Екстракція розмарину за допомогою силового ультразвуку

Розмарин - це ароматна, вічнозелена трава, багата біологічно активними сполуками та ефірними оліями, які використовуються в лікувальних, харчових та косметичних продуктах. Ультразвукова екстракція – це м'який, але дуже ефективний метод виділення біологічно активних сполук та ефірних олій з розмарину та інших трав. Ультразвукова екстракція забезпечує більш високі виходи і чудову якість екстракту за короткий час обробки.

Виробництво екстракту розмарину з ультразвуковою діагностикою

Ультразвукові апарати відрізняються високою ефективністю при виробництві рослинних екстрактів. Ультразвук – це м'який, нетермічний метод екстракції, який дозволяє проводити м'яку обробку та ізоляцію ніжних біоактивних молекул з рослин. Оскільки ультразвук діє лише на чисто механічні сили, можна уникнути пошкодження термочутливих молекул. Це дозволяє приготувати екстракт повного спектру дії, що містить численні біологічно активні сполуки, які взаємодіють між собою і призводять до так званого антуражного ефекту. Наприклад, ультразвуковий екстракт розмарину містить велику кількість біологічно активних молекул, таких як карнозова кислота, карнозол, розмаринова кислота, олеанолова кислота, урсолова кислота, камфора, 1,8-цинеол, п-кумарова кислота та кавова кислота.
Для отримання екстракту розмарину виділені біологічно активні сполуки з голчастих листків рослини розмарину (Salvia rosmarinus, Rosmarinus officinalis). Він широко використовується як природний консервант і ароматизатор в харчовій і косметичній промисловості.
 

Екстракт розмарину містить кілька біологічно активних сполук, включаючи антиоксиданти, такі як карнозна кислота та розмаринова кислота, які, як було показано, мають протизапальні, антимікробні та протиракові властивості. Ці властивості роблять екстракт розмарину корисним для збереження свіжості та якості харчових продуктів, а також для забезпечення потенційної користі для здоров'я в дієтичних добавках і натуральних засобах.
У харчовій промисловості екстракт розмарину часто додають до обробленого м'яса, хлібобулочних виробів і закусок, щоб продовжити термін їх зберігання та запобігти окисленню. Він також використовується як натуральний ароматизатор у соусах, заправках і маринадах.
У косметичній промисловості екстракт розмарину використовується в засобах по догляду за шкірою та волоссям завдяки своїм антиоксидантним і протизапальним властивостям, які можуть допомогти захистити та живити шкіру та волосся. Він також використовується як натуральний ароматизатор і барвник у деяких косметичних продуктах.

Механізм порушення клітинної стінки (а) розриву клітинної стінки внаслідок кавітації. б) дифузія розчинника в клітинну структуру.
(Графіка адаптована з Shirsath et al., 2012)

Як відбувається виробництво екстракту розмарину за допомогою ультразвукового апарату зондового типу?

Виробництво екстракту розмарину за допомогою ультразвукового апарату зондового типу зазвичай включає в себе наступні етапи:

1. Приготування розмарину: Листя розмарину очищають, сушать і подрібнюють у дрібний порошок.
2. Видобуток: Мелений порошок розмарину змішують з розчинником, таким як етанол або вода, і суміш ультразвукують за допомогою ультразвукового апарату зондового типу. Ультразвуковий апарат використовує високочастотні звукові хвилі для створення кавітаційних бульбашок, які допомагають розщеплювати рослинний матеріал і вивільняти активні сполуки.
3. Фільтрації: Суміш фільтрують, щоб видалити залишки рослинного матеріалу, залишаючи після себе рідкий екстракт.
4. Концентрації: Рідкий екстракт концентрується за допомогою ротаційного випарника або іншого відповідного методу, для збільшення концентрації активних сполук.
5. Сушіння: Концентрований екстракт сушать за допомогою відповідного методу, такого як сушіння розпиленням або сублімаційне сушіння (ліофілізація) з метою отримання екстракту у вигляді сухого порошку.
6. Упаковки: Потім сухий порошок упаковують і зберігають у сухому прохолодному місці до готовності до використання.

Використання ультразвукового апарату зондового типу в процесі екстракції дозволяє більш ефективно та результативно екстрагувати активні сполуки з листя розмарину, в результаті чого виходить більш якісний екстракт з більшою концентрацією корисних сполук. Крім того, цей метод можна використовувати у великих масштабах, що робить його придатним для комерційного виробництва. Ультразвукові апарати Hielscher дозволяють точно контролювати параметри процесу та лінійно масштабувати процес екстракції до будь-якого бажаного обсягу.

Науково доведена перевага ультразвукової екстракції розмарину

У своєму звіті про наукові дослідження Dhoubi et al. (2020) досліджують вплив різних методів екстракції на хімічний склад і антиоксидантну ефективність екстрактів Rosmarinus officinalis L. . Вони порівнюють три методи екстракції: екстракцію надкритичною рідиною, екстракцію за допомогою ультразвуку (ОАЕ) за допомогою ультразвукового апарату Hielscher UIP1000hdT та мікрохвильову екстракцію (MAE).

Ключові тези дослідження:

• Автори виявили, що метод екстракції значно вплинув на хімічний склад і антиоксидантну ефективність екстрактів розмарину. Якщо порівнювати з іншими методами екстракції надкритичної рідини та мікрохвильової печі, найкращі результати дала екстракція за допомогою ультразвуку.
• Ультразвуковий екстракт розмарину з етанолом був дуже багатий поліфенолами.
• При ультразвуковому дослідженні більш висока антиоксидантна здатність спостерігалася при короткочасному екстракції (10 хв).

Протокол ультразвукової екстракції розмарину

Екстракцію за допомогою ультразвуку проводили в ультразвуковому апараті зондового типу з використанням сонотрода (UIP1000hd, Hielscher Ultrasonics, див. малюнок нижче). Суміш порошкоподібного розмарину та абсолютного етанолу (1:3 мас. об) помістили в реактор з подвійною сорочкою та виставили на ультразвук при потужності 750 Вт протягом 10 хв. Температура екстракції регулювалася на рівні 25°С. Ультразвуковий екстракт центрифугували при 4000 об/хв протягом 10 хв. Супернатант видаляли і концентрували під вакуумом за допомогою ротаційного вакуумного випарника.

Установка ультразвукової екстракції за допомогою Зондовий ультразвуковий апарат Hielscher UIP1000HDT для пакетної екстракції рослинних компонентів.
(малюнок: © Петіньї та ін., 2013)

Зокрема, ультразвукова екстракція виробляла екстракти з більш високою концентрацією загальних фенольних сполук, флавоноїдів і каротиноїдів, а також більш високою антиоксидантною активністю в порівнянні з мацерацією. Крім того, ультразвукова екстракція була більш ефективним методом, що давало більш високі виходи екстракту за коротший проміжок часу.
Автори приходять до висновку, що вибір методу екстракції є важливим фактором, який слід враховувати при виробництві екстрактів розмарину для використання в харчовій, косметичній та фармацевтичній промисловості. Ультразвукова екстракція є перспективним методом екстракції, який може отримати більш потужні та ефективні екстракти з вищим виходом.
Дослідницька група дійшла висновку, що “Серед досліджених екстрактів ультразвуково екстрагований розмарин продемонстрував вищу антиоксидантну активність за обома аналізами антиоксидантної активності. Це було пов'язано з більш високим загальним вмістом фенолів, і, зокрема, вмістом карнозної кислоти та розмаринової кислоти. Крім того, протестований на клітинах фібробластів людини, які зазнали окисного стресу, наш ультразвуковий екстракт продемонстрував сильну антиоксидантну активність порівняно з галовою кислотою та N-ацетилцистеїном. Отже, прагнучи замінити синтетичні антиоксиданти, наш ультразвуково приготований екстракт розмарину, природне джерело антиоксидантів, може становити інтерес для кількох промислових застосувань.”

Антиоксидантна активність екстрактів розмарину. Сині колонки: при температурі 60 ° C з використанням дистильованої води; Помаранчеві колонки: після ультразвукового лікування.
(дослідження та графіка: Сучкова та ін., 2021)

Високоефективні ультразвукові засоби для екстракції розмарину та трав

Hielscher Ultrasonics виробляє та постачає високопродуктивні ультразвукові апарати будь-якої потужності та розміру. Наше портфоліо ультразвукових гомогенізаторів та екстракторів включає від ручних портативних пристроїв до повністю промислових виробничих систем для потокової обробки великих обсягів у промислових масштабах.

Проектування, виробництво та консалтинг – Якість зроблено в Німеччині

Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. З важкими умовами та вимогливими умовами легко справляються ультразвукові апарати Hielscher.

Hielscher Ultrasonics є сертифікованою компанією ISO і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам, які відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для використання. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.
Зв'яжіться з нами зараз! Наш добре навчений, досвідчений технічний персонал буде радий обговорити з вами ваш процес екстракції та порекомендувати вам найбільш підходящий ультразвуковий екстрактор!

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів: