Chiết xuất hoa – Xử lý nhẹ nhàng, hiệu suất thu hồi cao nhờ siêu âm
Dù bạn muốn tạo ra tinh dầu tuyệt đối, nước ngâm hoa hay nước chưng cất hoa, xử lý bằng siêu âm đều giúp bạn tăng hiệu suất thu hồi dịch chiết hoa. Tìm hiểu lý do siêu âm là kỹ thuật chiết xuất lý tưởng để phân lập các phân tử sinh học nhạy cảm và tinh dầu từ hoa và cánh hoa.
Siêu âm là kỹ thuật chiết xuất lý tưởng cho các phân tử sinh học và tinh dầu từ hoa
Do hoa chứa nhiều hợp chất tạo hương thơm, hương vị và có hoạt tính trị liệu, có thể dùng làm thành phần cho dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm bổ sung, nên hoa là nguyên liệu rất được săn đón để sản xuất các dịch chiết có hoạt tính mạnh. Chiết xuất bằng siêu âm là một kỹ thuật hiệu quả để phân lập các chất mong muốn từ hoa. Hoa là bộ phận rất mỏng manh của cây nên cần được xử lý cẩn thận tương ứng. Đây chính là lúc các điều kiện chiết xuất nhẹ nhàng của siêu âm thể hiện ưu thế. Là phương pháp chiết xuất không dùng nhiệt và có thể kiểm soát chính xác, xử lý bằng siêu âm mang lại hiệu suất thu hồi dịch chiết hoa cao. Chất lượng dịch chiết vượt trội và hiệu quả cao là những đặc điểm nổi bật của phương pháp chiết xuất thực vật bằng siêu âm.
Máy đồng nhất siêu âm dạng đầu dò UP200Ht để điều chế các dịch chiết thơm từ hoa.
Nước hoa hồng bằng siêu âm – Hướng dẫn từng bước
Để điều chế nước hoa hồng như minh họa trong video ở trên, hãy làm theo hướng dẫn sau:
- Đầu tiên, hãy lựa chọn cẩn thận những bông hồng tươi (Rosa damascena) và tách các cánh hoa khỏi nhụy hoa. Cắt cánh hoa thành những miếng nhỏ hơn để tăng diện tích bề mặt.
- Vì muốn điều chế nước hoa hồng, chúng ta sử dụng nước tinh khiết làm dung môi.
- Cho cánh hoa vào cốc thủy tinh có mỏ và thêm nước. Trong video, chúng tôi sử dụng 10 cánh hoa lớn và 200mL nước.
- Thiết lập máy siêu âm UP200Ht: Lắp chặt đầu phát siêu âm S26d14. Vì cánh hoa là bộ phận rất mỏng manh của cây, chúng tôi điều chỉnh biên độ ở mức 70% để tất cả các phân tử sinh học đều được bảo toàn trong quá trình chiết xuất bằng siêu âm.
- Nhúng đầu dò vào cốc thủy tinh có mỏ và bật máy siêu âm. Xử lý bằng siêu âm trong khoảng 90 giây.
- Sau khi xử lý bằng siêu âm, lọc hỗn hợp để loại bỏ cặn rắn, thu được nước hoa hồng trong và thơm.
- Thu nước hoa hồng vào các vật chứa vô trùng để bảo quản và cất ở nơi tối, mát nhằm duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn sử dụng.
- Sử dụng nước hoa hồng cho các ứng dụng ẩm thực hoặc mỹ phẩm.
Máy siêu âm UP400ST để chiết xuất thực vật và máy cô quay để xử lý sau chiết xuất/cô đặc dịch chiết.
Chiết xuất hoa bằng siêu âm
- hoa hồng
- hoa nhài
- bồ công anh
- hoa anh đào
- tử đinh hương
- oải hương
- hoa cơm cháy
- cẩm quỳ
- xô thơm
- cúc La Mã
- mộc lan
- cúc dại
- hoa dẻ
- hoa lạc tiên
- hoa cam
- cúc kim tiền/ cúc vạn thọ
- cúc tím/ cúc nón
- Dương hòe / robinia
- rau diếp dại
- mã đề lá hẹp
Máy chiết xuất siêu âm UP200Ht được sử dụng để chiết xuất hoa bồ công anh
Chiết xuất tinh dầu bằng siêu âm
Chưng cất với nước có hỗ trợ siêu âm là một kỹ thuật chiết xuất tiên tiến kết hợp phương pháp chưng cất với nước truyền thống với công nghệ siêu âm. Phương pháp này sử dụng sóng siêu âm để tạo ra hiện tượng xâm thực, hình thành các bong bóng nhỏ chứa đầy hơi rồi sụp đổ, tạo ra các tia vi mô và dòng chảy rối. Những tác động này tăng cường sự phá vỡ các hạt, tạo vết nứt trên bề mặt và khuấy trộn, qua đó cải thiện đáng kể tốc độ truyền khối.
Quá trình này cũng kết hợp gia nhiệt toàn khối, giúp đẩy nhanh sự hóa hơi của nước và tăng cường truyền nhiệt. Cách tiếp cận kết hợp này làm giảm thời gian chiết xuất, mức tiêu thụ năng lượng và lượng dung môi sử dụng, giúp chưng cất với nước có hỗ trợ siêu âm đạt hiệu quả cao hơn và thân thiện với môi trường hơn so với các phương pháp thông thường.
Những lợi ích chính của chưng cất với nước có hỗ trợ siêu âm bao gồm:
- Hiệu suất chiết xuất cao hơn: Tăng cường giải phóng tinh dầu và các hợp chất có hoạt tính sinh học quý giá.
- Giảm thời gian và năng lượng: Thời gian chiết xuất ngắn hơn và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn.
- Cải thiện chất lượng: Bảo toàn tính toàn vẹn của các hợp chất nhờ điều kiện xử lý nhẹ nhàng.
- Ưu điểm trong vận hành: Vận hành an toàn, thời gian khởi động ngắn hơn, kích thước thiết bị nhỏ hơn và ít bước xử lý hơn.
Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) của lá Satureja: (A) sau khi chưng cất với nước trong 4 giờ và (B) sau khi xử lý sono-clevenger trong 60 phút.
Nghiên cứu và hình ảnh: Rasouli và cộng sự, 2021
Các ảnh SEM so sánh ở trên cho thấy cấu trúc tế bào của lá Satureja được xử lý bằng phương pháp chưng cất với nước (bên trái) và chưng cất với nước có hỗ trợ siêu âm (bên phải), đồng thời cho thấy xử lý siêu âm phá vỡ thành tế bào hiệu quả hơn đáng kể. Nhờ đó, chưng cất với nước có hỗ trợ siêu âm cải thiện khả năng chiết xuất tinh dầu khoảng 40 % so với chưng cất với nước thông thường.
Thiết bị siêu âm để sản xuất dịch chiết hoa
Các thiết bị siêu âm Hielscher nổi tiếng về hiệu quả vượt trội trong sản xuất hoa, đặc biệt nhờ khả năng đồng nhất hóa và chiết xuất tiên tiến. Với các thiết bị siêu âm có đủ mọi kích cỡ và công suất xử lý – từ 50 oát lên đến 16.000 oát cho mỗi thiết bị siêu âm –, các thiết bị siêu âm hiệu suất cao của Hielscher giúp chiết xuất hiệu quả và chính xác các hợp chất có hoạt tính sinh học, tinh dầu và chất thơm từ nguyên liệu thực vật. Nhờ ứng dụng công nghệ siêu âm tiên tiến hàng đầu, các thiết bị siêu âm Hielscher đảm bảo hiệu suất thu hồi và chất lượng dịch chiết tối ưu, khiến chúng trở thành thiết bị không thể thiếu trong sản xuất các chế phẩm thực vật có giá trị cao, chất thơm, hoạt chất và thực phẩm bổ sung dinh dưỡng. Ngoài ra, thiết kế bền chắc và giao diện thân thiện với người dùng khiến các thiết bị này trở nên lý tưởng cho việc đánh giá chất lượng, mang lại kết quả đáng tin cậy và có khả năng tái lập trong cả ứng dụng nghiên cứu lẫn công nghiệp.
- hiệu suất cao
- công nghệ tiên tiến nhất
- độ tin cậy và độ bền chắc
- kiểm soát quy trình chính xác, có thể điều chỉnh
- theo mẻ và trên dòng
- cho mọi thể tích
- phần mềm thông minh
- các tính năng thông minh (ví dụ: có thể lập trình, ghi nhật ký dữ liệu, điều khiển từ xa)
- vận hành dễ dàng và an toàn
- ít cần bảo trì
- CIP (vệ sinh tại chỗ)
Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng sản xuất tại Đức
Các thiết bị siêu âm Hielscher nổi tiếng với các tiêu chuẩn cao nhất về chất lượng và thiết kế. Độ bền chắc và khả năng vận hành dễ dàng cho phép tích hợp thuận lợi các thiết bị siêu âm của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Các thiết bị siêu âm Hielscher dễ dàng đáp ứng các điều kiện khắc nghiệt và môi trường có yêu cầu cao.
Hielscher Ultrasonics là công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt chú trọng đến các thiết bị siêu âm hiệu suất cao, ứng dụng công nghệ tiên tiến nhất và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, các thiết bị siêu âm Hielscher tuân thủ CE và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
Liên hệ với chúng tôi! / Gửi câu hỏi cho chúng tôi!
Các quy trình chiết xuất bằng siêu âm có thể được mở rộng quy mô tuyến tính đến bất kỳ năng lực sản xuất nào. Các thiết bị chiết xuất bằng siêu âm có thể vận hành ở chế độ theo mẻ và trên dòng.
Những thông tin đáng biết
Nước hoa hồng, tinh dầu tuyệt đối hoa hồng và nước cất hoa hồng khác nhau như thế nào?
Nước hoa hồng, tinh dầu tuyệt đối hoa hồng và nước cất hoa hồng đều có nguồn gốc từ hoa hồng, nhưng khác nhau về phương pháp sản xuất và thành phần hóa học.
Nước hoa hồng: Nước hoa hồng là sản phẩm phụ của quá trình chưng cất lôi cuốn hơi nước dùng để chiết xuất tinh dầu hoa hồng. Nước này chứa các thành phần tan trong nước của cánh hoa hồng, tạo nên hương thơm và hương vị hoa dịu nhẹ. Nước hoa hồng thường được sử dụng trong ẩm thực, các sản phẩm chăm sóc da và liệu pháp hương thơm nhờ mùi hương dễ chịu và những lợi ích tiềm năng đối với sức khỏe.
Để đọc thêm về chưng cất với nước được tăng cường bằng siêu âm, hãy nhấp vào đây!
Tinh dầu tuyệt đối hoa hồng: Tinh dầu tuyệt đối hoa hồng là một loại dầu thơm được chiết xuất từ cánh hoa hồng bằng phương pháp chiết xuất dung môi, thường sử dụng hexan hoặc một dung môi khác. Phương pháp này chiết xuất các hợp chất thơm từ cánh hoa hiệu quả hơn, tạo ra loại dầu có độ đậm đặc cao và hương thơm nồng nàn.
Tinh dầu tuyệt đối hoa hồng thường được sử dụng trong chế tác nước hoa và các sản phẩm mỹ phẩm cao cấp nhờ hương hoa nồng nàn và lưu hương lâu.
Nước cất hoa hồng (nước hoa hồng chưng cất):
Nước cất hoa hồng, còn được gọi là nước hoa hồng, hydrosol hoa hồng hoặc dịch cất hoa hồng, là phần nước còn lại sau khi chưng cất cánh hoa hồng bằng hơi nước để chiết xuất tinh dầu hoa hồng. Nước này chứa các hợp chất thực vật tan trong nước cũng như một số phân tử tinh dầu, mang lại hương thơm nhẹ và các đặc tính trị liệu. Nước cất hoa hồng có đặc trưng hương thơm tương tự nhưng có công thức nền nước loãng hơn.
Nước cất hoa hồng thường được sử dụng trong chăm sóc da làm nước cân bằng da, xịt khoáng cho mặt hoặc thành phần trong các công thức mỹ phẩm nhờ khả năng cấp ẩm, làm dịu và mang lại cảm giác tươi mát.
Mỗi loại chất lỏng có nguồn gốc từ hoa hồng này đều có thể được sản xuất bằng phương pháp chiết xuất siêu âm và có những đặc tính cùng lợi ích riêng, khiến chúng trở thành nguyên liệu quý trong ẩm thực, mỹ phẩm và trị liệu.
Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch chiết thực vật
Các hợp chất có hoạt tính sinh học là những chất hóa học có trong tự nhiên ở thực vật, động vật và các sinh vật khác, có tác động lên mô sống. Chúng đóng vai trò đáng kể trong việc tăng cường sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật. Các hợp chất này có thể được phân thành một số nhóm lớn dựa trên cấu trúc hóa học và chức năng sinh học. Sau đây là các loại hợp chất có hoạt tính sinh học chính:
- Polyphenol
Polyphenol là một nhóm hợp chất đa dạng được biết đến với đặc tính chống oxy hóa. Chúng có thể được chia nhỏ hơn thành một số nhóm:
Flavonoid: Bao gồm flavonol (ví dụ: quercetin), flavone (ví dụ: luteolin), flavanone (ví dụ: hesperidin), flavanol (ví dụ: catechin), isoflavone (ví dụ: genistein) và anthocyanin (ví dụ: cyanidin).
Axit phenolic : Bao gồm các axit hydroxybenzoic (ví dụ: axit gallic) và các axit hydroxycinnamic (ví dụ: axit caffeic).
Tanin: Tanin ngưng tụ (proanthocyanidin) và tanin có thể thủy phân (gallotanin).
Stilbene: Resveratrol là stilbene được biết đến nhiều nhất.
Lignan: Có trong hạt, đặc biệt là hạt lanh (ví dụ: secoisolariciresinol). - Terpenoid
Terpenoid, còn được gọi là isoprenoid, có nguồn gốc từ các đơn vị isoprene gồm năm nguyên tử carbon và bao gồm:
Carotenoid: Bao gồm carotene (ví dụ: β-carotene) và xanthophyll (ví dụ: lutein, zeaxanthin).
Monoterpene: Như limonene và menthol.
Sesquiterpene: Như curcumin.
Diterpene: Như taxol.
Triterpene: Như saponin và sterol (ví dụ: β-sitosterol).
Tetraterpene: Như lycopene và astaxanthin. - Alkaloid
Alkaloid là các hợp chất chứa nitơ, thường có tác dụng sinh lý rõ rệt:
Alkaloid pyrrolidine và piperidine : Như nicotine.
Alkaloid tropane : Như atropine và cocaine.
Alkaloid quinoline : Như quinine.
Alkaloid isoquinoline : Như morphine và codeine.
Alkaloid indole : Như strychnine và reserpine.
Alkaloid imidazole : Như pilocarpine.
Alkaloid pyridine : Như piperine. - Glycoside
Glycoside gồm một phần đường liên kết với một phần không phải đường (aglycone). Chúng bao gồm:
Glycoside trợ tim : Như digoxin.
Glycoside anthraquinone : Như aloin.
Glycoside flavonoid : Trong đó aglycone là một flavonoid (ví dụ: rutin). - Saponin
Saponin là các glycoside có đặc tính giống xà phòng:
Saponin steroid : Có trong các thực vật như khoai từ (ví dụ: diosgenin).
Saponin triterpenoid : Có trong các cây họ Đậu (ví dụ: soyasaponin). - Các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ
Các hợp chất này chứa lưu huỳnh và có những lợi ích đáng kể đối với sức khỏe:
Glucosinolate : Có trong rau họ Cải (ví dụ: sulforaphane).
Thiosulfinate : Như allicin từ tỏi. - Vitamin
Vitamin là các hợp chất hữu cơ cần thiết với lượng nhỏ để duy trì sức khỏe:
Vitamin tan trong chất béo : Bao gồm vitamin A (retinoid), D (calciferol), E (tocopherol và tocotrienol) và K (phylloquinone và menaquinone).
Vitamin tan trong nước : Bao gồm các vitamin nhóm B (ví dụ: B1, B2, B3, B5, B6, B7, B9, B12) và vitamin C (axit ascorbic). - Axit béo
Các axit béo, đặc biệt là các axit béo thiết yếu, đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe:
Axit béo omega-3 : Chẳng hạn như axit eicosapentaenoic (EPA) và axit docosahexaenoic (DHA).
Axit béo omega-6 : Chẳng hạn như axit linoleic (LA) và axit arachidonic (AA). - Peptide và protein
Các peptide và protein có hoạt tính sinh học có nhiều tác dụng sinh lý:
Peptide kháng vi sinh vật : Chẳng hạn như defensin.
Chất ức chế enzyme : Chẳng hạn như các chất ức chế ACE từ protein sữa. - Polysaccharide
Polysaccharide có tác dụng điều hòa miễn dịch và các lợi ích sức khỏe khác:
β-Glucan : Có trong yến mạch và nấm.
Glycosaminoglycan : Chẳng hạn như axit hyaluronic và chondroitin sulfat.
Mỗi hợp chất có hoạt tính sinh học này mang lại nhiều lợi ích, từ hoạt tính chống oxy hóa đến tác dụng chống viêm. Xử lý siêu âm là một kỹ thuật có hiệu suất cao để phân lập các hợp chất có hoạt tính sinh học này từ thực vật.
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- 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 sản xuất các thiết bị đồng nhất hóa siêu âm hiệu năng cao từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.

