Kava kava – vynikajúca extrakcia pomocou sonikátora

Extrakty z kavy sa najúčinnejšie vyrábajú pomocou ultrazvukovej extrakcie. Ultrazvuková extrakcia je najmodernejšia technika, ktorá využíva silu zvukových vĺn s vysokou hustotou energie na výrobu vysoko účinných extraktov z kavy (Piper methysticum) pomocou vody alebo vodného roztoku etanolu. Metóda ultrazvukovej extrakcie pôsobí komplexne a prenáša celé spektrum potenciálnych terapeutických prínosov kavy do formy koncentrovaného extraktu. Skutočne pozoruhodné je, že tento proces ultrazvukovej extrakcie udržiava nízke teploty, čím zabezpečuje maximálnu šetrnosť voči citlivým molekulám v koreňoch kavy kava.

Extrakty z kavy s mimoriadnou účinnosťou vďaka ultrazvukovej extrakcii

Extrakt z kavy kava, bežne označovaný ako extrakt z kavy, je koncentrovanou formou účinných látok rastliny kava, známych ako kavalaktóny alebo kavapyróny. Kava kava (Piper methysticum) je rastlina pochádzajúca z južného Tichomoria, kde sa už stáročia používa pri tradičných obradoch a pre svoje potenciálne upokojujúce, relaxačné a úzkosť zmierňujúce účinky. Kavalaktóny sú bioaktívne zlúčeniny zodpovedné za fyziologické účinky koreňa kavy a predpokladá sa, že interagujú s receptormi neurotransmiterov, čím podporujú relaxáciu a zmiernenie stresu.
Spotrebitelia často používajú extrakt z kavy kava pre jeho potenciálne prínosy, ako je zmiernenie úzkosti, podpora relaxácie a spánku.
Ultrazvukové extraktory predstavujú vysoko účinnú techniku uvoľňovania a izolácie kavalaktónov (kavapyrónov) a polyfenolov z koreňa kavy.
Pri použití vody ako rozpúšťadla a udržiavaní teplôt pod 105°F sonikácia uvoľňuje z koreňového materiálu celé spektrum bioaktívnych zlúčenín, ako sú kavalaktóny. Keďže ultrazvukové vlny menia veľkosť častíc tým, že ich rozbíjajú na častice a kvapôčky nanometrových rozmerov, ultrazvukové extrakty vykazujú zvýšenú biologickú dostupnosť extrahovaných zlúčenín. To znamená, že telo ich môže ľahšie vstrebávať a využívať ich terapeutické účinky.

Extrakty získané z kavy kava sú známe svojimi mimoriadnymi účinkami, ktoré siahajú od relaxačných cez anxiolytické až po psychoaktívne.

Či už chcete vyrábať tinktúry bohaté na kavalaktóny, koncentráty, mäkké extrakty / živice, hydroláty, nanoemulzie, práškové extrakty alebo nápoje, sonikátory Hielscher predstavujú ideálnu extrakčnú techniku: Pri šetrnom, no zároveň vysoko účinnom procese extrakcie sú kavalaktóny chránené pred degradáciou. Keďže sonikácia je vynikajúca pri narúšaní buniek, prenose hmoty a izolácii fytochemických látok, získate plnospektrálny extrakt.

Ako vyrobiť extrakt z kavy?

Živica kavy obsahuje biologicky aktívne kavalaktóny, ktoré majú psychoaktívne účinky. Tieto kavalaktóny možno účinne extrahovať pomocou sondového sonikátora a organických rozpúšťadiel.
Použitie sondového sonikátora na extrakciu zlúčenín z kavy si vyžaduje mierne odlišný prístup. Sondový sonikátor, známy aj ako ultrazvuková sonda alebo ultrazvukový homogenizátor, prenáša ultrazvukové vlny prostredníctvom vibrujúcej sondy, ktorá je priamo ponorená do suspenzie kúskov koreňa kavy (t. j. malých kúskov, hrubého prášku) a rozpúšťadla. V tejto suspenzii ultrazvukové vlny vytvárajú kavitáciu, o ktorej je známe, že lokálne vytvára polia s veľmi vysokou hustotou energie. Vďaka tejto vysoko intenzívnej kavitácii ultrazvuk podporuje veľmi účinnú extrakciu.
 
Postup by vyzeral takto:
 
Potrebný materiál a vybavenie:

1. Rastlinný materiál kavy (napríklad korene)
2. Rozpúšťadlo (alkohol alebo voda podľa cieľových zlúčenín). Na získanie plnospektrálneho extraktu odporúčame 65% vodný roztok etanolu.
3. Sondový sonikátor (ultrazvukový homogenizátor)
4. Sklenená nádoba
5. Sitko alebo filter
6. Nádoba z tmavého skla na skladovanie

Postup ultrazvukovej extrakcie kavy:

• Príprava koreňového materiálu kavy: Pripravte rastlinný materiál kava očistením, vysušením a prípadne rozomletím na menšie kúsky, aby sa zlepšila extrakcia.
• Výber rozpúšťadla: Vyberte vhodné rozpúšťadlo podľa zlúčenín, ktoré chcete extrahovať. Na kavalaktóny možno použiť alkohol (napríklad etanol), zatiaľ čo na iné zlúčeniny môže byť vhodná voda. Preto je 60%–70% vodný roztok etanolu výborným rozpúšťadlom, ktoré spája rozpúšťacie schopnosti alkoholu a vody.
• Zmes vzorky a rozpúšťadla: Vložte pripravený rastlinný materiál kava do sklenenej nádoby a pridajte zvolené rozpúšťadlo tak, aby bol rastlinný materiál ponorený.
• Príprava sondového sonikátora: Ponorte sondu sonikátora priamo do zmesi vzorky a rozpúšťadla v sklenenej nádobe.
• Proces sonikácie: Zapnite sondový sonikátor, aby sa spustili ultrazvukové vibrácie. Sonda bude vysielať ultrazvukové vlny, ktoré v rozpúšťadle v blízkosti rastlinného materiálu kava vytvárajú kavitačné bubliny. Tieto bubliny uľahčia extrakciu zlúčenín narúšaním bunkových štruktúr.
• Čas extrakcie: Trvanie sonikácie závisí od faktorov, ako sú typ zlúčeniny a nastavenia sonikátora. Sonikácia môže trvať od niekoľkých minút až po niekoľko hodín, čo umožňuje rozpúšťadlu preniknúť do rastlinného materiálu kava a extrahovať požadované zlúčeniny.
• Filtrácia: Po dokončení procesu sonikácie vyberte sondu zo zmesi vzorky a rozpúšťadla. Pomocou sitka alebo filtra oddeľte kvapalinu obsahujúcu extrahované látky od rastlinného materiálu a zachyťte ju do samostatnej nádoby.
• Zber: Zozbierajte prefiltrovanú kvapalinu, ktorá teraz obsahuje zlúčeniny extrahované z rastlinného materiálu kava.
• Ďalšie spracovanie: V závislosti od vašich cieľov môže byť potrebné zvýšiť koncentráciu extrahovaných zlúčenín. To môže zahŕňať techniky odparovania rozpúšťadla pomocou metód, ako je rotačné odparovanie.
• Analýza alebo použitie: Analyzujte koncentrovaný extrakt pomocou vhodných metód na stanovenie prítomnosti a koncentrácie zlúčenín. Extrakt môžete použiť na ďalší výskum, vývoj produktov alebo iné účely.

Parametre sonikácie, ako sú trvanie, amplitúda a hĺbka ponorenia sondy, možno upraviť tak, aby sa optimalizovala účinnosť extrakcie pre konkrétny materiál z koreňa rastliny kava, rozpúšťadlo a cieľové zlúčeniny. Sonikácia pomocou sondy umožňuje priamu interakciu so vzorkou, čo môže viesť k vysoko kontrolovanej a účinnej extrakcii v porovnaní s inými metódami sonikácie, ako je sonikácia v ultrazvukovej čistiacej vani.

Silný výluh z kavy pomocou ultrazvuku

Tradičný nápoj kava sa pripravuje lúhovaním podzemku rastliny kava podobne ako čaj. Klasické lúhovanie však neuvoľní celé množstvo kavalaktónov. Proces lúhovania však môžete jednoducho zlepšiť pomocou sonikátora, ktorý vám umožní uvoľniť do nápoja výrazne viac kavalaktónov. Navyše môžete svoj výluh z kavy ultrazvukovo „pripraviť“ v studenej vode, čím zabránite tepelnému rozkladu fytochemických látok citlivých na teplo.
Na takýto tradičný výluh z kavy môžete použiť podzemok buď čerstvý, alebo vysušený a rozomletý na prášok.

Rozpúšťadlá na extrakciu podzemkov kava kava pomocou sonikácie

Ultrazvuková extrakcia vyniká svojou pozoruhodnou všestrannosťou, pretože je kompatibilná so širokou škálou rozpúšťadiel. Táto prispôsobivosť prináša významné výhody, keďže umožňuje spracovanie rôznych druhov rastlín a profilov zlúčenín. Či už sa používa voda, etanol alebo iné vodné rozpúšťadlá, ultrazvuková extrakcia zabezpečuje účinné získavanie terapeuticky účinných zlúčenín z rastlín. Táto kompatibilita umožňuje cielenú a optimalizovanú extrakciu prispôsobenú jedinečnému zloženiu každej rastliny a rozpustnosti cieľových zlúčenín. Výsledkom je, že ultrazvuková extrakcia maximalizuje účinnosť extrakcie a účinnosť konečného extraktu, pričom poskytuje silný plnospektrálny extrakt s vysokou terapeutickou účinnosťou.
Pri výrobe bio extraktu z kavy sú preferovanými rozpúšťadlami destilovaná voda, bio etanol, bio liehovina s vysokým obsahom alkoholu alebo vodný roztok etanolu.
Ak chcete extrahovať kavu na iné účely, mohlo by vás zaujímať použitie iných rozpúšťadiel. Preto vám nižšie predstavujeme výsledky vedeckej štúdie, v ktorej sa porovnáva účinnosť rôznych ďalších rozpúšťadiel pri extrakcii kavalaktónov.
Xuan a kol. (2008) skúmali vplyv šiestich rôznych rozpúšťadiel na účinnosť ultrazvukovej extrakcie z kavy (Piper methysticum). Pri porovnávaní hexánu, chloroformu, acetónu, etanolu, metanolu a destilovanej vody ako rozpúšťadiel výskumný tím zistil, že acetón bol najúčinnejší pri extrakcii kavalaktónov a ďalších zložiek z koreňov kavy. Voda a chloroform boli použiteľné, ale menej účinné než acetón.
Ultrazvuková extrakcia: Extrakcie sa uskutočnili sonikáciou 5 g pomletého koreňa kavy počas 30 min v 200 ml rozpúšťadla.
Identifikovalo sa osemnásť kavalaktónov, bornylester kyseliny škoricovej a 5,7-dimetoxyflavanón, ktorých prítomnosť v koreňoch kavy je známa, a po prvýkrát sa identifikovalo sedem zlúčenín vrátane 2,5,8-trimetyl-1-naftolu, 5-metyl- 1-fenylhexén-3-ín-5-olu, metylesteru kyseliny 8,11-oktadekadiénovej, 5,7-(OH)2-40-one-6,8-dimethylflavanone, pinostrobínchalkónu a 7-dimethoxyflavanone-5-hydroxy-40. Vo vodnom extrakte sa zistil glutatión (26,3 mg/g). Dihydro-5,6-dehydrokavaín (DDK) bol prítomný vo vyššej koncentrácii než metysticín a desmetoxyyangonín, čo naznačuje, že DDK je tiež hlavnou zložkou koreňov kavy.
 

Sonikátor UP400ST na extrakciu koreňa kavy a rotačná odparka na následné spracovanie/koncentrovanie extraktu.

Vysokovýkonné sonikátory na extrakciu kavy

Hielscher Ultrasonics je popredným výrobcom vysokovýkonných ultrazvukových extraktorov. Produktové portfólio Hielscher pokrýva celý rozsah – od malých ručných laboratórnych sonikátorov až po stredne veľké a plne priemyselné ultrazvukové extrakčné systémy. Hielscher Ultrasonics dodáva sonikátory a ultrazvukové extrakčné zariadenia výrobcom rastlinných extraktov na celom svete a je uznávaným dôveryhodným partnerom v oblasti špičkovej ultrazvukovej technológie a poradenstva. Našich klientov sprevádzame od prvého testu uskutočniteľnosti a optimalizácie procesu až po inštaláciu ich ultrazvukového extrakčného systému na výrobu rastlinných extraktov vynikajúcej kvality.
Zaväzujeme sa venovať dôkladnú pozornosť účinnosti, spoľahlivosti, nákladovej efektívnosti a najvyššej kvalite extrakčného procesu.
Vďaka možnosti presného riadenia pomáhajú ultrazvukové zariadenia Hielscher zabezpečiť, aby citlivé terapeuticky účinné molekuly prítomné v rastlinách zostali počas celého procesu neporušené a zachovali si svoju účinnosť a efektívnosť pôsobenia. Amplitúdu, intenzitu, čas, teplotu a tlak možno presne vopred nastaviť a monitorovať počas sonikácie. Sonikátory Hielscher tak umožňujú reprodukovateľnú výrobu extraktov pri trvalo vysokých štandardoch kvality a uľahčujú plnenie požiadaviek správnej výrobnej praxe (GMP).

Využite tieto možnosti naplno a kontaktujte nás ešte dnes! Využite výhody ultrazvukom podporovanej extrakcie kavy a nechajte si od nás pomôcť s výberom optimálneho sonikátora pre vaše konkrétne požiadavky na extrakciu kavy a proces.
 
Nasledujúca tabuľka poskytuje orientačný prehľad o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových zariadení: