Ултразвуково производство на ароматни съставки
Ултразвуковата екстракция на вкус е високоефективен и устойчив процес, който увеличава добива, като същевременно значително намалява времето за обработка. Използвайки безопасни, зелени разтворители, ултразвуковата технология предлага метод за зелена екстракция с подобрена енергийна ефективност, което я прави екологична алтернатива на традиционните техники за екстракция.
Растителни екстракти – Подобрено чрез Уникиране
Ултразвуковата екстракция е комерсиализирана техника за производство на висококачествени екстракти за храната & напитки, фармацевтична и козметична промишленост.
“С помощта на ултразвук пълната екстракция вече може да бъде завършена за минути с висока възпроизводимост, намалявайки консумацията на разтворител, опростявайки манипулацията и обработката, осигурявайки по-висока чистота на крайния продукт, елиминирайки последващата обработка на отпадъчните води и консумирайки само малка част от изкопаемата енергия, която обикновено е необходима за конвенционален метод на екстракция като екстракция на Сокслет, мацерация или дестилация по Клевенджър. Няколко класа хранителни компоненти като аромати, пигменти, антиоксиданти и други органични и минерални съединения са извлечени, анализирани и формулирани ефективно от различни матрици (главно животински тъкани, микроводорасли, дрожди, храни и растителни материали).” [Chemat et al. 2017]
Като лидер на пазара, Hielscher Ultrasonics е създала широка база от знания за процесите на ултразвукова екстракция, включително извличане на подправки, билки, цветя, плодове, зеленчуци за производство на аромати и аромати. Hielscher Ultrasonics е придобила задълбочени познания за извличането на различни растителни материали като кафе, шафран, грозде (вино)дъб Чаени листа, лавандула, мента, стевия, люти чушки, ванилия, какао, Листа на болдуси много други.
Процесите на ултразвукова екстракция могат да се извършват с почти всякакви разтворители като вода, алкохол, воден етанол, глицерин, масла, изопропанол, хексан, бензен и др.
За производство на аромати, аромати и активни компоненти, които ще се използват като съставки в храната & Напитките, фармацевтичната, козметичната и парфюмерийната промишленост, използването на неопасни, зелени разтворители като вода и алкохол са голямо предимство.
Промишлена инсталация на ултразвуков екстрактор UIP4000hdT за производство на растителни екстракти.
- ултразвук
- термоултразвук
- Мано-ултразвук
- термо-мано-ултразвук
- Ултразвуков Soxhlet (Sono-Soxhet)
- Ултразвукова свръхкритична екстракция
Ултразвуковият метод дава по-добра екстракция в сравнение с повечето конвенционални процеси на екстракция, например мацерация, по отношение на времето на процеса, по-висок добив, повече енергоспестяване, чистота, безопасност и качество на продукта. Особено по отношение на производството на храни, напитки и фармацевтични и козметични добавки, техниката на зелена ултразвукова екстракция е голямо предимство по отношение на безопасността на продукта.
Прозрачни ароматни емулсии
Емулсиите са често срещана добавка за функционализиране на храни и напитки по отношение на вкус, хранителна стойност и стабилност. Особено за формулирането на напитките чистотата е важен фактор, тъй като крайният продукт трябва да отговаря не само на качествени и хранителни стандарти, но и на оптични. За бистри напитки и храни това означава, че емулсионната добавка не трябва да пречи на целевата крайна цел за качество. По този начин прозрачната емулсия е по-лесна за обработка. Поради размера си, наноемулсиите са прозрачни и полупрозрачни (поне с просто око). Поради високата си кинетична стабилност, нисък вискозитет, висока прозрачност и висока стабилност срещу утаяване, кремообразуване, коалесценция и флокулация, те се използват широко като съставки.
Колкото по-голям е размерът на капката / частиците, толкова по-голяма непрозрачност се допринася за крайния продукт. За формулирането на бистри напитки използването на прозрачна емулсия с нано-капчици дава най-добри резултати. Ултразвуковата емулгиране позволява да се произвеждат W/O, O/W, обратни емулсии, както и двойни или многократни емулсии W/O/W с капчици в нанодиапазона (т.нар. миниемулсии, наноемулсии, ултрафини емулсии или субмикронски емулсии). Размерът на капката може да се регулира и контролира чрез ултразвукови параметри на процеса. Ултразвуковите уреди на Hielscher са прецизно управляеми за оптимални и възпроизводими резултати от процеса.
Ултразвукова екстракция от билки
Кликнете тук, за да прочетете повече за MultiPhaseCavitator!
Кликнете тук, за да прочетете повече за ултразвуковата емулгация!
Капсулиране на аромат с помощта на ултразвук
Използването на липозоми във фармацевтичните и хранителните продукти непрекъснато се увеличава. Липозомите могат да се използват като носители на активни молекули, например хранителни вещества и лекарства. Чрез ултразвук липозоми могат да се образуват чрез емулгиране на липидна/водна суспензия или чрез ултразвук на мултиламеларни везикули (MLV). Чрез процеса на ултразвукова емулсия липидните двуслоеве се разбиват на по-малки фрактури, така че тези парчета се образуват в малки униламеларни везикули (SUV), съставени от фосфолипиди. По време на процеса на ултразвук активните съставки могат да бъдат капсулирани в липозомите.
Кликнете тук, за да научите повече за ултразвуковото производство на липозоми!
Системи за ултразвукова екстракция
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите най-популярни системи за ултразвукова екстракция:
- Зелени разтворители
- По-висок добив
- по-кратко време за извличане
- Безопасност
- бърза възвръщаемост на инвестициите
- Ниски разходи
Ултразвукова свръхкритична екстракция
Свръхкритична течност и свръхкритична екстракция на CO2 са една от най-важните техники за екстракция, когато става въпрос за производство на аромати и аромати.
Свръхкритичният въглероден диоксид е селективен разтворител с регулируема плътност. Неговата селективност и мощност на разтворителя зависи от променливата плътност, която може да бъде повлияна от налягането и температурата.
Чрез комбиниране на свръхкритична екстракция с ултразвук става възможно да се използват хранителни разтворители като алкохол или вода и все пак да се постигнат високи скорости на екстракция и високи добиви.
Използвайте формуляра по-долу, за да получите повече информация за нашите системи за ултразвукова екстракция и техните приложения!
Гледайте във видеото по-долу сравнение на ултразвукова екстракция срещу конвенционална мацерация на пресни листа от ребра във вода. Уникирането не само произвежда мощно ребро за секунди, но и цветът на екстракта показва разлика в качеството. Докато ултразвуковият екстракт има наситено зелен цвят, 20-дневният мацериран екстракт има кафеникав цвят, който сочи към окислително разграждане на биоактивните съединения.
Наситеният зелен цвят на ултразвуковия екстракт от ребра подчертава превъзходната ефективност на ултразвуковата технология при производството на екстракт от пълен спектър. Ултразвуковата ботаническа екстракция е по-бърза, по-мощна и по-ефективна. Високоефективната ултразвукова екстракция с UP200Ht произвежда екстракт от ребра с пълен спектър.
Литература / Препратки
- Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
- Djenni, Z.; Pingret, D.; Mason, T.J.; Chemat, F. (2013): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Anal. Methods 6, 2013. 1229-1233.
- Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
- Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Fine, Frédéric; Carré, Patrick; Tostain, Sylvain; Chemat, Farid (2016): Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry (2016), Vol. 31. 319-329.
- Šic Žlabur, J.; Voća, S.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Dujmić, F.; Rimac Brnčić, S. (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of functional ingredients from Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Int. Agrophys. 29, 2015. 231-237.
Повече за ултразвуковата екстракция
Ултразвуковата екстракция е добре познат и надежден метод за производство на екстракти от различни растителни суровини. Ултразвукът с висока мощност увеличава преноса на маса между суровината и разтворителя, като изтласква разтворителя в клетъчната структура и го промива със скорост от около 20 000 пъти в секунда (при 20kHz). Доказано е, че сондирането е много мек, но много ефективен метод – създаване на по-високи добиви и екстракти с по-високо качество за по-кратко време за обработка!
Следните материали вече са много успешно извлечени чрез ултразвук:
подправки: шафран, люти чушки (напр. капсаицин), джинджифил, канела, ванилин / ванилия, розмаринова киселина, градински чай, розмарин, майорам, босилек и др.
билки: мента, чайове (напр. черен, зелен, Pai Mu Tan, жасмин, ройбос, меден храст), мента, стевия, канабис и др.
цветя: лавандула, пачули, иланг-иланг, роза и др.
Плодове и зеленчуци: вино, грозде/гроздови семки, кафе, какао, маслини, портокалова/портокалова кора, домат, семена от гуарана, маслодайни семки (бадеми, соя, семена от папая, ленено семе, слънчоглед, рапица), кора от нар, спанак, черница, корени и др.
Микроорганизми: водорасли, спирулина, микроводорасли (микроводорасли Nannochloropsis spp, микроводорасли Nannochloropsis oculata, микроводорасли Dunaliella salina), Synechococcus sp. цианобактерии, дрожди Xanthophyllomyces dendrorhous, дрожди Trichosporon oleaginosisus, маслодайна гъба, гъба Cordyceps sinensis
Целевите екстракти, които се получават чрез ултразвук, са етерични масла, витамини, липиди, протеини и фитокомплекси като феноли, антиоксиданти, полизахариди, олеорезини, естери, есенции, протеинови хидролизати, аминокиселини, сапонини, флавоноиди, алкалоиди (напр. морфин, кодеин, тебаин), пигменти/оцветители (каротиноиди, хлорофил, фикоцианин), антоцианини, лимонен, алантолактон, изоалантолактон и други активни вещества.
Относно зелената екстракция
Зеленият добив е фокусиран върху екологични и устойчиви методи. Следователно намаляването на потреблението на енергия в процеса, използването на алтернативни разтворители и възобновяеми естествени суровини са ключови фактори за екологосъобразния добив. Целта е да се осигури безопасен и висококачествен екстракт. За да получите безопасен висококачествен продукт, е важно да използвате алтернативни, рециклируеми и по-безопасни разтворители. Чрез намаляване на общата токсичност на процеса и крайните продукти, потребителите се възползват от по-здравословен и по-безопасен продукт, а производителите създават по-безопасна среда за преработка за своите служители.