Ekstrakcija cvetja – Blaga obdelava, visoki donosi z ultrazvočnim razbijanjem
Ne glede na to, ali želite narediti absolutno vodo s cvetjem ali hidrolat cvetov, vam ultrazvočno razbijanje pomaga povečati pridelek cvetnega izvlečka. Naučite se, zakaj je ultrazvočno razbijanje idealna tehnika ekstrakcije za izolacijo občutljivih biomolekul in eteričnih olj iz cvetov in cvetnih listov.
Sonication kot idealna tehnika ekstrakcije za biomolekule in eterična olja iz cvetov in cvetov
Ker cvetovi vsebujejo veliko dišečih, aromatičnih in terapevtsko aktivnih spojin, ki se lahko uporabljajo kot sestavine za zdravila, hrano, kozmetiko in prehranska dopolnila, so zelo zaželena surovina za močne izvlečke. Ultrazvočna ekstrakcija je močna tehnika za izolacijo želenih snovi iz cvetov. Zato so cvetovi zelo občutljiv del rastline in zahtevajo ustrezno skrbno zdravljenje. Tu prihajajo v ospredje blagi pogoji ekstrakcije ultrazvočne razlage. Kot netoplotna, natančno nadzorovana dodatna metoda, ultrazvočna obdelava proizvaja visoke donose cvetnih izvlečkov. Izjemna kakovost ekstrakta in visoka učinkovitost sta ključni značilnosti ultrazvočne botanične ekstrakcije.
Ultrazvočni homogenizator tipa sonde UP200Ht za pripravo dišečih izvlečkov iz cvetja.
Rose Water s ultrazvočnim razbijanjem – Navodila po korakih
Za pripravo rožnate vode, kot je prikazano v zgornjem video posnetku, sledite navodilom, opisanim tukaj:
- Za začetek previdno izberite sveže vrtnice (Rosa damascena) in odstranite cvetne liste iz cvetnega pestiča. Cvetne liste narežite na manjše koščke, da povečate površino.
- Ker želimo narediti rožnato vodo, kot topilo uporabljamo prečiščeno vodo.
- Cvetne liste položite v stekleno čašo in dodajte vodo. V videu uporabljamo velikih 10 cvetnih listov in 200 ml vode.
- Nastavite sonikator UP200Ht: Sonotrode S26d14 tesno pritrdite. Ker so cvetni listi zelo občutljiv rastlinski del, amplitudo prilagodimo na 70%, tako da se med postopkom ultrazvočne ekstrakcije ohranijo vse biomolekule.
- Potopite sondo v stekleno čašo in vklopite sonikator. Sonikirajte približno 90 sekund.
- Po ultrazvočnem razbijanju mešanico filtrirajte, da odstranite trdne ostanke in dobite bistro in dišečo rožnato vodo.
- Zberite rožnato vodo v sterilne posode za shranjevanje in jo shranite na hladnem in temnem mestu, da ohranite njeno kakovost in podaljšate rok uporabnosti.
- Uporabite rožno vodo za kulinarične ali kozmetične aplikacije.
Sonikator UP400St za botanično ekstrakcijo in rotor-uparjalnik za naknadno obdelavo/koncentriranje ekstrakta.
Ultrazvočna ekstrakcija cvetov
- vrtnica
- Jasmina
- regrat
- češnjev cvet
- Lila
- sivka
- Bezgova cvetica
- Malve
- žajbelj
- Kamilica
- magnolija
- Marjetice
- kostanjev cvet
- pasijonka
- cvet pomaranče
- ognjič / ognjič
- echinacea/ coneflower
- Črna kobilica / robinia
- Svinjski osat
- Ribwort
Ultrazvočni ekstraktor UP200Ht uporablja se za ekstrakcijo cvetov regrata
Ekstrakcija eteričnega olja z uporabo ultrazvočnega razbijanja
Ultrazvočno podprta hidrodestilacija je napredna tehnika ekstrakcije, ki združuje tradicionalno hidrodestilacijo z ultrazvočno tehnologijo. Ta metoda uporablja ultrazvočne valove za ustvarjanje kavitacije, ki tvorijo majhne mehurčke, napolnjene s paro, ki implodirajo, ustvarjajo mikrocurke in turbulence. Ti učinki izboljšajo razgradnjo delcev, površinske razpoke in mešanje, s čimer se znatno izboljša hitrost prenosa mase.
Postopek vključuje tudi ogrevanje v razsutem stanju, ki pospešuje izhlapevanje vode in izboljša prenos toplote. Ta kombinirani pristop zmanjšuje čas ekstrakcije, porabo energije in uporabo topil, zaradi česar je ultrazvočno podprta hidrodestilacija učinkovitejša in okolju prijaznejša v primerjavi s konvencionalnimi metodami.
Ključne prednosti ultrazvočno podprte hidrodestilacije vključujejo:
- Višja učinkovitost ekstrakcije: Izboljšano sproščanje eteričnih olj in dragocenih bioaktivnih spojin.
- Zmanjšan čas in energija: Krajši časi ekstrakcije in manjša poraba energije.
- Izboljšana kakovost: Ohranjanje celovitosti spojine zaradi nežnih pogojev obdelave.
- Operativne prednosti: Varno delovanje, krajši čas zagona, manjša velikost opreme in manj korakov obdelave.
Vrstične elektronske mikrografije (SEM), povezane z listi Satureja: (A) po 4-urni hidrodestilaciji in (B) po sono-clevengerjevi obdelavi 60 minut.
Študija in slike: Rasouli et al., 2021
Primerjalne slike SEM zgoraj prikazujejo celično strukturo listov Satureja, obdelanih s hidrodestilacijo (levo) in ultrazvočno podprto hidrodestilacijo (desno) in razkrivajo bistveno učinkovitejše motnje celičnih sten z ultrazvočno obdelavo. Posledično ultrazvočna hidrodestilacija poveča ekstrakcijo eteričnega olja za približno 40 % v primerjavi s konvencionalno hidrodestilacijo.
Sonikatorji za proizvodnjo cvetličnih izvlečkov
Hielscher sonicatorji so znani po svoji odličnosti v proizvodnji cvetov in cvetov, zlasti zaradi svojih naprednih zmogljivosti homogenizacije in ekstrakcije. Ponudba sonikatorjev vseh velikosti in zmogljivosti obdelave – od 50 vatov do 16.000 vatov na zvočnik – Hielscher visoko zmogljivi ultrazvočni aparati omogočajo učinkovito in natančno ekstrakcijo bioaktivnih spojin, eteričnih olj in dišav iz rastlinskih materialov. Z uporabo najsodobnejše ultrazvočne tehnologije Hielscher sonicators zagotavlja optimalen donos in kakovost izvlečkov, zaradi česar so nepogrešljivi za proizvodnjo visoko kakovostnih rastlin, dišav, aktivnih sestavin in prehranskih dopolnil. Poleg tega so zaradi svoje robustne zasnove in uporabniku prijaznega vmesnika idealni za ocenjevanje kakovosti, saj zagotavljajo zanesljive in ponovljive rezultate v raziskovalnih in industrijskih aplikacijah.
- visoka učinkovitost
- Najsodobnejša tehnologija
- Zanesljivost & Robustnosti
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- Serije & Inline
- za poljubno količino
- Inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. programabilno, podatkovno protokoliranje, daljinski upravljalnik)
- enostaven in varen za uporabo
- nizko vzdrževanje
- CIP (čiščenje na mestu)
Projektiranje, izdelava in svetovanje – Kakovost izdelana v Nemčiji
Hielscher ultrazvočni aparati so znani po svojih najvišjih standardih kakovosti in oblikovanja. Robustnost in enostavno upravljanje omogočata nemoteno integracijo naših ultrazvočnih aparatov v industrijske objekte. Težke pogoje in zahtevna okolja zlahka obvladajo Hielscher ultrasonicatorji.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visoko zmogljivim ultrazvočnim aparatom z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so Hielscher ultrazvočni aparati skladni s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Ultrazvočni procesi ekstrakcije se lahko linearno prilagodijo kateri koli proizvodni zmogljivosti. Ultrazvočni ekstraktorji lahko delujejo v serijskem in inline načinu.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Kakšna je razlika med rožno vodo, absolutom vrtnic in hidrolatom vrtnic?
Vrtna voda, absolut vrtnice in hidrolat vrtnic so pridobljeni iz vrtnic, vendar se razlikujejo po proizvodnih metodah in kemični sestavi.
Rožnata voda: Rožnata voda je stranski produkt postopka destilacije z vodno paro, ki se uporablja za ekstrakcijo eteričnega olja vrtnice. Vsebuje vodotopne sestavine cvetnih listov vrtnic, ki dajejo nežen cvetlični vonj in okus. Rožnata vodica se zaradi prijetnega vonja in potencialnih koristi za zdravje pogosto uporablja v kulinaričnih aplikacijah, izdelkih za nego kože in aromaterapiji.
Če želite prebrati več o ultrazvočno intenzivirani hidrodestilaciji, kliknite tukaj!
Absolutna vrtnica: Rose absolute je aromatično olje, ekstrahirano iz cvetnih listov vrtnice z ekstrakcijo s topilom, običajno s heksanom ali drugim topilom. Ta metoda je učinkovitejša za ekstrakcijo dišečih spojin iz cvetnih listov, kar ima za posledico visoko koncentrirano in dišeče olje.
Rose absolute se pogosto uporablja v parfumeriji in vrhunskih kozmetičnih izdelkih zaradi svojega intenzivnega in dolgotrajnega cvetličnega vonja.
Rose Hydrolat (Rose Floral Water):
Vrtni hidrolat, znan tudi kot rožnata cvetlična voda, rožni hidrolat ali vrtni destilat, je voda, ki ostane po parni destilaciji cvetnih listov vrtnice za ekstrakcijo eteričnega olja vrtnice. Vsebuje vodotopne rastlinske spojine in nekatere molekule eteričnega olja, ki mu dajejo blag vonj in terapevtske lastnosti. Hidrolat vrtnice ponuja podoben profil arome, vendar ima bolj razredčeno formulacijo na vodni osnovi.
Hidrolat vrtnice se pogosto uporablja v negi kože kot tonik, megla za obraz ali sestavina v kozmetičnih formulacijah zaradi svojih vlažilnih, pomirjujočih in osvežilnih lastnosti.
Vsaka od teh tekočin, pridobljenih iz vrtnice, se lahko proizvaja z ultrazvočno ekstrakcijo in ima edinstvene lastnosti in prednosti, zaradi česar so dragocena sestavina kulinaričnih, kozmetičnih in terapevtskih izdelkov.
Ultrazvočna ekstrakcija se uporablja za izolacijo bioaktivnih spojin iz rastlin.
Bioaktivne spojine v botaničnih izvlečkih
Bioaktivne spojine so naravno prisotne kemične snovi, ki jih najdemo v rastlinah, živalih in drugih organizmih, ki vplivajo na živa tkiva. Imajo pomembno vlogo pri spodbujanju zdravja in preprečevanju bolezni. Te spojine lahko na splošno razvrstimo v več kategorij glede na njihovo kemijsko strukturo in biološke funkcije. Tu so glavne vrste bioaktivnih spojin:
- polifenoli
Polifenoli so raznolika skupina spojin, znanih po svojih antioksidativnih lastnostih. Lahko jih nadalje razdelimo v več razredov:
Flavonoidi : Vključuje flavonole (npr. kvercetin), flavone (npr. luteolin), flavanone (npr. hesperidin), flavanole (npr. Katehini), izoflavone (npr. genistein) in antocianine (npr. cianidin).
Fenolne kisline: Vključuje hidroksibenzojske kisline (npr. Galna kislina) in hidroksicimetne kisline (npr. Kofeinska kislina).
Tanini : Kondenzirani tanini (proantocianidini) in hidrolizirani tanini (galotanini).
Stilbeni : Resveratrol je najbolj znan stilben.
Lignani : Najdemo ga v semenih, zlasti v lanenih semenih (npr. Secoisolariciresinol). - terpenoidi
Terpenoidi, znani tudi kot izoprenoidi, so izpeljani iz petogljičnih izoprenskih enot in vključujejo:
Karotenoidi: Vključuje karotene (npr. β-karoten) in ksantofile (npr. lutein, zeaksantin).
Monoterpeni : kot so limonen in mentol.
Seskviterpeni : Kot je kurkumin.
Diterpeni : Kot je taksol.
Triterpeni : kot so saponini in steroli (npr. β-sitosterol).
Tetraterpeni : kot so likopen in astaksantin. - Alkaloidov
Alkaloidi so spojine, ki vsebujejo dušik in imajo pogosto izrazite fiziološke učinke:
Pirolidin in piperidinski alkaloidi : kot je nikotin.
Tropanski alkaloidi : Kot so atropin in kokain.
Kinolinski alkaloidi : Kot je kinin.
Izokinolinski alkaloidi : Kot sta morfij in kodein.
Indolni alkaloidi : Kot so strihnin in rezerpin.
Imidazolni alkaloidi : Kot je pilokarpin.
Piridinski alkaloidi : kot je piperin. - Glikozidi
Glikozidi so sestavljeni iz sladkornega dela, ki je vezan na nesladkorni del (glikon). Med njimi so:
Srčni glikozidi: kot je digoksin.
Antrakinon glikozidi: kot je aloin.
Flavonoidni glikozidi: kjer je aglikon flavonoid (npr. rutin). - Saponini
Saponini so glikozidi z lastnostmi, podobnimi milu:
Steroidni saponini: Najdemo jih v rastlinah, kot je jam (npr. Diosgenin).
Triterpenoidni saponini: Najdemo jih v stročnicah (npr. Soyasaponini). - Organožveplove spojine
Te spojine vsebujejo žveplo in imajo pomembne koristi za zdravje:
Glukozinolati : Najdemo ga v križnicah (npr. Sulforafan).
Tiosulfinati : Kot je alicin iz česna. - Vitaminov
Vitamini so organske spojine, potrebne v majhnih količinah za zdravje:
Vitamini, topni v maščobah: Vključuje vitamine A (retinoidi), D (kalciferoli), E (tokoferoli in tokotrienoli) in K (filokinon in menakinoni).
Vitamini, topni v vodi: Vključuje vitamine B-kompleksa (npr. B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) in vitamin C (askorbinska kislina). - maščobne kisline
Maščobne kisline, zlasti esencialne maščobne kisline, igrajo ključno vlogo pri zdravju:
Omega-3 maščobne kisline: kot sta eikozapentaenojska kislina (EPA) in dokozaheksaenojska kislina (DHA).
Omega-6 maščobne kisline: kot so linolna kislina (LA) in arahidonska kislina (AA). - Peptidi in beljakovine
Bioaktivni peptidi in beljakovine imajo različne fiziološke učinke:
Protimikrobni peptidi: kot so defensini.
Zaviralci encimov: Kot so zaviralci ACE iz mlečnih beljakovin. - polisaharidi
Polisaharidi imajo imunomodulatorne in druge koristi za zdravje:
β-glukani : Najdemo jih v ovsu in gobah.
Glikozaminoglikani : kot so hialuronska kislina in hondroitin sulfat.
Vsaka od teh bioaktivnih spojin ponuja široko paleto koristi od antioksidativnega delovanja do protivnetnih učinkov. Sonication je zelo učinkovita tehnika za izolacijo teh bioaktivnih spojin iz rastlin.
Literatura / Reference
- 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.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.