Tecnologia d'ultrasons Hielscher

Ultrasonic extracció de vainilla – Un mètode no tèrmic

  • L'extracte de vainilla és una solució de sabor extractes de les beines de vainilla en una solució d'etanol i aigua.
  • Per produir vainillina d'alta qualitat com a aroma, sabor i component de fragància, es requereix una tècnica d'extracció eficient, però suau per evitar la descomposició.
  • Extracció per ultrasons és un mètode d'extracció mecànica lleu, que dóna rendiments alts de vainillina en un temps d'extracció molt curt.

Alta Ultrasonics d'alt rendiment per a extractes Vanillin d'alta qualitat

Com el segon més car espècies després de safrà, la producció de vainilla requereix un mètode d'extracció eficient, el que impedeix la degradació dels olis essencials valuosos. Extracció per ultrasons és ben coneguda i establerta com un mètode suau, no tèrmic, però molt eficient per alliberar els compostos bioactius de material vegetal. Extracció ultrasònica es basa en el fenomen de cavitació acústica, que és un tractament purament mecànic. Això fa que sonicació el mètode preferit per a l'aïllament de compostos bioactius sensibles, com ara compostos de sabors i olis essencials, per exemple, vainillina, polifenols, o antioxidants dels botànics.

Avantatges d'extracció ultrasònica de vainilla

  • Rendiment superior
  • Extracció d'alta velocitat – en qüestió de minuts
  • extractes d'alta qualitat – Mild, no tèrmica
  • Dissolvents verds (per exemple, aigua/etanol)
  • rendible
  • operació fàcil i segura
  • Baixa inversió i costos operatius
  • 24/7 operació sota l'obligació pesada
  • Mètode verd i ecològic

Ultrasonic extracció de vainilla – en mode batch o de flux continu

Configuració d'extracció de 8L UP400St agitadaLot: Processos d'extracció per ultrasons es poden operar com a processos de lots simples o com a tractament en línia, on el medi és contínuament alimentat a través d'un reactor de flux ultrasònic a través de.
El processament per lots és un procediment fàcil, on l'extracció es realitza molt per lot. Hielscher ultrasons ofereix processadors ultrasònics per a lots petits i grans, és a dir, 1L a 120L.
Per a la tramitació de lots de 5 a 10 l, es recomana la UP400St (400W, pic. esquerra) amb sonotrodo S24d22L2D.
Per a l'elaboració de lots d'uns 120L, es recomana la UIP2000hdT (2 kW, pic. dreta columna a la part superior) amb sonotrodo RS4d40L4.

2kW lot sonicació configuració per a l'extracció d'extractes d'herbes

120L extracció per lots ultrasònic de botànics amb UIP2000hdT i agitador

Sol · licitud d'informació




Tingueu en compte la nostra Política de privacitat.


Flux de pas: Per a grans volums i l'extracció a gran escala comercial, un flux de líquid continu s'alimenta a través d'un reactor ultrasònic, on la suspensió solvent/botànic està intensament sonicated.
Per a un volum aproximat de 8L/min., es recomana UIP4000hdT (4kW, pic. bé) amb sonotrodo RS4d40L3 i cèl·lula de flux pressurizable FC130L4-3G0

Estudi de cas d'extracció ultrasònica de vainilla

Jadhav et al. (2009) va comparar l'extracció assistida per ultrasons (UAE) i l'extracció Soxhlet. La investigació va confirmar que l'extracció ultrasònica intensifica l'alliberament de la vanil·lina significativament quan es compara amb l'extracció Soxhlet. El tractament Soxhlet requereix una temperatura de funcionament de 95 ° c, dissolvent: la ràtio de soluta de 66.67 ml/g i un temps d'extracció de 8hrs va resultar en l'alliberament aprox. 180ppm vanillin. L'extracció assistida per ultrasons (eau) va requerir que només 1h alliberés aproximadament 140ppm vainillina amb el mateix dissolvent: proporció de solut a temperatura ambient.
Rasoamandrary et al. (2013) va comparar l'eficiència de l'extracció de la vainillina utilitzant un ultrasonicador de tipus sonda de 100W (per exemple, UP100H), un bany d'ultrasons i un bany d'aigua calenta. Els investigadors van concloure que el ultrasonicador de tipus de sonda és una eina d'extracció de gran abast a causa de la seva ultrasònica d'alta intensitat. Per tant, el tipus de sonda ultrasonicador superat els mètodes d'extracció alternatius per donar similars/o majors rendiments de la vainillina extret en un temps d'extracció significativament més curt i menys dissolvent (és a dir, etanol) el consum.
La comparació dels tres mètodes d'extracció – sonda d'ultrasons, bany d'ultrasons, extracció de bany d'aigua calenta – va demostrar que l'extracció de la vainillina era més eficient per a la sonda de sonicació utilitzant 40% d'etanol (v/v) a temperatura ambient de 30 ° c i un temps d'extracció de 1h. L'extracció del bany d'aigua requeria un 50% d'etanol (v/v) de concentració a 56 ° c durant 15hrs.

UIP4000hdT 4kW processador ultrasònic de gran abast per a l'extracció

UIP4000hdT – 4 kW Extractor per ultrasons per al tractament continu inline.

Equip d'ultrasons per a l'extracció d'alt rendiment

Hielscher ultrasons està especialitzada en la fabricació de processadors ultrasònics d'alt rendiment per a la producció d'extractes d'alta qualitat de botànics.
Àmplia gamma de cartera de productes de Hielscher de petites i potents ultrasonicators de laboratori per a sistemes de sobretaula robustos i totalment industrials, que lliuren ultrasò d'alta intensitat per a l'extracció eficient i l'aïllament de substàncies bioactives (per exemple, Quercetina, Cafeïna, la curcumina, terpens etc.). Tots els dispositius ultrasònics de 200W a 16, 000W compten amb una pantalla de colors per al control digital, una targeta SD integrada per a la gravació automàtica de dades, control remot del navegador i moltes més característiques fàcils d'usar. Els Sonotrodos i les cèl·lules de flux (les parts, que estan en contacte amb el medi) poden ser autoclavats i són fàcils de netejar. Tots els nostres ultrasonicators estan construïts per a 24/7 operació, requereixen baix manteniment i són fàcils i segures d'operar.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsUna pantalla de color digital permet un control fàcil d'usar de l'ultrasonicador. Els nostres sistemes són capaços de repartir des de baix fins a molt altes amplituds. Per a l'extracció de polifenols i altres compostos bioactius com la vainillina, oferim Sonotrodos ultrasònics especials (també conegut com sondes ultrasòniques o banyes) que estan optimitzats per l'aïllament sensat de substàncies actives d'alta qualitat. La robustesa de l'equip ultrasònic de Hielscher permet 24/7 operació en servei pesat i en entorns exigents.
El control precís dels paràmetres de procés ultrasònic garanteix la reproductibilitat i l'estandardització de processos.
La següent taula dóna una indicació de la capacitat de processament aproximada de les ultrasonicators:

El volum de lot Velocitat de flux dispositius recomanats
1 a 500 ml 10 a 200 ml / min UP100H
10-2000 ml 20 a 400 ml / min UF200 ः t, UP400St
00,1-20 litres 00,2 a 4L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 a 10L / min UIP4000hdT
N. A. 10 a 100 L / min UIP16000
N. A. major raïm de UIP16000

Contacti amb nosaltres / Demana'ns!

Demanar més informació

Utilitzeu el formulari següent, si voleu sol·licitar informació addicional sobre l'homogeneïtzació d'ultrasons. Estarem encantats d'oferir-vos un sistema d'ultrasons que compleixi els vostres requisits.









Tingueu en compte que Política de privacitat.


Hielscher ultrasons fabrica ultrasonicators d'alt rendiment per a aplicacions sonoquímiques.

Processadors d'ultrasons d'alta potència de laboratori a escala pilot i industrial.

Literatura / Referències

  • Jadhav D. et al. (2009): extracció de la vainillina de les beines de vainilla: un estudi de comparació de la soxhlet convencional i ultrasò assistida per l'extracció. Revista d'Enginyeria alimentària 93, 2009:421 – 426.
  • Rasoamandrary N. et al. (2013): millora de l'extracció de la vainillina 4-hidroxi-3-methoxybenzaldehid de fesols curats de vainilla mitjançant extracció assistida per ultrasons: una comparació de assistida per ultrasons i l'extracció de bany d'aigua calenta.


Fets que cal saber

El principi de funcionament de l'extracció ultrasònica

L'aplicació d'ones ultrasòniques intenses a un medi líquid resulta en cavitació. El fenomen de cavitació condueix localment a temperatures extremes, pressions, les taxes de calefacció/refredament, diferencials de pressió i les forces de cisallament altes en el medi. Quan les bombolles de cavitació implosionen sobre la superfície de sòlids (com les partícules, les cèl·lules vegetals, els teixits, etc.), els micro-dolls i les col·lisions interparticlulars generen efectes com ara peeling superficial, erosió i descomposició de partícules. A més, la implosió de bombolles de cavitació en els mitjans líquids creen macro-turbulències i la micro-barreja.

Les bombolles de cavitació es poden diferenciar en bombolles estables i transitòries. (Feu clic per fer més gran!)

Fig. 1: creació de bombolles de cavitació estables i transitoris.
(a) desplaçament, (b) cavitació transitòria, (c) cavitació estable, (d) pressió
[adaptat de Santos et al. 2009]

Ultrasonic irraditació de fragments de material vegetal la matriu de cèl·lules vegetals i potencia la hidratació de la mateixa. Chemat et al (2015) concloure que l'extracció ultrasònica de compostos bioactius a partir de botànics és el resultat de diferents mecanismes independents o combinats, incloent la fragmentació, l'erosió, la capil·laritat, la destexturació, i la sonoporació. Aquests efectes pertorbar la paret cel·lular, millorar la transferència de masses prement dissolvent a la cèl lula i succió PHYTO-compost carregat dissolvent, i garantir el moviment de líquids per la micro-barreja.

Endocrins ultrasònics s'utilitzen per a les extraccions de fonts de Fito (per exemple, plantes, algues, fongs)

Extracció per ultrasons de les cèl lules vegetals: la secció transversal microscòpica (TS) Mostra el mecanisme de les accions durant l'extracció per ultrasons de les cèl lules (ampliació 2000x) [recurs: Vilkhu et al. 2011]

Extracció ultrasònica aconsegueix un aïllament molt ràpid dels compostos – superant els mètodes d'extracció convencionals en temps de procés més curts, major rendiment, i a temperatures més baixes. Com un tractament mecànic lleu, l'extracció assistida per ultrasons evita la degradació tèrmica de components bioactius i sobresurt en comparació amb altres tècniques com l'extracció convencional de dissolvents, hidrodestil·lacióo Soxhlet d'extracció, que són conegudes per destruir molècules sensibles a la calor. A causa d'aquests avantatges, l'extracció ultrasònica és la tècnica preferida per a l'alliberament de compostos bioactius sensibles a la temperatura dels botànics.

Vainillina

La vainilla és un sabor Valorat, que es pot extreure d'orquídies del gènere vainilla, principalment de l'espècie mexicana, de vainilla plana (V. planifolia). Els compostos únics aromatitzats de les orquídies de vainilla es troben en el seu fruit, que resulta de la pol·linització de la flor. Aquestes tavelles de llavors són aproximadament un 1/3 x 6 polzades, amb un vermell marronós a color negre quan està madur. L'interior d'aquestes beines és un líquid oliós ple de petites llavors. Tant la beina com les llavors s'utilitzen per a la producció de vainillina.
Encara que la vanil·lina és el compost de sabor primari a la planta de vainilla, extracte de vainilla pur conté diversos centenars de compostos de sabor addicional, que contribueixen al seu sabor complex i profund.
L'essència de vainilla es produeix en dues formes, a saber, l'essència real de la vainillina de la plòpode de vainilla i la vanil·lina industrialment sintetitzada. L'extracte de llegum genuí és una mescla complexa de diversos centenars de compostos diferents. El compost químic vainillin – 4-hidroxi-3-methoxybenzaldehyde – és el principal contribuent al sabor i aroma característic de la vainilla real i és el principal component de sabor dels fesols curats de vainilla. A més de la vanil·lina, altres compostos químics com l'acetaldehid, l'àcid acètic, el furfural, àcid hexanoic, 4-hydroxybenzaldehyde, eugenol, cinnamate metil i àcid isobutíric contribueixen a l'aroma complexa de vainilla.

Cultivars de vainilla

La vainilla de Bourbon o Bourbon-Madagascar s'elabora a partir de plantes de V. planifolia, que creixen en Illes de l'oceà Índic com Madagascar, les Comores i la reunió, que antigament s'anomenava l'illa Bourbon. El terme “Vainilla bourbon” descriu també l'aroma característic de la vainilla derivada de V. planifolia.
La vainilla mexicana, extreta de la nativa V. planifolia, es produeix en quantitats molt inferiors. La vainilla mexicana és coneguda i comercialitzada com la vainilla de la terra del seu origen, ja que la planta de V. planifolia és nativa de Mesoamèrica.
La vainilla de Tahitian prové de la Polinèsia Francesa, produïda a partir de la planta de V. tahitiensis. L'anàlisi genètica Mostra que aquesta espècie és possiblement un cultivar d'un híbrid de V. planifolia i V. odorata.
La vainilla de l'Índia de West està feta de V. pompona, que es cultiva al Carib i Amèrica central i del Sud.