Ултразвукова екстракция ванилия – Нетермичен метод
- Ваниловият екстракт е ароматен разтвор, извлечен от ваниловишута в разтвор на етанол и вода.
- За да се произведе високо качество ванилин като аромат, аромат и ароматизиращи компоненти, е необходима ефективна, но мека екстракция техника за предотвратяване на разлагане.
- Ултразвуковата екстракция е мек метод за екстракция, който дава високи добиви на ванилин в много кратък период на екстракция.
Високопроизводителните ултразвук за високо качество ванилин екстракти
Като втората-най-скъпата подправка след шафран, производството на ванилия изисква ефикасен метод за екстракция, който предотвратява влошаването на ценните етерични масла. Ултразвукова екстракция е добре позната и установена като мек, не-термичен, все още високо ефективен метод за освобождаване на биоактивни съединения от растителен материал. Ултразвукова екстракция се основава на феномена на акустична кавитация, което е чисто механично лечение. Това прави ултразвук Предпочитаният метод за изолиране на чувствителни биоактивни съединения като аромати съединения и етерични масла, например ванилин, полифеноли, или антиоксиданти от растителни продукти.
Предимства на ултразвуков ванилия екстракция
- Превъзходна доходност
- Висока скорост на екстракция – в рамките на минути
- Високо качество екстракти – Леко, без топлинна
- Зелени разтворители (напр. вода/етанол)
- рентабилен
- Удобна и безопасна експлоатация
- Ниски инвестиционни и оперативни разходи
- 24/7 операция при тежкотоварни
- Зелен, екологичен метод
Ултразвукова екстракция ванилия – в пакетен или непрекъснат поток режим
Партида: Процеси ултразвукови екстракция могат да се експлоатират като прости партиди процеси или като вградено лечение, където средата се захранва непрекъснато чрез ултразвуков реактор поток.
Пакетна обработка е лесна процедура, където извличането се извършва много по партида. Hielscher ултразвук предлага ултразвукови процесори за малки до големи партиди, т. е. 1L до 120L.
За обработка на партиди от 5 до 10 l препоръчваме UP400St (400W, видео по-долу) със сонотрод S24d22L2D.
За обработка на партиди с приблизително 120L препоръчваме UIP2000hdT (2kW, снимка дясна колона в горната част) със ултразвуков RS4d40L4.
Соникатор UIP2000hdT за ботаническа екстракция в партида от 120L
Ултразвукова екстракция на растителни продукти с ултрасоникатор UP400St
За обем приблизително 8L/min, препоръчваме UIP4000hdT (4kW, PIC. дясно) с ултразвуков RS4d40L3 и херметизиране поток-клетъчна FC130L4-3G0
Казус за екстракция ултразвукова ванилия
(2009) сравнява ултразвуково с помощта на екстракция (ОАЕ) и Сокслет екстракция. Изследванията потвърдиха, че ултразвукова екстракция засилва освобождаването на ванилин значително в сравнение с екстракция на Сокслет. Трябва да се изисква работна температура на Сокслет от 95 ° c, разтворител: разтвор от 66.67 ml/g и време за екстракция от 8hrs, което води до освобождаване на около 180 ppm ванилин. Ултразвук с помощта на екстракция (ОАЕ) изисква само 1hr да се освободи прибл. 140ppm ванцилин, като се използва един и същ разтворител: съотношение разтвор при стайна температура.
(2013) сравнява ефективността на екстракция ванилин с помощта на 100W сонда тип ултрасоникатор (напр. UP100H), ултразвукова вана, и баня с топла вода. Изследователите заключи, че сондата тип ултрасоникатор е мощен инструмент за извличане поради своята висока интензивност ултразвуков. Ето защо, сонда тип ултрасоникатор надмина алтернативни методи за екстракция чрез даване на подобни/или по-високи добиви на ванилин екстрахира в значително по-кратко време за екстракция и по-малко разтворител (т. е. етанол) консумация.
Сравнението на трите метода на екстракция – ултразвукова сонда, ултразвукова вана, екстракция гореща вода баня – показа, че ванилин екстракция е най-ефективно за сонда-ултразвук с помощта на 40% етанол (v/v) при температура на околната среда от 30 ° c и време на екстракция на 1 ч. Екстракцията на водната баня изисква 50% етанол (v/v) концентрация при 56 ° c за 15hrs.
UIP4000hdT – 4kW ултразвуков аспиратор за непрекъснато вградено лечение.
Ултразвуково оборудване за екстракция с висока производителност
Hielscher ултразвук е специализирана в производството на Високопроизводителните ултразвукови процесори за производство на висококачествени екстракти от растителни продукти.
Широкият продуктов портфейл на Hielscher варира от малки, мощни лабораторни ultrasonicators до стабилни пейка-отгоре и напълно индустриални системи, които доставят ултразвук с висока интензивност за ефективно извличане и изолиране на биоактивни вещества (напр. Кверцетин, Кофеин, Куркуминът, терпени и т. н.). Всички ултразвукови устройства от 200W да се 16 000 w разполагат с цветен дисплей за цифрово управление, интегрирана SD карта за автоматично записване на данни, дистанционно управление на браузъра и много други лесни за използване функции. Синизсиндите и потоците на потока (частите, които са в контакт със средата) могат да бъдат автоклависти и са лесни за почистване. Всички наши ultrasonicators са построени за 24/7 работа, изискват ниска поддръжка и са лесни и безопасни за работа.
Цифровият цветен дисплей позволява удобен за потребителя контрол на ултрасоникатор. Нашите системи са способни да доставят от ниски до много високи нива на усилване. За екстракция на полифеноли и други биоактивни съединения като ванилин, ние предлагаме специални ултразвукови синсинсинди (известни също като ултразвукови сонди или рога), които са оптимизирани за разумно изолиране на висококачествени активни вещества. Здравината на ултразвуковата екипировка Hielscher позволява 24/7 операция при тежкотоварни и в взискателни среди.
Точният контрол на ултразвукови параметри на процеса осигурява възпроизводимост и процес стандартизация.
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:
| Партида том | Дебит | Препоръчителни Devices |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200 ml / мин | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400 ml / мин | Uf200 ः т, UP400St |
| 00,1 до 20L | 00,2 до 4 л / мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
| п.а. | 10 до 100 L / мин | UIP16000 |
| п.а. | по-голям | струпване на UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитай ни!
Висока мощност ултразвукови процесори от лаборатория за пилот и промишлен мащаб.
Позоваването литература /
- Велес Суаза, Каталина (2016): Optimization of an analytical approach based on high-performance liquid chromatography for the characterization of a natural vanilla extract. Thesis, Universitaria Lasallista, 2016.
- (2009): екстракция на ванилин от ванилия капсули: сравнение проучване на конвенционален Сокслет и ултразвук с помощта на екстракция. Вестник на хранително-вкусовата техника 93, 2009:421 – 426.
- (2013): подобрена екстракция на ванилин 4-хидрокси-3-метоксибензалдехид от излекувани Ванилия Фасул с помощта на ултразвук-асистирана екстракция: сравнение на ултразвукова помощ и гореща вода баня екстракция.
- К. Шиха Оджа, Рамон Аснар, Колм О'Донъл, Бриджеш К. Тивари (2020): Ултразвукова технология за извличане на биологично активни молекули от растителни, животински и морски източници. TrAC Тенденции в аналитичната химия, том 122, 2020.
Факти заслужава да се знае
Работният принцип на ултразвукова екстракция
Прилагането на интензивни ултразвукови вълни до течна среда води до кавитация. Феноменът на кавитация води локално до екстремни температури, натиск, нива на нагряване/охлаждане, диференциали налягане и високи сили на срязване в средата. Когато кавитация мехурчета импилирам на повърхността на твърди вещества (като частици, растителни клетки, тъкани и т. н.), микро-струи и интеркуларна сблъсък генерират ефекти като повърхностно пилинг, ерозия и разбивка на частиците. Освен това, имплозията на кавитация мехурчета в течни медии създаване на макро-турбуленции и микро смесване.
Фиг. 1: създаване на стабилни и преходни кавитация мехурчета.
а) изместване, б) преходна кавитация, в) стабилна кавитация, г) налягане
[адаптиран от Santos и Ал. 2009]
Ултразвуково облъчване на растителен материал фрагменти матрицата на растителните клетки и подобрява хидратацията на същото. Chemat et al (2015) заключи, че ултразвукова екстракция на биоактивни съединения от растителни продукти е резултат от различни независими или комбинирани механизми, включително фрагментиране, ерозия, Тези ефекти нарушават клетъчната стена, подобряване на масово прехвърляне чрез бутане на разтворителя в клетката и смучене фитосъединение зареден разтворител навън, и да се осигури течно движение чрез микро смесване.
Ултразвукова екстракция от растителни клетки: микроскопичната напречна секция (TS) показва механизма на действия по време на ултразвукова екстракция от клетки (увеличение 2000x) [ресурс: Vilkhu и Ал. 2011]
Ултразвукова екстракция постига много бързо изолиране на съединения-надизпълнящите конвенционални методи за екстракция в по-кратък процес време, по-висок добив, и при по-ниски температури. Като леко механично лечение, ултразвук с помощта на екстракция избягва термично разграждане на биоактивни компоненти и превъзхожда в сравнение с други техники като конвенционален екстракция разтворител, хидродестилация, или Сокслет екстракция, които са известни за унищожаване на топлинно чувствителни молекули. Поради тези предимства, ултразвукова екстракция е предпочитаната техника за освобождаването на температурни чувствителни биоактивни съединения от растителни продукти.
Ванилин
Ванилията е ценен вкус, който може да бъде извлечен от орхидеи от рода Vanilla, главно от мексиканските видове, плоска ванилия (V. planifolia). Уникално ароматизираните съединения на ваниловата орхидея се намират в плодовете, които са резултат от опрашването на цветето. Тези семенни шушулки са приблизително 1/3 х 6 инча, с кафявочервен до черен цвят, когато узреят. Вътре в тези шушулки е мазна течност, пълна с малки семена. Както шушулката, така и семената се използват за производството на ванилин.
Въпреки че ванилин е основният аромат съединение в растението ванилия, чист ванилия екстракт съдържа няколко стотин допълнителни вкусови съединения, които допринасят за неговия комплекс, дълбок вкус.
Ванилов същност се проявява в две форми, а именно истински ванилин същност от ванилия сеитби и промишлено синтезира ванилин. Истинският екстракт от семена е сложна смес от няколкостотин различни съединения. Химичното съединение ванилин – 4-хидрокси-3-метоксибензалдехид – е основният фактор, допринасящ за характерната миризма и аромата на истинската ванилия и е основният ароматен компонент на сушени Ванилия Фасул. Освен ванилин, може да има и други химични съединения като ацеталдехид, оцетна киселина, фурфурол, хексацианова киселина, 4-хидроксибензалдехиде, евгенол, метил циканат и изомаслена киселина, които допринасят за сложния аромат на ванилия.
Видове ванилия
Бърбън ванилия или бърбън-Мадагаскар ванилия се произвежда от V. плановфолиа растения, които растат на Индийския океан острови като Мадагаскар, Коморски острови, и Реюнион, преди това кръстен Ил бърбън. Терминът “Бърбън ванилия” описва също отличителния аромат на ванилия, получен от V.
Мексиканска ванилия, извлечена от родния V. планфолиа, се произвежда в много по-ниски количества. Мексиканска ванилия е известен и пуснати на пазара като ванилия от земята на произхода си, тъй като растението V. планфолиа е роден в Мезотамерика.
Таитанската ванилия идва от Френска Полинезия, произведена от фабрика за зеленчуци. Генетичният анализ показва, че този вид е вероятно сорт от хибрид на V. планфолиа и V. Одата.
Западна индийска ванилия е изработена от V. помпона, която се отглежда в Карибите и Централна и Южна Америка.