Ultrazvuková extrakcia z olivových listov na získanie polyfenolových extraktov s vysokým výťažkom
Vyrábajte vysokoúčinné výťažky z olivových listov bohaté na oleuropeín, hydroxytyrozol, verbaskosid, flavonoidy a ďalšie bioaktívne polyfenoly pomocou ultrazvukových extraktorov typu sondy od spoločnosti Hielscher. Ultrazvuková extrakcia urýchľuje rozrušenie buniek a prenos hmoty, čím pomáha výrobcom dosahovať vysoké výťažky, krátke doby spracovania a reprodukovateľnú kvalitu extraktu pri použití vody, zmesí etanolu a vody alebo iných vhodných rozpúšťadiel.
Ultrazvuková extrakcia bioaktívnych zlúčenín z olivových listov
Od laboratórnych testov realizovateľnosti cez pilotné šarže až po priemyselnú sériovú výrobu – ultrazvukové zariadenia spoločnosti Hielscher vám poskytujú presnú kontrolu nad amplitúdou, teplotou, príkonom energie a dĺžkou spracovania. Vďaka tomu je ultrazvuková extrakcia efektívnym riešením pre vývoj nutraceutík, rastlinných extraktov, funkčných potravín, kozmetiky a farmaceutických zložiek.
Podrobný popis výhod ultrazvukovej extrakcie olivových listov:
- Vyšší výťažok extrakcie: Účinné uvoľňovanie intracelulárnych fenolických látok z olivových listov pomocou akustickej kavitácie.
- Kratšia doba spracovania: Skrátenie doby extrakcie v porovnaní s bežnou maceráciou a extrakciou rozpúšťadlom.
- Šetrný proces s možnosťou použitia rôznych rozpúšťadiel: Použite vodu, vodný roztok etanolu, glycerol, oleje alebo iné rozpúšťadlá vhodné pre daný proces.
- Škálovateľné zariadenia: Vylepšujte svoje procesy pomocou laboratórnych ultrazvukových zariadení a postupne ich rozširujte až na priemyselné prietokové systémy.
- Stála kvalita: Digitálne riadenie a zaznamenávanie údajov zabezpečujú konzistentnú výrobu extraktu.
- Všestranný: Určené pre výrobcov výživových doplnkov, výrobcov rastlinných extraktov, lisovne olív, farmaceutický výskum&Výskumné laboratóriá, dodávatelia kozmetických zložiek a spoločnosti pôsobiace v oblasti potravinárskych technológií.
Povedzte nám niečo o vašich olivových listoch ako surovine a o vašej výrobe polyfenolov. Odporúčame vám optimálnu konfiguráciu ultrazvukového zariadenia na zvýšenie výťažnosti polyfenolov.
UIP4000hdT, výkonný priemyselný ultrazvukový prístroj s výkonom 4 kW na botanickú extrakciu
Prečo je extrakt z olivových listov taký prospešný?
Olivové listy (Olea europaea), poľnohospodársky odpad alebo vedľajší produkt, sú skvelým zdrojom prírodných antioxidantov. Olivové listy obsahujú rôzne polyfenoly (tiež známe ako biofenoly), ako je oleuropeín a oleaceín. Polyfenoly sa prirodzene vyskytujú v rastlinách a prispievajú k zdravotným výhodám extraktu z olivových listov. Okrem polyfenolov sú listy olivovníka bohaté na antioxidanty, ako sú ligstrozidové izoméry, hydroxytyrozol, tyrozol a kyselina kávová.
Extrakt z olivových listov je koncentrát fytochemikálií v olivových listoch a obsahuje tak vysoké množstvo silných antioxidantov. Extrakt z olivových listov sa tradične používa na posilnenie imunitného systému. Napríklad sa podáva na zmiernenie príznakov bežného prechladnutia, kašľa a bolesti hrdla.
Okrem toho výskumy naznačujú, že polyfenoly obsiahnuté v extrakte z olivových listov môžu znižovať riziko kardiovaskulárnych ochorení, znižovať hladinu cholesterolu, pomáhať pri chudnutí, vykazovať antimikrobiálne účinky a pôsobiť ako protinádorové látky.
Z tohto dôvodu sa výťažky z olivových listov (Olea europaea L. folium) používajú ako účinná látka vo formuláciách liekov a doplnkov výživy. Okrem toho sa výťažky z olivových listov používajú v doplnkoch výživy, liečebných prípravkoch, kozmetike, ako aj v potravinách a nápojoch.
Extrakt z olivových listov je bohatý na polyfenoly, ako je oleuropeín, kyselina kávová, hydroxytyrozol, verbaskozid, rutín, kvercitín atď.
Vylúhovaný olivový olej: Extrakt z olivových listov sa používa aj na obohatenie olivových olejov, ako je extra panenský olivový olej. Olivový olej obohatený extraktom z olivových listov má bohatší chuťový profil a zvyšuje sa hodnota ORAC olivového oleja. Olivové oleje s olivovými listami vykazujú lepšiu trvanlivosť a vyššiu tepelnú stabilitu, pretože antioxidanty zachytávajú voľné radikály a zabraňujú žltnutiu.
Zistite viac o ultrazvukovo asistovanej macerácii olív na výrobu extra panenského olivového oleja!
Najdôležitejšie fytochemikálie v olivových listoch
Zloženie fenolických zlúčenín v olivových listoch zahŕňa oleurozidy (oleuropeín, verbaskosid), flavóny (luteolín, diosmetín, apigenín-7-glukóza, luteolín-7-glukóza, diosmetín-7-glukóza), flavonoly (rutín), flavan-3-oly (katechín) a fenolové deriváty (tyrozol, hydroxytyrozol, vanilín, kyselina vanilová, kyselina kávová). Oleuropeín a hydroxytyrozol sú najdôležitejšími fenolovými zlúčeninami v olivových listoch.
Oleuropein
Oleuropeín, netoxický olivový iridoid (druh monoterpenoidu), je fenolická horká zlúčenina. Hoci sa nachádza v šupke, dužine, semenách a listoch zelených olív, najviac ho obsahujú práve olivové listy. S obsahom 6–14 % sušiny je to najvýznamnejšia bioaktívna molekula v olivových listoch. V závislosti od odrody olív, pôdy a času zberu môže obsah oleuropeínu stúpnuť až na 17–23 % sušiny.
hydroxytyrozol
Hydroxytyrozol je metabolit oleuropeínu. Obe molekuly sú známe svojou silnou antioxidačnou aktivitou, ktorá prispieva k niektorým antioxidačným, protizápalovým a liečebným účinkom olivového oleja. Hydroxytyrosol má jednu z najvyšších známych hodnôt ORAC (schopnosť absorbovať kyslíkové radikály) spomedzi prírodných antioxidantov.
Plnospektrálny extrakt z olivových listov obsahuje množstvo polyfenolov, antioxidantov a ďalších fytochemikálií, ktoré majú synergické účinky. Ultrazvuková extrakcia je spoľahlivá extrakčná technika, ktorá uvoľňuje všetky fytochemikálie z olivových listov a vytvára tak vysoko účinný širokopásmový extrakt.
Ultrazvukový odsávač UIP2000hdT (2kW) so vsádkovým reaktorom
Výťažky z olivových listov vyrobené sonikáciou
Extrémne podmienky v “Horúce miesto” Zóna ultrazvukovej kavitácie má rôzne účinky na rastlinný materiál a jeho extrahovateľnosť. Patrí sem prekonanie selektívnej priepustnosti bunkovej membrány, zvýšená výmena látok medzi vnútrom bunky a rozpúšťadlom, mechanické narušenie buniek a uvoľnenie intracelulárnych látok (tj. fytochemikálií, ako sú oleuropeín, hydroxytyrozol, kyselina gallová atď.). Tieto účinky vedú k vysokému výťažku kvalitných extraktov za veľmi krátky čas sonikácie. 400-wattový ultrazvukový procesor, ako je
Hielscher UP400St dokáže spracovať 10-litrovú dávku botanickej kaše za 5-8 minút. Priemyselné ultrazvukové prístroje spracovávajú suspenziu pozostávajúcu z rastlinného materiálu a rozpúšťadla v nepretržitom toku. Médium sa prečerpáva cez ultrazvukový reaktor a tam sa sonikuje. V priemyselnom meradle môže UIP4000hdT (4 kW) dosiahnuť približne 3 l/min.
Vďaka vysokému výťažku extraktu a rýchlosti procesu je ultrazvuková extrakcia obzvlášť účinná. Preto bola sonikácia rýchlo prispôsobená viacerými výrobcami extraktov, ktorí vyrábajú vysoko kvalitné extrakty, napr. CBD, kanabinoidy, vanilka, riasy, zázvor a množstvo ďalších rastlinných extraktov. Ultrazvuková kavitácia môže dosiahnuť výťažok extraktu 95-99% účinnej látky obsiahnutej v rastlinách. Výskum napríklad ukázal 99,27% účinnosť extrakcie pri uvoľňovaní celkových fenolov z olivových listov. (Luo, 2011) Ultrazvukový proces je možné optimálne prispôsobiť surovine a požadovanej kvalite extraktu úpravou parametrov procesu (ultrazvuková amplitúda, teplota, tlak, viskozita).
Obrázok ukazuje ultravysokoúčinnú kvapalinovú chromatografiu s chromatogramom ultrazvukovo extrahovaných fenolov z olivových listov s detektorom diódového poľa (UHPLC-DAD). Vrcholy 1 a 2 boli zistené pri 325 nm (červené čiary), zatiaľ čo vrchol 3 (modrá čiara) bol zistený pri 280 nm.
obrázok a štúdia: Giocometti, J. a kol. (2018)
Ultrazvuková extrakcia je kompatibilná s takmer akýmkoľvek druhom rozpúšťadla. Pri ultrazvukovo asistovanej extrakcii olivových listov sa zistilo, že 80% vodný etanol je najúčinnejší. Výťažok extrakcie pre špecifické fytochemické zlúčeniny sa však môže zmeniť výberom iného rozpúšťadla s rôznou polaritou (napr. metanol).
Máte záujem zvýšiť výnosy extra panenského olivového oleja počas malaxácie? Potom kliknite sem a dozviete sa viac o ultrazvukovej malaxácii EVOO!
Výhody ultrazvukových extrakčných systémov
Výhodou ultrazvukovej extrakcie je vysoký výťažok extrakcie, voľný výber rozpúšťadla (napr. voda, etanol, zmes voda-etanol, olivový olej atď.), ako aj jednoduchá a bezpečná obsluha. Vzhľadom na intenzívne mechanické sily sonikácie sú ekologické a jemné rozpúšťadlá, ako je voda, etanol atď., zvyčajne dostatočné na dosiahnutie mimoriadnej rýchlosti extrakcie a výťažnosti. Výsledkom je, že ultrazvuková extrakcia skracuje čas extrakcie a umožňuje znížené použitie rozpúšťadiel alebo použitie miernejších a šetrnejších rozpúšťadiel. To znamená, že ultrazvuková extrakcia umožňuje vyššiu rýchlosť extrakcie aj zdravšie extrakty (napr. extrakty so studenou vodou). Pretože počas sonikácie je možné presne regulovať procesnú teplotu, zabráni sa tepelnému rozkladu extraktov v dôsledku nadmerne vysokých teplôt, ako aj odparovaniu látok.
V porovnaní s extraktorom využívajúcim superkritický CO₂ sú počiatočné náklady na ultrazvukový extraktor nízke. Ultrazvukové zariadenia bodujú aj v oblasti prevádzkových nákladov, jednoduchého a užívateľsky prívetivého ovládania a bezpečnosti pri práci.
- Kompletnejšia extrakcia
- vyššie výnosy
- rýchly proces
- Kompatibilné s akýmkoľvek rozpúšťadlom
- netepelný proces
- jednoduchá a bezpečná obsluha
- nízka údržba
Ultrazvuková extrakcia pre menšie množstvá až po priemyselnú výrobu
Špecifickou vlastnosťou ultrazvukového spracovania je lineárna škálovateľnosť extrakčného procesu. Štúdie uskutočniteľnosti a výroba menších sérií sa dajú ľahko realizovať pomocou praktického ultrazvukového zariadenia v otvorenej nádobe. To umožňuje jednoduché overenie účinnosti a kvality procesu ultrazvukovej extrakcie. Všetky výsledky získané v malom meradle je možné plne reprodukovať a zväčšiť. Digitálne ovládanie ultrazvukového extraktora a automatické zaznamenávanie údajov o ultrazvukových parametroch na internú SD kartu umožňujú presné monitorovanie procesu a reprodukovateľnosť konštantných štandardov kvality. Hielscher Ultrasonics’ Naše produktové portfólio ponúka ultrazvukové extraktory pre všetky veľkosti prevádzok – od ručných zariadení s výkonom 50 W až po priemyselný ultrazvuk s výkonom 16 000 W pre priebežnú výrobu. Vďaka spoločnosti Hielscher Ultrasonics’ Vďaka desaťročným skúsenostiam v oblasti ultrazvukovej extrakcie a inštalácii niekoľkých stoviek ultrazvukových extrakčných systémov po celom svete vám garantujeme odborné a komplexné poradenstvo.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Čo je ultrazvuková a ultrazvuková extrakcia?
Ultrazvuk je definovaný ako zvukové vibrácie s viac ako 20 kHz, t. j. viac ako 20 000 oscilácií za sekundu. Toto je oblasť, ktorá je nad spektrom ľudského sluchu. Ultrazvuk tak pokrýva veľmi široký rozsah akustických vibrácií, čo znamená, že do oblasti ultrazvuku spadá množstvo rôznych aplikácií. Medzi najznámejšie príklady použitia patria zobrazovacie postupy u lekára, parkovací asistent v autách a nedeštruktívne testovanie materiálov. Pre uvedené príklady sa používa vysokofrekvenčný, nedeštruktívny ultrazvuk.
Vysokovýkonný ultrazvuk je definovaný ako vysokointenzívne, nízkofrekvenčné zvukové vlny s frekvenciou cca. 20-60kHz. Tieto energeticky husté zvukové vlny vytvárajú v kvapalinách striedavé vysokotlakové cykly (kompresia) a nízkotlakové cykly (zriedenie). Počas nízkotlakového cyklu vytvárajú vysokoenergetické ultrazvukové vlny malé vákuové bubliny alebo dutiny v kvapaline. Keď tieto bubliny dosiahnu objem, pri ktorom nemôžu absorbovať ďalšiu energiu, prasknú počas vysokotlakového cyklu. Tento fenomén implózie bublín je známy ako kavitácia.
Kavitácia vytvára v kvapaline alebo suspenzii lokálne horúce miesta, ktoré môžu dosiahnuť teploty až 5000 K a tlaky až 2000 atm. Okrem toho implózia kavitačných bublín vytvára prúdy kvapaliny rýchlosťou až 280 m/s. Tieto lokálne sa vyskytujúce extrémne podmienky spôsobujú prasknutie rastlinných buniek, takže sa uvoľňujú bioaktívne látky, ktoré sú uväznené vo vnútri rastlinnej bunky. To znamená, že akustická kavitácia narúša rastlinné bunky a vedie k vyššej difúzii intracelulárnych molekúl do extrakčného roztoku (rozpúšťadla), čím sa zvyšuje prenos hmoty. Vyšší prenos hmoty znamená vyššiu rýchlosť extrakcie. Preto sú ultrazvukové sondy jedným z najpoužívanejších nástrojov na výrobu vysokokvalitných extraktov z rastlín, ako sú bylinky, listy, plody a iné rastlinné materiály.
Ultrazvuková extrakcia ponúka rôzne výhody, ako je úplná extrakcia / veľmi vysoké výťažky, skrátený čas extrakcie, zvýšená účinnosť, kompatibilita s akýmkoľvek rozpúšťadlom a netepelná metóda extrakcie.
UIP4000hdT sonikátor na inline spracovanie olivových listov na výrobu vysokokvalitných extraktov
Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do pilot a priemyselný stupnica.
Často kladené otázky týkajúce sa extrakcie olivových listov pomocou ultrazvuku
Čo je extrakcia olivových listov pomocou ultrazvuku?
Ultrazvuková extrakcia z olivových listov je proces, pri ktorom sa pomocou vysokovýkonného ultrazvuku uvoľňujú bioaktívne látky z olivových listov do rozpúšťadla. Sonicátor sondového typu generuje akustickú kavitáciu, ktorá narúša rastlinné bunky a zlepšuje prenos hmoty. To pomáha extrahovať cenné zlúčeniny, ako sú oleuropeín, hydroxytyrozol, verbaskosid, luteolín, rutín a ďalšie polyfenoly z olivových listov.
Prečo sa na extrakciu oleuropeínu z olivových listov používa ultrazvuk?
Ultrazvuk zlepšuje uvoľňovanie oleuropeínu tým, že mechanicky narúša štruktúru listov a zvyšuje kontakt medzi rastlinným materiálom a rozpúšťadlom. V porovnaní s bežnou maceráciou môže ultrazvuková extrakcia skrátiť dobu spracovania, zvýšiť účinnosť extrakcie a prispieť k vyšším výťažkom za kontrolovaných podmienok pri miernych teplotách.
Ako sa hydroxytyrozol získava?
Hydroxytyrozol sa získava z olivových listov, plodov olív alebo vedľajších produktov z lisovní olív zmiešaním rastlinného materiálu s vhodným rozpúšťadlom, zvyčajne vodou alebo vodným roztokom etanolu, čím sa z rastlinných buniek uvoľnia fenolické zlúčeniny. Ultrazvuková extrakcia zlepšuje tento proces využitím akustickej kavitácie na rozbitie buniek, zvýšenie prenosu hmoty a extrakciu hydroxytyrozolu za miernych podmienok s kontrolovanou teplotou. Prečítajte si úspešný príbeh španielskej spoločnosti, ktorá sa špecializuje na výrobu biostimulátorov a využíva ultrazvukové zariadenia Hielscher na extrakciu polyfenolov, vrátane hydroxytyrozolu z olivových výliskov!
Ktoré rozpúšťadlá sa dajú použiť na extrakciu olivových listov pomocou ultrazvuku?
Ultrazvuková extrakcia je kompatibilná s mnohými rozpúšťadlami, vrátane vody, etanolu, vodného roztoku etanolu, glycerolu a olejov. V prípade polyfenolov z olivových listov sa bežne používajú zmesi vody a etanolu, pretože dokážu rozpustiť širokú škálu fenolických zlúčenín. Voľba najvhodnejšieho rozpúšťadla závisí od cieľových zlúčenín, regulačných požiadaviek, ďalšieho spracovania a zloženia konečného produktu.
Je možné vyrobiť extrakt z olivových listov bez použitia vysokých teplôt?
Áno. Ultrazvuková extrakcia je metóda extrakcie bez použitia tepla, pri ktorej sa počas spracovania reguluje teplota. Keďže extrakčný účinok je spôsobený hlavne akustickou kavitáciou a mechanickým strihom, bioaktívne látky sa môžu účinne uvoľňovať bez nadmerného zahrievania. To je užitočné pre zachovanie antioxidantov a fytochemikálií citlivých na teplo.
Je ultrazvuková extrakcia vhodná na priemyselnú výrobu extraktu z olivových listov?
Áno. Ultrazvukové zariadenia so sondou je možné použiť na laboratórne testovanie, pilotné skúšky, sériovú výrobu aj na nepretržitú extrakciu v rámci výrobného reťazca. Ultrazvukové systémy spoločnosti Hielscher sú škálovateľné, čo umožňuje preniesť procesné parametre vyvinuté na menšom zariadení do väčších priemyselných ultrazvukových reaktorov určených na nepretržitú výrobu.
Ktorý ultrazvukový prístroj značky Hielscher je vhodný na extrakciu olivových listov?
Výber vhodného ultrazvukového zariadenia závisí od veľkosti dávky, obsahu tuhých látok, použitého rozpúšťadla, požadovanej priepustnosti a od toho, či ide o dávkový alebo priebežný proces. Menšie systémy, ako napríklad UP200Ht alebo UP400St, sú vhodné na laboratórnu a pilotnú extrakciu. Väčšie systémy, ako sú UIP2000hdT, UIP4000hdT a UIP16000, sú určené na pilotnú, výrobnú a priemyselnú inline extrakciu.
Aké látky je možné z olivových listov extrahovať pomocou ultrazvuku?
Ultrazvuková extrakcia umožňuje uvoľniť široké spektrum fytochemikálií z olivových listov, vrátane oleuropeínu, hydroxytyrozolu, tyrozolu, verbaskosidu, luteolínu, rutínu, kyseliny kávovej, flavónov, flavonolov a ďalších fenolických zlúčenín. Konečné zloženie extraktu závisí od odrody olív, kvality listov, rozpúšťadla, teploty, intenzity sonikácie a doby extrakcie.
Ako sa ultrazvuková extrakcia porovnáva s bežnou maceráciou?
Pri bežnej macerácii sú často potrebné dlhé doby extrakcie a väčšie objemy rozpúšťadla. Ultrazvuková extrakcia tento proces zintenzívňuje tým, že narúša rastlinné bunky a zvyšuje prenos hmoty. To môže skrátiť dobu extrakcie, znížiť spotrebu rozpúšťadla a zvýšiť výťažnosť extrakcie, pričom proces zostáva ľahko škálovateľný.
Je možné použiť ultrazvukovú extrakciu pri výrobe olivového oleja s pridaním olivových listov?
Áno. Ultrazvukové spracovanie možno využiť na podporu infúzie olivového oleja zložkami z olivových listov. Týmto spôsobom je možné obohatiť olivový olej o antioxidanty a polyfenoly, zlepšiť jeho oxidačnú stabilitu a vytvoriť produkty z olivového oleja s pridanou hodnotou a výraznejším funkčným profilom.
Ako môžem zväčšiť rozsah procesu extrakcie olivových listov pomocou ultrazvuku?
Zväčšovanie výroby začína laboratórnymi pokusmi, ktorých cieľom je určiť rozpúšťadlo, pomer tuhých látok, amplitúdu, teplotu a dobu extrakcie. Akonáhle sa potvrdí požadovaná kvalita extraktu a výťažok, je možné proces preniesť do pilotných alebo priemyselných ultrazvukových systémov. Ultrazvukové zariadenia spoločnosti Hielscher umožňujú lineárne zväčšovanie výroby od malých dávok až po vysokokapacitnú inline výrobu.
Literatúra / Referencie
- Sari, Hafize Ayla; Ekinci, Raci (2017): The effect of ultrasound application and addition of leaves in the malaxation of olive oil extraction on the olive oil yield, oxidative stability and organoleptic quality. Food Sci. Technol, Campinas, 37(3): 493-499, July-Sept. 2017.
- Domenico Cifá, Mihaela Skrt, Paola Pittia, Carla Di Mattia, Nataša Poklar Ulrih (2018): Enhanced yield of oleuropein from olive leaves using ultrasound‐assisted extraction. Food Science and Nutrition Vol. 6, Issue 4. June 2018.
- Pu-jun Xie, Li-xin Huang, Cai-hong Zhang, Feng You, Cheng-zhang Wang, Hao Zho (2015): Reduced-Pressure Boiling Extraction of Oleuropein Coupled with Ultrasonication from Olive Leaves (Olea europaea L.). Advances in Materials Science and Engineering 2015.
- Omar, Syed Haris (2010): Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Sci Pharm. 2010;78(2):133-54.
- Omar, Syed Haris; Kerr, Philip G.; Scott, Christopher J.; Hamlin, Adam S.; Obied, Hassan K. (2017): Olive (Olea europaea L.) Biophenols: A Nutriceutical against Oxidative Stress in SH-SY5Y Cells. Molecules 2017, 22(11), 1858.