Ultralydsproduktion af smagsingredienser

Ultralydssmagsekstraktion er en yderst effektiv og bæredygtig proces, der øger udbyttet og reducerer behandlingstiden betydeligt. Ved hjælp af sikre, grønne opløsningsmidler tilbyder ultralydsteknologi en grøn ekstraktionsmetode med forbedret energieffektivitet, hvilket gør den til et miljøvenligt alternativ til traditionelle ekstraktionsteknikker.

botaniske ekstrakter – Forbedret ved sonikering

Ultralydsekstraktion er kommercialiseret teknik til produktion af ekstrakter af høj kvalitet til fødevarer & Drikkevare-, medicinal- og kosmetikindustrien.
“Ved hjælp af ultralyd kan fuld ekstraktion nu gennemføres på få minutter med høj reproducerbarhed, hvilket reducerer forbruget af opløsningsmiddel, forenkler manipulation og bearbejdning, giver højere renhed af det endelige produkt, eliminerer efterbehandling af spildevand og forbruger kun en brøkdel af den fossile energi, der normalt er nødvendig for en konventionel ekstraktionsmetode såsom Soxhlet-ekstraktion, maceration eller Clevenger-destillation. Flere klasser af fødevarekomponenter såsom aromaer, pigmenter, antioxidanter og andre organiske og mineralske forbindelser er blevet ekstraheret, analyseret og formuleret effektivt fra en række forskellige matricer (hovedsageligt dyrevæv, mikroalger, gær, fødevarer og plantematerialer).” [Chemat et al. 2017]

Som markedsleder har Hielscher Ultrasonics etableret en bred database med viden om ultralydsekstraktionsprocesser, herunder udvinding af krydderier, urter, blomster, frugter, grøntsager til produktion af smagsstoffer og dufte. Hielscher Ultrasonics har opnået dyb viden om udvinding af forskellige plantematerialer som f.eks. kaffe, safran, druer (vin)eg teblade, lavendel, mynte, Stevia, chilipeber, vanilje, kakao, Boldus bladeog mange andre.
Ultralydsekstraktionsprocesser kan udføres med næsten alle opløsningsmidler såsom vand, alkohol, vandig ethanol, glycerin, olier, isopropanol, hexan, benzen osv.
Til fremstilling af smagsstoffer, duftstoffer og aktive komponenter, der vil blive brugt som ingredienser i fødevaren & Drikkevare-, medicinal-, kosmetik- og parfumeindustrien, brugen af ikke-farlige, grønne opløsningsmidler som vand og alkohol er en stor fordel.

Former for ultralydsekstraktion:

• Sonikering
• termo-sonikering
• mano-sonikering
• termo-mano-sonikering
• Ultralyd Soxhlet (Sono-Soxhet)
• Ultralyd superkritisk ekstraktion

Ultralydsmetoden giver bedre ekstraktion sammenlignet med de fleste af de konventionelle ekstraktionsprocesser, f.eks. maceration, med hensyn til procestid, højere udbytte, mere energibesparelse, renlighed, sikkerhed og produktkvalitet. Især med hensyn til produktion af fødevarer, drikkevarer og farmaceutiske og kosmetiske tilsætningsstoffer er den grønne ultralydsekstraktionsteknik en stor fordel med hensyn til produktsikkerhed.

Gennemsigtige smagsemulsioner

Emulsioner er et almindeligt tilsætningsstof til funktionalisering af mad og drikkevarer med hensyn til smag, næringsværdi og stabilitet. Især for formuleringen af drikkevarer er klarheden en vigtig faktor, da det endelige produkt ikke kun skal opfylde kvalitets- og ernæringsstandarder, men også optiske standarder. For klare drikkevarer og fødevarer betyder det, at emulsionstilsætningsstoffet ikke bør forstyrre det tilsigtede endelige kvalitetsmål. Derved er en klar emulsion lettere at behandle. På grund af deres størrelse er nanoemulsioner gennemsigtige og gennemskinnelige (i det mindste for det blotte øje). På grund af deres høje kinetiske stabilitet, lave viskositet, høje gennemsigtighed og høje stabilitet mod sedimentering, cremedannelse, koalescens og flokkulering bruges de i vid udstrækning som ingredienser.
Jo større dråbe-/partikelstørrelse, jo mere opacitet bidrager til det endelige produkt. Til formulering af klare drikkevarer giver brugen af en klar emulsion med nano-dråber de bedste resultater. Ultralydsemulgering gør det muligt at producere W / O, O / W, inverse emulsioner samt dobbelte eller flere emulsioner W / O / W med dråber i nano-området (såkaldte miniemulsioner, nanoemulsioner, ultrafine emulsioner eller submikron-emulsioner). Dråbestørrelse kan justeres og styres af ultralydsprocesparametre. Hielscher sonikere kan styres præcist for optimale og reproducerbare procesresultater.

Med MultiPhaseCavitator har Hielscher udviklet en unik flowcelleindsats for at forbedre ultralydsemulgeringen yderligere.
Klik her for at læse mere om MultiPhaseCavitator!
Klik her for at læse mere om ultralydsemulgering!

Smagsindkapsling ved hjælp af ultralyd

Brugen af liposomer i farmaceutiske produkter og fødevarer er konstant stigende. Liposomer kan bruges som bærere af aktive molekyler, f.eks. næringsstoffer og lægemidler. Ved sonikering kan liposomer dannes ved emulgering af et lipid / vandsuspension eller ved sonikering af multilamellære vesikler (MLV'er). Ved ultralydsemulsionsprocessen brydes lipid-dobbeltlag i mindre brud, så disse stykker danner sig til små unilamellære vesikler (SUV'er) sammensat af fosfolipider. Under sonikeringsprocessen kan aktive ingredienser indkapsles i liposomerne.
Klik her for at lære mere om ultralydsproduktion af liposomer!

Ultralyd ekstraktionssystemer

Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores mest populære ultralydsekstraktionssystemer:

Ultralyd superkritisk ekstraktion

Superkritisk væske- og superkritisk CO2-ekstraktion er en af de vigtigste ekstraktionsteknikker, når det kommer til produktion af smagsstoffer og duftstoffer.
Superkritisk kuldioxid er et selektivt opløsningsmiddel med en justerbar densitet. Dens selektivitet og opløsningsmiddelkraft afhænger af den variable tæthed, som kan påvirkes af tryk og temperatur.
Ved at kombinere superkritisk ekstraktion med sonikering bliver det muligt at bruge opløsningsmidler af fødevarekvalitet såsom alkohol eller vand og endnu opnå høje ekstraktionshastigheder og høje udbytter.
Brug formularen nedenfor for at få mere information om vores ultralydsekstraktionssystemer og deres anvendelser!

Se i videoen nedenfor en sammenligning af ultralydsekstraktion vs konventionel maceration af friske ribwort blade i vand. Sonikering producerer ikke kun en potent ribwort inden for få sekunder, men også farven på ekstraktet indikerer en forskel i kvalitet. Mens ultralydsekstraktet har en dyb grøn farve, har det 20 dage lange macererede ekstrakt en brunlig farve, der peger på en oxidativ nedbrydning af de bioaktive forbindelser.
 

 

---

---