Tradiční extrakce skořice je časově náročná a relativně neefektivní. Ultrazvuková extrakce je jednoduchá, ale vysoce účinná technika zintenzivnění procesu, která zkracuje dobu extrakce na několik hodin a současně zvyšuje výtěžek skořicového esenciálního oleje.

Vylepšená extrakce skořice s ultrazvukem

Tradiční extrakce skořicového esenciálního oleje je dosažena parní destilací skořicové kůry a listů. Tradiční parní destilace je velmi pomalá a časově náročná. Čím vyšší je cílený výnos skořicového oleje, tím delší je parní destilace, což znamená, že parní destilace konvice skořicových listů může trvat až 12 hodin, zatímco parní destilace skořicové kůry může trvat déle než 24 hodin. Ultrazvuková extrakce rozbít buněčné struktury skořicové kůry a listy tak, aby skořicový olej se uvolňuje rychle a úplně. Ultrazvuková extrakce výrazně urychluje destilaci páry, zkracuje dobu zpracování z celého dne na několik hodin a zároveň zvyšuje výtěžnost esenciálního oleje skořice.
Ultrazvuková extrakce uvolňuje celé spektrum aromatických skořicových sloučenin, včetně cinnamaldehydu, linaloolu, eugenolu a kyseliny cinnamové. Poskytování celospektrálního extraktu vysoce kvalitních sloučenin esenciálních olejů je důvodem pro vynikající kvalitu ultrazvukem extrahovaných skořicových olejů. Zejména cinnamaldehyd, hlavní organická sloučenina dává skořici její charakteristickou chuť a vůni. Vzhledem k tomu, použití ultrazvuku je non-tepelné ošetření, sloučeniny esenciálního oleje jsou zabráněno tepelné degradaci. Proto ultrazvuková extrakce produkuje aroma intenzivní esenciální oleje splňující nejvyšší standardy kvality.
Ultrazvuková extrakce může být aplikována na skořicovou kůru a listy. Skořicový listový olej má silnější vůni ve srovnání s kůrou oleje. Skořicové listy obsahují vysoké množství eugenolu.

Proč ultrazvuková extrakce exceluje parní destilace

Chcete-li vyrábět esenciální oleje ze skořice prostřednictvím parní destilace, musí být esenciální oleje nejprve uvolněny z rostlinné matrice (tj. rostlinné buňky v listech skořice nebo kůry). Při parní destilaci se materiál rostlin skořice vaří až 24 hodin v varných konvicích. Teplo samo o sobě je relativně neefektivní v lámání buněčné struktury a uvolnění éterických olejů zachycených. Obecně platí, že varu neuvolňuje zachycené éterické oleje úplně a větší množství zbytkových olejů se plýtvá, protože nebyly extrahovány. Po procesu extrakce tepla proběhne parní destilace. Proto se vaří směs dvou nemísitelných kapalin (tj. esenciálního oleje a vody). Směs se začne vařit, když je jejich kombinovaný tlak par roven 760 mm Hg. Bod varu směsi vody a esenciálního oleje tak bude nižší než bod varu obou složek odděleně. Tradiční hydrodistillation má velké nevýhody: dlouhý proces vaření a vaření v páře je velmi časově a energeticky náročný.
Ultrazvukové odsávací práce akustickou kavitací. Akustická kavitace nastává, když jsou ultrazvukové vlny páry do kapaliny (např. suspenze sestávající z botanického materiálu v rozpouštědle nebo vodě). Ultrazvukové vlny procházejí kapalinou, což způsobuje střídavé vysokotlaké / nízkotlaké cykly. Během nízkotlakých cyklů vznikají nepatrné vakuové bubliny (tzv. kavitační bubliny), které rostou v několika tlakových cyklech. Při určité velikosti, kdy bubliny nemohou absorbovat více energie, prudce implodují během vysokotlakého cyklu. Imploze bublin je charakterizována intenzivními kavitačními silami, včetně mikroch turbulencí a kapalných toků s rychlostí až 100 m/s. Tyto kavita kavitační smykové účinky jsou také známé jako sonomechanical účinky. Ultrazvuková extrakce bioaktivních molekul je způsobena především sonomechanickými účinky: agitace a turbulence narušují buňky a podporují přenos hmoty. To znamená, že bioaktivní molekuly, jako jsou esenciální oleje, polyfenoly, terpeny a kanabinoidy, se uvolňují z matrice rostlinných buněk do rozpouštědla.
Výhodou ultrazvukové extrakce oproti tradiční metodě vaření a parní destilaci je poměrně vyšší extrakce esenciálních olejů a jiných organických sloučenin v podstatně kratším čase. Vyšší výtěžek těžby zabraňuje plýtvání surovinami a činí těžbu lukrativnější. Úspory času a energie dosažené ultrazvukovou extrakcí jsou značné. Jako netepitelná metoda zabraňuje ultrazvuková extrakce tepelně citlivým sloučeninám před degradací vyvolanou teplem.
Mírné teploty a krátká doba zpracování jsou hlavními výhodami ultrazvukové extrakce, protože je zabráněno tepelnému rozkladu přírodních extraktů. Díky ultrazvukové extrakce vysoce efektivní, a proto, použití ultrazvuku dává éterické oleje vynikající kvality.

Případové studie ultrazvukové extrakce skořice

Výzkum a průmysl již přijaly ultrazvukové extrakce pro výrobu vysoce kvalitních éterických olejů z mnoha rostlinných látek, včetně skořice listy a kůry.

Ultrazvuková hydrodistillace skořice

Chen et al. (2020) zkoumal ultrazvukem podporované hydrodistillation a dospěl k závěru, že sonikace výrazně zlepšila proces destilace. Ultrazvuková parní destilace poskytla vyšší výnosy skořicového oleje v drasticky zkrácené době extrakce. Pomocí GC-MS analýzy, oni ukázali ultrazvukem asistované hydrodistillation za předpokladu, cennější esenciální olej s vysokým obsahem hlavní sloučeniny trans-cinnamaldehyd ve srovnání s tradiční hydrodistillation. Skenovací elektronový mikrograf (SEM) potvrdil účinnost ultrazvuku pro extrakci skořicového oleje. Kromě toho analýza spotřeby elektrické energie a emisí CO2 ukazuje, že ultrazvukem asistovaný hydrodistilační proces je ekonomicky a šetrnější k životnímu prostředí. Proto, Chen et al. shrnout, že ultrazvukem asistované hydrodistillation je efektivní a zelená technologie pro extrakci skořice esenciálního oleje, které mohou zlepšit množství a kvalitu skořice olejů.

Ultrazvuková extrakce skořice pomocí hlubokých eutektických rozpouštědel

Ultrazvuková extrakce pomocí hlubokých eutektických rozpouštědel bylo prokázáno, že je vynikající technika extrahovat vysoké výnosy trans-cinnamaldehyd a kumarin ze skořice kůry.
metoda za optimálních podmínek dávala vyšší obsah transnacnamaldehydu a kumarinu než ty, které byly získány konvenčními metodami (reflux, soxhlet a macerace) za použití organických rozpouštědel (96% ethanolu). Bylo zjištěno, že optimálními podmínkami pro ultrazvukovou extrakci pomocí přírodních hlubokých eutektických rozpouštědel je kyselina cholinchlorid-citronová (ChCl-CA) s přídavkem vody 40% a 30minutovou dobou extrakce pro extrakci trans-cinnamalu (9,24 ± 0,01 mg/g) a kumarin (11,6 ± 0,11 mg/g) ze skořicové kůry (C. burmannii Blume). Je třeba provést další šetření, aby se prozkoumala farmakologická aktivita transnacartdehydu a kumarinu ze skořicové kůry. (srov. Aryati et al. 2020)

Povrchový obraz skořicové kůry pomocí skenovací elektronové mikroskopie 1000x zvětšení; sušený prášek (a); po macerační extrakci (b); po extrakci zpětného toku (c); po Soxhletové extrakci (d); po extrakci pomocí NADES-SAE ChCl-CA (e).
studie a obraz Aryati et al. 2020

Vysoce výkonné ultrazvukové Extrtory

Ultrazvuková extrakce je spolehlivá technologie zpracování, která usnadňuje a urychluje výrobu vysoce kvalitních esenciálních olejů. Hielscher Ultrazvuk portfolio pokrývá celou řadu od kompaktních laboratorních ultrasonicators na průmyslové extrakční systémy. Tím, my v Hielscher vám může nabídnout nejvhodnější ultrasonicator pro vaše předpokládané kapacity procesu. Náš dlouholetý zkušený personál vám pomůže od testů proveditelnosti a optimalizace procesů až po instalaci vašeho ultrazvukového systému na konečné úrovni výroby.
Malý otisk nohou našich ultrazvukových extraktorů, stejně jako jejich univerzálnost v možnostech instalace, aby se vešly i do zařízení pro zpracování malého prostoru. Ultrazvukové procesory jsou instalovány po celém světě v potravinářských, farmaceutických a nutričních doplněk výrobních zařízení.

Hielscher Ultrazvuk – Sofistikované odsávací zařízení

Hielscher Ultrazvuk produktové portfolio pokrývá celou řadu vysoce výkonných ultrazvukových extraktorů z malého až velkého rozsahu. Další příslušenství umožňuje snadnou montáž nejvhodnější konfigurace ultrazvukového zařízení pro váš extrakční proces. Optimální ultrazvukové nastavení závisí na předpokládané kapacitě, objemu, surovině, dávkovém nebo vloženém procesu a časové ose.

Dávka a vložené

Hielscher ultrasonicators lze použít pro dávkové a kontinuální průtok přes zpracování. Ultrazvukové dávkové zpracování je ideální pro testování procesů, optimalizaci a malou až střední úroveň výroby. Pro výrobu velkých objemů rostlinných látek (např. skořicových listů a kůry) může být inline zpracování výhodnější. Zatímco dávkování vyžaduje pouze velmi jednoduché nastavení, je to více času- a pracné. Kontinuální proces inline extrakce vyžaduje sofistikované nastavení – sestávající z čerpadla, hadic nebo potrubí a nádrží -, ale je účinnější, rychlejší a vyžaduje podstatně méně práce. Hielscher Ultrazvuk má nejvhodnější extrakce nastavení pro vaše extrakční objem a cíle procesu.

Ultrazvukové extraktory pro každou kapacitu produktu

Hielscher Ultrazvuk sortiment pokrývá celé spektrum ultrazvukových procesorů z kompaktních laboratorních ultrasonicators přes bench-top a pilotní systémy plně-průmyslové ultrazvukové procesory s kapacitou pro zpracování kamionů za hodinu. Kompletní sortiment nám umožňuje nabídnout vám nejvhodnější ultrazvukový extraktor pro vaši surovinu, procesní kapacitu a výrobní cíle.
Ultrazvukové stolní systémy jsou ideální pro testy proveditelnosti a optimalizaci procesů. Lineární scale-up založený na zavedených procesních parametrech velmi usnadňuje zvýšení zpracovatelských kapacit z menších šarží na plně komerční výrobu. Up-škálování lze provést buď instalací výkonnější ultrazvukové odsávací jednotky nebo shlukování několik ultrasonicators paralelně. S UIP16000, Hielscher nabízí nejsilnější ultrazvukový extraktor po celém světě.

Přesně řiditelných amplitud pro optimální výsledky

Všechny Hielscher ultrasonicators jsou přesně kontrolovatelné a tím spolehlivé pracovní koně ve výrobě. Amplituda je jedním z klíčových parametrů procesu, které ovlivňují účinnost a účinnost ultrazvukové extrakce esenciálních olejů ze skořice.
Všechny Hielscher Ultrazvuk’ procesory umožňují přesné nastavení amplitudy. Sonotrody a posilovací rohy jsou doplňky, které umožňují modifikovat amplitudu v ještě širším rozsahu. Hielscher průmyslové ultrazvukové procesory mohou poskytovat velmi vysoké amplitudy a poskytovat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé sledování parametrů ultrazvukového procesu pomocí inteligentního softwaru vám dávají možnost ošetřit listy skořice a kůru s nejúčinnějšími ultrazvukovými podmínkami. Optimální použití ultrazvuku pro nejlepší výsledky extrakce!
Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje nepřetržitý provoz v náročných a náročných prostředích. Díky tomu je hielscherovo ultrazvukové zařízení spolehlivým pracovním nástrojem, který splňuje vaše požadavky na extrakci.

Snadné a bezrizikové testování

Ultrazvukové procesy mohou být zcela lineární škálované. To znamená, že každý výsledek, kterého jste dosáhli pomocí laboratoře nebo bench-top ultrasonicator, lze škálovat na přesně stejný výstup pomocí přesně stejné parametry procesu. Díky ultrazvuku ideální pro bezrizikové testování proveditelnosti, optimalizace procesů a následnou implementaci do komerční výroby. Kontaktujte nás, abyste se dozvěděli, jak použití ultrazvuku může zvýšit produkci skořicového extraktu.

Nejvyšší kvalita – Navrženo a vyrobeno v Německu

Jako rodinný a rodinný podnik Hielscher upřednostňuje nejvyšší standardy kvality pro své ultrazvukové procesory. Všechny ultrasonicators jsou navrženy, vyrobeny a důkladně testovány v naší centrále v Teltow u Berlína, Německo. Robustnost a spolehlivost ultrazvukového zařízení Hielscher je, aby to pracovní kůň ve vaší výrobě. Nepřetržitý provoz při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou vlastností vysoce výkonných míchacích pultů hielscher.

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: