Ультразвукова екстракція з листя оливи для отримання висококонцентрованих поліфенольних екстрактів

Виробляйте високоефективні екстракти листя оливи, багаті на олеуропеїн, гідрокситирозол, вербаскозид, флавоноїди та інші біоактивні поліфеноли, за допомогою ультразвукових апаратів Hielscher з зондовим типом. Ультразвукова екстракція прискорює руйнування клітин та масообмін, допомагаючи виробникам досягти високої врожайності, скоротити час обробки та забезпечити стабільну якість екстракту з використанням води, сумішей етанолу з водою або інших відповідних розчинників.

Ультразвукова екстракція біологічно активних сполук з листя оливи

Від лабораторних випробувань на практичну реалізацію до пілотних партій та промислового поточного виробництва — ультразвукові апарати Hielscher забезпечують точний контроль амплітуди, температури, енергоспоживання та тривалості обробки. Це робить ультразвукову екстракцію ефективним рішенням для розробки нутрицевтиків, рослинних екстрактів, функціональних харчових продуктів, косметики та фармацевтичних інгредієнтів.

Детальний опис переваг ультразвукового екстрагування листя оливи:

• Вищий вихід екстракції: Ефективне вивільнення внутрішньоклітинних фенольних сполук з листя оливи за допомогою акустичної кавітації.
• Скорочення часу обробки: Скоротити час екстракції порівняно зі звичайною мацерацією та екстракцією розчинником.
• М'який технологічний процес із можливістю використання розчинників: Використовуйте воду, водний розчин етанолу, гліцерин, олії або інші розчинники, сумісні з технологічним процесом.
• Обладнання, що підтримує масштабування: Розробляйте свої технологічні процеси за допомогою лабораторних ультразвукових апаратів і лінійно масштабуйте їх до промислових пропускних систем.
• Стабільна якість: Цифрове управління та реєстрація даних забезпечують стабільність виробництва екстракту.
• Універсальний: Призначено для виробників нутрицевтиків, виробників рослинних екстрактів, оливкових млинів, фармацевтичних дослідницьких&дослідницькі лабораторії, постачальники косметичних інгредієнтів та компанії, що займаються харчовими технологіями.

Що робить екстракт оливкового листя таким корисним?

Листя оливи (Olea europaea), відходи сільського господарства або побічний продукт, є чудовим джерелом природних антиоксидантів. Листя оливи містять різні поліфеноли (також відомі як біофеноли), такі як олеуропеїн і олеацеїн. Поліфеноли природним чином містяться в рослинах і сприяють користі для здоров'я екстракту оливкового листя. Крім поліфенолів, листя оливкового дерева багаті антиоксидантами, такими як лігстрозидні ізомери, гідрокситирозол, тирозол і кавова кислота.
Екстракт оливкового листя є концентратом фітохімічних речовин в оливковому листі і містить тим самим велику кількість потужних антиоксидантів. Екстракт оливкового листя традиційно використовується для зміцнення імунної системи. Наприклад, його призначають для полегшення симптомів застуди, кашлю та болю в горлі.
Крім того, дослідження свідчать про те, що поліфеноли, які містяться в екстракті листя оливи, можуть знижувати ризик серцево-судинних захворювань, знижувати рівень холестерину, сприяти схудненню, виявляти антимікробну дію та виступати в ролі протиракового засобу.
З цієї причини екстракти з листя оливи (Olea europaea L. folium) використовуються в якості активного інгредієнта в рецептурах лікарських засобів фармацевтичних препаратів і дієтичних добавок. Крім того, екстракти листя оливи використовуються в харчових добавках, терапевтичних засобах, косметиці, а також у продуктах харчування та напоях.

Екстракт листя оливи багатий поліфенолами, такими як олеуропеїн, кавова кислота, гідрокситирозол, вербаскозид, рутин, кверцитин тощо.

Настояна оливкова олія: Екстракт оливкового листя також використовується для збагачення оливкових олій, таких як оливкова олія першого віджиму. Збагачена екстрактом оливкового листя, оливкова олія має більш насичений смаковий профіль, а значення ORAC оливкової олії підвищено. Завдяки оливковій олії, наповненій оливковим листям, вони демонструють покращений термін зберігання та вищу термостабільність, оскільки антиоксиданти поглинають вільні радикали та запобігають прогорканню.
Дізнайтеся більше про мацерацію оливок за допомогою ультразвуку для виробництва оливкової олії першого віджиму!

Найважливіші фітохімічні речовини в оливковому листі

До складу фенольних сполук в оливкових листках входять олеурозиди (олеуропеїн, вербаскозид), флавони (лютеолін, діосметин, апігенін-7-глюкоза, лютеолін-7-глюкоза, діосметин-7-глюкоза), флавоноли (рутин), флаван-3-оли (катехін) та похідні фенолу (тирозол, гідрокситирозол, ванілін, ванілінова кислота, кавова кислота). Олеуропеїн та гідрокситирозол є найважливішими фенольними сполуками в листі оливи.

Олеуропеїн

Олеуропеїн — нетоксичний іридоїд оливи (різновид монотерпеноїдів) — є фенольним гірким сполукою. Хоча олеуропеїн міститься в шкірці, м’якоті, насінні та листі зелених оливок, найбільша його кількість спостерігається саме в листі оливи. З вмістом 6–14% від сухої маси це найпомітніша біоактивна молекула в листі оливи. Залежно від сорту оливи, ґрунту та часу збору врожаю, вміст олеуропеїну може навіть зростати до 17–23% від сухої маси.

гідрокситирозол

Гідрокситирозол є метаболітом олеуропеїну. Обидві молекули відомі своєю потужною антиоксидантною дією, що, ймовірно, зумовлює деякі антиоксидантні, протизапальні та протихворобові властивості оливкової олії. Гідрокситирозол має одне з найвищих значень ORAC (окислювально-радикальної абсорбційної здатності), що спостерігаються серед природних антиоксидантів.

Екстракт листя оливи повного спектру містить численні поліфеноли, антиоксиданти та інші фітохімічні речовини, які мають синергічний ефект. Ультразвукова екстракція — це надійна техніка екстракції, яка вивільняє всі фітохімічні речовини з листя оливи та виробляє тим самим високопотужний широкосмуговий екстракт.

Екстракти листя оливи, отримані методом ультразвуку

Екстремальні умови навколишнього середовища в “Гаряча точка” Зони ультразвукової кавітації чинять різний вплив на рослинний матеріал та його екстрагуваність. Це включає подолання селективної проникності клітинної мембрани, посилений обмін речовинами між внутрішньою частиною клітини та розчинником, механічне руйнування клітин та вивільнення внутрішньоклітинних речовин (тобто фітохімікатів, таких як олеуропеїн, гідрокситирозол, галова кислота тощо). Ці ефекти забезпечують високий вихід високоякісних екстрактів за дуже короткий час обробки ультразвуком. Ультразвуковий процесор потужністю 400 Вт, такий якHielscher UP400St може обробити 10-літрову партію рослинної суспензії за 5-8 хвилин. Промислові ультразвукові апарати обробляють суспензію, що складається з рослинної сировини та розчинника, безперервним потоком. Середовище прокачується через ультразвуковий реактор і там проходить ультразвуковий звук. У промислових масштабах UIP4000hdT (4 кВт) може досягати приблизно 3 л/хв.
Завдяки високому виходу екстракту та швидкості процесу, ультразвукова екстракція є особливо ефективною. Тому ультразвук був швидко адаптований багатьма виробниками екстрактів, які виробляють високоякісні екстракти, наприклад, КБД, канабіноїди, ваніль, водорості, імбир та багато інших рослинних екстрактів. За допомогою ультразвукової кавітації можна досягти виходу екстракту 95-99% активної сполуки, що міститься в рослинних компонентах. Наприклад, дослідження показали ефективність екстракції 99,27% для вивільнення загальної кількості фенолів з листя оливи. (Луо, 2011) Процес ультразвуку можна оптимально адаптувати до сировини та бажаної якості екстракту шляхом регулювання параметрів процесу (амплітуда ультразвуку, температура, тиск, в'язкість).

На малюнку показана надефективна рідинна хроматографія з діадним детектором (UHPLC-DAD) хроматограмою ультразвуково екстрагованих фенолів оливкового листя. Піки 1 і 2 були виявлені при 325 нм (червоні лінії), тоді як пік 3 (синя лінія) був виявлений при 280 нм.
зображення та дослідження: Giocometti, J. et al. (2018)

Ультразвукова екстракція сумісна практично з будь-якими видами розчинників. Для ультразвукової екстракції оливкового листя було визнано найбільш ефективним 80% водного етанолу. Але вихід екстракції для конкретних фітохімічних сполук можна змінити, вибравши інший розчинник з іншою полярністю (наприклад, метанол).
Зацікавлені у збільшенні врожаю оливкової олії першого віджиму під час малаксації? Тоді натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове малаксацію EVOO!
 

Переваги ультразвукових екстракційних систем

Перевагами ультразвукової екстракції є високий вихід екстракції, вільний вибір розчинника (наприклад, вода, етанол, водно-етанольна суміш, оливкова олія тощо), а також проста та безпечна експлуатація. Через інтенсивні механічні сили звуку екологічні та м'які розчинники, такі як вода, етанол тощо, зазвичай достатні для досягнення надзвичайної швидкості екстракції та виходу. Як наслідок, ультразвукова екстракція скорочує час екстракції та дозволяє зменшити використання розчинників або використовувати м'якші та м'якші розчинники. Це означає, що ультразвукова екстракція дозволяє отримувати як більш високі показники екстракції, так і більш здорові екстракти (наприклад, екстракти з холодною водою). Оскільки під час ультразвуку можна точно контролювати температуру процесу, можна уникнути термічного розкладання екстрактів через надмірно високі температури, а також випаровування речовин.
У порівнянні з екстрактором на основі надкритичного CO₂, вартість придбання ультразвукового екстрактора є невисокою. Ультразвукові процесори також мають переваги з точки зору експлуатаційних витрат, простоти та зручності у використанні, а також безпеки праці.

Ультразвукова екстракція — від невеликих партій до промислового виробництва

Особливістю ультразвукової обробки є лінійна масштабованість процесу екстракції. Техніко-економічні дослідження та виготовлення невеликих партій продукції можна легко проводити за допомогою компактного ультразвукового пристрою у відкритій ємності. Це дозволяє без труднощів перевірити ефективність та якість процесу ультразвукової екстракції. Будь-які результати, отримані в невеликих масштабах, можна повністю відтворити та масштабувати. Цифрове керування ультразвуковим екстрактором та автоматичний запис даних ультразвукових параметрів на внутрішню SD-карту дозволяють точно контролювати процес та забезпечувати відтворюваність постійних стандартів якості. Hielscher Ultrasonics’ Асортимент продукції включає ультразвукові екстрактори для будь-яких обсягів виробництва – від портативних пристроїв потужністю 50 Вт до промислового ультразвукового обладнання потужністю 16 000 Вт для поточного виробництва. Завдяки компанії Hielscher Ultrasonics’ Завдяки багаторічному досвіду в галузі ультразвукової екстракції та встановленню кількох сотень ультразвукових екстракційних систем по всьому світу ми гарантуємо кваліфіковані та вичерпні консультації.

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

Що таке ультразвук та ультразвукова екстракція?

Ультразвук визначається як звукові коливання з частотою понад 20 кГц, тобто понад 20 000 коливань в секунду. Це область, яка знаходиться над спектром слуху людини. Таким чином, ультразвук охоплює дуже великий діапазон акустичних коливань, а це означає, що численні різні застосування потрапляють в область ультразвуку. Найвідоміші приклади використання включають процедури візуалізації у лікаря, допомогу при паркуванні в автомобілях та неруйнівний контроль матеріалів. Для наведених прикладів використовується високочастотний, неруйнівний ультразвук.
Ультразвук високої потужності визначається як високоінтенсивні низькочастотні звукові хвилі з частотою приблизно 20-60 кГц. Ці енергоємні звукові хвилі породжують у рідинах чергування циклів високого тиску (стиснення) та низького тиску (розрідження). Під час циклу низького тиску ультразвукові хвилі високої енергії створюють невеликі вакуумні бульбашки або порожнечі в рідині. Коли ці бульбашки досягають об'єму, коли вони не можуть поглинути подальшу енергію, вони лопаються під час циклу високого тиску. Це явище імплозії бульбашки відоме як кавітація.
Кавітація створює локальні гарячі точки в рідині або суспензії, які можуть досягати температури до 5000К і тиску до 2000 атм. Крім того, при імплозії кавітаційних бульбашок утворюються струмені рідини зі швидкістю до 280 м/с. Ці локальні екстремальні умови змушують рослинні клітини лопатися, внаслідок чого вивільняються біологічно активні речовини, які потрапляють у внутрішню частину рослинної клітини. Це означає, що акустична кавітація руйнує рослинні клітини і призводить до більшої дифузії внутрішньоклітинних молекул в екстракційний розчин (розчинник), тим самим посилюючи масообмін. Більша масопередача означає вищу швидкість екстракції. Таким чином, ультразвукові зонди є одним з найбільш широко використовуваних інструментів для отримання високоякісних екстрактів з рослинних компонентів, таких як трави, листя, фрукти та інші рослинні матеріали.
Ультразвукова екстракція пропонує різні переваги, такі як повна екстракція / дуже високі виходи, скорочений час екстракції, покращена ефективність, сумісність з будь-яким розчинником і є нетермічним методом екстракції.
 

Звуковий апарат UIP4000HDT для потокової обробки листя оливок для отримання високоякісних екстрактів