Güç Ultrasonu kullanarak biberiye ekstraksiyonu

Biberiye, tıbbi, gıda ve kozmetik ürünlerinde kullanılan biyoaktif bileşikler ve uçucu yağlar bakımından zengin, hoş kokulu, yaprak dökmeyen bir bitkidir. Ultrasonik ekstraksiyon, biberiye ve diğer bitkilerden biyoaktif bileşikleri ve uçucu yağları izole etmek için hafif, ancak yüksek verimli bir tekniktir. Ultrasonik ekstraksiyon kısa işlem süresi içinde daha yüksek verim ve üstün özüt kalitesi verir.

Ultrasonikasyon ile Biberiye Özü Üretimi

Ultrasonikatörler, botanik özlerin üretimi söz konusu olduğunda oldukça verimlidir. Ultrason, hassas biyoaktif moleküllerin bitkilerden nazikçe işlenmesini ve izole edilmesini sağlayan hafif, termal olmayan bir ekstraksiyon tekniğidir. Sonikasyon sadece tamamen mekanik kuvvetler uyguladığından, ısıya duyarlı moleküllerin zarar görmesi önlenir. Bu, birbirleriyle etkileşime giren ve sözde entourage etkisine neden olan çok sayıda biyoaktif bileşik içeren tam spektrumlu ekstraktın hazırlanmasına izin verir. Örneğin, ultrasonik biberiye özü karnozik asit, karnosol, rosmarinik asit, oleanolik asit, ursolik asit, kafur, 1,8-sineol, p-kumarik asit ve kafeik asit gibi biyoaktif moleküllerin yüksek miktarda içerir.
Bir biberiye özü üretmek için, biyoaktif bileşikler biberiye bitkisinin iğne benzeri yapraklarından izole edilir (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Gıda ve kozmetik endüstrilerinde doğal koruyucu ve tatlandırıcı bir madde olarak yaygın olarak kullanılır.

Biberiye ekstresi, anti-enflamatuar, antimikrobiyal ve anti-kanser özelliklerine sahip olduğu gösterilen karnozik asit ve rosmarinik asit gibi antioksidanlar da dahil olmak üzere çeşitli biyoaktif bileşikler içerir. Bu özellikler, biberiye ekstraktını gıda ürünlerinin tazeliğini ve kalitesini korumanın yanı sıra diyet takviyelerinde ve doğal ilaçlarda potansiyel sağlık yararları sağlamak için yararlı kılar.
Gıda endüstrisinde, biberiye özü genellikle raf ömrünü uzatmak ve oksidasyonu önlemek için işlenmiş etlere, unlu mamullere ve atıştırmalık gıdalara eklenir. Ayrıca soslarda, soslarda ve turşularda doğal bir tatlandırıcı madde olarak kullanılır.
Kozmetik endüstrisinde, biberiye özü, cildi ve saçları korumaya ve beslemeye yardımcı olabilecek antioksidan ve anti-enflamatuar özellikleri nedeniyle cilt bakımı ve saç bakım ürünlerinde kullanılır. Bazı kozmetik ürünlerde doğal koku ve renklendirici olarak da kullanılır.

Biberiye özü üretimi bir prob tipi ultrasonicator kullanarak nasıl çalışır?

Bir prob tipi ultrasonicator kullanarak biberiye özü üretimi tipik olarak aşağıdaki adımları içerir:

1. Biberiyenin hazırlanması: Biberiye yaprakları temizlenir, kurutulur ve ince bir toz haline getirilir.
2. Çıkarma: Öğütülmüş biberiye tozu etanol veya su gibi bir çözücü ile karıştırılır ve karışım bir prob tipi ultrasonicator kullanılarak sonikleştirilir. Ultrasonicator, bitki materyalini parçalamaya ve aktif bileşikleri serbest bırakmaya yardımcı olan kavitasyon kabarcıkları oluşturmak için yüksek frekanslı ses dalgaları kullanır.
3. Filtrasyon: Karışım, kalan bitki materyallerini çıkarmak için filtrelenir ve arkasında sıvı bir ekstrakt bırakılır.
4. Konsantrasyon: Sıvı ekstrakt, aktif bileşiklerin konsantrasyonunu arttırmak için döner bir evaporatör veya başka bir uygun yöntem kullanılarak konsantre edilir.
5. Kurutma: Konsantre ekstrakt, kuru toz formunda bir ekstrakt üretmek için sprey kurutma veya dondurarak kurutma (liyofilizasyon) gibi uygun bir yöntem kullanılarak kurutulur.
6. Ambalaj: Kuru toz daha sonra paketlenir ve kullanıma hazır olana kadar serin ve kuru bir yerde saklanır.

Ekstraksiyon işleminde bir prob tipi ultrasonicator kullanımı, biberiye yapraklarından aktif bileşiklerin daha verimli ve etkili bir şekilde ekstraksiyonunu sağlar ve faydalı bileşiklerin daha büyük bir konsantrasyonuna sahip daha yüksek kaliteli bir ekstrakt ile sonuçlanır. Ek olarak, bu yöntem büyük ölçekte kullanılabilir ve bu da onu ticari üretim için uygun hale getirir. Hielscher ultrasonicators hassas süreç parametre kontrolü ve istenen herhangi bir hacme ekstraksiyon işleminin doğrusal ölçeklendirilmesine izin verir.

Ultrasonik Biberiye Ekstraksiyonunun Bilimsel Olarak Kanıtlanmış Üstünlüğü

Bilimsel araştırma raporlarında, Dhoubi ve ark. (2020), farklı ekstraksiyon yöntemlerinin Rosmarinus officinalis L. ekstraktlarının kimyasal bileşimi ve antioksidan gücü üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Üç ekstraksiyon yöntemini karşılaştırırlar: süperkritik sıvı ekstraksiyonu, Hielscher ultrasonicator UIP1000hdT kullanarak ultrason destekli ekstraksiyon (BAE) ve mikrodalga destekli ekstraksiyon (MAE).

Çalışmanın Öne Çıkan Özellikleri:

• Yazarlar, ekstraksiyon yönteminin, biberiye ekstraktlarının kimyasal bileşimini ve antioksidan gücünü önemli ölçüde etkilediğini bulmuşlardır. Süperkritik sıvı ekstraksiyonu ve mikrodalganın diğer ekstraksiyon teknikleriyle karşılaştırıldığında, ultrason destekli ekstraksiyon en iyi sonuçları verdi.
• Etanol ile biberiye ultrasonik özü polifenoller bakımından çok zengindi.
• Sonikasyon ile, kısa süreli ekstraksiyonda (10 dakika) daha yüksek antioksidan kapasitesi gözlendi.

Ultrasonik Biberiye Ekstraksiyonu için Protokol

Ultrason destekli ekstraksiyon bir sonotrode (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, aşağıdaki resme bakın) kullanılarak bir prob tipi ultrasonicator gerçekleştirildi. Toz biberiye ve mutlak etanol (1:3 w/v) karışımı çift ceketli bir reaktöre yerleştirildi ve 10 dakika boyunca 750 W'ta ultrasona maruz bırakıldı. Ekstraksiyon sıcaklığı 25 ° C'de düzenlenmiştir. Ultrasonik özüt 10 dakika boyunca 4000 rpm'de santrifüj edildi. Süpernatant, döner bir vakum evaporatörü kullanılarak bir vakum altında uzaklaştırıldı ve konsantre edildi.

Spesifik olarak, ultrasonik ekstraksiyon, toplam fenolik bileşiklerin, flavonoidlerin ve karotenoidlerin daha yüksek konsantrasyonlarına ve ayrıca maserasyona kıyasla daha yüksek antioksidan aktiviteye sahip ekstraktlar üretti. Ek olarak, ultrasonik ekstraksiyon daha verimli yöntemlerdi, daha kısa sürede daha yüksek ekstrakt verimi üretiyordu.
Yazarlar, ekstraksiyon yönteminin seçiminin, gıda, kozmetik ve ilaç endüstrilerinde kullanılmak üzere biberiye ekstraktları üretilirken dikkate alınması gereken önemli bir faktör olduğu sonucuna varmışlardır. Ultrasonik ekstraksiyon, daha yüksek verim ile daha güçlü ve verimli ekstraktlar üretebilecek umut verici bir ekstraksiyon yöntemidir.
Araştırma ekibi şu sonuca vardı: “İncelenen ekstraktlar arasında, ultrasonik olarak ekstrakte edilen biberiye, her iki antioksidan aktivite testine göre daha yüksek antioksidan aktivite sergilemiştir. Bu, daha yüksek Toplam Fenolik İçerik ve özellikle karnozik asit ve rosmarinik asit içeriği ile ilişkiliydi. Ayrıca, oksidatif strese maruz kalan fibroblast insan hücrelerinde test edilen ultrasonik ekstraktımız, gallik asit ve N-asetil sistein ile karşılaştırıldığında güçlü bir antioksidan aktivite gerçekleştirdi. Bu nedenle, sentetik antioksidanların yerini almayı amaçlayan, ultrasonik olarak hazırlanmış biberiye özü, doğal bir antioksidan kaynağı, çeşitli endüstriyel uygulamalar için ilgi çekici olabilir.”

Biberiye ve Bitkisel Ekstraksiyon için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics üretir ve herhangi bir güç ve boyutta yüksek performanslı ultrasonicators sağlar. Ultrasonik homojenizatörler ve çıkarıcılar portföyümüz, ticari ölçekte büyük hacimlerin satır içi işlenmesi için elde tutulan, taşınabilir cihazlardan tam endüstriyel üretim sistemlerine kadar uzanmaktadır.

Tasarım, İmalat ve Danışmanlık – Almanya'da Üretilen Kalite

Hielscher ultrasonicators iyi onların en yüksek kalite ve tasarım standartları için bilinir. Sağlamlık ve kolay kullanım, ultrasonicator'larımızın endüstriyel tesislere sorunsuz entegrasyonunu sağlar. Zorlu koşullar ve zorlu ortamlar kolayca Hielscher ultrasonicators tarafından ele alınır.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve state-of-the-son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliğine sahip yüksek performanslı ultrasonicator'lara özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumlu ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılamak.
Şimdi bizimle iletişime geçin! İyi eğitimli, uzun süredir deneyimli teknik personelimiz, ekstraksiyon işleminizi sizinle tartışmaktan ve size en uygun ultrasonik çıkarıcıyı tavsiye etmekten mutluluk duyacaktır!

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: