Extrakcia rozmarínu pomocou výkonového ultrazvuku

Rozmarín je voňavá, vždyzelená bylina bohatá na bioaktívne zlúčeniny a éterické oleje, ktoré sa používajú v liečivých, potravinárskych a kozmetických výrobkoch. Ultrazvuková extrakcia je mierna, ale vysoko účinná technika na izoláciu bioaktívnych zlúčenín a éterických olejov z rozmarínu a iných bylín. Ultrazvuková extrakcia poskytuje vyššie výnosy a vynikajúcu kvalitu extraktu v krátkom čase spracovania.

Výroba extraktu z rozmarínu ultrazvukom

Ultrazvukové prístroje sú vysoko účinné, pokiaľ ide o výrobu botanických extraktov. Ultrazvuk je mierna, netepelná extrakčná technika, ktorá umožňuje šetrné spracovanie a izoláciu jemných bioaktívnych molekúl z rastlín. Keďže sonikácia pôsobí iba čisto mechanickými silami, zabráni sa poškodeniu molekúl citlivých na teplo. To umožňuje pripraviť plnospektrálny extrakt obsahujúci množstvo bioaktívnych zlúčenín, ktoré navzájom interagujú a vedú k takzvanému sprievodnému efektu. Napríklad ultrazvukový extrakt z rozmarínu obsahuje vysoké množstvo bioaktívnych molekúl, ako je kyselina karnozová, karnozol, kyselina rozmarínová, kyselina oleanolová, kyselina ursolová, gáfor, 1,8-cineol, kyselina p-kumarová a kyselina kávová.
Na výrobu extraktu z rozmarínu sa bioaktívne zlúčeniny izolujú z ihličnatých listov rastliny rozmarínu (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Bežne sa používa ako prírodný konzervačný a aromatický prostriedok v potravinárskom a kozmetickom priemysle.
 

Extrakt z rozmarínu obsahuje niekoľko bioaktívnych zlúčenín vrátane antioxidantov, ako je kyselina karnosová a kyselina rozmarínová, ktoré preukázateľne majú protizápalové, antimikrobiálne a protirakovinové vlastnosti. Vďaka týmto vlastnostiam je extrakt z rozmarínu užitočný na zachovanie čerstvosti a kvality potravinárskych výrobkov, ako aj na poskytovanie potenciálnych zdravotných výhod v doplnkoch výživy a prírodných prostriedkoch.
V potravinárskom priemysle sa extrakt z rozmarínu často pridáva do spracovaného mäsa, pečiva a občerstvenia, aby sa predĺžila ich trvanlivosť a zabránilo sa oxidácii. Používa sa tiež ako prírodná dochucovadla v omáčkach, dresingoch a marinádach.
V kozmetickom priemysle sa extrakt z rozmarínu používa v produktoch starostlivosti o pleť a vlasy pre svoje antioxidačné a protizápalové vlastnosti, ktoré môžu pomôcť chrániť a vyživovať pokožku a vlasy. Používa sa tiež ako prírodná vôňa a farbivo v niektorých kozmetických výrobkoch.

Mechanizmus narušenia bunkovej steny (a) rozbitie bunkovej steny v dôsledku kavitácie. b) difúzia rozpúšťadla do bunkovej štruktúry.
(Grafika upravená podľa Shirsath et al., 2012)

Ako funguje výroba extraktu z rozmarínu pomocou ultrazvukového zariadenia typu sondy?

Výroba extraktu z rozmarínu pomocou ultrazvukového zariadenia typu sondy zvyčajne zahŕňa nasledujúce kroky:

1. Príprava rozmarínu: Listy rozmarínu sa očistia, vysušia a rozomelia na jemný prášok.
2. Extrakcia: Mletý rozmarínový prášok sa zmieša s rozpúšťadlom, ako je etanol alebo voda, a zmes sa sonikuje pomocou ultrazvukového ultrazvuku typu sondy. Ultrazvuk využíva vysokofrekvenčné zvukové vlny na vytváranie kavitačných bublín, ktoré pomáhajú rozkladať rastlinný materiál a uvoľňovať aktívne zlúčeniny.
3. Filtrácia: Zmes sa prefiltruje, aby sa odstránil všetok zvyšný rastlinný materiál, pričom zostane tekutý extrakt.
4. Koncentrácia: Kvapalný extrakt sa koncentruje pomocou rotačnej odparovačky alebo inej vhodnej metódy, aby sa zvýšila koncentrácia aktívnych zlúčenín.
5. Sušenie: Koncentrovaný extrakt sa suší vhodnou metódou, ako je sušenie rozprašovaním alebo lyofilizácia (lyofilizácia), aby sa vytvoril extrakt v suchej práškovej forme.
6. Balenie: Suchý prášok sa potom zabalí a uloží na chladnom a suchom mieste, kým nie je pripravený na použitie.

Použitie ultrazvukového zariadenia sondového typu v procese extrakcie umožňuje efektívnejšiu a efektívnejšiu extrakciu účinných látok z listov rozmarínu, čo vedie k kvalitnejšiemu extraktu s vyššou koncentráciou prospešných zlúčenín. Okrem toho je možné túto metódu použiť vo veľkom meradle, vďaka čomu je vhodná na komerčnú výrobu. Ultrazvukové prístroje Hielscher umožňujú presné riadenie parametrov procesu a lineárne zväčšenie procesu odsávania na ľubovoľný požadovaný objem.

Vedecky dokázaná nadradenosť ultrazvukovej extrakcie rozmarínu

(2020) skúmajú vplyv rôznych metód extrakcie na chemické zloženie a antioxidačnú účinnosť extraktov Rosmarinus officinalis L. vo svojej vedeckej výskumnej správe. Porovnávajú tri extrakčné metódy: extrakciu superkritickou tekutinou, extrakciu s ultrazvukom (SAE) pomocou Hielscherovho ultrazvukového ultrazvuku UIP1000hdT a mikrovlnnú extrakciu (MAE).

Hlavné body štúdie:

• Autori zistili, že metóda extrakcie významne ovplyvnila chemické zloženie a antioxidačnú účinnosť extraktov z rozmarínu. V porovnaní s ostatnými extrakčnými technikami extrakcie superkritickej tekutiny a mikrovlnnej rúry priniesla extrakcia ultrazvukom najlepšie výsledky.
• Ultrazvukový extrakt z rozmarínu s etanolom bol veľmi bohatý na polyfenoly.
• Pri sonikácii bola pozorovaná vyššia antioxidačná kapacita pri krátkodobej extrakcii (10 minút).

Protokol pre ultrazvukovú extrakciu rozmarínu

Ultrazvukom asistovaná extrakcia bola vykonaná v ultrazvukovom ultrazvuku pomocou sonotródy (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, pozri obrázok nižšie). Zmes práškového rozmarínu a absolútneho etanolu (1:3 w/v) bola umiestnená do reaktora s dvojitým plášťom a vystavená ultrazvuku pri 750 W po dobu 10 minút. Teplota extrakcie bola regulovaná na 25 °C. Ultrazvukový extrakt sa odstreďoval pri 4000 ot./min po dobu 10 minút. Supernatant bol odstránený a koncentrovaný vo vákuu pomocou rotačného vákuového výparníka.

Nastavenie ultrazvukovej extrakcie pomocou Hielscherov ultrazvukový ultrazvuk UIP1000hdT na dávkovú extrakciu rastlinných látok.
(obrázok: © Petigny et al., 2013)

Konkrétne ultrazvuková extrakcia produkovala extrakty s vyššími koncentráciami celkových fenolových zlúčenín, flavonoidov a karotenoidov, ako aj s vyššou antioxidačnou aktivitou v porovnaní s maceráciou. Okrem toho bola ultrazvuková extrakcia účinnejšou metódou, ktorá produkovala vyššie výťažky extraktu za kratší čas.
Autori dospeli k záveru, že výber metódy extrakcie je dôležitým faktorom, ktorý treba zvážiť pri výrobe extraktov z rozmarínu na použitie v potravinárskom, kozmetickom a farmaceutickom priemysle. Ultrazvuková extrakcia je sľubná extrakčná metóda, ktorá môže produkovať účinnejšie a účinnejšie extrakty s vyššími výťažkami.
Výskumný tím dospel k záveru, že “Spomedzi študovaných extraktov vykazoval ultrazvukom extrahovaný rozmarín vyššiu antioxidačnú aktivitu podľa oboch testov antioxidačnej aktivity. Súviselo to s vyšším celkovým obsahom fenolov, najmä s obsahom kyseliny karnozovej a kyseliny rozmarínovej. Navyše, testovaný na fibroblastových ľudských bunkách vystavených oxidačnému stresu, náš ultrazvukový extrakt vykonával silnú antioxidačnú aktivitu v porovnaní s kyselinou gallovou a N-acetylcysteínom. Preto s cieľom nahradiť syntetické antioxidanty môže byť náš ultrazvukovo pripravený extrakt z rozmarínu, prírodný zdroj antioxidantov, zaujímavý pre niekoľko priemyselných aplikácií.”

Antioxidačná aktivita extraktov z rozmarínu. Modré stĺpce: pri 60 °C s použitím destilovanej vody; Oranžové stĺpce: po ultrazvukovom ošetrení.
(štúdia a grafika: Suchková et al., 2021)

Vysoko výkonné ultrazvukové prístroje na extrakciu rozmarínu a bylín

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába a dodáva vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s akýmkoľvek výkonom a veľkosťou. Naše portfólio ultrazvukových homogenizátorov a extraktorov siaha od ručných prenosných zariadení až po plne priemyselné výrobné systémy na inline spracovanie veľkých objemov v komerčnom meradle.

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 teraz! Náš dobre vyškolený a dlhoročný technický personál s vami rád prediskutuje váš proces extrakcie a odporučí vám najvhodnejší ultrazvukový odsávač!

Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov: