Chiết xuất thảo dược Ayurveda bằng siêu âm

Thảo dược và gia vị chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, được sử dụng làm phương thuốc và tác nhân điều trị trong thực hành Ayurveda. Xử lý bằng siêu âm là một kỹ thuật chiết xuất ưu việt để tạo ra các dịch chiết chất lượng cao. Những ưu điểm của chiết xuất bằng siêu âm là hiệu suất chiết rất cao, chiết xuất nhanh và xử lý nhẹ nhàng, không dùng nhiệt, nhờ đó thu được các hợp chất có hoạt tính sinh học không bị hư hại.

Tại sao nên chiết xuất bằng siêu âm?

Chiết xuất bằng siêu âm là một kỹ thuật nhẹ nhàng, không dùng nhiệt, dựa trên hiện tượng xâm thực. Các thiết bị siêu âm Hielscher cho phép kiểm soát chính xác mọi thông số xử lý bằng siêu âm (như biên độ, nhiệt độ, áp suất, cường độ). Điều này bảo đảm các hợp chất được chiết xuất không bị phân hủy trong quá trình chiết xuất, một yếu tố then chốt đối với việc chiết xuất và bào chế cồn thuốc.
Các chất sinh hóa được giải phóng bằng siêu âm có chất lượng cao và sinh khả dụng vượt trội. Chiết xuất có hỗ trợ siêu âm làm tăng hiệu suất chiết và giảm thời gian chiết xuất. Những ưu điểm quan trọng khác là nhiệt độ xử lý thấp (tức là 20℃, thấp hơn đáng kể so với chiết xuất truyền thống) và việc sử dụng dung môi xanh (tức là nước, ethanol).

Trong bài trình bày này, chúng tôi giới thiệu quy trình sản xuất dịch chiết thực vật. Chúng tôi giải thích những thách thức khi sản xuất dịch chiết thực vật chất lượng cao và cách máy siêu âm có thể giúp khắc phục những thách thức đó. Bài trình bày sẽ cho thấy cách chiết xuất bằng siêu âm hoạt động. Quý vị sẽ tìm hiểu những lợi ích có thể đạt được khi sử dụng máy siêu âm để chiết xuất và cách tích hợp thiết bị chiết xuất siêu âm vào quy trình sản xuất dịch chiết.

Các hợp chất hóa thực vật được bào chế ở dạng nano trong sản phẩm Ayurveda

Để đạt sinh khả dụng tốt nhất, các hợp chất hóa thực vật từ thảo dược phải có kích thước phân tử để được đưa vào tế bào người. Phytosome (pharmacosome) là các phức hợp phospholipid dùng trong dược học, trong đó các chất có hoạt tính sinh học của thảo dược được tích hợp vào. Phytosome có thể được bào chế dưới dạng hỗn dịch, liposome, nhũ tương, hệ phân tán vi mô/nano trong nước, kem, sữa dưỡng, gel, viên hoàn, viên nang, bột, cốm hoặc viên nén. Với công nghệ chiết xuất và bào chế bằng siêu âm, việc bào chế tối ưu các chất có sinh khả dụng cao có thể dễ dàng được triển khai trong sản xuất.
Đối với các thảo dược như kế sữa, bạch quả, hạt nho, trà xanh, sơn tra và nhân sâm, các dạng bào chế nano như hạt nano polymer, liposome, micelle, tiểu cầu nano, nang nano, hạt nano lipid rắn và nhũ tương nano đã được khoa học chứng minh là có hiệu quả cao hơn đáng kể.

Ưu điểm:

Chất lượng cao
Hiệu suất chiết cao
Chiết xuất nhanh
Nhẹ nhàng, không dùng nhiệt
Tăng độ ổn định
Quy trình được chuẩn hóa
An toàn
Dễ vận hành
CIP / SIP

Bào chế thuốc bổ Ayurveda bằng siêu âm

Trong Ayurveda và y học châu Á, thảo dược chủ yếu được sử dụng dưới dạng phối hợp nhiều chế phẩm thực vật, theo các công thức đã được chuẩn hóa nhưng có thể điều chỉnh cho từng cá nhân. Các công thức thảo dược và gia vị Ayurveda như vậy thường được phối hợp thành thuốc bổ cô đặc hoặc dầu thơm nhằm tạo ra một loại thuốc có hiệu quả cao. (Một công thức rất nổi bật là Triphala, được phối chế từ Amalaki, Haritaki và Bibhitaki).
Ngoài thuốc bổ, thảo dược và gia vị còn được chế biến thành hỗn hợp gia vị sệt Ayurveda dùng trong nấu ăn. Những hỗn hợp gia vị sệt và nước xốt này (ví dụ: hỗn hợp gia vị sệt Ayurveda, xốt masala, chutney, v.v.) mang lại hương thơm tuyệt vời cho món ăn, đồng thời có tác dụng như một phương thuốc.

Hãy xem video bên dưới để so sánh chiết xuất bằng siêu âm với phương pháp ngâm chiết thông thường đối với lá mã đề lá hẹp tươi trong nước. Xử lý bằng siêu âm không chỉ tạo ra dịch chiết mã đề lá hẹp có hoạt tính mạnh chỉ trong vài giây, mà màu sắc của dịch chiết còn cho thấy sự khác biệt về chất lượng. Trong khi dịch chiết siêu âm có màu xanh lục đậm, dịch chiết được ngâm trong 20 ngày có màu nâu nhạt, cho thấy các hợp chất có hoạt tính sinh học đã bị phân hủy do oxy hóa.

Trong video ngắn này, chúng tôi so sánh phương pháp chiết xuất bằng siêu âm trong nước lạnh sử dụng máy siêu âm dạng đầu dò Hielscher UP200Ht với phương pháp ngâm chiết truyền thống trong 20 ngày. Trong khi ngâm chiết thông thường cần nhiều tuần để chiết xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học từ lá mã đề lá hẹp tươi, phương pháp chiết xuất siêu âm dạng đầu dò giải phóng các hợp chất này chỉ trong vài giây. Khi so sánh dịch chiết bằng phương pháp ngâm truyền thống với dịch chiết siêu âm, có thể thấy rõ dịch chiết siêu âm có màu xanh lục đậm, trong khi dịch ngâm chiết có sắc nâu, cho thấy các hợp chất có hoạt tính sinh học có thể đã bị phân hủy do oxy hóa. Màu xanh lục đậm của dịch chiết mã đề lá hẹp bằng siêu âm cho thấy hiệu quả vượt trội của công nghệ siêu âm trong việc tạo ra dịch chiết toàn phổ. Chiết xuất thực vật bằng siêu âm nhanh hơn, cho dịch chiết có hoạt tính mạnh hơn và hiệu quả hơn. Quá trình chiết xuất siêu âm hiệu suất cao với UP200Ht tạo ra dịch chiết mã đề lá hẹp toàn phổ.

Siêu âm công suất cho chiết xuất thực vật

Siêu âm cường độ cao là một kỹ thuật xử lý phổ biến trong các ngành công nghiệp thực phẩm, hóa chất và dược phẩm. Đồng nhất hóa, nhũ hóa, bảo quản cũng như chiết xuất là những quy trình điển hình được hưởng lợi đáng kể từ việc xử lý bằng siêu âm. Xử lý bằng siêu âm được sử dụng để phối trộn nước ép, nước sốt và các hỗn hợp dạng sệt nhằm cải thiện độ ổn định, để chiết xuất các hợp chất tạo vị và hương cũng như các chất có hoạt tính sinh học như polyphenol, polysaccharide, chất chống oxy hóa, vitamin và các hợp chất dinh dưỡng hoặc dược lý khác.
Siêu âm công suất là công nghệ tăng cường quá trình, vượt trội hơn các phương pháp chiết xuất truyền thống như ngâm chiết, chưng cất với nước hoặc Soxhlet nhờ hiệu suất thu hồi cao hơn, tốc độ chiết xuất nhanh hơn, điều kiện xử lý ôn hòa và chất lượng dịch chiết cao. Bằng cách kiểm soát và điều chỉnh cường độ siêu âm, có thể bào chế thuốc thảo dược dưới dạng các hợp chất có kích thước dưới micromet và nano – đảm bảo sinh khả dụng cao nhất.
Do đó, xử lý bằng siêu âm là kỹ thuật được ưu tiên để bào chế các loại thuốc thảo dược Ayurveda hiện đại.

Chuẩn hóa quá trình chiết xuất

Với các thiết bị siêu âm Hielscher, bạn có thể kiểm soát chính xác tất cả các thông số chiết xuất và yếu tố ảnh hưởng quan trọng. Điều này giúp thiết lập một quy trình chiết xuất được chuẩn hóa, cho phép sản xuất các dịch chiết đáng tin cậy và luôn có chất lượng cao.

Thiết bị chiết xuất siêu âm

Hielscher Ultrasonics là nhà sản xuất hàng đầu về các hệ thống chiết xuất siêu âm. Với hàng nghìn máy chiết xuất siêu âm đã được lắp đặt trên toàn thế giới, Hielscher không chỉ là đối tác đáng tin cậy của bạn về phần cứng mà còn về tư vấn và phát triển dự án.
Danh mục sản phẩm của chúng tôi bao gồm các hệ thống siêu âm dành cho thể tích xử lý từ nhỏ đến rất lớn. Các phụ kiện như nhiều loại sonotrode (đầu dò / đầu khuếch đại siêu âm), bộ tăng biên độ và buồng dòng chảy cho phép thiết lập quy trình tối ưu. Đội ngũ kỹ thuật viên, kỹ sư quy trình và nhà hóa sinh giàu kinh nghiệm của chúng tôi tư vấn và hướng dẫn bạn từ đánh giá tính khả thi đến mở rộng quy mô và lắp đặt.

Hãy liên hệ với chúng tôi ngay! Chúng tôi rất vui được cùng bạn phát triển quy trình chiết xuất phù hợp với nhu cầu riêng của bạn!

Chủ đề liên quan

Tài liệu / Tài liệu tham khảo

Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
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.
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
Cares, M.G. et al. (2010): Ultrasonically assisted Extraction of bioactive principles from Quillaja Saponaria Molina. Physics Procedia 3, 2010. 169–178.
Liu, D. et al. (2011): Extraction of polyphenols from grape seeds by unconventional methods and extract concentration through polymeric membrane. ICEF 2011.
Mason, Th.; Chemat, F.; Vinatoru, M. (2011): The Extraction of Natural Products using Ultrasound or Microwave. Current Organic Chemistry Vol. 15, No. 2, 2011. 237-247.

Những điều cần biết

Hiện tượng xâm thực siêu âm và tác động của nó đối với quá trình chiết xuất

Khi sóng siêu âm cường độ cao, tần số thấp được truyền vào chất lỏng hoặc hỗn hợp dạng sệt, hiện tượng xâm thực xảy ra. Xâm thực siêu âm hay xâm thực âm học là
Hiện tượng xâm thực siêu âm tạo lỗ và phá vỡ thành tế bào cũng như màng tế bào, qua đó làm tăng tính thấm và sự phá vỡ màng tế bào. Hơn nữa, dung môi có thể đi vào tế bào, vận chuyển tinh dầu và các hợp chất có hoạt tính sinh học từ bên trong tế bào ra dung môi xung quanh. Nhờ đó, các chất hóa sinh bị giữ trong tế bào được giải phóng vào dung môi xung quanh và sau đó có thể được tách ra. Sự truyền khối được cải thiện giữa tế bào thực vật và dung môi (ví dụ: nước, cồn, ethanol) cho phép sản xuất các dịch chiết có hoạt tính mạnh.
Chiết xuất siêu âm là một dạng chiết rắn–lỏng và có thể kết hợp với các kỹ thuật chiết xuất khác như chưng cất với nước, Soxhlet, chiết xuất bằng lưu chất siêu tới hạn (SFE), vi sóng, v.v. nhằm tăng năng lực của thiết bị chiết xuất hiện có và tận dụng các tác động hiệp đồng của siêu âm. Với hiệu quả vượt trội về khả năng thu hồi / hiệu suất chiết xuất, tốc độ chiết xuất và chất lượng dịch chiết, xử lý bằng siêu âm là kỹ thuật hiện đại để sản xuất thuốc thảo dược Ayurveda. Chiết xuất siêu âm giải phóng các thành phần hóa thực vật có sinh khả dụng và hoạt tính chống oxy hóa cao. So với các phương pháp sản xuất khác, xử lý bằng siêu âm mang lại hàm lượng phenol, flavonoid, các chất không thuộc nhóm flavonoid, tổng chlorophyll, tổng carotenoid, terpenoid, phytosterol và khả năng loại bỏ gốc tự do cao nhất.

„Việc sử dụng siêu âm có thể tăng cường quá trình chiết xuất bằng cách tăng cường truyền khối giữa dung môi và nguyên liệu thực vật. Ngoài ra, sự sụp đổ của các bọt xâm thực giúp phá vỡ tế bào hiệu quả hơn thông qua sự hình thành các vi tia do bọt sụp đổ bất đối xứng gần bề mặt rắn. Điều này giúp dung môi thâm nhập tốt hơn vào chính mô thực vật và cũng có thể phá vỡ thành tế bào. Do đó, việc sử dụng siêu âm trong chiết xuất thực vật mang lại những lợi ích như tăng cường truyền khối, cải thiện sự thâm nhập của dung môi, giảm sự phụ thuộc vào dung môi được sử dụng, chiết xuất ở nhiệt độ thấp hơn, tốc độ chiết xuất nhanh hơn và hiệu suất thu sản phẩm cao hơn. Những đặc điểm này khiến xử lý bằng siêu âm trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho nhiều quy trình chiết xuất; khi mở rộng quy mô, nên áp dụng siêu âm ngay trong thiết bị chiết xuất, nơi nguyên liệu thực vật tiếp xúc trực tiếp với dung môi, ví dụ như trong chiết xuất các chất chống oxy hóa từ cây hương thảo.” [Mason et al. 2011]

Tác động của chiết xuất bằng siêu âm

Cải thiện sự khuếch tán
Tăng cường truyền khối
Phá vỡ tế bào thực vật
Cải thiện sự thâm nhập của dung môi
Hiệu ứng mao dẫn siêu âm

Chiết xuất bằng siêu âm cũng được sử dụng để bào chế cồn thuốc spagyric! Tìm hiểu thêm về bào chế cồn thuốc spagyric có hỗ trợ siêu âm, bao gồm các quy trình và khuyến nghị!

Ayurveda

Ayurveda là phương pháp tiếp cận toàn diện đối với sức khỏe và trạng thái khỏe mạnh. Dựa trên kiến thức cổ xưa về mối tương tác giữa thảo dược và sức khỏe, thực hành Ayurveda sử dụng các phương thuốc tự nhiên. Ayurveda và thảo dược học có mối liên hệ chặt chẽ: các đặc tính dược liệu và chữa bệnh của hàng trăm loại thảo dược, gia vị và thực vật là một phần của hệ thống chữa bệnh bằng thảo dược Ayurveda. Các loại thuốc bổ, dầu và hỗn hợp Ayurveda có thể được dùng bên trong cơ thể dưới dạng thuốc, sản phẩm bổ sung hoặc thực phẩm, cũng như dùng ngoài da (ví dụ như dầu, sữa dưỡng da, thuốc mỡ), hoặc dùng trong liệu pháp hương thơm, thậm chí qua niêm mạc đường hô hấp.

Thảo dược Ayurveda

Trong y học cổ truyền, các phương thuốc có nguồn gốc thực vật được làm từ thảo dược, gia vị, rễ và hoa được sử dụng rộng rãi.
Mỗi loại thực vật được biết đến với những tác dụng riêng, ví dụ như cải thiện tiêu hóa, có tác dụng chống viêm hoặc kháng khuẩn, giảm đau, làm giảm các vấn đề về hô hấp, cải thiện sức khỏe tổng thể, v.v.

Nghệ (Curcuma longa), thì là Ai Cập, ajwain, rau mùi, tiểu hồi, saunf, bạc hà, hạt mù tạt, đinh hương, a ngùy (hing), cỏ cà ri, tiêu đen, gừng, bạch đậu khấu, lá nguyệt quế, quế, nhục đậu khấu, triphala và ớt cayenne là những loại thực vật phổ biến được sử dụng để cải thiện tiêu hóa và chuyển hóa. Chúng được dùng để thanh lọc cơ thể bằng cách loại bỏ ama (sản phẩm phụ của quá trình tiêu hóa kém) và ngăn ngừa hoặc chữa các vấn đề về tiêu hóa.

Các chất hóa thực vật có trong ashwagandha (Withania somnifera), hương nhu tía, cam thảo và sâm Ấn Độ được biết đến rộng rãi với tác dụng cải thiện khả năng hoạt động, sức khỏe tổng thể và tuổi thọ bằng cách tăng cường năng lượng, sức mạnh và trạng thái khỏe mạnh. Được gọi là các chất thích nghi, những chất hóa thực vật này tăng cường khả năng chống chịu của cơ thể trước căng thẳng.
Nghệ là một trong những loại thực vật quan trọng nhất trong Ayurveda. Nghệ chứa curcuminoid và curcumin. Các hợp chất này được biết đến với nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người, như tăng cường chức năng não, có hoạt tính chống oxy hóa cao, giảm viêm (ví dụ như viêm khớp dạng thấp) và phòng ngừa ung thư. Curcumin đã thu hút nhiều sự chú ý trong y học phương Tây truyền thống và dược lý học nhờ tác dụng chống ung thư. Vì cả curcuminoid và curcumin đều ít tan trong nước, chúng nên được bao gói trong liposome. Nhấp vào đây để tìm hiểu thêm về bao gói bằng siêu âm và bào chế liposome!
Chùm ngây (còn được gọi là shigru hoặc cây dùi trống) được sử dụng nhờ các đặc tính kháng nấm, kháng vi-rút và giải độc. Giàu chất chống oxy hóa và vitamin A, chùm ngây được gọi là siêu thực phẩm.

Manjistha và neem chứa các chất giải độc, giúp làm sạch và thanh lọc cơ thể.
Mướp đắng (Momordica charantia) và hạt cau được sử dụng thành công để điều trị tình trạng kháng insulin và bệnh đái tháo đường.
Hương nhu tía (còn được gọi là Tulsi; Ocimum sanctum) được sử dụng nhờ các tác dụng gây viêm, hạ sốt và giảm đau.
Hạt kalonji và cây siris được biết đến với những tác dụng có lợi đối với hệ hô hấp.

Thảo dược Ayurveda dành cho từng loại Dosha

Trong Ayurveda, mỗi người được phân loại theo loại dosha của mình. Có ba loại dosha – Vata, Pitta và Kapha. Với mỗi loại dosha đều có những thảo dược đặc biệt có lợi. Dưới đây là những thảo dược và gia vị quan trọng nhất cho từng loại dosha:
VATA: Ashwagandha, Triphala, gừng, quế, thì là Ai Cập
PITTA: Amalaki, Triphala, Yashtimadhu, Guduchi, Shatavari
KAPHA: Nghệ, Haritaki, Triphala, gừng, đinh hương

Hiệu ứng mao dẫn siêu âm

Hiệu ứng mao dẫn siêu âm là hiện tượng chất lỏng dâng lên bất thường trong ống mao dẫn dưới tác động của siêu âm. Vì một số thành phần như tinh dầu nằm trong hệ mao dẫn của nguyên liệu thực vật, có thể kỳ vọng rằng siêu âm có thể hỗ trợ đẩy chúng ra nhờ hiệu ứng mao dẫn siêu âm. Một số hiện tượng điện đi kèm với hiệu ứng mao dẫn siêu âm cũng có thể có ảnh hưởng. Hiện tượng này có thể cải thiện việc chiết xuất các hợp chất phân cực hoặc hợp chất ion, tương tự như điện di.