Ultrazvokom pospešena maceracija za ekstrakcijo arom v oljih

Preoblikujte tradicionalno maceracijo jedilnih olj v hiter in visoko učinkovit postopek. Za razliko od običajne hladne infuzije, pri kateri lahko ekstrakcija arom traja več tednov, ultrazvočna kavitacija pospeši prenos snovi, tako da v nekaj minutah iz rastlinskih surovin izloči močne bioaktivne spojine in aromatične profile.

Kdo ima koristi od aromatizacije in maceracije z ultrazvokom?

Maceracija z ultrazvokom spremeni večtedensko hladno namakanje v nekajminutno visoko donosno, netermično obdelavo, pri čemer ohrani celoten spekter arom, antioksidantov in biološko razpoložljivost brez toplotne degradacije.
Ne glede na to, ali povečujete proizvodnjo gurmanskih olj, razvijate kozmetične izdelke z oznako »clean label« ali razvijate močne rastlinske izvlečke, ultrazvok zagotavlja dosledne in prilagodljive rezultate, hkrati pa odpravlja mikrobiološko tveganje in oksidativne izgube.

Kdo ima od tega korist:

Hrana & Proizvajalci pijač: V nekaj minutah, namesto v tednih, predelajte osnovna olja v vrhunska, z antioksidanti bogata gurmanska olja z intenzivnimi okusnimi profili celotnega spektra.
Kozmetika & Blagovne znamke za nego kože: Izločajte nežne, na toploto občutljive rastlinske esence za naravna olja, serume in balzame, pri čemer ohranite hlapne spojine in aktivne fitokemikalije.
Zeliščni dodatek & Proizvajalci rastlinskih izvlečkov: Z breztopilno, netermično predelavo povečajte izkoristek polifenolov, eteričnih olj in oleorezinov za funkcionalna živila in prehranska dopolnila.
Pivovarne & Proizvajalci likerjev: Zagotovite hitro in enakomerno vmešavanje svežih rastlinskih sestavin v žgane pijače, tinkture in kis, hkrati pa preprečite oksidativno razgradnjo in mikrobiološko pokvarjenje.

Odkrijte, kako ultrazvok pospeši vaš postopek ekstrakcije!

Proizvodnja vrhunskih aromatiziranih olj z ultrazvočno ekstrakcijo

Ker gre za netermični postopek, je ultrazvočna obdelava idealna rešitev za visokokakovostna nosilna olja (kot so ekstra deviško oljčno olje, avokadovo olje in olja iz semen). Ohranja toplotno občutljive hlapne snovi, polifenole in eterična olja, ki se med termično obdelavo pogosto izgubijo, kar zagotavlja vrhunski izdelek z izjemno aromo, daljšo obstojnostjo in izboljšano biološko razpoložljivostjo.

Ultrazvočna maceracija in aromatizacija

Ultrazvočna infuzija pospeši sproščanje fitokemikalij in aromatičnih spojin iz rastlinskih surovin (zelišč, začimb, sadja) neposredno v jedilna olja. Zaradi intenzivnih učinkov ultrazvočne kavitacije se bioaktivne spojine homogeno razporedijo v oljni matriks. To izboljša konsistenco izdelka in znatno poveča biološko razpoložljivost spojin, ki spodbujajo zdravje, saj olje te lipofilne snovi učinkovito raztopi.

V tej predstavitvi vam predstavljamo proizvodnjo botaničnih izvlečkov. Razložimo izzive pri proizvodnji visokokakovostnih rastlinskih izvlečkov in kako vam lahko sonicator pomaga premagati te izzive. Ta predstavitev vam bo pokazala, kako deluje ultrazvočna ekstrakcija. Izvedeli boste, kakšne koristi lahko pričakujete z uporabo sonikatorja za ekstrakcijo in kako lahko v proizvodnjo ekstrakta vnesete ultrazvočni ekstraktor.

Ultrazvočna maceracija v primerjavi s tradicionalnimi metodami

Tradicionalna maceracija je pasivna “hladen” postopek infuzije. Rastlinski material se namoči v topilo in pusti stati, kar omogoča, da se nežne, hlapne esence naravno sproščajo v obdobju, ki traja od nekaj tednov do mesecev. Čeprav se s tem prepreči poškodba zaradi toplote, je postopek počasen, kakovost pa je pogosto ogrožena zaradi oksidacije.

Oglejte si primerjavo: ultrazvočna ekstrakcija v primerjavi s klasično maceracijo

Spodnji videoposnetek prikazuje prednosti ultrazvoka pri primerjavi ultrazvočne in konvencionalne ekstrakcije svežih listov ribworta v vodi: medtem ko je za pridobitev močnega ekstrakta pri konvencionalni maceraciji potrebnih 20 dni (kar pogosto povzroči rjavkast odtenek, ki kaže na oksidativno razgradnjo), ultrazvočna ekstrakcija v le nekaj sekundah prinese temno zelen, visokokakovosten ekstrakt.

V tem kratkem videu primerjamo ultrazvočno ekstrakcijo hladne vode z uporabo sondnega sondatorja Hielscher UP200Ht s tradicionalno maceracijo v 20 dneh. Medtem ko konvencionalna maceracija zahteva tedne za ekstrakcijo bioaktivnih spojin iz svežih listov rebra, jih ultrazvočna ekstrakcija sprosti v samo nekaj sekundah. Če primerjamo tradicionalno maceriran ekstrakt z ultrazvočnim ekstraktom, je očitno, da ima ultrazvočni ekstrakt temno zeleno barvo, medtem ko macerirani ekstrakt kaže rjavkast odtenek, kar kaže na oksidativno razgradnjo bioaktivnih spojin.
Temno zelena barva ultrazvočnega izvlečka rebra poudarja vrhunsko učinkovitost ultrazvočne tehnologije pri izdelavi izvlečka s polnim spektrom. Ultrazvočna botanična ekstrakcija je hitrejša, močnejša in učinkovitejša. Visoko učinkovita ultrazvočna ekstrakcija z UP200Ht proizvaja izvleček rebra s polnim spektrom.

Kako ultrazvok pospeši maceracijo?

Ultrasonication znatno okrepi korak maceracije z uporabo intenzivnega mikromešanja in turbulenc na maceracijsko mešanico. Sonication lahko drastično pospeši tradicionalno maceracijo, ki traja tedne ali mesece – doseganje enakih rezultatov infuzije okusa v nekaj minutah. Kot netoplotna, mehanska metoda ultrazvočna maceracija poveča prenos mase in ohranja toplotno labilne bioaktivne spojine, kot so hlapne snovi, polifenoli in druge fitokemikalije. Zaradi tega je ultrazvočna maceracija edinstvena tehnika za hitro in učinkovito proizvodnjo visokokakovostnih maceratov.
Druga prednost ultrazvočne maceracije je uporaba svežega rastlinskega materiala. Pri tradicionalni maceraciji se lahko uporablja svež material, vendar je nagnjen k mikrobnemu kvarjenju, saj mora botanični material ostati v olju zelo dolgo. Ultrazvočna maceracija je hiter proces, ki traja več minut, kar pomeni, da ni dolgega obdobja za rast mikrobov. Poleg tega je dobro znano, da ultrazvočna kavitacija moti in inaktivira mikrobne celice in s tem prispeva k stabilnosti macerata.

Ultrazvočno aromatizirana olja, kot so ekstra deviško oljčno olje ali sončnično olje, so pokazala večjo stabilnost, saj dodani antioksidanti iz zelišč zmanjšujejo primarno oksidacijo maščobnih kislin. Origano, timijan, vroča čili paprika, česen, lovor, bazilika, oljčni listi, žajbelj, ribwort, sivka, rožmarin, menthe, limona, pomaranča ter drugo sadje, listi, cvetovi, korenine, semena in lubje so bogati z eteričnimi olji, polifenoli, flavonoidi in drugimi bioaktivnimi spojinami. Ultrazvočna maceracija in aromatizacija je učinkovita, hitra in varna metoda za nadgradnjo jedilnih olj, ki jim daje višjo vsebnost antioksidantov in polifenolov, izboljšano oksidacijsko stabilnost in bogat profil okusa.

Prednosti ultrazvočne aromatizacije:

Popolna ekstrakcija okusa
Hiter postopek
Netoplotni, blagi postopek
brez topil

Aromatizacija jedilnih olj z ultrazvočno maceracijo je učinkovit in hiter postopek za izboljšanje kakovosti olj in proizvodnjo tako imenovanih “gurmanska olja”. Ultrazvočno aromatiziranje z večjo paleto okusov oljnim izdelkom prinaša dodatno vrednost.

Videoposnetek prikazuje postopek ekstrakcije z uporabo sonde Hielscher UP400St za ekstrakcijo narezanega in posušenega rožmarina v mešanici vode in etanola pri nizkih temperaturah. Hielscher UP400St je visoko zmogljiv ultrazvočni procesor, zasnovan za različne aplikacije, vključno s postopki priprave in ekstrakcije vzorcev.

Industrijski ultrazvočni aparati za predelavo rastlinskega olja

Ultrazvočni procesorji z visoko močjo se že pogosto uporabljajo v živilski industriji za pridobivanje okusov in bioaktivnih spojin, za emulgiranje olj s tekočinami na vodni osnovi ali za homogenizacijo različnih materialov. Za aromatizirana jedilna olja ultrazvočno podprta ekstrakcija omogoča proizvodnjo visoko kakovostnih olj z intenzivnim, polnim profilom okusa. Hkrati ultrazvočna maceracija in aromatizacija prepriča kot hitra, priročna, varna in stroškovno učinkovita metoda.
Za ultrazvočno podprto maceracijo, ekstrakcijo arome in aromatizacijo se lahko uporabijo cele začimbe (tj. listi, cvetovi, semena, lubje itd.), mlete začimbe (tj. prah), eterična olja ali oleoresin.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne aparate od laboratorijskih in namiznih do industrijskih zmogljivosti z zmogljivostjo predelave nekaj ton na uro.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:

Obseg serije	Pretok	Priporočene naprave
1 do 500 ml	10 do 200 ml / min	UP100H
10 do 2000 ml	20 do 400 ml / min	UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L	00,2 do 4 l/min	UIP2000hdT
10 do 100L	2 do 10 l/min	UIP4000hdT
n.a.	10 do 100 l/min	UIP16000
n.a.	Večji	Grozd UIP16000hdT

Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!

Literatura/Reference

Manganiello R., Pagano M., Nucciarelli D., Ciccoritti R., Tomasone R., Di Serio M.G., Giansante L., Del Re P., Servili M., Veneziani G. (2021): Učinki ultrazvočne tehnologije na kakovostne lastnosti italijanskega ekstra deviškega oljčnega olja. Živil. 22. novembra 2021; 10(11):2884.
Maarit J. Rein, Mathieu Renouf, Cristina Cruz-Hernandez, Lucas Actis-Goretta, Sagar K. Thakkar, Marcia da Silva Pinto (2013): Biološka uporabnost bioaktivnih živilskih spojin: zahtevna pot do bioučinkovitosti. Britanski časopis za klinično farmakologijo 2013 Mar; 75(3): 588–602.
Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Šaržna in neprekinjena ultrazvočna ekstrakcija listov Boldo (Peumus boldus mol.). Mednarodna revija za molekularne znanosti 14, 2013. 5750-5764.
Sánchez-Hernández E., Balduque-Gil J., González-García V., Barriuso-Vargas J.J., Casanova-Gascón J., Martín-Gil J., Martín-Ramos P. (2023): Fitokemično profiliranje izvlečkov cvetov in listov Sambucus nigra L. in njihov protimikrobni potencial proti patogenom mandljev. Mednarodna revija za molekularne znanosti, 2023.
Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulzna ultrazvočna ekstrakcija kot alternativna metoda konvencionalni maceraciji za ekstrakcijo polifenolne frakcije brstov Ribes nigrum: nova kategorija prehranskih dopolnil, ki jih je predlagal projekt FINNOVER. Živil. 8. 466; 2019
Antonia Tamborrino, Agnese Taticchi, Roberto Romaniello, Claudio Perone, Sonia Esposto, Alessandro Leone, Maurizio Servili (2021): Ocena postavitve obrata za ekstrakcijo oljčnega olja z uporabo ultrazvočnega aparata visoke moči. Ultrazvočna sonokemija, letnik 73, 2021.

Sorodne teme

Pogosta vprašanja o ultrazvočni maceraciji & aromatizacija

Kaj je ultrazvočna maceracija in v čem se razlikuje od tradicionalne maceracije?

Ultrazvočna maceracija (znana tudi kot ekstrakcija z ultrazvokom) je tehnika intenzifikacije procesa, pri kateri se z visoko intenzivnimi zvočnimi valovi pospeši ekstrakcija aromatičnih spojin, eteričnih olj in bioaktivnih fitokemikalij iz rastlinskih surovin v topilo, na primer jedilno olje. Za razliko od tradicionalne hladne maceracije, ki temelji na počasni difuziji in lahko traja tedne ali mesece, ultrazvočna kavitacija hitro razgradi celične stene rastlin. S tem se spojine sprostijo v nekaj minutah ali urah, kar omogoča bistveno hitrejši postopek, višji izkoristek in močnejši ekstrakt.

Katere so glavne prednosti uporabe ultrazvoka pri dodajanju okusa in arom jedilnim oljem?

Ultrazvočna aromatizacija prinaša proizvajalcem olja več ključnih prednosti:

Hitra obdelava: Skrajša čas infuzije s tednov na minute.
netoplotni & Brez topil: Ohranja toplotno občutljive hlapne spojine in nežne arome brez uporabe škodljivih topil.
Višji donos & Biološka razpoložljivost: Zagotavlja čim večjo izkoristljivost polifenolov, antioksidantov in eteričnih olj ter njihovo enakomerno porazdelitev v oljni matrici, kar omogoča boljše vsrkavanje.
Izboljšana stabilnost: Naravni antioksidanti, pridobljeni iz rastlinskih izvlečkov (kot sta rožmarin ali timijan), pomagajo preprečevati primarno oksidacijo maščobnih kislin in s tem podaljšujejo rok uporabnosti olja.
Mikrobiološka varnost: Ta hiter postopek zmanjša tveganje mikrobiološkega pokvarjenja, ultrazvočna kavitacija pa lahko pripomore k inaktivaciji nekaterih mikrobnih celic.

Kateri vrsti jedilnih olj in rastlinskih sestavin se najbolje obnesejo pri ultrazvočni maceraciji?

Ultrazvočna maceracija je izredno vsestranska in deluje s skoraj vsakim užitnim nosilnim oljem, vključno z ekstra deviškim oljčnim oljem, avokadovim oljem, sončničnim oljem, oljem iz repice (kanole) in kokosovim oljem. V olje je mogoče vnašati široko paleto rastlinskih sestavin, kot so bazilika, rožmarin, timijan, čili paprika, česen, sivka, bezgov cvet, agrumi in različne začimbe. Učinkovito je mogoče uporabiti tako sveže kot posušene rastlinske sestavine, pa tudi praške in oleoresine.

Ali je ultrazvočna maceracija netermični postopek? Zakaj je to pomembno?

Da, ultrazvočna maceracija velja za netermalno ali “hladen” metoda predelave. Čeprav lahko sam proces zaradi akustične energije povzroči rahlo lokalno segrevanje, je ta skrbno nadzorovan, da ostane na splošno na nizki ravni, s čimer se prepreči toplotna degradacija občutljivih spojin. To je ključnega pomena za ekstrakcijo hlapnih arom, eteričnih olj in toplotno nestabilnih bioaktivnih spojin (kot so nekateri vitamini in antioksidanti), ki bi se sicer uničile ali izparile pri uporabi tradicionalnih ekstrakcijskih metod, temelječih na toploti.

Kako ultrazvočna maceracija izboljša stabilnost in rok uporabnosti infuziranih olj?

Ultrazvočna maceracija ne prispeva le k dodajanju okusa, temveč iz rastlinskih sestavin, kot so rožmarin, origano in oljčni listi, neposredno v olje izloča naravne spojine, bogate z antioksidanti (kot so polifenoli in flavonoidi). Ti antioksidanti delujejo kot naravni konzervansi, saj nevtralizirajo proste radikale in znatno zmanjšujejo primarno oksidacijo maščobnih kislin v olju, s čimer izboljšujejo oksidacijsko stabilnost olja in podaljšujejo njegov rok uporabnosti.

Ali je mogoče ultrazvočno maceracijo prenesti iz laboratorijskega okolja v polno industrijsko proizvodnjo?

Seveda. Tehnologija ultrazvočne ekstrakcije je popolnoma prilagodljiva. Podjetje Hielscher Ultrasonics ponuja celotno paleto ultrazvočnih naprav, od kompaktnih laboratorijskih enot (npr. UP100H) za R&Od sistema D in majhnih serij do pilotnih sistemov (npr. UIP2000hdT) ter zmogljivih industrijskih procesorjev za vgradnjo v proizvodno linijo (npr. UIP4000hdT, UIP16000), ki lahko predelajo več ton olja na uro. To omogoča nemoten prenos tehnologije in dosledne rezultate od laboratorijske mize do proizvodnje v polnem obsegu.

Ali je uporaba ultrazvočne maceracije varna za proizvodnjo gurmanskih ali “pripravljeno s hladnim izločanjem” olja za prehrano?

Da, gre za varno in v prehrambni industriji široko uveljavljeno metodo. Ker je postopek brez topil in ne vključuje toplotne obdelave, je skladen s standardi »clean label«. Izvlečene rastlinske sestavine in tako pridobljena aromatizirana olja ohranijo svoje naravne lastnosti, primerne za uporabo v živilih. Ultrazvočni aparati, ki se uporabljajo v predelavi hrane, so izdelani iz higienskih komponent (pogosto iz nerjavečega jekla, primernega za stik z živili) in jih je mogoče enostavno očistiti ter razkužiti, da izpolnjujejo stroge predpise o varnosti hrane.

Kaj je Maceracija?

Tradicionalni postopek maceracije, pri katerem se olja, kot so oljčno ali sončnično olje, napolnijo z aromatskimi spojinami in eteričnimi olji rastlin (npr. začimb, zelišč, sadja itd.), je postopek infundiranja, ki deluje tako, da se rastlinski material namaka v olju. To je zelo počasen proces, ki traja od nekaj tednov do nekaj mesecev, saj je prenos mase med botaničnimi trdnimi snovmi in oljem počasen. Drug dejavnik, ki je odgovoren za počasnost tradicionalne maceracije, je temperatura med maceracijo. Kot hladna infuzija se suspenzija rastlinskega in olja hrani pri sobni temperaturi, da se prepreči toplotna razgradnja občutljivih hlapnih spojin, oleorezov in eteričnih olj. Ti dejavniki upočasnjujejo proces in ga naredijo zelo zamudnega.
Postopek maceracije se lahko uporablja za infundiranje jedilnih olj, kot tudi olj in tinktur za nego kože, zdravilnih tinktur in alkoholnih pijač. Običajna zelišča in začimbe, ki se uporabljajo za maceracijo olj in tinktur, vključujejo meto, baziliko, čili, rožmarin, timijan, vanilijo, cimet, sivko, bezeg, ognjič, šentjanževko, rakitovca in mnoge druge.
Običajna olja za maceracijo so oljčno, sončnično seme, kokosovo, jojobino, oljno ogrščica, laneno seme ali konopljino olje. Za pripravo tinktur ali alkoholnih pijač se alkohol uporablja kot tekočina.

Kaj so eterična olja?

Eterično olje je koncentrirana hidrofobna tekočina, ki vsebuje hlapne kemične spojine iz rastlin. Eterična olja so znana tudi kot hlapna olja, eterična olja, aetherolea. Eterična olja se pogosto imenujejo olje rastline, pridobljeno iz, kot so olje vrtnice, olja čajevca ali olje bergamota. Eterična olja se imenujejo “bistven” ker vsebujejo “Bistvo” vonj rastline. Kadar se uporablja za eterična olja, izraz “bistven” To ne pomeni, da je olje nepogrešljiv sestavni predmet, kot pri izrazih esencialna aminokislina ali esencialna maščobna kislina, ki se tako imenujeta, ker ju prehransko potrebuje določen živi organizem. Eterična olja se proizvajajo z destilacijo, hidrodestilacijo, ekstrakcijo s topilom ali stiskanje. Ultrazvočna obdelava se pogosto uporablja za intenziviranje in pospeševanje hitrosti ekstrakcije ter povečanje donosa eteričnega olja.
Preberite več o ultrazvočni hidrodestilaciji eteričnih olj!

Kaj so oleorezini?

Oleoresini so naravna kombinacija olja in smole v rastlinah. Ker so oleorezini visoko koncentrirana snov, so poltrdni ekstrakti, sestavljeni iz smole v raztopini v eteričnem in/ali maščobnem olju (trigilceride).
V nasprotju z eteričnimi olji so oleorezini bogati v težjih, manj hlapnih in lipofilnih spojinah, kot so smole, voski, maščobe in maščobna olja.
Oleoresini se lahko pripravijo iz začimb, kot so bazilika, paprika, kardamom, seme zelene, cimetovo lubje, nageljnove žbice, piskavica, jelka balzam, ingver, jambu, labdanum, mace, majaron, muškatni orešček, peteršilj, poper (črno/bela), pimenta (piment), rožmarin, žajbelj, slano, timijan, kurkuma, vanilija, zahodnoindijski lovorjevi listi. Uporabljena topila so nevodna in so lahko polarna (tj. alkoholi) ali nepolarna (tj. ogljikovodiki, ogljikov dioksid). Metoda ultrazvočne ekstrakcije je združljiva s temi topili in pospešuje hitrost ekstrakcije in donos.
Tako eterična olja kot oleorezini so odlične naravne snovi, ki jih lahko dodamo kot koncentrirano sestavino okusa različnim živilom in pijačam. Eterična olja in oleorezini se izolirajo iz rastlin z ekstrakcijo (npr. ultrazvočno podprto ekstrakcijo) in naknadno destilacijo. Zelišča, začimbe in druge rastline se uporabljajo kot surovine za proizvodnjo eteričnih olj in oleoresin.