Ultrazvuková extrakcia plodov bazy čiernej
Extrakty z plodov bazy čiernej sú známe svojimi antivírusovými vlastnosťami, a preto sa vo veľkej miere používajú ako prírodný prostriedok na zmiernenie príznakov chrípky, ako sú horúčka, kašeľ a bolesť hrdla. Na výrobu extraktov z plodov bazy čiernej s vysokým obsahom polyfenolov a antioxidantov je potrebná šetrná, ale účinná metóda extrakcie. Ultrazvuková extrakcia sa ako netepelná a šetrná technika široko používa pri výrobe vysokokvalitných rastlinných extraktov. Sonikácia zvyšuje rýchlosť extrakcie, výťažnosť a kvalitu extraktov z plodov bazy čiernej.
Extrakt z plodov bazy čiernej
Bazové bobule sú plodmi stromu bazy čiernej (Sambucus nigra L.). Plody a kvety bazy čiernej sú známe svojím bohatým obsahom flavonoidov a vitamínov. Bobule obsahujú vysoké množstvá určitých antokyánov a bobule aj kvety obsahujú vysoké množstvá určitých flavonolov. Flavonoidy, ako sú antokyány, proantokyanidíny, flavonoly, flavanóny a flavóny, sú polyfenolové antioxidanty, ktoré podporujú imunitný systém a majú rôzne priaznivé účinky na celkové zdravie. Baza čierna má navyše antivírusové, antibakteriálne a protirakovinové vlastnosti a preukázalo sa, že zlepšuje kardiovaskulárne zdravie. Práve flavonoidy dodávajú výrobkom z bazy čiernej ich výnimočné antivírusové vlastnosti.
Na dosiahnutie čo najväčšieho prínosu zo zdraviu prospešných vlastností bazy čiernej sa z jej plodov a kvetov extrahujú bioaktívne zlúčeniny, ako sú polyfenoly, flavonoidy, antokyány a vitamíny, a spracúvajú sa do koncentrovaného, vysoko účinného prípravku na podporu zdravia.
Komerčné prípravky z plodov bazy čiernej na liečbu prechladnutia a chrípky sú dostupné v rôznych formách vrátane tekutých prípravkov, sirupov, kapsúl, tabliet, pastiliek a želé cukríkov.
Ultrazvuková extrakcia – technika turboextrakcie
Na výrobu veľkého množstva vysokokvalitného extraktu z plodov bazy čiernej je potrebná účinná, ale šetrná extrakčná technika. Šetrnosť extrakčného procesu je dôležitá na zabránenie degradácii bioaktívnych zlúčenín. Mnohé fytonutrienty sú napríklad termolabilné, čo znamená, že sa pôsobením tepla rozkladajú. Ultrazvuková extrakcia je netepelná technika, ktorej mechanizmus je čisto mechanický. Ultrazvuková extrakcia je založená na vytváraní akustickej kavitácie, ktorá v extrakčnej kvapaline vyvoláva šmykové sily a turbulencie. Tieto kavitačné šmykové sily narúšajú bunkovú matricu rastliny a uvoľňujú bioaktívne zlúčeniny, ako sú polyfenoly, antokyány, flavonoidy a vitamíny, do okolitej extrakčnej kvapaliny / rozpúšťadla. Vďaka účinnosti ultrazvukovej kavitácie môže ultrazvuková extrakcia uvoľniť z rastlinnej suroviny celé množstvo bioaktívnych fytonutrientov. Ultrazvuková extrakcia poskytuje výnimočne vysokú výťažnosť vo veľmi krátkom čase spracovania.
UP400St je výkonný ultrazvukový extraktor s výkonom 400 wattov na uvoľňovanie a izoláciu fytonutrientov z rastlinných materiálov, ako sú plody bazy čiernej.
Ďalšou výhodou je kompatibilita ultrazvuku s akýmkoľvek druhom rozpúšťadla. Zatiaľ čo konvenčné extrakčné techniky, ako sú namáčanie, macerácia alebo Soxhletova extrakcia, často vyžadujú agresívne a toxické rozpúšťadlá, ultrazvuková extrakcia vám umožňuje vybrať si rozpúšťadlo podľa vlastného uváženia. Ultrazvukovú extrakciu možno vykonávať pomocou vody, zmesí vody a alkoholu, etanolu, rastlinných olejov a ďalších šetrných rozpúšťadiel. Najmä etanol (vo vodnom roztoku) sa osvedčil ako účinné a spoľahlivé rozpúšťadlo, ktoré sa po extrakcii dá ľahko odpariť, pričom jeho zvyškové stopové množstvá v extrakte by boli netoxické.
Sonikácia je osvedčená metóda výroby vysokokvalitných extraktov z rastlinných materiálov, napr. z plodov a kvetov bazy čiernej. Vysokovýkonný ultrazvuk je technika na intenzifikáciu procesu: zefektívňuje extrakciu tým, že poskytuje vyššiu výťažnosť, a urýchľuje proces. Sonikácia je preto známa aj ako technika turboextrakcie.
- Vyššia výťažnosť
- Rýchla extrakcia
- Vysokokvalitný extrakt
- Netepelné spracovanie
- Voľný výber rozpúšťadla
- Jednoduchá a bezpečná obsluha
Turboextrakcia rastlinných zlúčenín pomocou ultrazvuku
Ako turboextrakčný proces umožňuje sonikácia výrazne intenzívnejšiu extrakciu než iné konvenčné extrakčné metódy (napr. namáčanie za studena, lúhovanie, macerácia, perkolácia atď.). Je to vďaka ultrazvukom vyvolanému miešaniu, zmenšovaniu častíc a tým zlepšenému prenosu hmoty. Pri intenzívnejšom prenose hmoty sa koncentračná rovnováha medzi rastlinným materiálom (biomasou) a okolitým rozpúšťadlom dosiahne výrazne rýchlejšie. Hneď ako sa dosiahne táto koncentračná rovnováha, extrakčný krok je ukončený, pretože rozpúšťadlo už nemôže prijať ďalšie bioaktívne molekuly. Ultrazvukové miešanie, dispergovanie a zmenšovanie pevných rastlinných častíc vyplavuje cieľové molekuly z bunkovej matrice rastliny do rozpúšťadla. Zatiaľ čo iné extrakčné metódy často vyžadujú niekoľko hodín alebo dní, ultrazvuková extrakcia sa uskutoční v priebehu niekoľkých minút. Krátke netepelné ultrazvukové ošetrenie chráni aktívne molekuly pred degradáciou vyvolanou teplotou.
Ultrazvuková extrakcia pomocou sondy sa osvedčila ako vysoko účinná metóda získavania extraktov z rôznych rastlinných materiálov vrátane plodov, kvetov a listov bazy čiernej. Proces zahŕňa vystavenie rastlinného materiálu vysokofrekvenčným zvukovým vlnám, ktoré vytvárajú kavitačné bubliny narúšajúce bunkové steny a uvoľňujúce požadované bioaktívne zlúčeniny.
Vedecká štúdia autorov Sánchez-Hernández a kol. (2023), publikovaná v časopise International Journal of Molecular Sciences, skúmala fytochemické profily a antimikrobiálny potenciál extraktov z kvetov a listov Sambucus nigra L. získaných ultrazvukovou extrakciou pomocou ultrazvukového prístroja Hielscher UIP1000hdT. Výsledky ukázali, že táto metóda bola vysoko účinná pri extrakcii bioaktívnych zlúčenín z kvetov aj listov bazy čiernej.
Ultrazvuková extrakcia pomocou sondy s využitím pokročilých ultrazvukových prístrojov, ako je UIP1000hdT, je účinnou metódou získavania vysokokvalitných extraktov z kvetov a listov bazy čiernej. Jej efektívnosť a účinnosť z nej robia atraktívnu možnosť pre výskumníkov aj výrobcov, ktorí chcú využiť zdravotné prínosy týchto prírodných zložiek.
Výhody ultrazvukovej extrakcie plodov a kvetov bazy čiernej
Medzi výhody ultrazvukovej extrakcie pomocou sondy pri výrobe produktov z bazy čiernej patria:
- Vyššie výťažky: Preukázalo sa, že ultrazvuková extrakcia poskytuje vyššie výťažky bioaktívnych zlúčenín v porovnaní s tradičnými metódami, ako sú macerácia alebo Soxhletova extrakcia.
- Zrýchlené spracovanie, skrátené trvanie: Ultrazvukovú extrakciu možno dokončiť v priebehu minút namiesto hodín alebo dní, čo z nej robí oveľa časovo efektívnejšiu možnosť.
- Lepšia kvalita: Šetrný charakter ultrazvukovej extrakcie pomáha zachovať integritu a účinnosť rastlinných zlúčenín, čo vedie k vyššej kvalite extraktov.
- Šetrné rozpúšťadlá: Navrhovanie extrakčných procesov, ktoré účinne extrahujú požadované zlúčeniny a zároveň minimalizujú extrakciu nežiaducich látok, si vyžaduje dôkladnú optimalizáciu a výber vhodných rozpúšťadiel. Ultrazvukové extraktory majú tú výhodu, že sa dajú prevádzkovať s akýmkoľvek rozpúšťadlom. To znamená, že by ste si mali zvoliť rozpúšťadlo, ktoré je najvhodnejšie z hľadiska schopnosti rozpúšťať vaše cieľové zlúčeniny. Medzi bežne používané rozpúšťadlá na ultrazvukovú extrakciu patria vodný roztok etanolu, voda, etanol, metanol, izopropylalkohol, hexán, glycerín, rastlinné oleje, hlboké eutektické rozpúšťadlá, ako aj akékoľvek iné bežné rozpúšťadlo.
- Úplné spektrum: Sonikácia je vynikajúca extrakčná technika na získanie extraktu s úplným spektrom, ktorý obsahuje všetky fytochemické zložky prítomné v rastline. Extrakty s úplným spektrom sú známe svojím sprievodným účinkom (entourage effect). Sprievodný účinok opisuje synergické účinky rôznych zlúčenín, ktoré spoločným pôsobením zvyšujú celkové terapeutické prínosy extraktu.
Vysokovýkonné ultrazvukové extraktory na extrakciu plodov bazy čiernej
Všetky výsledky extrakcie dosiahnuté v malom meradle možno lineárne preniesť na väčšie výrobné kapacity. Rozsiahle portfólio produktov Hielscher Ultrasonics od laboratórnych až po priemyselné extrakčné systémy zahŕňa najvhodnejší ultrazvukový prístroj pre vašu plánovanú kapacitu spracovania. Naši pracovníci s dlhoročnými skúsenosťami vám pomôžu od skúšok uskutočniteľnosti a optimalizácie procesu až po inštaláciu vášho ultrazvukového systému v konečnej výrobnej prevádzke.
Hielscher Ultrasonics – Sofistikované extrakčné zariadenia
Portfólio produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celý rozsah vysokovýkonných ultrazvukových extraktorov od malého až po veľké meradlo. Doplnkové príslušenstvo umožňuje jednoducho zostaviť najvhodnejšiu konfiguráciu ultrazvukového zariadenia pre váš proces. Optimálna ultrazvuková zostava závisí od plánovanej kapacity, objemu, suroviny, vsádzkového alebo prietokového procesu a časového harmonogramu.
Vsádzkové a prietokové spracovanie
Ultrazvukové prístroje Hielscher možno používať na vsádzkové aj kontinuálne prietokové spracovanie. V závislosti od objemu spracovania a hodinovej spracovateľskej kapacity môže byť vhodné prietokové spracovanie. Zatiaľ čo vsádzkové spracovanie je časovo aj pracovne náročnejšie, kontinuálny prietokový proces miešania je efektívnejší, rýchlejší a vyžaduje podstatne menej práce. Hielscher Ultrasonics má najvhodnejšiu extrakčnú zostavu pre váš objem extrakcie a ciele procesu.
Ultrazvukové extraktory pre akúkoľvek kapacitu spracovania
Sortiment produktov Hielscher Ultrasonics pokrýva celé spektrum ultrazvukových procesorov od kompaktných laboratórnych ultrazvukových prístrojov cez stolové a poloprevádzkové systémy až po plne priemyselné ultrazvukové procesory s kapacitou spracovať za hodinu náklady celých nákladných vozidiel. Kompletný sortiment produktov nám umožňuje ponúknuť vám najvhodnejší ultrazvukový extraktor pre vašu surovinu, kapacitu spracovania a výrobné ciele.
Stolové ultrazvukové systémy sú ideálne na skúšky uskutočniteľnosti a optimalizáciu procesu. Lineárne zväčšovanie meradla na základe stanovených procesných parametrov výrazne uľahčuje zvyšovanie kapacity spracovania z menších šarží až na plnú komerčnú výrobu. Zväčšenie meradla možno dosiahnuť buď inštaláciou výkonnejšej ultrazvukovej extrakčnej jednotky, alebo paralelným zapojením viacerých ultrazvukových prístrojov do jednej zostavy. S modelom UIP16000 ponúka Hielscher najvýkonnejší ultrazvukový extraktor na svete.
Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky
Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher sú presne regulovateľné, a preto predstavujú spoľahlivých pomocníkov vo výrobe. Amplitúda je jedným z rozhodujúcich procesných parametrov, ktoré ovplyvňujú účinnosť a efektívnosť ultrazvukovej extrakcie bioaktívnych fytonutrientov z rastlinných materiálov.
Suroviny, ako sú mäkké bobuľové plody, vyžadujú šetrnejšiu sonikáciu a nastavenie nižších amplitúd, zatiaľ čo hrubé listy alebo semená s pevným a tvrdým obalom vyžadujú na uvoľnenie vnútrobunkových zlúčenín sonikáciu pri vyšších amplitúdach. Všetky procesory Hielscher Ultrasonics umožňujú presné nastavenie amplitúdy. Sonotródy a zosilňovacie nadstavce sú príslušenstvom, ktoré umožňuje meniť amplitúdu v ešte širšom rozsahu. Priemyselné ultrazvukové procesory Hielscher dokážu dosahovať veľmi vysoké amplitúdy a poskytovať požadovanú intenzitu ultrazvuku pre náročné aplikácie. Amplitúdy až do 200µm možno bez problémov nepretržite udržiavať v prevádzke 24/7.
Presné nastavenie amplitúdy a nepretržité monitorovanie parametrov ultrazvukového procesu pomocou inteligentného softvéru vám umožňujú ošetrovať semená za najúčinnejších ultrazvukových podmienok. Optimálna sonikácia pre najlepšie výsledky extrakcie!
Robustnosť ultrazvukových prístrojov Hielscher umožňuje spoľahlivú prevádzku 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach. Vďaka tomu sú ultrazvukové zariadenia Hielscher spoľahlivým pracovným nástrojom, ktorý spĺňa vaše požiadavky na extrakciu.
Jednoduché testovanie bez rizika
Ultrazvukové procesy možno škálovať úplne lineárne. To znamená, že každý výsledok, ktorý ste dosiahli pomocou laboratórneho alebo stolového ultrazvukového prístroja, možno pri použití presne rovnakých procesných parametrov preniesť do väčšej mierky s presne rovnakým výsledkom. Vďaka tomu je ultrazvukové spracovanie ideálne na testovanie uskutočniteľnosti bez rizika, optimalizáciu procesov a následné zavedenie do komerčnej výroby. Kontaktujte nás a zistite, ako môže sonikácia zvýšiť výťažnosť a kvalitu vašich klíčkov.
Najvyššia kvalita – navrhnuté a vyrobené v Nemecku
Ako rodinný podnik vo vlastníctve a pod vedením rodiny kladie Hielscher pri svojich ultrazvukových procesoroch dôraz na najvyššie štandardy kvality. Všetky ultrazvukové prístroje sa navrhujú, vyrábajú a dôkladne testujú v našom sídle v Teltowe neďaleko Berlína v Nemecku. Robustnosť a spoľahlivosť ultrazvukových zariadení Hielscher z nich robia spoľahlivých pracantov vo vašej výrobe. Prevádzka 24/7 pri plnom zaťažení a v náročných podmienkach je prirodzenou vlastnosťou vysokovýkonných miešačov Hielscher.
Nasledujúca tabuľka poskytuje predstavu o približnej spracovateľskej kapacite našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie prístrojov UIP16000 |
Ultrazvukový procesor Hielscher si môžete zakúpiť v rôznych veľkostiach a v konfigurácii presne podľa požiadaviek vášho procesu. Od spracovania semien v malej laboratórnej kadičke až po kontinuálne prietokové miešanie suspenzií semien v priemyselnom meradle vám Hielscher Ultrasonics ponúka vhodný ultrazvukový prístroj! Kontaktujte nás – radi vám odporučíme ideálnu ultrazvukovú zostavu!
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórnej po poloprevádzkovú a priemyselnú mierku.
Literatúra / Referencie
- Mutavski, Z., Sulejmanović, M., Krivošija, S., Zhao, C., Vidović, S. (2023): Apple cider vinegar vs. ethanol as an extraction solvent in the ultrasound-assisted extraction of elderberry fruits. Lekovite Sirovine, 43(1), 2023.
- 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.
- Kaltsa, Olga et al. (2020): A Green Extraction Process for Polyphenols from Elderberry (Sambucus nigra) Flowers Using Deep Eutectic Solvent and Ultrasound-Assisted Pretreatment. Molecules 2020, 25, 921.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Často kladené otázky o plodoch bazy čiernej a ich extrakcii
Aké liečivá a výživové doplnky obsahujú bazu čiernu?
Extrakty z bazy čiernej a jej plodov sa formulujú buď ako samostatné extrakty, alebo ako viaczložkové bylinné prípravky obsahujúce bazu čiernu. Čisté extrakty z plodov bazy čiernej zahŕňajú produkty ako Sambucol® (Sambucol, Pharmacare US Inc., San Diego), Rubini® (Rubini, Iprona AG Via Industria LANA, Taliansko) a ďalšie extrakty alebo sirupy zo S. nigra, zatiaľ čo medzi viaczložkové bylinné prípravky obsahujúce bazu čiernu patrí napríklad Sinupret® (Sinupret, Bioforce USA). Extrakty z plodov bazy čiernej a prípravky obsahujúce plody bazy čiernej sa podávajú najmä na posilnenie imunitného systému a na liečbu príznakov prechladnutia a chrípky.
Je lepší extrakt alebo sirup z plodov bazy čiernej?
Extrakt aj sirup z plodov bazy čiernej sú účinnými formami prípravkov z bazy čiernej, ich účinnosť však závisí od zloženia a zamýšľaného použitia. Extrakty sú zvyčajne koncentrovanejšie a môžu poskytovať vyššiu dávku účinných látok, čo by mohlo byť prospešné na podporu imunity. Sirupy, často zmiešané s ďalšími zložkami, ako je med, sa ľahšie užívajú a môžu byť uprednostňované pre svoju chuť a ďalšie upokojujúce vlastnosti. To znamená, že formu prípravku z bazy čiernej by ste si mali vybrať podľa osobných preferencií a konkrétnych zdravotných cieľov.
Ako pripraviť plody bazy čiernej na odstránenie kyanidu?
Na odstránenie kyanidu z plodov bazy čiernej je potrebné ich dôkladne uvariť. Odporúča sa variť plody bazy čiernej aspoň 20–30 minút, aby sa rozložili kyanogénne glykozidy a uvoľnili toxické zlúčeniny, čím sa plody stanú bezpečnými na konzumáciu.
Čo je sprievodný efekt (entourage effect)?
Sprievodný efekt v rastlinných extraktoch označuje synergické a vzájomné účinky rôznych zlúčenín, ktoré spoločne zvyšujú celkový terapeutický prínos extraktu. Vychádza z predstavy, že jednotlivé zlúčeniny nachádzajúce sa v rastlinách môžu mať samy osebe obmedzené terapeutické účinky, ale v kombinácii s inými zlúčeninami z tej istej rastliny môžu navzájom zosilňovať svoje účinky a viesť k silnejšiemu a účinnejšiemu terapeutickému výsledku.
Napríklad v extraktoch z konopy sú THC a CBD dve dobre známe zlúčeniny, pri ktorých sa preukázali samostatné terapeutické prínosy. Štúdie však naznačujú, že v kombinácii s ďalšími kanabinoidmi, terpénmi a flavonoidmi, ktoré sú tiež prítomné v konope, sa ich terapeutické účinky zosilňujú vďaka ich vzájomnému pôsobeniu.
Podobne mnohé rastlinné extrakty obsahujú viacero bioaktívnych zlúčenín, ako sú polyfenoly, flavonoidy, terpény a alkaloidy, ktoré spoločne synergicky pôsobia a poskytujú celý rad zdravotných prínosov. Sprievodný efekt naznačuje, že tieto zlúčeniny sú účinnejšie pri spoločnom použití než pri samostatnom použití.
Celkovo je sprievodný efekt dôležitým faktorom pri používaní rastlinných extraktov na terapeutické účely, pretože zdôrazňuje význam používania extraktov z celých rastlín namiesto izolovaných zlúčenín. Využitím tohto javu prostredníctvom starostlivej formulácie a extrakčných metód môže byť možné optimalizovať účinnosť rastlinných liečiv pri rôznych zdravotných ťažkostiach.