Екстракція квітів – м’яка обробка та високий вихід завдяки ультразвуковій обробці
Незалежно від того, чи хочете ви виготовити абсолют, воду, настояну на квітах, або квітковий гідролат, ультразвукова обробка допоможе вам підвищити вихід квіткового екстракту. Дізнайтеся, чому ультразвукова обробка є ідеальним методом екстракції для виділення чутливих біомолекул та ефірних олій із квітів і пелюсток.
Ультразвукова обробка як ідеальний метод екстракції біомолекул та ефірних олій із квітів і цвіту
Оскільки квіти містять багато запашних, смакоароматичних і терапевтично активних сполук, які можна використовувати як інгредієнти лікарських засобів, харчових продуктів, косметики та дієтичних добавок, вони є дуже затребуваною сировиною для отримання екстрактів із вираженою дією. Ультразвукова екстракція – ефективний метод виділення потрібних речовин із квітів. Водночас квіти є дуже ніжною частиною рослини й потребують відповідно дбайливого поводження. Саме тут на перший план виходять м’які умови ультразвукової екстракції. Як нетермічний метод екстракції з можливістю точного керування, ультразвукова обробка забезпечує високий вихід квіткових екстрактів. Виняткова якість екстрактів і висока ефективність є ключовими характеристиками ультразвукової екстракції рослинної сировини.
Ультразвуковий гомогенізатор зондового типу UP200Ht для приготування запашних екстрактів із квітів.
Трояндова вода за допомогою ультразвукової обробки – покрокова інструкція
Щоб приготувати трояндову воду, як показано у відео вище, дотримуйтеся наведеної тут інструкції:
- Спочатку ретельно відберіть свіжі троянди (Rosa damascena) та відокремте пелюстки від маточки квітки. Наріжте пелюстки на менші шматочки, щоб збільшити площу поверхні.
- Оскільки ми хочемо приготувати трояндову воду, як розчинник використовуємо очищену воду.
- Помістіть пелюстки у скляний хімічний стакан і додайте воду. У відео ми використовуємо 10 великих пелюсток і 200mL води.
- Підготуйте ультразвуковий прилад UP200Ht: надійно закріпіть сонотрод S26d14. Оскільки пелюстки є дуже ніжною частиною рослини, ми встановлюємо амплітуду на 70%, щоб усі біомолекули збереглися під час ультразвукової екстракції.
- Занурте зонд у скляний хімічний стакан і ввімкніть ультразвуковий прилад. Обробляйте ультразвуком протягом приблизно 90 секунд.
- Після ультразвукової обробки відфільтруйте суміш, щоб видалити тверді залишки й отримати прозору та запашну трояндову воду.
- Зберіть трояндову воду в стерильні ємності для зберігання та зберігайте її в прохолодному темному місці, щоб підтримувати її якість і подовжити термін придатності.
- Використовуйте трояндову воду для кулінарних або косметичних цілей.
Ультразвуковий прилад UP400ST для екстракції рослинної сировини та ротаційний випарник для подальшої обробки/концентрування екстракту.
Ультразвукова екстракція квітів
- троянда
- жасмин
- кульбаба
- вишневий цвіт
- бузок
- лаванда
- квіти бузини
- мальва
- шавлія
- ромашка
- магнолія
- маргаритки
- каштановий цвіт
- пасифлора
- апельсиновий цвіт
- календула/ нагідки
- ехінацея/ конусоподібна квітка
- Біла акація / робінія
- осот
- подорожник ланцетолистий
Ультразвуковий екстрактор UP200Ht використовується для екстракції квітів кульбаби
Екстракція ефірних олій за допомогою ультразвукової обробки
Гідродистиляція за допомогою ультразвуку – передовий метод екстракції, що поєднує традиційну гідродистиляцію з ультразвуковою технологією. У цьому методі ультразвукові хвилі використовуються для створення кавітації з утворенням дрібних бульбашок, заповнених парою, які колапсують, породжуючи мікрострумені й турбулентність. Ці ефекти посилюють руйнування частинок, утворення тріщин на поверхні та перемішування, тим самим значно підвищуючи швидкість масоперенесення.
Процес також передбачає нагрівання всього об’єму, що прискорює випаровування води та покращує теплопередачу. Цей комбінований підхід скорочує час екстракції, споживання енергії та використання розчинника, завдяки чому гідродистиляція за допомогою ультразвуку є ефективнішою й екологічнішою порівняно з традиційними методами.
Основні переваги гідродистиляції за допомогою ультразвуку:
- Вища ефективність екстракції: Посилене вивільнення ефірних олій і цінних біоактивних сполук.
- Скорочення часу та енерговитрат: Коротший час екстракції та менше споживання енергії.
- Покращена якість: Збереження цілісності сполук завдяки м’яким умовам обробки.
- Експлуатаційні переваги: Безпечна експлуатація, коротший час запуску, менші розміри обладнання та менша кількість етапів обробки.
Сканувальні електронні мікрофотографії (SEM) листя Satureja: (A) після гідродистиляції протягом 4 годин і (B) після обробки в ультразвуковому апараті Клевенджера протягом 60 min.
Дослідження та зображення: Rasouli et al., 2021
Наведені вище порівняльні SEM-зображення показують клітинну структуру листя Satureja після гідродистиляції (ліворуч) і гідродистиляції за допомогою ультразвуку (праворуч) та демонструють значно ефективніше руйнування клітинних стінок під дією ультразвукової обробки. У результаті ультразвукова гідродистиляція підвищує вихід ефірної олії приблизно на 40 % порівняно зі звичайною гідродистиляцією.
Ультразвукові апарати для виробництва квіткових екстрактів
Ультразвукові апарати Hielscher відомі своїми винятковими результатами у виробництві квітів і цвіту, зокрема завдяки передовим можливостям гомогенізації та екстракції. Завдяки наявності апаратів усіх розмірів і рівнів продуктивності обробки – потужністю від 50 ват до 16 000 ват на один апарат – високопродуктивні ультразвукові апарати Hielscher забезпечують ефективну й точну екстракцію біоактивних сполук, ефірних олій та запашних речовин із рослинної сировини. Завдяки застосуванню найсучаснішої ультразвукової технології ультразвукові апарати Hielscher забезпечують оптимальний вихід і якість екстрактів, що робить їх незамінними для виробництва високоцінних рослинних продуктів, запашних речовин, активних інгредієнтів і дієтичних добавок. Крім того, міцна конструкція та зручний інтерфейс роблять їх ідеальними для оцінювання якості, забезпечуючи надійні й відтворювані результати як у дослідженнях, так і в промисловому застосуванні.
- висока ефективність
- найсучасніша технологія
- надійність і міцність
- регульоване, точне керування процесом
- періодична та проточна обробка
- для будь-якого об’єму
- інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, можливість програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- проста й безпечна експлуатація
- мінімальне технічне обслуговування
- CIP (очищення без розбирання)
Проєктування, виробництво та консультування – якість із Німеччини
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі найвищими стандартами якості та проєктування. Міцність і простота експлуатації дають змогу безперешкодно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові підприємства. Ультразвукові апарати Hielscher легко справляються із суворими умовами експлуатації та вимогливим виробничим середовищем.
Hielscher Ultrasonics – компанія, сертифікована за ISO, яка приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам із найсучаснішими технологіями та зручністю використання. Звісно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE, а також вимогам UL, CSA та RoHs.
Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!
Процеси ультразвукової екстракції можна лінійно масштабувати до будь-якої виробничої потужності. Ультразвукові екстрактори можуть працювати в періодичному та проточному режимах.
Ультразвуковий апарат UIP2000hdT для екстракції рослинної сировини великими партіями або в проточному режимі
Факти, які варто знати
Чим відрізняються трояндова вода, трояндовий абсолют і трояндовий гідролат?
Трояндову воду, трояндовий абсолют і трояндовий гідролат отримують із троянд, але вони відрізняються способами виробництва та хімічним складом.
Трояндова вода: Трояндова вода – це побічний продукт процесу парової дистиляції, який використовують для отримання трояндової ефірної олії. Вона містить водорозчинні компоненти пелюсток троянди, які надають їй ніжного квіткового аромату та смаку. Трояндову воду широко використовують у кулінарії, засобах для догляду за шкірою та ароматерапії завдяки її приємному запаху й потенційній користі для здоров’я.
Щоб дізнатися більше про гідродистиляцію, інтенсифіковану ультразвуком, натисніть тут!
Трояндовий абсолют: Трояндовий абсолют – це ароматична олія, яку отримують із пелюсток троянди шляхом екстракції розчинником, зазвичай гексаном або іншим розчинником. Цей метод ефективніший для вилучення запашних сполук із пелюсток і дає змогу отримати висококонцентровану запашну олію.
Трояндовий абсолют широко використовують у парфумерії та косметичних засобах преміумкласу завдяки його насиченому й стійкому квітковому аромату.
Трояндовий гідролат (трояндова квіткова вода):
Гідролат троянди, також відомий як трояндова квіткова вода, гідрозоль троянди або трояндовий дистилят, – це вода, що залишається після парової дистиляції пелюсток троянди для одержання трояндової ефірної олії. Він містить водорозчинні рослинні сполуки, а також частину молекул ефірної олії, що надають йому ніжного аромату та терапевтичних властивостей. Гідролат троянди має подібний ароматичний профіль, але є більш розведеним водним складом.
Гідролат троянди часто використовують у догляді за шкірою як тонік, спрей для обличчя або інгредієнт косметичних засобів завдяки його зволожувальним, заспокійливим та освіжальним властивостям.
Кожну з цих рідин, одержаних із троянди, можна виготовити методом ультразвукової екстракції, і кожна має унікальні характеристики та переваги, що роблять її цінним інгредієнтом у кулінарії, косметиці та лікувальних засобах.
Ультразвукову екстракцію використовують для виділення біоактивних сполук із рослин.
Біоактивні сполуки в рослинних екстрактах
Біоактивні сполуки – це природні хімічні речовини, які містяться в рослинах, тваринах та інших організмах і впливають на живі тканини. Вони відіграють важливу роль у зміцненні здоров’я та профілактиці захворювань. Ці сполуки можна загалом поділити на кілька категорій за їхньою хімічною структурою та біологічними функціями. Ось основні типи біоактивних сполук:
- Поліфеноли
Поліфеноли – це різноманітна група сполук, відомих своїми антиоксидантними властивостями. Їх можна додатково поділити на кілька класів:
Флавоноїди: включають флавоноли (наприклад, кверцетин), флавони (наприклад, лютеолін), флаванони (наприклад, гесперидин), флаваноли (наприклад, катехіни), ізофлавони (наприклад, геністеїн) та антоціани (наприклад, ціанідин).
Фенольні кислоти: включають гідроксибензойні кислоти (наприклад, галову кислоту) та гідроксикоричні кислоти (наприклад, кавову кислоту).
Таніни: конденсовані таніни (проантоціанідини) та гідролізовані таніни (галотаніни).
Стильбени: ресвератрол є найвідомішим стильбеном.
Лігнани: містяться в насінні, особливо в насінні льону (наприклад, секоізоларицирезинол). - Терпеноїди
Терпеноїди, також відомі як ізопреноїди, утворюються з п’ятивуглецевих ізопренових ланок і включають:
Каротиноїди: включають каротини (наприклад, β-каротин) і ксантофіли (наприклад, лютеїн, зеаксантин).
Монотерпени: наприклад, лімонен і ментол.
Сесквітерпени: наприклад, куркумін.
Дитерпени: наприклад, таксол.
Тритерпени: наприклад, сапоніни та стероли (наприклад, β-ситостерол).
Тетратерпени: наприклад, лікопін і астаксантин. - Алкалоїди
Алкалоїди – це азотовмісні сполуки, які часто мають виражену фізіологічну дію:
Піролідинові та піперидинові алкалоїди: наприклад, нікотин.
Тропанові алкалоїди: наприклад, атропін і кокаїн.
Хінолінові алкалоїди: наприклад, хінін.
Ізохінолінові алкалоїди: наприклад, морфін і кодеїн.
Індольні алкалоїди: наприклад, стрихнін і резерпін.
Імідазольні алкалоїди: наприклад, пілокарпін.
Піридинові алкалоїди: наприклад, піперин. - Глікозиди
Глікозиди складаються з цукрової частини, зв’язаної з нецукровою частиною (агліконом). Вони включають:
Серцеві глікозиди: наприклад, дигоксин.
Антрахінонові глікозиди: наприклад, алоїн.
Флавоноїдні глікозиди: у яких агліконом є флавоноїд (наприклад, рутин). - Сапоніни
Сапоніни – це глікозиди з милоподібними властивостями:
Стероїдні сапоніни: містяться в таких рослинах, як ямс (наприклад, діосгенін).
Тритерпеноїдні сапоніни: містяться в бобових (наприклад, соясапоніни). - Сіркоорганічні сполуки
Ці сполуки містять сірку та мають значну користь для здоров’я:
Глюкозинолати: містяться в овочах родини хрестоцвітих (наприклад, сульфорафан).
Тіосульфінати: наприклад, аліцин із часнику. - Вітаміни
Вітаміни – це органічні сполуки, необхідні в невеликих кількостях для здоров’я:
Жиророзчинні вітаміни: включають вітаміни A (ретиноїди), D (кальцифероли), E (токофероли та токотрієноли) і K (філохінон і менахінони).
Водорозчинні вітаміни: включають вітаміни групи B (наприклад, B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) і вітамін C (аскорбінову кислоту). - Жирні кислоти
Жирні кислоти, особливо незамінні жирні кислоти, відіграють надзвичайно важливу роль у підтриманні здоров’я:
Омега-3 жирні кислоти: наприклад, ейкозапентаєнова кислота (EPA) та докозагексаєнова кислота (DHA).
Омега-6 жирні кислоти: наприклад, лінолева кислота (LA) та арахідонова кислота (AA). - Пептиди та білки
Біоактивні пептиди та білки мають різноманітні фізіологічні ефекти:
Антимікробні пептиди: наприклад, дефензини.
Інгібітори ферментів: наприклад, інгібітори ангіотензинперетворювального ферменту (ACE) з білків молока. - Полісахариди
Полісахариди мають імуномодулювальні та інші корисні для здоров’я властивості:
β-Глюкани: містяться у вівсі та грибах.
Глікозаміноглікани: наприклад, гіалуронова кислота та хондроїтинсульфат.
Кожна з цих біоактивних сполук має широкий спектр корисних властивостей – від антиоксидантної активності до протизапальних ефектів. Ультразвукова обробка є високоефективним методом виділення цих біоактивних сполук із рослин.
Література / Джерела
- 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 виготовляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори від лабораторних до промислових розмірів.