Kamomillextraktion – högre utbyte, bättre kvalitet med sonikering

Framställ högkvalitativa kamomillextrakt snabbare, effektivare och med reproducerbar styrka. Hielschers ultraljudsextraktorer intensifierar extraktionen av bioaktiva ämnen från kamomill, såsom apigenin, flavonoider, fenolföreningar, polysackarider och beståndsdelar i eterisk olja. Oavsett om du tillverkar örtteer, funktionella drycker, tinkturer, kosttillskott, kosmetiska aktiva ämnen eller växtbaserade ingredienser hjälper sonikering dig att uppnå högre utbyte, kortare extraktionstider och jämn extraktkvalitet.

Ultraljudsextraktion av kamomill för livsmedel, kosttillskott och kosmetika

Med högintensivt ultraljud skapar Hielschers sonikatorer akustisk kavitation i suspensionen av växtmaterial och lösningsmedel. Detta bryter upp kamomillblommornas vävnad, förbättrar lösningsmedlets inträngning och påskyndar massöverföringen. Resultatet är en skonsam, icke-termisk extraktionsprocess som kan styras exakt och skalas upp från laboratorieförsök till kontinuerlig industriell produktion.

• Högre extraktutbyte: Effektiv frisättning av flavonoider, fenolföreningar, aromämnen och andra aktiva ämnen i kamomill.
• Kortare bearbetningstid: Ersätt långvarig maceration med snabb ultraljudsextraktion.
• Lösningsmedel av livsmedels-, kosttillskotts- och kosmetikakvalitet: Vatten, etanol, vattenhaltig etanol, glycerol, oljor och andra lämpliga lösningsmedel.
• Utmärkt processtyrning: Justerbar amplitud, temperatur, tryck, energitillförsel, flödeshastighet och uppehållstid.
• Tillförlitlig uppskalning: Från små FoU-satser till pilotförsök och industriell inline-extraktion.

Varför sonikering förbättrar kamomillextraktion

Vid konventionell växtextraktion måste lösningsmedlet långsamt diffundera in i växtpartiklarna, lösa upp målföreningarna och diffundera tillbaka ut i den omgivande vätskevolymen. Denna process kan ta timmar eller dagar och kräver ofta förhöjda temperaturer eller stora lösningsmedelsvolymer. Sonikering intensifierar varje steg i denna extraktionsmekanism.
Vid ultraljudsextraktion bryter kavitationen fysiskt upp växtstrukturen och minskar diffusionsgränsskiktet runt växtpartiklarna. Lösningsmedlet tränger snabbare in i kamomillblommaterialet, medan lösta bioaktiva ämnen snabbt transporteras ut i den omgivande vätskan. Detta gör sonikering särskilt värdefull för producenter som behöver hög extraktionseffektivitet, korta satstider och jämn extraktkvalitet.

Viktiga fördelar med ultraljudsextraktion av kamomill är:

• Högre extraktionsutbyte: Mer fullständig frisättning av flavonoider, fenolföreningar, beståndsdelar i eterisk olja och andra aktiva växtämnen.
• Kortare bearbetningstider: Extraktion som annars kan kräva långvarig maceration kan ofta slutföras mycket snabbare.
• Skonsam, icke-termisk bearbetning: Minskad värmeexponering hjälper till att bevara känsliga aromämnen och temperaturkänsliga fytokemikalier.
• Mindre lösningsmedelsbehov: Förbättrad massöverföring kan minska den lösningsmedelsvolym eller det antal extraktionscykler som krävs.
• Reproducerbar kvalitet: Amplitud, energitillförsel, temperatur, tryck, flödeshastighet och uppehållstid kan styras.
• Skalbar produktion: Hielschers sonikatorer kan användas från FoU till pilotförsök och kontinuerlig inline-produktion.

Ultraljudsextraktion används i stor utsträckning inom livsmedel, kosttillskott och farmaceutiska tillämpningar som en processintensifierande teknik för att frigöra bioaktiva föreningar från växtmaterial.

Att välja rätt lösningsmedel för kamomillextraktion

Kamomill innehåller både polära och opolära föreningar. Därför beror det idealiska lösningsmedlet på den önskade extraktprofilen och slutproduktens användningsområde. Ultraljudsbehandling kan användas med vatten, etanol, vattenhaltig etanol, glycerin, vegetabiliska oljor och andra lösningsmedel av livsmedels- eller kosmetikkvalitet. Ultraljudsbehandling är kompatibel med ett brett utbud av växtmaterial och lösningsmedel, inklusive vatten, etanol, glycerin och vegetabiliska oljor.

Vattenhaltig etanol: kamomillextraktion med brett spektrum

För många kommersiella kamomillextrakt är vattenhaltig etanol det mest mångsidiga lösningsmedelssystemet. För vatten–etanolextrakt används en blandning av vatten och etanol för att lösa upp ett brett spektrum av polära och måttligt lipofila beståndsdelar i kamomill. Vatten underlättar extraktionen av hydrofila föreningar såsom vissa fenolsyror, polysackarider och flavonoidglykosider, medan etanol förbättrar lösligheten hos mindre polära föreningar, inklusive apigeninaglykon och många aromrelaterade beståndsdelar.
Apigenin är allmänt känt som en svårlöslig flavonoid i vatten, medan blandningar av etanol och vatten ofta undersöks som lämpligare lösningsmedelssystem för hantering och utvinning av apigenin, med kompatibilitet för livsmedels- och läkemedelsanvändning.
För tillverkare av livsmedel, kosttillskott och kosmetika erbjuder vattenhaltig etanol flera fördelar:

• Brett fytokemiskt spektrum
• Allmänt accepterat lösningsmedelssystem av livsmedelskvalitet
• Effektiv extraktion av flavonoider och fenolföreningar
• Justerbar polaritet genom ändring av förhållandet mellan etanol och vatten
• Enkel avlägsning eller koncentrering genom indunstning i efterföljande processteg

Med ultraljudsbehandling blir vattenhaltig etanol ännu effektivare. Ultraljudskavitation ökar lösningsmedlets inträngning i kamomillpartiklarna och påskyndar upplösningen av målmolekylerna. Detta gör att tillverkare kan optimera etanolkoncentration, extraktionstid och temperatur för ett specifikt mål: ett milt kamomillaromextrakt, ett standardiserat apigeninrikt extrakt eller en växtbaserad aktiv ingrediens med brett spektrum för kosmetika.

Vatten: kamomillextrakt med ren innehållsdeklaration för drycker och livsmedel

Vatten är det mest naturliga lösningsmedlet för kamomillextraktion och används i stor utsträckning för teer, infusioner, drycker och livsmedelsprodukter med ren innehållsdeklaration. Vatten är särskilt lämpligt för extraktion av hydrofila komponenter, inklusive vissa flavonoidglykosider, fenolsyror, polysackarider och vattenlösliga smakämnen. Enbart vatten är dock mindre effektivt för föreningar som är svårlösliga i vatten, såsom apigeninaglykon och många lipofila beståndsdelar i eterisk olja.
Ultraljudsbehandling förbättrar vattenbaserad kamomillextraktion avsevärt. Genom att bryta upp blomvävnaden och förbättra massöverföringen hjälper ultraljud vattnet att extrahera bioaktiva ämnen snabbare och mer fullständigt än vid enbart dragning i vatten. Detta är mycket relevant för dryckestillverkare, producenter av teextrakt och produktutvecklare som arbetar med rena innehållsdeklarationer och vill undvika organiska lösningsmedel samtidigt som de ökar extraktets styrka och processens effektivitet.

Ultraljudsextraktion med vatten är särskilt attraktiv när slutprodukten är:

• Drickfärdig kamomilldryck
• Örttekoncentrat
• Funktionellt vattenbaserat extrakt
• Alkoholfritt extrakt för kosttillskott
• Hydrolatliknande växtextrakt för kosmetika

Eftersom ultraljudsbehandling är en mekanisk, icke-termisk process kan den bidra till högkvalitativ vattenbaserad extraktion utan att vara beroende av kraftig uppvärmning. Detta hjälper till att bevara kamomillens fina blommiga profil och minskar risken för kokta eller försämrade sensoriska toner.

Etanol: potenta växtextrakt och tinkturer

Etanol är ett effektivt lösningsmedel för många bioaktiva ämnen i kamomill och är särskilt användbart när det önskade extraktet ska innehålla en högre andel mindre polära flavonoider, fenolföreningar och aromaktiva beståndsdelar. Etanol används i stor utsträckning i växtbaserade tinkturer, kosttillskottsextrakt och kosmetiska aktiva ingredienser eftersom det är effektivt, livsmedelskompatibelt och lätt att avlägsna vid koncentrering.
Ren etanol är mindre polär än vatten och extraherar kanske inte hela spektrumet av hydrofila kamomillbeståndsdelar lika effektivt som vattenhaltig etanol. Därför använder många producenter etanol–vattenblandningar i stället för absolut etanol. Extraktion med hög etanolhalt kan ändå vara fördelaktig när målet är ett koncentrerat extrakt med högre halter av apigeninaglykon, komponenter i eterisk olja och lipofila aktiva ämnen.
Ultraljudsbehandling förbättrar etanolextraktionen genom att minska extraktionstiden och förbättra frisättningen av föreningar som är inneslutna i blomstrukturen. För kosttillskottsproducenter innebär detta effektivare framställning av högkoncentrerade tinkturer, flytande extrakt eller torkade extrakt som mellanprodukter. För kosmetikatillverkare kan etanolbaserad ultraljudsextraktion ge potenta växtbaserade aktiva ingredienser för serum, ansiktsvatten, geler och emulsioner.

Oljeextraktion: aktiva ämnen i kamomill för kosmetiska och topikala formuleringar

Vegetabiliska oljor som olivolja, solrosolja, jojobaolja eller MCT-olja är utmärkta bärare för lipofila beståndsdelar i kamomill. Oljeextraktion är särskilt relevant för naturkosmetika, hudvårdsoljor, balsam, massageoljor och topikala formuleringar. Lipofila föreningar som beståndsdelar i eterisk olja, bisabololrelaterade komponenter och andra opolära aromfraktioner lämpar sig väl för oljebaserad extraktion.
Olja är dock inte det föredragna lösningsmedlet när det primära målet är apigenin eller andra polära flavonoidderivat. Apigenin har låg vattenlöslighet men betraktas vanligtvis inte som en oljelöslig växtmarkör på samma sätt som terpener eller komponenter i eterisk olja. För extrakt med fokus på apigenin är vattenhaltig etanol eller lösningsmedel med hög etanolhalt vanligen lämpligare.
Ultraljudsbehandling gör oljebaserad kamomillextraktion effektivare genom att grundligt dispergera växtpartiklar i oljan och öka kontakten mellan lösningsmedlet och växtmaterialets yta. Detta kan förkorta infusionstiderna, öka extraktets intensitet och förbättra reproducerbarheten mellan satser. För kosmetikaproducenter erbjuder ultraljudsextraktion med olja en ren, lösningsmedelsfri metod för att framställa oljor med kamomillutdrag utan långa macerationstider.

Apigenin och bioaktiva ämnen i kamomill: lösligheten har betydelse

Ett högkvalitativt kamomillextrakt börjar med en tydlig förståelse för föreningarnas polaritet. Kamomill är inte ett råmaterial som består av en enda förening; det är en komplex växtmatris. Lösningsmedlet måste väljas utifrån den önskade profilen av aktiva ämnen.
Apigenin och dess derivat hör till de viktigaste flavonoiderna i kamomill. Apigeninaglykon är svårlösligt i vatten, vilket innebär att enbart vatten kanske inte maximerar utvinningen av apigenin. Etanol och vattenhaltig etanol förbättrar extraktionsprestandan för mindre vattenlösliga flavonoider, medan vatten bidrar till extraktionen av mer polära glykosider och hydrofila föreningar. I den vetenskapliga litteraturen beskrivs apigenin som en svårlöslig bioflavonoid i vatten, och löslighetsstudier i etanol, vatten och etanol–vattensystem redovisas.

För praktisk kamomillextraktion innebär detta:

• Vatten är idealiskt för milda, hydrofila extrakt med enkel innehållsdeklaration.
• Vattenhaltig etanol är det bästa allroundlösningsmedlet för kamomillextrakt med brett spektrum.
• Etanol är användbart för potenta tinkturer och flavonoidrika extrakt.
• Vegetabiliska oljor är idealiska för lipofila kosmetiska extrakt och topikala formuleringar.

Ultraljudsbehandling förändrar inte en molekyls grundläggande löslighet, men förbättrar extraktionskinetiken avsevärt. Ultraljud hjälper lösningsmedlet att nå målföreningarna snabbare och mer fullständigt. Det är därför ultraljudsextraktion är så effektiv: den kombinerar det rätta lösningsmedlets kemi med den fysikaliska intensifiering som akustisk kavitation ger.

Hielschers ultraljudsapparater: Från laboratorietester till industriellt framställda kamomillextrakt

En stor fördel med Hielschers ultraljudsteknik är dess linjära skalbarhet. Producenter kan börja med små laboratorieförsök för att fastställa det bästa lösningsmedlet, partikelstorleken, halten fast material, amplituden, temperaturen och extraktionstiden. När de optimala extraktionsparametrarna har fastställts kan processen skalas upp linjärt till pilotproduktion och industriell produktion med hjälp av större ultraljudsprocessorer och flödescellsreaktorer från Hielscher.
Hielscher erbjuder ultraljudsapparater för bearbetning i laboratorier, på laboratoriebänk, i pilotskala och i industriell skala. Företagets industriella system är konstruerade för krävande kontinuerlig drift, och Hielscher framhåller digital manövrering, processtyrning, automatisk dataregistrering, fjärrstyrning och robust industriell konstruktion för sina hdT-system.

För kommersiell kamomillextraktion innebär detta:

• Enkla genomförbarhetstester
• Tillförlitlig parameteroptimering
• Satsvis eller kontinuerlig inlinebearbetning
• Kontrollerad temperaturhantering
• Reproducerbar extraktkvalitet
• Industriell genomströmningskapacitet med robust ultraljudsutrustning
• Lägre risk vid uppskalning från forskning och utveckling till produktion

Hielscher UIP2000hdT är exempelvis en ultraljudsapparat av sondtyp på 2 000 watt för vätskebearbetning på laboratoriebänk och i industriell skala, med tillämpningar som omfattar extraktion, emulgering, dispergering, homogenisering och sonokemiska reaktioner. Hielscher-modellen UIP16000hdT ger 16 000 watt ultraljudseffekt för bearbetning av stora volymer.

Bättre kamomillextrakt genom processintensifiering med ultraljud

Kamomillextraktion handlar inte bara om att lösa upp växtföreningar. Det handlar om att producera en växtbaserad ingrediens med jämn kvalitet och högt värde som uppfyller kraven på dagens marknader för livsmedel, kosttillskott och kosmetika. Ultraljudsbehandling ger tillverkare en avgörande fördel genom att kombinera skonsam bearbetning med hög extraktionseffektivitet.
Med rätt lösningsmedel och rätt parametrar för ultraljudsprocessen kan producenter anpassa kamomillextrakt för specifika tillämpningar: vattenextrakt med ren innehållsdeklaration för drycker, bredspektrumextrakt med vattenhaltig etanol för kosttillskott, etanolrika tinkturer för potenta växtpreparat eller oljebaserade infusioner för naturkosmetika. Hielschers ultraljudsapparater ger den ultraljudseffekt, processtyrning och möjlighet till uppskalning som krävs för att omvandla kamomill till ett högkvalitativt kommersiellt extrakt.
För tillverkare som eftersträvar högre utbyten, bättre kvalitet och snabbare bearbetning är ultraljudsextraktion av kamomill med Hielschers ultraljudsapparater den överlägsna extraktionstekniken.

Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:

Kamomillextraktion för livsmedels- och dryckesproducenter

Livsmedels- och dryckesproducenter behöver extrakt som är säkra, jämna i kvaliteten, smakrika och ekonomiskt lönsamma. Kamomillextrakt används i örtteer, funktionella drycker, siraper, konfektyr, mejerialternativ, avslappningsdrycker och aromsystem. Utmaningen är att producera ett extrakt med ren smak, tilltalande färg och tillförlitlig halt av verksamma ämnen utan överdriven värme eller långa extraktionscykler.
Ultraljudsextraktion ger en stor fördel i bearbetningen. Vatten eller vattenhaltig etanol kan användas för att producera kamomillextrakt av livsmedelskvalitet med högre utbyte och kortare bearbetningstider. Eftersom ultraljudsbehandling är icke-termisk kan producenter skydda känsliga aromkomponenter och samtidigt undvika överextraktion av oönskade bittra eller sträva toner.
För industriella dryckestillämpningar kan Hielschers ultraljudsapparater integreras i satstankar eller kontinuerliga genomflödessystem. Detta gör det möjligt för producenter att bearbeta större volymer med kontrollerad amplitud, uppehållstid och temperatur. Hielschers uppskalningskoncept stöder utveckling i liten skala och överföring till större industriella system med bibehållen grundläggande mekanism för ultraljudsbehandlingen.

Kamomillextraktion för kosttillskottstillverkare

Kosttillskottsproducenter fokuserar ofta på halt av verksamma ämnen, standardisering och reproducerbarhet. Kamomillextrakt kan marknadsföras som flytande extrakt, tinkturer, pulver, kapslar, tabletter eller koncentrat av funktionella ingredienser. För dessa tillämpningar är processkontroll avgörande: samma råvara måste ge en jämn extraktprofil från sats till sats.
Hielschers ultraljudsapparater ger tillverkare direkt kontroll över viktiga extraktionsparametrar som amplitud, energitillförsel, temperatur, tryck, förhållande mellan fast material och vätska, flödeshastighet och extraktionstid. Detta gör ultraljudsextraktion lämplig för processoptimering och arbetssätt enligt Quality by Design.
För apigeninrika kamomillextrakt är vattenhaltig etanol ofta ett föredraget lösningsmedel eftersom det ger en balans mellan polaritet och lämplighet för livsmedelsbruk. Ultraljudsbehandling hjälper till att maximera frigörandet av flavonoider och andra bioaktiva ämnen samtidigt som bearbetningstiden minimeras. Resultatet är en effektivare extraktionsprocess med förbättrat utbyte och en tydlig väg från laboratorieförsök till kommersiell produktion.

Kamomillextraktion för kosmetikaproducenter

Kamomill är en populär kosmetisk ingrediens för sin hudlugnande effekt, för växtbaserad positionering och för naturliga formuleringskoncept. Kamomillextrakt används i krämer, lotioner, serum, schampon, balsam, after sun-produkter, babyvårdsprodukter, rengöringsprodukter och massageoljor.
Kosmetikaproducenter drar nytta av flexibiliteten i valet av lösningsmedel vid ultraljudsbehandling. Beroende på formuleringen kan kamomill extraheras i vattenhaltig etanol, vatten, glycerin, propylenglykol eller oljor. Oljebaserad ultraljudsextraktion av kamomill är särskilt attraktiv för vattenfria balmer, ansiktsoljor och naturliga hudvårdsformuleringar, medan vatten-alkoholbaserade extrakt är användbara för geler, ansiktsvatten och emulsioner.
Ultraljudsbehandling stöder även andra delar av kosmetikaproduktionen än extraktion. Hielschers ultraljudsprocessorer används för emulgering, homogenisering och dispergering, vilket innebär att samma ultraljudsplattform kan stödja flera steg för vätskebearbetning inom kosmetikatillverkning. Internt material från Hielscher lyfter fram kosmetika som en av de branscher som använder ultraljudsbaserad vätskebearbetning och anger emulsioner, verksamma ämnen och homogenisering som relevanta tillämpningsområden.

Litteratur / Referenser

• Oktaviani, N. M. D., Larasati, I. D., Nugroho, A. W., Setyaningsih, W., & Palma, M. (2024): Ultrasound-Assisted Extraction of L-Tryptophan from Chamomile Flower: Method Development and Application for Flower Parts Characterization and Varietal Difference. Trends in Sciences, 21(3), 2024. 7348.
• Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.

https://doi.org/10.15255/CABEQ.2015.2168

• 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.
• Larasati, I.D.; Oktaviani, N.M.D.; Lioe, H.N.; Estiasih, T.; Palma, M.; Setyaningsih, W. (2023): Optimization of Ultrasound-Assisted Cold-Brew Method for Developing Roselle (Hibiscus sabdariffa L.)-Based Tisane with High Antioxidant Activity. Beverages, 9, 58; 2023.
• 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.