Ulepszona metoda ekstrakcji olejku lawendowego przy użyciu technologii ultradźwiękowej

Ulepszona metoda ekstrakcji olejku lawendowego przy użyciu technologii ultradźwiękowej

Ujawniono sposób ulepszonej ekstrakcji olejku lawendowego, który obejmuje destylację z parą wodną wzmocnioną ultradźwiękami z solanką w celu ekstrakcji olejku lawendowego. Surowiec lawendowy (20-100 mesh) moczy się w 0,1-4% roztworze soli nieorganicznej i umieszcza w urządzeniu ekstrakcyjnym. Po wzmocnieniu ultradźwiękowym przez 0,2-1,5 godziny przeprowadza się destylację z parą wodną i schłodzoną do temperatury pokojowej mieszaninę olejowo-wodną oddziela się w celu otrzymania olejku eterycznego. Dzięki tej metodzie ekstrakcja olejku lawendowego jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku tradycyjnej destylacji z parą wodną i znacznie skraca czas destylacji. Olejek eteryczny ekstrahowany z kwiatów lub łodyg i liści lawendy przy użyciu niniejszego wynalazku może być stosowany w kosmetykach, dodatkach do żywności, sterylizacji i zastosowaniach konserwujących.

Lawenda to wieloletnia półkrzew szeroko stosowany w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i spożywczym. Jest powszechnie uprawiana wzdłuż wybrzeża Morza Śródziemnego oraz w północno-zachodnich i południowo-zachodnich Chinach, szczególnie w regionie Ili w Xinjiangu. Olejek eteryczny pozyskiwany z kłosów kwiatowych ma pachnący i bogaty aromat, dzięki czemu jest ważnym naturalnym zapachem o działaniu odstraszającym owady, dezodoryzującym, antybakteryjnym, uspokajającym, hipnotycznym i łagodzącym stres. Metody ekstrakcji olejków eterycznych obejmują tradycyjne tłoczenie, destylację z parą wodną i ekstrakcję rozpuszczalnikami organicznymi, a także późniejsze metody, takie jak ekstrakcja rozpuszczalnikiem wspomagana ultradźwiękami i ekstrakcja nadkrytycznym CO2. Jednakże metody te zazwyczaj mają ograniczenia, takie jak niskie szybkości ekstrakcji, znaczne straty składników aktywnych lub wysokie koszty produkcji. Na przykład tłoczenie zapewnia niski stopień ekstrakcji olejku eterycznego i jest podatne na zanieczyszczenie stałymi surowcami podczas przetwarzania. Chociaż ekstrakcja rozpuszczalnikami organicznymi i opracowana ekstrakcja rozpuszczalnikami wspomagana ultradźwiękami mogą zmaksymalizować ekstrakcję olejków eterycznych, powodują one pozostałości rozpuszczalników organicznych i negatywnie wpływają na jakość olejków eterycznych. Ekstrakcja nadkrytycznym CO2 pozwala uzyskać wysokiej jakości olejki eteryczne, ale wymaga zaawansowanej technologii i znacznych inwestycji w sprzęt. W porównaniu z innymi metodami destylacja z parą wodną jest prosta, łatwa w obsłudze i tania, pozwala uzyskać wysokiej jakości olejki eteryczne, co czyni ją najczęściej stosowaną metodą. Jednakże, ze względu na długi czas działania, destylacja z parą wodną może łatwo spowodować rozkład termiczny lub hydrolizę wrażliwych na ciepło i łatwo ulegających hydrolizie związków w olejku eterycznym, co powoduje utratę składników aktywnych.

Istniejące procesy ekstrakcji olejku lawendowego, w tym te z wykorzystaniem ultradźwięków, mają wady, takie jak wysokie koszty produkcji, znaczne straty składników aktywnych, uciążliwe procesy i pozostałości rozpuszczalników organicznych. Aby rozwiązać te problemy, zaproponowano bezpieczną, prostą i skuteczną metodę.

Metoda ta wykorzystuje kawitację i mechaniczne działanie ultradźwięków w celu zwiększenia prędkości dyfuzji molekularnej, przyspieszając przenikanie wody do komórek i tkanek roślinnych, ułatwiając w ten sposób ekstrakcję olejku eterycznego.

Metodę realizuje się w następujących etapach: Umieść surowiec lawendowy, sproszkowany do wielkości oczek 20-100, w urządzeniu ekstrakcyjnym. Dodać roztwór soli nieorganicznej o ułamku masowym substancji rozpuszczonej 0,1–4% (5–30:1). Wykonaj wzmocnienie ultradźwiękowe przez 0,2-1,5 godziny. Po wzmocnieniu destylować z parą wodną przez 0,5-2 godziny. Oddzielić destylat, aby otrzymać olejek eteryczny.

Optymalna wielkość cząstek surowca lawendowego to 40-60 mesh.

Sól nieorganiczna to jeden lub więcej spośród KCl, K2SO4, NaCl, Na2SO4, MgCl2, MgSO4, CaCl2 i CaSO4.

Udział masowy substancji rozpuszczonej w dodanym roztworze soli nieorganicznej wynosi korzystnie 0,5-2%.

Stosunek cieczy do substancji stałej roztworu soli nieorganicznej do surowca lawendowego korzystnie wynosi 10-20:1.

Czas wzmocnienia ultradźwiękowego podczas operacji wynosi korzystnie 0,25-1 godziny.

Zalety i efekty: Kawitacja i mechaniczne działanie ultradźwięków zwiększają szybkość dyfuzji molekularnej, przyspieszając przenikanie wody do tkanek komórek roślinnych, co jest korzystne dla ekstrakcji olejków eterycznych. Wynalazek rozwiązuje problem długotrwałej pracy w wysokich temperaturach podczas destylacji z parą wodną, ​​co łatwo prowadzi do rozkładu termicznego lub hydrolizy związków wrażliwych na ciepło i łatwo hydrolizowanych składników olejku eterycznego. Eliminuje także problem pozostałości rozpuszczalnika po ekstrakcji rozpuszczalnikiem organicznym i wysokie koszty inwestycyjne ekstrakcji płynem nadkrytycznym.

Szybkość ekstrakcji jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku tradycyjnej destylacji z parą wodną.

Olejki eteryczne ekstrahowane z kwiatów lawendy lub łodyg i liści lawendy mogą być stosowane w kosmetykach, dodatkach do żywności, sterylizacji i konserwacji.