Екстракција рузмарина помоћу ултразвука

Рузмарин је мирисна, зимзелена биљка богата биоактивним једињењима и есенцијалним уљима, која се користе у медицинским, прехрамбеним и козметичким производима. Ултразвучна екстракција је блага, али веома ефикасна техника за изоловање биоактивних једињења и етеричних уља из рузмарина и других биљака. Ултразвучна екстракција даје веће приносе и врхунски квалитет екстракта у кратком времену обраде.

Производња екстракта рузмарина ултразвуком

Ултрасоникатори су веома ефикасни када је у питању производња биљних екстраката. Ултразвук је блага, нетермална техника екстракције, која омогућава нежну обраду и изолацију деликатних биоактивних молекула из биљака. Како соникација примењује само чисто механичке силе, избегава се оштећење молекула осетљивих на топлоту. Ово омогућава припрему екстракта пуног спектра који садржи бројна биоактивна једињења, која међусобно делују и резултирају такозваним ефектом окружења. На пример, ултразвучни екстракт рузмарина садржи велике количине биоактивних молекула као што су карнозна киселина, карносол, розмаринска киселина, олеанолна киселина, урсолна киселина, камфор, 1,8-цинеол, п-кумаринска киселина и кафеинска киселина.
За производњу екстракта рузмарина, биоактивна једињења се изолују из игличастих листова биљке рузмарина (Салвиа росмаринус, Росмаринус оффициналис). Обично се користи као природни конзерванс и арома у прехрамбеној и козметичкој индустрији.
 

Екстракт рузмарина садржи неколико биоактивних једињења, укључујући антиоксиданте као што су карнозна киселина и розмаринска киселина, за које се показало да имају антиинфламаторна, антимикробна и антиканцерогена својства. Ова својства чине екстракт рузмарина корисним за очување свежине и квалитета прехрамбених производа, као и за пружање потенцијалних здравствених користи у додацима исхрани и природним лековима.
У прехрамбеној индустрији, екстракт рузмарина се често додаје прерађеном месу, печеним производима и грицкалицама како би се продужио њихов рок трајања и спречила оксидација. Такође се користи као природна арома у сосовима, преливима и маринадама.
У козметичкој индустрији, екстракт рузмарина се користи у производима за негу коже и косе због својих антиоксидативних и антиинфламаторних својстава, што може помоћи у заштити и храни коже и косе. Такође се користи као природни мирис и боја у неким козметичким производима.

Механизам нарушавања ћелијског зида (а) ломљење ћелијског зида услед кавитације. (б) дифузија растварача у ћелијску структуру.
(Графика прилагођена из Схирсатх ет ал., 2012)

Како функционише производња екстракта рузмарина помоћу ултразвучног апарата типа сонде?

Производња екстракта рузмарина помоћу ултразвучног апарата типа сонде обично укључује следеће кораке:

1. Припрема рузмарина: Листови рузмарина се чисте, осуше и самељу у фини прах.
2. Екстракција: Млевени прах рузмарина се помеша са растварачем као што је етанол или вода, а смеша се обрађује ултразвуком помоћу сонде. Ултрасоникатор користи високофреквентне звучне таласе за стварање мехурића кавитације, који помажу у разбијању биљног материјала и ослобађању активних једињења.
3. Филтрирање: Смеша се филтрира да би се уклонио преостали биљни материјал, остављајући иза себе течни екстракт.
4. Концентрација: Течни екстракт се концентрише коришћењем ротационог испаривача или друге погодне методе, да би се повећала концентрација активних једињења.
5. Сушење: Концентровани екстракт се суши помоћу одговарајуће методе, као што је сушење распршивањем или сушење замрзавањем (лиофилизација) да би се добио екстракт у облику сувог праха.
6. Паковање: Суви прах се затим пакује и чува на хладном и сувом месту док не буде спреман за употребу.

Употреба ултразвучног типа сонде у процесу екстракције омогућава ефикаснију и ефикаснију екстракцију активних једињења из листова рузмарина, што резултира квалитетнијим екстрактом са већом концентрацијом корисних једињења. Поред тога, овај метод се може користити у великим размерама, што га чини погодним за комерцијалну производњу. Хиелсцхер ултрасоникатори омогућавају прецизну контролу параметара процеса и линеарно повећање процеса екстракције на било коју жељену запремину.

Научно доказана супериорност ултразвучне екстракције рузмарина

У свом научном истраживачком извештају, Дхоуби ет ал. (2020) истражују утицај различитих метода екстракције на хемијски састав и антиоксидативну моћ екстракта Росмаринус оффициналис Л. Они упоређују три методе екстракције: екстракцију суперкритичном течношћу, екстракцију уз помоћ ултразвука (УАЕ) користећи Хиелсцхер ултрасоницатор УИП1000хдТ и екстракцију уз помоћ микроталасне пећнице (МАЕ).

Најважнији делови студије:

• Аутори су открили да је метода екстракције значајно утицала на хемијски састав и антиоксидативну моћ екстракта рузмарина. У поређењу са осталим обема техникама екстракције суперкритичне течности и микроталасном, ултразвучна екстракција је дала најбоље резултате.
• Ултразвучни екстракт рузмарина са етанолом био је веома богат полифенолима.
• Са соникацијом, већи антиоксидативни капацитет је примећен при краткотрајној екстракцији (10 минута).

Протокол за ултразвучну екстракцију рузмарина

Екстракција уз помоћ ултразвука изведена је у ултразвучном апарату типа сонде користећи сонотроду (УИП1000хд, Хиелсцхер Ултрасоницс, погледајте слику испод). Мешавина рузмарина у праху и апсолутног етанола (1:3 в/в) је стављена у реактор са двоструким омотачем и изложена ултразвуку на 750 В током 10 мин. Температура екстракције је регулисана на 25°Ц. Ултразвучни екстракт је центрифугиран на 4000 рпм током 10 мин. Супернатант је уклоњен и концентрован под вакуумом коришћењем ротационог вакуумског испаривача.

Подешавање ултразвучне екстракције помоћу Ултрасоникатор типа Хиелсцхер сонде УИП1000хдТ за серијску екстракцију биљака.
(слика: © Петигни ет ал., 2013)

Наиме, ултразвучна екстракција производи екстракте са већим концентрацијама укупних фенолних једињења, флавоноида и каротеноида, као и већу антиоксидативну активност у поређењу са мацерацијом. Поред тога, ултразвучна екстракција је била ефикаснија метода, која је производила веће приносе екстракта за краће време.
Аутори закључују да је избор методе екстракције важан фактор који треба узети у обзир при производњи екстракта рузмарина за употребу у прехрамбеној, козметичкој и фармацеутској индустрији. Ултразвучна екстракција је обећавајућа метода екстракције која може произвести моћније и ефикасније екстракте са већим приносима.
Истраживачки тим је то закључио “међу проучаваним екстрактима, ултразвучно екстраховани рузмарин је показао већу антиоксидативну активност према оба теста антиоксидативне активности. Ово је било повезано са већим укупним садржајем фенола, а посебно са садржајем карнозне и розмаринске киселине. Штавише, тестиран у људским ћелијама фибробласта изложеним оксидативном стресу, наш ултразвучни екстракт је показао снажну антиоксидативну активност у поређењу са галном киселином и Н-ацетил цистеином. Стога, са циљем да замени синтетичке антиоксиданте, наш ултразвучно припремљен екстракт рузмарина, природни извор антиоксиданата, може бити од интереса за неколико индустријских примена.”

Антиоксидативна активност екстракта рузмарина. Плаве колоне: на 60°Ц коришћењем дестиловане воде; Наранџасти стубови: после ултразвучног третмана.
(студија и графика: Суцхкова ет ал., 2021)

Ултрасоникатори високих перформанси за екстракцију рузмарина и биљака

Хиелсцхер Ултрасоницс производи и испоручује ултрасоникаторе високих перформанси било које снаге и величине. Наш портфељ ултразвучних хомогенизатора и екстрактора се креће од ручних, преносивих уређаја до потпуно индустријских производних система за инлине обраду великих количина у комерцијалним размерама.

Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи

Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.

Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.
Контактирајте нас одмах! Наше добро обучено, искусно техничко особље ће радо разговарати о вашем процесу екстракције са вама и препоручити вам најпогоднији ултразвучни екстрактор!

Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: