuková extrakcia je účinná technika na izoláciu požadovaných látok z kvetov. Preto sú kvety veľmi jemnou súčasťou rastliny a vyžadujú si náležité starostlivé ošetrenie. Tu sa do popredia dostávajú mierne extrakčné podmienky ultrazvuku. Ako netepelná, presne kontrolovateľná extra metóda prináša sonikácia vysoké výnosy kvetinových extraktov. Vynikajúca kvalita extraktu a vysoká účinnosť sú kľúčovými charakteristikami ultrazvukovej botanickej extrakcie.
Ultrazvukový homogenizátor sondy UP200Ht na prípravu voňavých extraktov z kvetov.
Ružová voda sonikáciou – Pokyny krok za krokom
Ak chcete pripraviť ružovú vodu, ako je znázornené vo videoklipe vyššie, postupujte podľa pokynov popísaných tu:
- Na začiatok opatrne vyberte čerstvé ruže (Rosa damascena) a odstráňte okvetné lístky z piestika. Okvetné lístky nakrájajte na menšie kúsky, aby ste zväčšili plochu.
- Keďže chceme vyrábať ružovú vodu, používame ako rozpúšťadlo čistenú vodu.
- Vložte okvetné lístky do sklenenej kadičky a pridajte vodu. Vo videu používame veľkých 10 okvetných lístkov a 200 ml vody.
- Nastavte sonikátor UP200Ht: Pevne namontujte sonotrode S26d14. Keďže okvetné lístky sú veľmi chúlostivou časťou rastlín, upravíme amplitúdu na 70%, aby sa počas ultrazvukovej extrakcie zachovali všetky biomolekuly.
- Ponorte sondu do sklenenej kadičky a zapnite sonikátor. Sonikujte cca. 90 sekúnd.
- Po sonikácii zmes prefiltrujte, aby ste odstránili pevné zvyšky, čím získate čistú a voňavú ružovú vodu.
- Ružovú vodu zbierajte do sterilných nádob na uskladnenie a skladujte ju na chladnom a tmavom mieste, aby sa zachovala jej kvalita a predĺžila sa jej trvanlivosť.
- Ružovú vodu používajte na kulinárske alebo kozmetické aplikácie.
Sonikátor UP400St na botanickú extrakciu a rotor-odparovač na dodatočné spracovanie/koncentráciu extraktu.
Ultrazvuková extrakcia kvetov
- ruža
- jazmín
- púpava
- čerešňový kvet
- orgován
- levanduľa
- Bazový kvet
- Malve
- mudrc
- Harmanček
- magnólia
- Sedmokrásky
- gaštanový kvet
- Mučenka
- pomarančový kvet
- Nechtík / nechtík
- echinacea/ třapatka
- Kobylka čierna / robinia
- Bodliak prasie
- Ribwort
Ultrazvukový odsávač UP200Ht používa sa na extrakciu kvetov púpavy
Extrakcia esenciálneho oleja pomocou sonikácie
Ultrazvukom asistovaná hydrodestilácia je pokročilá extrakčná technika, ktorá kombinuje tradičnú hydrodestiláciu s ultrazvukovou technológiou. Táto metóda využíva ultrazvukové vlny na vytvorenie kavitácie, vytváranie malých bublín naplnených parou, ktoré sa zrútia a vytvoria mikroprúdy a turbulencie. Tieto účinky zvyšujú rozklad častíc, povrchové praskanie a miešanie, čím výrazne zlepšujú rýchlosť prenosu hmoty.
Proces zahŕňa aj hromadné zahrievanie, ktoré urýchľuje odparovanie vody a zvyšuje prenos tepla. Tento kombinovaný prístup skracuje čas extrakcie, spotrebu energie a používanie rozpúšťadiel, vďaka čomu je hydrodestilácia s ultrazvukom efektívnejšia a šetrnejšia k životnému prostrediu v porovnaní s konvenčnými metódami.
Medzi kľúčové výhody ultrazvukom asistovanej hydrodestilácie patria:
- Vyššia účinnosť extrakcie: Zvýšené uvoľňovanie esenciálnych olejov a cenných bioaktívnych zlúčenín.
- Skrátený čas a energia: Kratšie časy odsávania a nižšia spotreba energie.
- Vylepšená kvalita: Zachovanie integrity zlúčeniny vďaka šetrným podmienkam spracovania.
- Prevádzkové výhody: Bezpečná prevádzka, kratší čas spustenia, menšia veľkosť zariadenia a menej krokov spracovania.
Skenovacie elektrónové mikrosnímky (SEM) súvisiace s listami Satureja: (A) po hydrodestilácii počas 4 hodín a (B) po ošetrení sono-clevengerom počas 60 minút.
Štúdia a obrázky: Rasouli et al., 2021
Vyššie uvedené porovnávacie snímky SEM ukazujú bunkovú štruktúru listov Satureja ošetrených hydrodestiláciou (vľavo) a ultrazvukom asistovanou hydrodestiláciou (vpravo) a odhaľujú výrazne účinnejšie narušenie bunkových stien ultrazvukovým ošetrením. Výsledkom je, že ultrazvuková hydrodestilácia zvyšuje extrakciu esenciálnych olejov približne o 40 % v porovnaní s konvenčnou hydrodestiláciou.
Sonikátory na výrobu kvetinových extraktov
Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou excelentnosťou v produkcii kvetov a kvetov, najmä vďaka svojim pokročilým homogenizačným a extrakčným schopnostiam. Ponuka sonikátorov vo všetkých veľkostiach a kapacitách spracovania – od 50 wattov až po 16 000 wattov na ultrazvuk – , vysokovýkonné ultrazvukové prístroje Hielscher uľahčujú efektívnu a presnú extrakciu bioaktívnych zlúčenín, éterických olejov a vonných látok z botanických materiálov. Využitím špičkovej ultrazvukovej technológie zaisťujú sonizátory Hielscher optimálny výťažok a kvalitu extraktov, vďaka čomu sú nevyhnutné na výrobu vysokohodnotných rastlinných látok, vôní, účinných látok a doplnkov výživy. Vďaka robustnému dizajnu a užívateľsky prívetivému rozhraniu sú navyše ideálne na hodnotenie kvality a poskytujú spoľahlivé a reprodukovateľné výsledky vo výskumných aj priemyselných aplikáciách.
- vysoká účinnosť
- Najmodernejšia technológia
- spoľahlivosť & odolnosť
- nastaviteľné, presné riadenie procesu
- dávka & Inline
- pre akýkoľvek objem
- inteligentný softvér
- inteligentné funkcie (napr. programovateľné, dátové protokolovanie, diaľkové ovládanie)
- jednoduchá a bezpečná obsluha
- nízka údržba
- CIP (čistenie na mieste)
Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku
Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou najvyššou kvalitou a dizajnovými štandardmi. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredie ľahko zvládnu ultrazvukové prístroje Hielscher.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Ultrazvukové extrakčné procesy je možné lineárne škálovať na akúkoľvek výrobnú kapacitu. Ultrazvukové odsávače je možné prevádzkovať v dávkovom a inline režime.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Aký je rozdiel medzi ružovou vodou, ružovým absolutom a ružovým hydrolátom?
Ružová voda, ružový absolútny a ružový hydrolát sú odvodené z ruží, líšia sa však výrobnými metódami a chemickým zložením.
Ružová voda: Ružová voda je vedľajším produktom procesu parnej destilácie používaného na extrakciu ružového éterického oleja. Obsahuje vo vode rozpustné zložky okvetných lístkov ruží, ktoré dodávajú jemnú kvetinovú vôňu a chuť. Ružová voda sa bežne používa v kulinárskych aplikáciách, produktoch starostlivosti o pleť a aromaterapii vďaka svojej príjemnej vôni a potenciálnym zdravotným výhodám.
Ak si chcete prečítať viac o ultrazvukovo zosilnenej hydrodestilácii, kliknite sem!
Absolútna ruža: Ružový absolut je aromatický olej extrahovaný z lupeňov ruží extrakciou rozpúšťadlom, zvyčajne hexánom alebo iným rozpúšťadlom. Táto metóda je účinnejšia na extrakciu vonných zlúčenín z okvetných lístkov, výsledkom čoho je vysoko koncentrovaný a voňavý olej.
Ružový absolut sa bežne používa v parfumérii a špičkových kozmetických výrobkoch pre svoju intenzívnu a dlhotrvajúcu kvetinovú vôňu.
Ružový hydrolát (ružová kvetinová voda):
Ružový hydrolát, tiež známy ako ružová kvetinová voda, ružový hydrosól alebo ružový destilát, je voda zostávajúca po parnej destilácii okvetných lístkov ruží na extrakciu ružového éterického oleja. Obsahuje vo vode rozpustné rastlinné zlúčeniny, ako aj niektoré molekuly éterického oleja, ktoré mu dodávajú jemnú vôňu a terapeutické vlastnosti. Ružový hydrolát ponúka podobný aróma profil, ale má zriedenejšie zloženie na vodnej báze.
Ružový hydrolát sa často používa v starostlivosti o pleť ako tonikum, hmla na tvár alebo prísada do kozmetických prípravkov kvôli svojim hydratačným, upokojujúcim a osviežujúcim vlastnostiam.
Každá z týchto kvapalín získaných z ruží sa môže vyrábať ultrazvukovou extrakciou a má jedinečné vlastnosti a výhody, ktoré z nich robia vzácnu zložku v kulinárskom, kozmetickom a terapeutickom stave.
Ultrazvuková extrakcia sa používa na izoláciu bioaktívnych zlúčenín z rastlín.
Bioaktívne zlúčeniny v botanických extraktoch
Bioaktívne zlúčeniny sú prirodzene sa vyskytujúce chemické látky nachádzajúce sa v rastlinách, zvieratách a iných organizmoch, ktoré majú účinky na živé tkanivá. Zohrávajú významnú úlohu pri podpore zdravia a prevencii chorôb. Tieto zlúčeniny možno všeobecne rozdeliť do niekoľkých kategórií na základe ich chemickej štruktúry a biologických funkcií. Tu sú hlavné typy bioaktívnych zlúčenín:
- polyfenoly
Polyfenoly sú rozmanitou skupinou zlúčenín známych svojimi antioxidačnými vlastnosťami. Ďalej ich možno rozdeliť do niekoľkých tried:
Flavonoidy : Zahŕňa flavonoly (napr. kvercetín), flavóny (napr. luteolín), flavanóny (napr. hesperidín), flavanoly (napr. katechíny), izoflavóny (napr. genisteín) a antokyány (napr. kyanidín).
Fenolové kyseliny : Zahŕňa kyseliny hydroxybenzoové (napr. kyselina gallová) a kyseliny hydroxyškoricové (napr. kyselina kávová).
Triesloviny : Kondenzované triesloviny (proantokyanidíny) a hydrolyzovateľné triesloviny (gallotaníny).
Stilbeny : Resveratrol je najznámejší stilben.
Lignany : Nachádza sa v semenách, najmä ľanových semienkach (napr. secoisolariciresinol). - terpenoidy
Terpenoidy, tiež známe ako izoprenoidy, sú odvodené od päťuhlíkových izoprénových jednotiek a zahŕňajú:
Karotenoidy : Zahŕňa karotény (napr. β-karotén) a xantofyly (napr. luteín, zeaxantín).
Monoterpény : Napríklad limonén a mentol.
Seskviterpény : Napríklad kurkumín.
Diterpény : Napríklad taxol.
Triterpény : Napríklad saponíny a steroly (napr. β-sitosterol).
Tetraterpény : Napríklad lykopén a astaxantín. - alkaloidy
Alkaloidy sú zlúčeniny obsahujúce dusík, ktoré majú často výrazné fyziologické účinky:
Pyrolidín a piperidínové alkaloidy : Napríklad nikotín.
Tropánové alkaloidy : Ako je atropín a kokaín.
Chinolínové alkaloidy : Napríklad chinín.
Izochinolínové alkaloidy : Ako morfín a kodeín.
Indolové alkaloidy : Ako napríklad strychnín a rezerpín.
Imidazolové alkaloidy : Napríklad pilokarpín.
Pyridínové alkaloidy : Napríklad piperín. - Glykozidy
Glykozidy pozostávajú z cukrovej skupiny viazanej na necukrovú skupinu (aglykón). Zahŕňajú:
Srdcové glykozidy : Napríklad digoxín.
Antrachinónglykozidy : Napríklad aloín.
Flavonoidové glykozidy : Kde je aglykón flavonoid (napr. rutín). - Saponíny
Saponíny sú glykozidy s vlastnosťami podobnými mydlu:
Steroidné saponíny : Nachádza sa v rastlinách, ako sú batáty (napr. Diosgenín).
Triterpenoidné saponíny : Nachádza sa v strukovinách (napr. Soyasaponíny). - Organické zlúčeniny síry
Tieto zlúčeniny obsahujú síru a majú pozoruhodné zdravotné výhody:
Glukozinoláty: Nachádza sa v krížovej zelenine (napr. Sulforafan).
Tiosulfináty : Ako napríklad alicín z cesnaku. - vitamíny
Vitamíny sú organické zlúčeniny potrebné v malom množstve pre zdravie:
Vitamíny rozpustné v tukoch : Zahŕňa vitamíny A (retinoidy), D (kalciferoly), E (tokoferoly a tokotrienoly) a K (fylochinón a menachinóny).
Vitamíny rozpustné vo vode : Zahŕňa vitamíny B-komplexu (napr. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) a vitamín C (kyselina askorbová). - mastné kyseliny
Mastné kyseliny, najmä esenciálne mastné kyseliny, zohrávajú rozhodujúcu úlohu v oblasti zdravia:
Omega-3 mastné kyseliny: Ako je kyselina eikosapentaenová (EPA) a kyselina dokosahexaenová (DHA).
Omega-6 mastné kyseliny: Ako je kyselina linolová (LA) a kyselina arachidónová (AA). - Peptidy a proteíny
Bioaktívne peptidy a proteíny majú rôzne fyziologické účinky:
Antimikrobiálne peptidy : Ako napríklad defenzíny.
Inhibítory enzýmov : Ako napríklad ACE inhibítory z mliečnych bielkovín. - polysacharidy
Polysacharidy majú imunomodulačné a ďalšie zdravotné výhody:
β-glukány : Nachádza sa v ovse a hubách.
Glykozaminoglykány : Ako je kyselina hyalurónová a chondroitín sulfát.
Každá z týchto bioaktívnych zlúčenín ponúka širokú škálu výhod od antioxidačnej aktivity až po protizápalové účinky. Sonikácia je vysoko účinná technika na izoláciu týchto bioaktívnych zlúčenín z rastlín.
Literatúra / Referencie
- 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.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.