استخراج ستيفيا خالية من المذيبات مع الموجات فوق الصوتية

يستخدم الاستخراج التقليدي للمكونات الحلوة مثل ستيفيوغليكوسيدات من ستيفيا ريبوديانا مذيبات سامة. من أجل الحصول على منتج غذائي صحي وعالي الجودة ، يلزم استخدام طريقة استخراج خالية من المذيبات. تتجنب تقنية الاستخراج بالموجات فوق الصوتية استخدام المذيبات التي تحقق عوائد استخراج عالية جدا في وقت معالجة قصير. وبالتالي ، يتفوق استخراج ستيفيا بالموجات فوق الصوتية من خلال الكفاءة المتميزة والود البيئي.

مقتطفات صحية مع استخراج بالموجات فوق الصوتية

من المفترض أن تكون محليات ستيفيا منتجا مفيدا للصحة مصنوعا من أوراق عشب ستيفيا ريبوديانا بيرتوني وتستخدم كمحلي خال من السعرات الحرارية. الحلاوة ناتجة عن جليكوسيدات ثنائية التربينية أحلى بحوالي 300 مرة من السكروز.
يتكون محتوى الجليكوسيد من ستيفيا ريبوديانا بيرتوني من ستيفيوسيد (5-10٪) ، ريبوديوسيد أ (2-4٪) ، ريبوديوسيد ج (1-2٪) ، دولكوسيد أ (0.5-1٪) ، ريبوديوسيد ب ، ريبوديوسيد د ، وريبوديوسيد ه. على عكس الجليكوسيدات الأخرى ، يتميز rebaudiana A بعدم مرارة. لذلك ، rebaudiana A هو المركب الأكثر استهدافا من أوراق ستيفيا. استخراج بالموجات فوق الصوتية يساعد على استخراج ستيفيوسيدس و rebaudiosides عالية النقاء. استخراج بالموجات فوق الصوتية من جليكوسيدات ستيفيول يمكن تنفيذها بسهولة في الماء ويعطي غلة عالية بمعدل استخراج مرتفع للغاية. نسبيا انخفاض درجة حرارة الاستخراج بين 60 درجة مئوية و 80 درجة مئوية لطيف بحيث يتم منع تدهور المستخلصات.

منذ الموافقة على ستيفيا كمحلي ، زاد الطلب على السكر الطبيعي ، بديل خال من السعرات الحرارية بشكل كبير. لتوفير منتجات ستيفيا المطلوبة ، يجب توسيع قدرات الإنتاج التجاري. الموجات فوق الصوتية هي طريقة مجربة ل تكثيف الاستخراج.

مزايا استخراج بالموجات فوق الصوتية:

• خالية من المذيبات ، على سبيل المثال في الماء
• عوائد أعلى
• معدلات استخراج عالية
• توفير الوقت
• توفير التكاليف
• آمن
• صديقة للبيئة
• معالجة الدفعات أو المعالجة المضمنة

استخراج ستيفيا بالموجات فوق الصوتية: نتائج البحث

قارن Carbonell-Capella et al. (2016) تقنيات الاستخراج المختلفة لاستخراج ستيفيوسيدس وريبوديوسيدات. تم الحصول على أعلى استرداد لستيفيوسيد باستخدام الاستخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام UP400S (انظر الصورة اليسرى) باستخدام الماء كمذيب ، حيث كان أعلى 3.5 مرة مقارنة بطريقة الانتشار التقليدية ، و 1.5 مرة أعلى من عينات ستيفيا الأرضية. في هذه الدراسة ، تم تعليق أوراق ستيفيا (6 جم) في الماء (180 جم) عند 208 درجة مئوية بنسبة صلبة / سائلة تبلغ 1:30 (وزن / وزن). تم إجراء استخراج بالموجات فوق الصوتية باستخدام معالج بالموجات فوق الصوتية UP400S (Hielscher GmbH ، ألمانيا)، تعمل بتردد 400 واط و kHz 24. بالنسبة للتجارب ، قام فريق البحث في Carbonell-Capella بتعيين السعة بنسبة 100 ٪ ، مع وضع صوتنة مستمر. تم تركيب سونوترود H22 من التيتانيوم بقطر 22 مم وطول 100 مم من أجل إقران الموجات فوق الصوتية بالعينة. تم غمر المسبار في خليط يحتوي على 6 جم من أوراق ستيفيا معلقة في 180 جم من الماء أو الإيثانول / الماء (50٪) في قارورة زجاجية ضيقة العنق (سعة 1000 مل). تم غمر العينات في حمام تبريد لتجنب التسخين الناجم عن صوتنة وظلت درجة الحرارة دائما أقل من 50 درجة مئوية). إجمالي مدخلات الطاقة المحددة (W_{المواصفات}، بالكيلوجول/كجم) بضرب قدرة المولد (400 جول/ثانية) (الطاقة) في إجمالي مدة المعالجة (ثانية) مقسومة على كتلة المنتج (كجم). كانت طاقة الموجات فوق الصوتية 178 كيلو جول / كجم (ل t_لنا = 80 ثانية)
(راجع كاربونيل كابيلا وآخرون 2016)
قام Sic-Zlabur et al. ، (2015) بالتحقيق في استخراج جليكوسيدات ستيفيول جنبا إلى جنب مع المكونات الوظيفية الأخرى من أوراق ستيفيا وخلص إلى أن الاستخراج بالموجات فوق الصوتية هو تقنية صديقة للبيئة يمكن استخدامها لاستخراج المركبات الوظيفية من أوراق ستيفيا مع وقت معالجة أقصر بكثير واستهلاك أقل للطاقة مقارنة بالاستخراج التقليدي.

ليو وآخرون (2010) التحقيق في استخراج بالموجات فوق الصوتية من الكربوهيدرات الكلية من ستيفيا ريبوديانا بيرتوني. من أجل تعظيم محصول الكربوهيدرات الكلية من ستيفيا ريبوديانا بيرتوني ، تم استخدام ستيفيا من النوع LUYU-131 كعينات. تم استخدام منهجية سطح الاستجابة (RSM) لتحسين حالة الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية. أشارت النتائج إلى أن ظروف الاستخراج المثلى كانت درجة حرارة شفط تبلغ 68 درجة مئوية ، وقوة صوتية تبلغ 60 واط ، ووقت استخراج يبلغ 32 دقيقة. باستخدام الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية ، زيادة غلة المستخلصات بمعامل 1.5 عند انخفاض درجة حرارة الاستخراج (68 درجة مئوية) ووقت الاستخراج (32 دقيقة) تم تقصيره بشكل كبير مقارنة بوقت الاستخراج الكلاسيكي. كشف تحليل مكونات المستخلصات الخام أن الكمية النسبية من ريبوديوسيد أ زادت في المستخلصات بمساعدة الموجات فوق الصوتية مقارنة بالمستخلصات التي تم الحصول عليها عن طريق العملية الكلاسيكية ، وكانت المستخلصات بمساعدة الموجات فوق الصوتية جودة أفضل.
يؤكد Alupului and Lavric (2008) في دراستهما الكفاءة الفائقة لاستخراج ستيفيا بالموجات فوق الصوتية مشيرين إلى أن استخراج ستيفيوسيد المستحث بالموجات فوق الصوتية من ستيفيا ريبوديانا يؤدي إلى تحسين الإنتاجية مقارنة بالنقع التقليدي بمائتي مرة وأيضا وقت علاج أقل. (راجع Alupului A.، Lavric V.، 2008)

المعالجة اللاحقة بالموجات فوق الصوتية لستيفيوسيدس

الموجات فوق الصوتية هي طريقة موثوقة للخلط ، مزج و التجانس، لذلك غالبا ما يستخدم الموجات فوق الصوتية أثناء صياغة وتركيب المنتج النهائي. عندما يجب إذابة مستخلص ستيفيا في سائل ، فإن الموجات فوق الصوتية هي تقنية سريعة وفعالة لإعداد مزيج متجانس – بغض النظر عن اللزوجة. الموجات فوق الصوتيه حل يسمح بإعداد حلول مشبعة للغاية وحتى مفرطة التشبع.

أنظمة الاستخراج بالموجات فوق الصوتية

مجموعة منتجات Hielscher تحصل على تغطية – سواء كنت ترغب في استخراج أحجام أصغر ومتوسطة الحجم للتحليل والبحث أو لاستخراج على نطاق إنتاج تجاري كبير. لدينا مجموعة من الموجات فوق الصوتية تشمل أجهزة مختبر بالموجات فوق الصوتية, أنظمة الطاولة ل R&D والمصانع التجريبية وكذلك الصناعية عالية الطاقة بالموجات فوق الصوتية أنظمة مع ما يصل إلى 16000 واط لكل وحدة واحدة ، والتي يمكن تجميعها بسهولة وحاويات. لدينا مجموعة واسعة من الموجات فوق الصوتية اكسسوارات مثل Sonotrode وخلايا التدفق والمفاعلات والمعززات يسمح بالتكوين الأمثل لنظام المطابقة تماما لاحتياجات عملائنا.

استثمار

تم تصميم جميع أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher ل 24/7 التشغيل يعني أن معداتنا تسمح بعائد سريع على الاستثمار (دوروا). Alupului et al. (2009) وجدت خلال بحثهم أن حقيقة التبرير الاقتصادي لتطبيق الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة باعتبارها نسبيا تكلفة منخفضة طريقة لا ينبغي إهمالها. علاوة على ذلك استخراج بالموجات فوق الصوتية هي تقنية مقنعة بسبب استخدام بسيط وكبير كفاءة.