Hielscher Ultralydsteknologi

Ultrasonic hydrodestillation af æteriske olier

  • Den traditionelle udvinding af æteriske olier er dyr og tidskrævende.
  • Ultralydudtræk giver højere udbytte og overlegen ekstraktkvalitet.
  • Ultralyd kan udføres som opløsningsmiddel- eller vandbaseret ekstraktionsmetode. Alternativt kan lydbehandling kombineres med traditionelle udsugningssystemer for at forbedre effektiviteten og kvaliteten.

 

Hydrodistillation af botaniske ekstrakter

Hydrodistillation er en variant af dampdestillation. Ved hydrodestillationsekstraktionen suges plantematerialet i nogen tid i vand, hvorefter blandingen opvarmes, og flygtige materialer bæres væk i dampen, kondenseres og adskilles. Det er en fælles udvindingsproces at adskille fytokemiske forbindelser fra plantemateriale. Dampdestillation er en fælles teknik til at isolere æteriske olier, fx til parfume.
Da mange organiske forbindelser har tendens til at nedbrydes ved høje vedvarende temperaturer, går industrien fremad for at anvende alternative milde behandlingsmetoder, hvilket giver bedre udvindingsresultater (overlegen kvalitet, højere udbytte).

Ultrasonic Udvinding af Humle
Problemer med de traditionelle udvindingsteknikker som dampdestillation ligger i de enorme mængder plantemateriale, der er nødvendige for at ekstrahere æteriske olier i kommerciel skala. For 1 kg (2 1/4 lb) lavendel æterisk olie er ca. Der kræves 200 kg (440 lb) friske lavendelblomster, for 1 kg rosenolie er mellem 2,5 og 5 tons rosenblader, der kræves, og for 1 kg æterisk æbleolie består råvaren i ca. 3.000 citroner. Derfor er æteriske olier meget dyre. For rose absolut er prisen omkring 20.000 € (21.000US $) pr. Liter.
For at få fordele med hensyn til rentabilitet og konkurrenceevne skal producenter af æteriske olier implementere mere effektive og effektive udvinding metoder. De gunstige teknikker til ultralydudvinding udmærker traditionelle ekstraktionsmetoder ved milde ekstraktionsbetingelser, høje udbytter og overlegen ekstraktkvalitet. Sonikering kan udføres som opløsningsmiddelbaseret eller opløsningsmiddelfri ekstraktion. Alternativt kan ultralydekstraktion kombineres med fælles ekstraktionssystemer, fx Soxhlet ekstraktion, Clevenger-ekstraktion, superkritisk CO2, Ohmisk hydrodistillation mv. (SONO-SoxhletI-Clevenger, I-SCCO2, ultralyd ohmisk hydrodistillation).

Ultralydsekstraktion af æteriske olier

Ultralydsekstraktion har vist sig at give højere udvindingsudbytte og reducere energiforbruget. Arbejdsprincippet for ultralydsekstraktion er bobleimplosionen genereret ved ultralydkavitation. Bubble implosionen genererer mikrostråler, der ødelægger lipidkirtlerne i plantecellevævet. Derved forbedres masseoverførslen mellem celle og opløsningsmiddel, og den essentielle olie frigives. En stor fordel ved nutidens moderne ultralydsekstrakter er den nøjagtige kontrol over driftsparametrene (f.eks. Ultralydintensitet, temperatur, behandlingstid, tryk, retentionstid osv.). Øget udbytte af æteriske olier samt lavere termisk nedbrydning, høj kvalitet og en god smag er videnskabeligt bevist (Porto et al., 2009; Asfaw et al., 2005). Mens andre moderne udvindingsteknikker kun tilbyder begrænset kapacitet til opskalering til industriel produktion, er det allerede bevist, at det er muligt at øge ultralydudvindingen til industrielt niveau. Eksempelvis blev ekstraktionsudbyttet af æteriske olier fra japansk citrus forhøjet med 44% sammenlignet med de traditionelle ekstraktionsmetoder (Mason et al., 2011).

Ultralyd forbehandling til udvinding af æteriske olier

Til ultralydsudvinding af æterisk olie fra plantemateriale (f.eks. Lavandin, salvie, citrus osv.) Kan et sonikationssystem af sonde-typen, såsom UIP2000hdT, anvendes til udvinding i bænk-, pilot- og produktionsskala. Udvindingssystemet kan opsættes som et batch eller inlinesystem.
Til ultralydsbatchekstraktionen anbefales en beholder med et omgivende koldtvandsbad. Vandbadet tillader at undgå en uønsket temperaturstigning og den resulterende nedbrydning. Til lavandin-æterisk olieudvinding ekstraheres lavendelblomster med f.eks. 2 liter destilleret vand i en ekstraktionstid på 30 minutter. Ultralydamplituden er sat til 60%. Efter ultralydsforbehandlingen fjernes lavendelblomsten, og konventionel dampdestillation udføres for at ekstrahere den æteriske olie.
Til inlineudvindingsopsætningen er ultralydsprocessoren ist udstyret med sonotrode og flowcelle. Til køleformål er flowcellereaktoren udstyret med en kølekappe. Til ultralydsbehandling behandles det macererede plantemateriale gennem reaktionskammeret, hvor det passerer direkte gennem kavitationszonen. En yderligere fordel ved ultralydinlineekstraktionen er muligheden for at trykke reaktionskammeret for at øge ekstraktionseffekten.
Ultralydbehandlingen inden hydrodestillation øger udbyttet af ekstraherede æteriske olier og forbedrer udvindingshastigheden – hvilket resulterer i en generelt mere effektiv procedure.

Ultralyds batchproces til hydro destillation før behandling som urte ekstraktion

ultralyd hydro destillation

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultrasonic system til batch-ekstraktion (Klik for større billede!)

Customized ultralyds opsætning til udvinding

Fordele ved ultralydsekstraktion

  • Hurtig & effektiv udvinding
  • Ikke-termisk, mild proces
  • Højkvalitetsekstrakter
  • højt udbytte
  • Fuld aroma spektrum
  • Mindre råmateriale
  • Grøn ekstraktion

Æteriske olier kan effektivt udvindes ved sonikering! www.hielscher.com

Ultralydproduktion af nanoemulsioner

Interessen for at anvende nanoemulsioner som leveringssystemer til lipofile fødevareingredienser, som bærer til aktive forbindelser i farmaceutiske og kosmetiske produkter, vokser markant på grund af deres høje optiske klarhed, god fysisk stabilitet og evne til at øge biotilgængeligheden. ultralyd emulgering forbereder stabile mikro- og nanoemulsioner, der sikrer de bedste resultater i slutproduktet.
Klik her for at lære mere om ultralyd emulgering!

Ultralydseffekter

Ultralydsekstraktionseffekterne er baseret på princippet om Ultrasonic kavitation. Kavitation i væsker skaber høje forskydningskræfter, væskestrømning og mikroturbulenser, som er rene mekaniske virkninger.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Sono-Clevenger til udvinding af æteriske olier. Billede fra Pingret et al., 2014.

Clevenger med Uf200 ः t
Billede:. Pingret et al, 2014.

Ultralydsekstraktionssystemer

Hielscher's ultralydsystemer er tilgængelige til bænk-, pilot- og industrianlæg. Vores ultralydsprocessorer er præcis styrbare og kan levere meget høje amplituder (op til 200 μm til industrielle ultralydatorer, højere amplituder på forespørgsel) for at skabe et intens akustisk felt. Alle vores ultralydsenheder – fra laboratorie til industrielle systemer – er bygget til 24/7 drift under tunge forhold.
Hielscher's ultralydsudtrækningsmidler kan testes i bænkestørrelse for gennemførlighedsprøver og procesoptimering. Derefter kan alle procesresultater lineært skaleres til fuld industriel produktion. Vores lange erfaring inden for ultralydsbehandling gør det muligt for os at konsultere og hjælpe vores kunder fra første test og optimere processen til implementering af en yderst effektiv industriel drift. Besøg vores tekniske laboratorium og procescenter for at undersøge mulighederne hos Hielscher's ultralydsystemer!
Vores robuste ultralydsystemer kan bruges til batch og inline sonication. En eftermontering af eksisterende produktionslinjer kan også nemt gøres.

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Litteratur / Referencer



Fakta Værd at vide

Succesfuldt udvindet af ultralyd

Følgende plantemateriale og plantevæv er bevist, at ultralydudvinding opnår forbedrede ekstraktionsresultater. Ultralydsekstraktionen giver højere udbytte, ekstrakt af høj kvalitet med en komplet sammensætning / aromaprofil og fuld smagsspektrum.
Urter & blade: spearmint, mynte, Stevia, Cannabis, humle, basilikum, timian, peber, oregano, salvie, fennikel, persille, eukalyptus, oliven, grøn te, sort te, Boldo, tobak, pebermynte, marjoram mv.
Blomster (attars): Rose, lavendel, ylang-ylang, jasmin, patchouli, tuberose, mimosa osv.
Frugter: appelsin, citrus, citron, hindbær, tomat, æble, blåbær, blåbær, mandarin, vindruer, oliven, jujube osv.
Krydderier: safran, koriander, ingefær, laurbær, muskatnød, kanel, gurkemeje, vanilje, fed, muskat osv.
Træ & bark: agarwood, eg, sandeltræ, cedertræ, fyr, kanelbark osv.

De botaniske ekstrakter indeholder det fulde spektrum af aktive forbindelser og fytokemikalier, så den essentielle olie indeholder lipider, terpener og terpenoider, phenoler, alkaloider, flavonoider, carbonylforbindelser, antioxidanter, vitaminer, pigmenter, enzymer osv.
Eksempler på ekstraherede molekyler: monoterpener og monoterpeneroider, sesquiterpener, limonen, carvon, a-pinen, limonen, 1,8-cineol, cis-ocimen, trans-ocimen, 3-octanon, beta-caroten, a-pinen, kamfer, camphen , β-pinen, myrcen, para-cymen, limonen, y-terpinen, linalool, myrtenol, myrtenal, carvone.
Æteriske olier viser antioxidant- og antimikrobielle virkninger, hvilket gør dem udover deres aroma og smag også en gavnlig ingrediens til mad og medicinske produkter.
Æteriske olier, fx fra lavendel, pebermynte og eukalyptus, produceres for det meste ved dampdestillation. Råplantematerialer som blomster, blade, træ, bark, rødder, frø og peeling ekstraheres ved vanddestillation mens de gennemblødes og koges med vand i et destillationsapparat.

hydrodestillation

Til hydrodestillation differentieres to former: vanddestillation og dampdestillation.
Til isolering af æteriske olier ved vanddestillation anbringes plantematerialet i vand, der skal koges. Til dampdestillation sprøjtes damp ind i / gennem plantematerialet. På grund af indflydelsen af ​​varmt vand og damp frigives æterisk olie fra lipidkirtlerne i plantevævet. Den fordampende vanddamp bærer olien ud af plantematerialet. Derefter kondenseres dampen i en kondensator ved indirekte afkøling med vand. Fra kondensatoren strømmer det destillerede ekstrakt (æterisk olie) ind i en separator, hvor olien adskilles automatisk fra destillatvandet.

opløsningsmiddelekstraktion

På grund af effektivitet produceres de fleste æteriske olier, f.eks. Til parfume- og duftindustrien, ved opløsningsmiddelekstraktion ved anvendelse af flygtige opløsningsmidler, fx hexan, di-methylenchlorid eller petroleumsether. De vigtigste fordele ved opløsningsmiddelekstraktion over destillation er, at en ensartet temperatur (ca. 50 ° C) kan opretholdes under processen. Da højere temperaturer resulterer i nedbrydning af essentielle olieforbindelser, er opløsningsmiddelekstraherede olier præget af en højere fuldstændighed af deres flygtige forbindelser og en mere naturlig lugt.
Superkritisk CO2 har vist sig at være et fremragende organisk opløsningsmiddel også og er derfor en anden alternativ metode til udvinding af aromatiske olier fra botaniske stoffer.

Ekstraktionsopløsningsmidler

Traditionelle organiske opløsningsmidler til ekstraktion omfatter benzen, toluen, hexan, dimethylether, petroleumsether, di-methylenchlorid, ethylacetat, acetone eller ethanol.
Ethanol bruges til at ekstrahere duftstoffer fra tørplante materialer samt fra uren olier eller beton, der først er fremstillet ved ekstraktion, ekspression eller afluftning af organisk opløsningsmiddel. Ethanolekstrakter fra tørre materialer er kendt som tinkturer. Tinkturer må ikke forveksles med ethanolvasker, der udføres for at rense olier og beton for at opnå absolutheder.
Når vand anvendes som ekstraktionsvæske, kaldes processen en opløsningsmiddelfri ekstraktion.

Essentielle olier

Æteriske olier fremstilles ved ekstraktion fra plantemateriale. Som råmateriale kan forskellige slags plantedele anvendes, f.eks. Blomster (f.eks. Rose, jasmin, nelliker, nelliker, mimosa, rosmarin, lavander), blade (f.eks. Mynte, Ocimum spp., Citrongræs, jamrosa), blade og stilke (f.eks. geranium, patchouli, petitgrain, verbena, kanel), bark (f.eks kanel, cassia, canella), træ (f.eks. cedertræ, sandal, fyr), rødder (f.eks. angelica, sassafras, vetiver, saussurea, valerian) koriander, karve, dill, muskatnød), frugter (bergamot, appelsin, citron, enebær), rhizomer (f.eks ingefær, calamus, curcuma, orris) og udstødninger af tandkød eller oleoresin (f.eks. balsam af Peru, Myroxylon balsamum, Storax, Myrra, Benzoin ).

Beton og Absolut

Beton er betegnelsen for den halvfaste masse, der opnås ved opløsningsmiddelekstraktion af frisk plantemateriale. Det friske plantemateriale ekstraheres hovedsagelig ved anvendelse af ikke-polære opløsningsmidler, såsom benzen, toluen, hexan, petroleumsether. Efter ekstraktionsprocessen inddampes opløsningsmidlet, således at der opnås en halvfast rest af æteriske olier, voksarter, harpikser og andre lipofile (hydrofobe) fytokemikalier. Dette er den såkaldte beton.
For at opnå en absoluthed fra beton skal betonen behandles med en stærk alkohol, hvori visse bestanddele kan opløses.