Εκχύλιση τζίντζερ υψηλής αποδοτικότητας με κατεργασία με υπερήχους
- Η εκχύλιση αιθέριων ελαίων και δραστικών ενώσεων από το τζίντζερ με υπερήχους ξεχωρίζει για την υψηλή αποδοτικότητα και τις υψηλές αποδόσεις της.
- Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια ήπια, μη θερμική διεργασία που παράγει εκχυλίσματα υψηλής ποιότητας.
- Ενώ οι άλλες μέθοδοι εκχύλισης έχουν περιορισμένες δυνατότητες κλιμάκωσης, η κατεργασία με υπερήχους μπορεί να κλιμακωθεί πλήρως γραμμικά σε οποιοδήποτε επίπεδο βιομηχανικής παραγωγής.
Εκχύλιση τζίντζερ
Το τζίντζερ (Zingiber officinale) περιέχει μεγάλη ποσότητα δραστικών ενώσεων, όπως αιθέρια έλαια, [6]-τζιντζερόλη, ελαιορητίνες και άλλες βιοδραστικές φυτοχημικές ουσίες, οι οποίες είναι επιθυμητές λόγω της γεύσης, της οσμής και της φαρμακολογικής δράσης τους.
Για να αξιοποιηθούν οι δραστικές ενώσεις του τζίντζερ, πρέπει να απελευθερωθούν από τη ρίζα του τζίντζερ (ρίζωμα) μέσω εκχύλισης. Οι συμβατικές μέθοδοι εκχύλισης του τζίντζερ, όπως η απόσταξη με υδρατμούς ή η εκχύλιση με διαλύτη, παρουσιάζουν αρκετά μειονεκτήματα: είναι γνωστό ότι είναι χρονοβόρες, απαιτούν μεγάλες ποσότητες χημικών διαλυτών και έχουν περιορισμένες δυνατότητες επεξεργασίας.
Εκχύλιση τζιντζερόλης με υπερήχους
Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια μη θερμική μέθοδος που βασίζεται στην αρχή της σπηλαίωσης, σε ισχυρές δυνάμεις διάτμησης και σε μικροστροβιλισμούς που διασπούν μηχανικά τα κυτταρικά τοιχώματα, διευκολύνοντας ταυτόχρονα την απελευθέρωση των κυτταρικών συστατικών του φυτικού υλικού στον διαλύτη χωρίς χημική αποδόμηση. Οι ήπιες θερμοκρασίες της διεργασίας προστατεύουν τα επιθυμητά εκχυλίσματα (π.χ. αντιοξειδωτικά, πολυφαινόλες κ.λπ.) από τη θερμική αποδόμηση. Επιπλέον, η εκχύλιση με τη βοήθεια υπερήχων μπορεί συχνά να πραγματοποιηθεί σε υδατικούς διαλύτες (= νερό). Η αποφυγή οργανικών διαλυτών (π.χ. ακετόνης, εξανίου) είναι ιδιαίτερα σημαντική για την εκχύλιση ενώσεων που στη συνέχεια ενσωματώνονται σε τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα.
Η κατεργασία με υπερήχους έχει χρησιμοποιηθεί για την εκχύλιση λειτουργικών συστατικών από πολλές διαφορετικές φυτικές και ιστικές μήτρες. Έχει αποδειχθεί ότι είναι ταχύτερη από τις συμβατικές τεχνικές εκχύλισης.
- ήπιες συνθήκες διεργασίας
- υψηλή απόδοση
- γρήγορη εκχύλιση
- χωρίς διαλύτες
- ασφαλής και εύκολη λειτουργία
- εύκολη κλιμάκωση
- υψηλή συνολική αποδοτικότητα
- επεξεργασία εντός γραμμής ή κατά παρτίδες
- γρήγορη απόσβεση της επένδυσης
UIP2000hdT με αναδευτήρα σε δεξαμενή για εκχύλιση
Ανώτερη ποιότητα εκχυλίσματος
Η εκχύλιση με υπερήχους ισχύος παρουσιάζει πλεονεκτήματα έναντι άλλων παραδοσιακών τεχνικών εκχύλισης, οι οποίες συχνά περιορίζονται σε μικρούς όγκους. Η εκχύλιση με υπερήχους μπορεί να πραγματοποιηθεί ως διεργασία κατά παρτίδες ή εντός γραμμής με τη χρήση κυψελίδας ροής. Οι έντονες δυνάμεις των υπερήχων διατρυπούν ή διασπούν την κυτταρική μήτρα, ώστε όλο το ενδοκυτταρικό υλικό να απελευθερώνεται γρήγορα και εύκολα και να επιτυγχάνεται η μέγιστη απόδοση εκχύλισης. Η ευελιξία του εξοπλισμού υπερήχων εξασφαλίζει μια απλή και εύκολη διαδικασία, ενώ ο απαιτούμενος διαλύτης μπορεί να αντικατασταθεί από νερό ή η ποσότητα του διαλύτη μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Επιπλέον, η ήπια θερμοκρασία και ο σύντομος χρόνος εκχύλισης προστατεύουν τις δραστικές ενώσεις από την αποδόμηση, ώστε να λαμβάνεται εκχύλισμα υψηλής ποιότητας, κατάλληλο για φαρμακευτική χρήση / χρήση σε τρόφιμα.
Εξοπλισμός της Hielscher Ultrasonics
Η Hielscher Ultrasonics παρέχει ισχυρά, αξιόπιστα συστήματα υπερήχων για επιτραπέζια επεξεργασία, επεξεργασία σε πιλοτικές εγκαταστάσεις και πλήρη βιομηχανική επεξεργασία οποιουδήποτε όγκου. Τα ανθεκτικά συστήματα υπερήχων μας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επεξεργασία κατά παρτίδες και εντός γραμμής. Ο εύκολος και ακριβής έλεγχος όλων των παραμέτρων της διεργασίας εξασφαλίζει σταθερά υψηλή ποιότητα εκχυλίσματος και υψηλή αποδοτικότητα της διεργασίας.
Ο παρακάτω πίνακας παρέχει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Παροχή | Συνιστώμενες συσκευές |
|---|---|---|
| 0,5 έως 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100H |
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 έως 20L | 0,2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 έως 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | μεγαλύτερη | συστοιχία συσκευών UIP16000 |
Εξατομικευμένη διάταξη υπερήχων
Βιβλιογραφία / Παραπομπές
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Χρήσιμες πληροφορίες
Τζίντζερ
Το τζίντζερ είναι μια φυτική πηγή πλούσια σε φυσικά φαινολικά και φλαβονοειδή αντιοξειδωτικά.
Το χαρακτηριστικό άρωμα και η γεύση του τζίντζερ προέρχονται από πτητικά έλαια που αποτελούν το 1–3% του βάρους του φρέσκου τζίντζερ και συνίστανται κυρίως σε ζινγκερόνη, σογκαόλες και τζιντζερόλες, με την [6]-τζιντζερόλη (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) ως την κύρια ένωση που προσδίδει καυστικότητα.
Η ζινγκερόνη παράγεται από τις τζιντζερόλες κατά την ξήρανση (υπό θέρμανση) και έχει χαμηλότερη καυστικότητα και πικάντικο, γλυκό άρωμα. Η ζινγκερόνη, που ονομάζεται επίσης βανιλλυλακετόνη, θεωρείται από ορισμένους βασικό συστατικό της καυστικότητας του τζίντζερ, αλλά προσδίδει τη «γλυκιά» γεύση του μαγειρεμένου τζίντζερ. Η ζινγκερόνη έχει παρόμοια χημική δομή με άλλες αρωματικές χημικές ουσίες, όπως η βανιλίνη και η ευγενόλη. Χρησιμοποιείται ως αρωματικό πρόσθετο σε έλαια μπαχαρικών και στην αρωματοποιία για να προσδώσει πικάντικα αρώματα.
Αιθέρια έλαια
Το αιθέριο έλαιο είναι ένα συμπυκνωμένο υδρόφοβο υγρό που περιέχει πτητικές αρωματικές ενώσεις φυτικής προέλευσης. Τα αιθέρια έλαια είναι επίσης γνωστά ως πτητικά έλαια, αιθερικά έλαια, αιθεροέλαια ή απλώς ως το έλαιο του φυτού από το οποίο εκχυλίστηκαν, όπως το ροδέλαιο, το έλαιο τζίντζερ, το έλαιο σανταλόξυλου, το έλαιο μέντας, το έλαιο λεμονιού ή το έλαιο (γλυκού) πορτοκαλιού.
Τα αιθέρια έλαια χρησιμοποιούνται ευρέως και απαντούν σε πολλά καταναλωτικά προϊόντα, π.χ. σε τρόφιμα και ποτά για την προσθήκη γεύσης, σε αρώματα και είδη ατομικής περιποίησης για την προσθήκη αρώματος, καθώς και στην ιατρική και σε φαρμακευτικά είδη για τη θεραπευτική τους δράση. Τα αιθέρια έλαια χαρακτηρίζονται από τις ιδιαίτερες οσμές τους. Τα αιθέρια έλαια έχουν εγκριθεί ως ασφαλή συστατικά για τρόφιμα, ιατρικά και θεραπευτικά προϊόντα.