Hielscher ultrazvuková technologie

Ultrazvuková extrakce Vanilla – NETEPELNÁ metoda

  • Vanilkový extrakt je roztok chuti z vanilkových lusků v roztoku ethanolu a vody.
  • Pro výrobu vysoce kvalitního vanilinu jako aroma, aroma a vůně je nutná účinná, ale mírná extrakční technika, aby se zabránilo rozkladu.
  • Ultrazvuková extrakce je slabá mechanická Metoda extrakce, která dává vysokým výnosům vanilinu během velmi krátké doby extrakce.

Vysoce výkonné Ultralátky pro vysoce kvalitní extrakty z vanilinu

Jako druhé nejdražší koření po šafráni, produkce vanilky vyžaduje účinnou extrakční metodu, která zabraňuje degradaci hodnotných základních olejů. Ultrazvuková extrakce je dobře známá a je zavedena jako mírná, NETEPELNÁ, ale vysoce účinná metoda uvolňování bioaktivních sloučenin z rostlinných materiálů. Ultrazvuková extrakce je založena na jevu akustické kavitace, což je čistě mechanická léčba. To činí sondizace upřednostňovanou metodu pro izolaci citlivých bioaktivních sloučenin, jako jsou aromatické látky a esencií, například vanilin, polyfenoly nebo antioxidanty z botaniky.

Výhody ultrazvukové extrakce vanilky

  • Vynikající výnos
  • Vysokorychlostní extrakce – během několika minut
  • Vysoce kvalitní výtažky – Mírné, non-termální
  • Zelená rozpouštědla (např. voda/ethanol)
  • nákladově efektivní
  • Snadný a bezpečný provoz
  • Nízké investiční a provozní náklady
  • 24/7 operace pod těžkým clem
  • Zelená, ekologicky šetrný způsob

Ultrazvuková extrakce Vanilla – v režimu dávkového nebo trvalého toku

UP400St nastavení extrakce 8 lDávkové: Ultrazvukové extrakční procesy mohou být provozovány jako jednoduché dávkové zpracování nebo jako vložené zpracování, kde se médium nepřetržitě krmí ultrazvukovým průtokovým reaktorem.
Dávkové zpracování je snadný postup, kdy se extrakce provádí šarží po dávkách. Hielscher Ultrasonics nabízí ultrazvukové procesory pro malé až velké série, tedy 1L až 120L.
Pro zpracování šarží 5 až 10L doporučujeme UP400St (400 w, obr. vlevo) s sonotrode S24d22L2D.
Pro zpracování šarží cca 120L doporučujeme UIP2000hdT (2kW, pic. pravý sloupec nahoře) s sonotrode RS4d40L4.

pro extrakci rostlinných extraktů 2kW

120L Ultrazvukový dávkový extrakci botanik s UIP2000hdT a míchač

Žádost o informace





Průtoky: U větších objemů a v plném rozsahu komerční extrakce je nepřetržitý kapalný proud odsáván ultrazvukovým reaktorem, kde je rozpouštědlo/Botanická suspenze intenzivně sondovaná.
Pro objem cca 8L/min doporučujeme UIP4000hdT (4 kW, pic. vpravo) s sonotroldou RS4d40L3 a průtokovou buňkou FC130L4-3G0

Případové studie ultrazvukové extrakce vanilky

Jadhav et al. (2009) ve srovnání s ultrasonicky asistovaným extrakcí (UAE) a extrakcí Soxhletu. Výzkum potvrdil, že ultrazvuková extrakce při srovnání s extrakcí Soxhlet výrazně zesiluje uvolňování vanilinu. Soxhletova léčba vyžaduje provozní teplotu 95 °C, rozpouštědlo: solute poměr 66.67 ml/g a doba extrakce 8 hodin vyústila v uvolnění cca 180ppm vanilinu. Extrakcí s ultrazvukem (UAE) se požaduje pouze 1H, aby se uvolní CA. 140ppm vanilinu s použitím stejného rozpouštědla: solute poměr při pokojové teplotě.
Rasoamandrary et al. (2013) porovnala účinnost extrakce vanilinu pomocí ultraaktoru 100W sondy typu PROBE (např. UP100H), ultrazvukovou lázeň a horkou vodní lázeň. Výzkumní pracovníci usoudli, že Ultrazvukový přístroj je výkonným extrakčním nástrojem vzhledem k jeho vysoké intenzitě ultrazvuku. Proto ultraultrasonizátor sondy překonává alternativní extrakční metody tím, že dával podobné/nebo vyšší výnosy z vanilinu vyluhovaných v podstatně kratší době extrakce a menší spotřebu rozpouštědla (tj. etanolu).
Srovnání tří metod extrakce – Ultrazvuková sonda, Ultrazvuková lázeň, extrakce teplé vodní lázně – ukázala, že extrakce vanilinu byla nejúčinnější pro sondou sondy za použití 40% ethanolu (v/v) při teplotě okolí 30 °C a doby extrakce 1 hod. Při extrakci vodní lázně se požaduje koncentrace 50% ethanolu (v/v) při teplotě 56 °C po dobu 15 hodin.

UIP4000hdT 4kW výkonný ultrazvukový procesor pro extrakci

UIP4000hdT – 4 kW Ultrazvukový extraktor pro kontinuální vložené zpracování.

Ultrazvukové zařízení pro extrakci vysokého výkonu

Hielscher Ultrasonics se specializuje na výrobu vysoce výkonných ultrazvukových procesorů pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z botaniky.
Hielscherovo široké produktové portfolio se pohybuje od malých, výkonných laboratorních ultrazvukových zařízení až po robustní lavicové a plně průmyslové systémy, které dodávají vysoce intenzivní ultrazvuk pro účinnou extrakci a izolaci bioaktivních látek (např. Quercetin, Kofein, kurkumin, terpeny atd.). Všechna Ultrazvuková zařízení z 200w na 16 000 W představuje barevný displej pro digitální ovládání, integrovanou kartu SD pro automatické zaznamenávání dat, dálkové ovládání prohlížeče a mnoho uživatelsky přívětijších funkcí. Sonotropové a průtokové buňky (části, které jsou ve styku s médiem) mohou být autoklávovány a snadno čistitelné. Všechny ultraoperační nástroje jsou postaveny na 24/7, vyžadují nízkou údržbu a jsou snadno a bezpečně ovladatelný.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsDigitální barevný displej umožňuje uživatelsky přívětivý ovládač ultragrafického přijímače. Naše systémy jsou schopné dodávat od nízkých až po velmi vysoké amplitudy. Pro extrakci polyfenolů a jiných bioaktivních sloučenin, jako je vanilin, nabízíme speciální ultrazvukové sonotrody (označované také jako ultrazvukové sondy nebo rohy), které jsou optimalizovány pro rozumnou izolaci vysoce kvalitních účinných látek. Robustnost Hielscherova ultrazvukového zařízení umožňuje 24/7 provoz při vysoké službě a v náročném prostředí.
Přesná kontrola ultrazvukových parametrů procesu zaručuje reprodukovatelnost a standardizaci procesu.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte formulář níže, pokud chcete požádat o další informace o ultrazvukové homogenizace. Budeme rádi Vám nabídnout ultrazvukový systém plnění vašich požadavků.









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Hielscher Ultraakustik vyrábí vysoce výkonné ultrasonicátory pro sonochemické aplikace.

Vysoce energetické ultrazvukové procesory od laboratoře k pilotnímu a průmyslovému měřítku.

Literatura / Reference

  • Jadhav D. et al. (2009): extrakce vanilinu z vanilkových lusků: srovnávací studie konvenčních Soxhletova a ultrazvukového asistovaného extrakce. Deník potravinářského inženýrství 93, 2009:421 – 426.
  • Rasoamandrary N. et al. (2013): lepší extrakce vanilinu 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehydu z léčených Vanilla fazolí pomocí ultrazvukového systému: srovnání s ultrazvukem a extrakcí teplé vodní lázně.


Fakta Worth Knowing

Pracovní princip ultrazvukové extrakce

Použití intenzivních ultrazvukových vln na tekuté médium má za následek kavitaci. Jev kavitace vede lokálně k extrémním teplotám, tlakům, teplotním/chladicím sazbám, tlakovým diferenciacím a vysokým smyjícím silám na médiu. Když se kavitace probublává na povrchu pevných částic (jako jsou částice, rostlinné buňky, tkáně atd.), mikrotrysky a interalární kolize, generují efekty, jako je povrchová loupání, eroze a porucha částic. Kromě toho zhroucení kavitační bubliny v tekutém médiu vytváří makroturbulencí a mikromíchání.

Kavitační bubliny mohou být rozlišeny na stabilní a přechodných bublin. (Klikni pro zvětšení!)

Obrázek 1: Tvorba stabilních a přechodových bublinek.
a přestavení, b přechodová kavitace, c stabilní kavitace, d tlak
[upraveno podle Santos et al. 2009]

Ultrazvuková iritace úlomků rostlinných materiálů je matice rostlinných buněk a posiluje hydrataci. Chemat et al (2015) uzavírá, že ultrazvuková extrakce bioaktivních sloučenin z botaniky je výsledkem různých nezávislých nebo kombinovaných mechanismů, včetně roztříštěnosti, eroze, kapiláry, detexizace a sonoporace. Tyto účinky narušují buněčnou stěnu, zvyšují hmotnostní přenos zatlačením rozpouštědla do buňky a nasávání fyz-složeným rozpouštědlem a zajistí pohyb tekutiny mikromixováním.

Ultrazvukové disruptory se používají pro extrakce ze zdrojů fyto (např. rostliny, řasy, houby)

Ultrazvuková extrakce z rostlinných buněk: mikroskopický příčný úsek (TS) ukazuje mechanismus činnosti během ultrazvukové extrakce z buněk (zvětšení 2000x) [zdroj: Vilkhu et al. 2011]

Ultrazvuková extrakce dosahuje velmi rychlé izolace sloučenin – překonáním konvenčních extrakčních metod v kratší době zpracování, vyššího výnosu a při nižších teplotách. Při mírné mechanické léčbě se extrakcí s ultrazvukem zamezí tepelnému rozkladu bioaktivních komponentů a Excelu ve srovnání s jinými technikami, jako je konvenční extrakce rozpouštědel, hydrodestilacenebo Soxhletova extrakcí, o nichž je známo, že destrukce citlivé na teplo jsou tyto molekuly. Díky těmto výhodám je Ultrazvuková extrakce upřednostňovanou technikou uvolňování bioaktivních sloučenin citlivých na teplotu z botanik.

Vanilinu

Vanilka je cenná příchuť, kterou lze extrahovat z orchidejí rodu Vanilla, převážně z mexického druhu, ploché vanilkové (V. planifolia). Unikátně ochuňované sloučeniny vanilkové orchidejí se nacházejí v ovoci, která pramení z opylování květu. Tyto semenné lusky jsou přibližně 1/3 x 6 palců, při zralých hnědavém na černou barvu. Uvnitř těchto lusků je olejnatá tekutina plná drobných semen. Modul i semena se používají pro výrobu vanilinu.
Ačkoli vanilin je základní aromatickými sloučeninami v vanilkové továrně, čistý vanilkový extrakt obsahuje několik stovek dalších vonných sloučenin, které přispívají ke své složité a hluboké vůni.
Vanilková esence se vyskytuje ve dvou formách, jmenovitě v reálné vanilinové podstatě z vanilkového semenu a průmyslově syntetizovaných vanilinu. Extrakt z pravé semeno je složitá směs několika stovek různých sloučenin. Chemická sloučenina vanilin – 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyd – je významným přispěvatelem charakteristické vůně a vůně pravé vanilky a je hlavní charakteristickou složkou vyléčených vanilkových bobů. Kromě vanilinu mohou jiné chemické sloučeniny jako acetaldehyd, kyselina octová, furfural, kyselina hexanová, 4-hydroxybenzaldehyd, eugenol, methyl-skopolit a isomáselná kyselina přispívat k komplexně vanilkové vůni.

Vanilkové kultivary

Vanilková vanilka nebo Bourbon-Madagaskar se vyrábí z V. planifolia rostlin, které rostou na ostrovech v Indickém oceánu, jako jsou Madagaskar, komory a Réunion, dříve pojmenované Île Bourbon. Termín “Bourbonská vanilka” Popisuje také charakteristické vanilkové aroma odvozené od V. planifolia.
Mexická vanilka extrahovaná z nativního V. planifolia se vyrábí v mnohem nižších množstvích. Mexická vanilka je známa a uváděna na trh jako vanilka ze země jejího původu, protože rostlina V. planifolia je původem z Mesoameriky.
Tahitská vanilka pochází z Francouzské Polynésie, vyráběná z továrny V. tahitiensis. Genetická analýza ukazuje, že tento druh je možná kultivar z hybridů V. planifolia a V. odorata.
Západoindická vanilka je vyrobena z pompona, která se pěstuje v Karibiku a střední a Jižní Americe.