Ultrasonični ekstrakciju kofeina

Upotreba ultrazvuka je efikasna metoda za ekstrakciju kofeina i drugih aktivnih spojeva iz kafe. Moćan ultrazvučni uređaji pomoći procesu ekstrakcije dok maksimiziranje prinosa i skraćivanje vremena za obradu.

Coffee - napravljen od prženih zrna kafe – je vrlo popularan napitak koji se u svijetu troši. Pored njegovog uticaja vitalizira ukoliko se konzumira kao stimulans piće, jedinjenja kafe su od interesa za prehrambenu, farmaceutsku (npr boli ublažavanje) i kozmetičkoj industriji koji se koristi kao vrijedan aditiva u raznim proizvodima. Ovo se posebno odnosi na kofein (1,3,7-trimetilksantin) i antioksidanata, koji su poznati po svojim pozitivne efekte na ljudsko zdravlje. Kafa sadrži, između ostalog, fenolne diterpenes kao što su cafestol i kahweol, i askorbinske kiseline, koji su poznati po svojoj antioksidativnu aktivnost. Epidemiološke studije ukazuju na to da sastojci kave može imati preventivni učinak na nekoliko hroničnih bolesti, uključujući i dijabetesom tipa 2, Alzheimerove bolesti, Parkinsonove bolesti, i bolesti jetre kao što su ciroza i hepatocelularni karcinom.
Ultrazvuk je poznati i dokazani alat za različite aplikacije u različitim industrijama. Vrlo uspješnu primjenu je ultrazvučni Ekstrakcija. Na taj način, ultrazvučni efekte kavitacije na materijalu ćelija izaziva ćelije poremećaja i oslobađanje intracelularnog stvar.

High Power Ultrazvuk

Da bi se osigurala lakše razumijevanje ultrazvuka uz pomoć postupka ekstrakcije, moraju objasniti učinak ultrazvuka u tečnosti.
ultrazvuk – uveden u tečnosti – izaziva lokalno vrlo ekstremne efekte. Kada soniciraju tečnosti u visokim intenzitetima, zvučni talasi koji se propagiraju u tečnim medijima rezultiraju izmenama ciklusa visokog pritiska (kompresije) i niskog pritiska (retka dejstva), sa stopama u zavisnosti od frekvencije. Tokom ciklusa niskog pritiska ultrazvučni valovi visokog intenziteta stvaraju male vakuumske mjehuriće ili praznine u tečnosti. Kada mehurići postignu zapreminu na kojoj više ne mogu da apsorbuju energiju, oni se nasilno srušavaju tokom ciklusa visokog pritiska. Ovaj fenomen se naziva kavitacija. Tokom implozija vrlo visoke temperature (cca. 5,000K) i pritisaka (cca. 2,000atm) se donose na lokalnom nivou. Urušavanja kavitacije mjehur također rezultira tečnim mlazove do 280m / s brzina. [Suslick 1998] Po ovim ekstremnim snagama sonolysis dogodi, ćelijske zidove su prekinuta, a intracelularni materijal se vadi.

Ultrazvučno izduženje je jeftina, jednostavna i efikasna alternativa u poređenju sa konvencionalnim tehnikama ekstrakcije. Glavne prednosti ultrazvuka u ekstrakciji čvrstim tečnostima uključuju povećanje prinosa ekstrakcije i bržu kinetiku. Ultrazvučna ekstrakcija je često korišćena tehnika za ekstrakciju biljnih materijala pomoću tečnih rastvarača i dokazana je za brz i potpun proces ekstrakcije u poređenju sa tradicionalnim metodama, jer je površina između čvrste i tečne faze značajno veća zbog prekida ćelije i disperziju čestica.
Korišćenjem sonication takođe se može smanjiti radna temperatura, omogućavajući ekstrakciju komponenti osjetljivih na temperaturu. U poređenju sa drugim novim tehnikama ekstrakcije, kao što je ekstrakcija pomoću mikrotalasa, ultrazvučni aparat je jeftiniji i njen rad je lakši. Osim toga, ekstrakcija pomoću ultrazvučne pomoći može se koristiti sa bilo kojim rastvaračem, kao što je Soxhlet ekstrakcija, za ekstrakciju širokog spektra prirodnih jedinjenja. [Wang et al. 2006] Ukoliko je potrebno, dostupni su sistemi protiv eksplozije za kapacitete industrijskog procesa.
Znatan prednost ultrazvuka je utjecaj na najvažnijih parametara obrade: amplituda, vrijeme, temperatura, pritisak, i viskoznosti. Na taj način, proces ekstrakcije može se optimizirati kako bi se osiguralo da je struktura ekstrakta ne oštetiti.

Ultrazvučno Vađenje Coffee spojevi

Ultrazvuk-ekstrakcije je uobičajena metoda se koristi za izoliranje bioaktivnih tvari iz biljnog materijala [Dong et al. 2010]. Što se tiče zrna kafe, kofein i antioksidans fenola može biti najvredniji jedinjenja za ekstrakciju zbog njihove široke primjene u farmaceutskoj i prehrambenoj industriji. Ali i flavonoidi, hlorogene kiseline i protocatechuic kiseline su odlomci koji se koriste kao aditivi.
Koristeći tradicionalne metode ekstrakcije, kao što su ekstrakcija tečnosti i tečnosti u rastvaračima, uobičajeno se povećava efikasnost ekstrakcije s povećanjem temperature ekstrakcije. To uzrokuje često oštećenja i kvalitetan gubitak ekstrakta, jer temperatura utiče na stabilnost fenolnih jedinjenja.
Ekstrakcija čvrste tečnosti uz pomoć ultrazvuka pokazana je kao efikasna i ekstrakcija koja štedi vreme. Veoma moćne ultrazvučne sile obezbeđuju potrebnu energiju za ekstrakciju, tako da su manje ili čak ni neophodni rastvarači. Temperatura može biti dobro kontrolisana, jer se reaktor sijaličnog šaržera ili protočnih ćelija može efikasno ohladiti (ili zagrijati ako je potrebno). Za postupke ekstrakcije sa rastvaračima, Hielscher Ultrasonics obezbeđuje ATEX i FM sertifikovane ultrazvučne sisteme protiv eksplozije.
Zbog intenzivnih sila izvlačenja ultrazvuka, takođe već iskorišteno kafo (otpad kafe) je i dalje sirovina bogata ekstrakcionim jedinjenjima. Kako je otpadni materijal za kafu jeftin i dostupan u velikoj količini, to je idealna sirovina za ekstrakciju preostalih aktivnih jedinjenja. Iako je sadržaj kofeina i drugih komponenata u otpadu kafe manji nego u neiskorišćenom prahu za kafu, još uvek ostaje i može se izvući. Da bi se ova jedinjenja oslobodila sa zemljišta za kafu, poseban je značajan uticaj na parametre prerade. Ultrazvuk visoke snage može izdvojiti velike količine aktivnog jedinjenja u kratkom vremenu obrade.

ekstrakciju kofeina

Kofein može tvrditi najčešće konzumira stimulans. Kao kofein ne samo da konzumira pijenjem pivo kava, ekstrakt kofeina koristi se u industriji za liječenje drugih proizvoda sa kofeinom kao aditiv. Time postaje moguće stvoriti jače kave ili formulirati bezalkoholnih pića (npr cola), energetska pića ili drugih prehrambenih (npr čokolada).
Ali kofein se ne koristi samo kao aditiv u Hrana proizvodnja, to je važan aktivne komponente u farmaceutski kao dobro. Uobičajena primjena ekstrakta kofeina je npr aditiva u lijekovi za glavobolju i migrene ili bol za ublažavanje.
Da biste izdvojili kofein, glavni alkaloid u kafi, ultrasonication je prikladan način. Wang i njegove kolege [Wang et al. 2011] je utvrdio da je samo kratko vrijeme ekstrakcije potrebno da se postigne zasićeni država, ako se koristi ultrasonication. To znači da ultrazvuk veoma efikasan i tehnika za uštedu vremena za sticanje kofeina.

Caution: Video "duration" is missing

Aromatičnog i okus jedinjenja

Nestabilnom jedinjenja kafa su najvredniji dio pečene zrna kafe i prenosi kafa svoj jedinstveni okus i miris. Kvalitet instant kafe može se značajno poboljšati dodatkom aroma-apsorbira kafu ulja u prah kave.
Studija Poređenja radi, ispituju ekstrakciju fenolnih spojeva iz jagoda, pokazalo je da ultrazvučna ekstrakcija uzrokuje manje degradaciju fenola i mnogo brži proces ekstrakcije u odnosu na druge metode ekstrakcije uključujući i kruto-tekuće, podkritičnih voda i način mikrovalna-pomoć. [Herrera et al. 2005]
Studija Wang i njegove kolege [Wang et al. 2011] pokazuje da niske frekvencije, visoka ultrazvuk moć je efikasniji za vađenje okusa kave. Posebno za 4-Tridecanone i 2-metoksi-3-Methylpyrazine, pronašli su ultrazvučne ekstrakcije lakše i efikasnije tehnike dobivanja vrlo visoke prinose ekstrakcije. Nadalje, pokazalo se da je temperatura mora biti pod kontrolom kao komponente ukus kave su vrlo nestabilna na visokim temperaturama. Postigli su dobre rezultate ekstrakcije u temperaturnom području između 35 ~ 65 ° C pod relativno kratko vrijeme ultrazvučnog zračenja.

ekstrakcija Tea

Rezultate koje je postigla ultrazvučno ekstrakcije su pogodni za ekstrakciju čaja jedinjenja (npr zeleni čaj lišća). Studija koju Xia et al. pokazali značajno veći sadržaj čaj polifenola, amino kiseline i kofeina u ultrazvučno tretiranih čaj infuzije u odnosu na one dobivene konvencionalnim ekstrakcije. To rezultira poboljšanim rezultatima tokom organoleptički evaluacije koje se ispostavilo: senzorne kvalitet čaja infuziju s ultrazvučnim-ekstrakcije je bio bolji od onog čaja infuziju s konvencionalnim ekstrakcije. [Xia et al. 2005]