Η παραδοσιακή εκχύλιση κανέλας είναι χρονοβόρα και σχετικά αναποτελεσματική. Υπερήχων εκχύλιση είναι μια απλή, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική διαδικασία εντατικοποίηση τεχνική που μειώνει το χρόνο εκχύλισης σε λίγες ώρες και αυξάνει ταυτόχρονα την κανέλα αιθέριο έλαιο απόδοσης.

Βελτιωμένη εκχύλιση κανέλας με υπερήχους

Η παραδοσιακή εκχύλιση αιθέριου ελαίου κανέλας επιτυγχάνεται με απόσταξη ατμού από φλοιό κανέλας και φύλλα. Η παραδοσιακή απόσταξη ατμού είναι πολύ αργή και χρονοβόρα. Όσο υψηλότερη είναι η στοχευμένη απόδοση του πετρελαίου κανέλας, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταξη ατμού, πράγμα που σημαίνει ότι η απόσταξη ατμού από ένα βραστήρα με φύλλα κανέλας μπορεί να διαρκέσει έως και 12 ώρες, ενώ η απόσταξη ατμού του φλοιού κανέλας μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από 24 ώρες. Υπερήχων εκχύλιση σπάσει τις δομές των κυττάρων του φλοιού κανέλας και αφήνει επάνω, έτσι ώστε το λάδι κανέλας απελευθερώνεται γρήγορα και εντελώς. Υπερήχων εκχύλιση επιταχύνει την απόσταξη ατμού σημαντικά, μειώνοντας το χρόνο επεξεργασίας από μια πλήρη ημέρα σε λίγες ώρες, αυξάνοντας παράλληλα την απόδοση της κανέλας αιθέριο έλαιο.
Υπερήχων εκχύλιση απελευθερώνει το πλήρες φάσμα των αρωματικών ενώσεων κανέλας, συμπεριλαμβανομένης της κανέλας, λιναλοόλη, ευγενόλη, και cinnamic οξύ. Δίνοντας ένα εκχύλισμα πλήρους φάσματος υψηλής ποιότητας αιθέριο έλαιο ενώσεις είναι ο λόγος για την ανώτερη ποιότητα των υπερηχητικά εξάγονται έλαια κανέλας. Ειδικά η κανέλα, η κύρια βιολογική ένωση δίνει στην κανέλα την χαρακτηριστική γεύση και μυρωδιά της. Δεδομένου ότι υπερήχηση είναι μια μη θερμική επεξεργασία, οι βασικές ενώσεις πετρελαίου εμποδίζονται από τη θερμική υποβάθμιση. Ως εκ τούτου, υπερήχων εκχύλιση παράγει άρωμα-έντονη αιθέρια έλαια που πληρούν τα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας.
Υπερήχων εκχύλιση μπορεί να εφαρμοστεί σε φλοιό κανέλας και φύλλα. Κανέλα φύλλο πετρελαίου έχει μια ισχυρότερη μυρωδιά σε σύγκριση με το λάδι φλοιού. Κανέλα φύλλα περιέχουν υψηλές ποσότητες ευγενόλης.

Γιατί υπερήχων εκχύλιση υπερέχει απόσταξη ατμού

Για την παραγωγή αιθέριων ελαίων από κανέλα μέσω απόσταξης με ατμό, τα αιθέρια έλαια πρέπει πρώτα να απελευθερώνονται από τη μήτρα των φυτών (δηλαδή φυτικά κύτταρα στα φύλλα κανέλας ή φλοιό). Στην απόσταξη ατμού, το φυτικό υλικό κανέλας βράζεται για έως και 24 ώρες σε βραστήρες. Θερμότητας από μόνη της είναι σχετικά αναποτελεσματική στο σπάσιμο των κυτταρικών δομών και την απελευθέρωση των αιθέριων ελαίων παγιδευτεί. Γενικά, το βρασμό δεν απελευθερώνει τα παγιδευμένα αιθέρια έλαια εντελώς και μεγάλες ποσότητες υπολειμματικών ελαίων σπαταλούνται, δεδομένου ότι δεν έχουν εξαχθεί. Μετά τη διαδικασία εκχύλισης θερμότητας, η απόσταξη ατμού θα πραγματοποιηθεί. Ως εκ τούτου, βράζεται ένα μείγμα δύο αδιάφων υγρών (π.χ. αιθέριο έλαιο και νερό). Το μείγμα αρχίζει να βράζει όταν η συνδυασμένη τάση ατμών τους είναι ίση με 760 mm Hg. Συνεπώς, το σημείο βρασμού ενός μείγματος νερού και αιθέριου ελαίου θα είναι χαμηλότερο από το σημείο βρασμού ενός από τα δύο συστατικά ξεχωριστά. Η παραδοσιακή υδροευθυνοποίηση έχει σημαντικά μειονεκτήματα: Η μακρά διαδικασία βρασμού και ατμού είναι πολύ χρονοβόρα και κατανάλωση ενέργειας.
Υπερήχων εκχύλιση λειτουργεί με ακουστική σπηλαίωση. Ακουστική σπηλαίωση συμβαίνει, όταν τα κύματα υπερήχων δύναμη είναι ζευγάρια σε ένα υγρό (π.χ. ένα εναιώρημα που αποτελείται από βοτανικό υλικό σε διαλύτη ή νερό). Τα υπερηχητικά κύματα ταξιδεύουν μέσω του υγρού προκαλώντας εναλλασσόμενους κύκλους υψηλής πίεσης / χαμηλής πίεσης. Κατά τη διάρκεια των κύκλων χαμηλής πίεσης, δημιουργούνται μικρές φυσαλίδες κενού (οι λεγόμενες φυσαλίδες σπηλαίωσης), οι οποίες αναπτύσσονται σε διάφορους κύκλους πίεσης. Σε ένα ορισμένο μέγεθος, όταν οι φυσαλίδες δεν μπορούν να απορροφήσουν περισσότερη ενέργεια, implode βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Η κατάρρευση της φυσαλίδας χαρακτηρίζεται από έντονες δυνάμεις δημιουργίας κοιλότητας, συμπεριλαμβανομένων μικρο-αναταράξεων και υγρών ρευμάτων με ταχύτητες έως 100m/s. Αυτά τα αποτελέσματα διάτμησης cavitational είναι επίσης γνωστά ως ηωμεχανικά αποτελέσματα. Υπερήχων εκχύλιση των βιοδραστικών μορίων προκαλείται κυρίως από sonomechanical αποτελέσματα: η διέγερση και οι αναταραχές διαταράσσουν τα κύτταρα και να προωθήσει τη μεταφορά μάζας. Αυτό σημαίνει ότι τα βιοδραστικά μόρια όπως τα αιθέρια έλαια, οι πολυφαινόλες, τα τερπένια και τα κανναβινοειδή απελευθερώνονται από τη μήτρα των φυτικών κυττάρων στο διαλύτη.
Το πλεονέκτημα της εκχύλισης με υπερήχους σε σχέση με την παραδοσιακή μέθοδο απόσταξης βρασμού και ατμού είναι η συγκριτικά υψηλότερη εκχύλιση αιθέριων ελαίων και άλλων οργανικών ενώσεων σε σημαντικά μικρότερο χρονικό διάστημα. Οι υψηλότερες αποδόσεις εκχύλισης αποφεύγουν τη σπατάλη της πρώτης ύλης και κάνουν την εξόρυξη πιο προσοδοφόρα. Ο χρόνος και η εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται με εκχύλιση με υπερήχους είναι σημαντικές. Ως μη θερμική μέθοδος, υπερήχων εκχύλιση εμποδίζει τις θερμοευαίσθητες ενώσεις από τη θερμότητα που προκαλείται από την υποβάθμιση.
Οι ήπιες θερμοκρασίες και ο σύντομος χρόνος επεξεργασίας είναι σημαντικά πλεονεκτήματα της εκχύλισης με υπερήχους, δεδομένου ότι η θερμική αποσύνθεση των φυσικών εκχυλισμάτων εμποδίζεται. Αυτό καθιστά υπερήχων εκχύλιση εξαιρετικά αποτελεσματική και ως εκ τούτου, Υπερήχηση δίνει αιθέρια έλαια ανώτερης ποιότητας.

Μελέτες περιπτώσεων της υπερηχητικής εκχύλισης κανέλας

Η έρευνα και η βιομηχανία έχουν ήδη υιοθετήσει υπερήχων εκχύλιση για την παραγωγή υψηλής ποιότητας αιθέρια έλαια από πολλά βότανα, συμπεριλαμβανομένων των φύλλων κανέλας και φλοιό.

Υπερηχητική υδροδιευθυνοποίηση κανέλας

Chen et al. (2020) διερεύνησε την υπερηχητικά προωθημένη υδροευαίσθηση και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η υπερήχηση βελτίωσε τη διαδικασία απόσταξης σημαντικά. Υπερήχων απόσταξη ατμού υπό την προϋπόθεση υψηλότερες αποδόσεις του πετρελαίου κανέλας μέσα σε δραστικά μειωμένο χρόνο εκχύλισης. Χρησιμοποιώντας GC-MS ανάλυση, έδειξαν την υπερηχητικά υποβοηθούμενη υδροευαίσθηση παρέχονται πιο πολύτιμο αιθέριο έλαιο με υψηλή περιεκτικότητα στην κύρια ένωση trans-cinnamaldehyde σε σύγκριση με την παραδοσιακή υδροδιευθυλίωση. Σάρωση ηλεκτρονίων μικρογράφημα (SEM) επιβεβαίωσε την αποτελεσματικότητα της υπερήχησης για την εκχύλιση πετρελαίου κανέλας. Επιπλέον, η ανάλυση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και των εκπομπών CO2 δείχνει ότι η υπερηχητική διαδικασία υδροευαίσθησης είναι η πιο οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση. Ως εκ τούτου, Chen et al. συνοψίσω ότι υπερήχων υποβοηθούμενη υδροδιευθυνοποίηση είναι μια αποτελεσματική και πράσινη τεχνολογία για την κανέλα αιθέριο έλαιο εκχύλισης, η οποία μπορεί να βελτιώσει την ποσότητα και την ποιότητα των ελαίων κανέλας.

Υπερήχων κανέλα εκχύλιση χρησιμοποιώντας βαθιά ευtectic διαλύτες

Υπερήχων εκχύλιση χρησιμοποιώντας βαθιά ευτεκτικούς διαλύτες έχουν αποδειχθεί ότι είναι μια ανώτερη τεχνική για την εξαγωγή υψηλών αποδόσεων της τρανς-cinnamaldehyde και κουμαρίνη από φλοιό κανέλας.
η μέθοδος υπό βέλτιστες συνθήκες έδωσε υψηλότερη περιεκτικότητα σε δια-κανέλα και κουμαρίνη από εκείνες που λαμβάνονται από συμβατικές μεθόδους (παλινδρόμηση, soxhlet και διαβροχή) με τη χρήση οργανικών διαλυτών (96% αιθανόλη). Οι βέλτιστες συνθήκες για την εκχύλιση με υπερήχους χρησιμοποιώντας φυσικούς βαθιά ευτεκτικούς διαλύτες διαπιστώθηκε ότι είναι χλωριούχο χολίνη-κιτρικό οξύ (ChCl-CA) με 40% προσθήκη νερού και χρόνο εκχύλισης 30 λεπτών για την εκχύλιση trans-cinnamaldedede (9,24 ± 0,01 mg/g) και κουμαρίνη (11,6 ± 0,11 mg/g) από φλοιό κανέλας (C). burmannii Blume). Περαιτέρω έρευνα θα πρέπει να γίνει για να διερευνηθεί η φαρμακολογική δράση της δια-κανέλας και της κουμαρίνης από φλοιό κανέλας. (βλ. Aryati et al. 2020)

Η εικόνα επιφάνειας του φλοιού κανέλας χρησιμοποιώντας τη μικροσκοπία ηλεκτρονίων ανίχνευσης 1000x μεγέθυνση; αποξηραμένη σκόνη (α)· μετά την εκχύλιση διαβροχής (β)· μετά την εκχύλιση παλινδρόμησης (c)· μετά την εκχύλιση με soxhlet (d)· μετά την εκχύλιση με τη χρήση του NADES-ΗΑΕ ChCl-CA (ε).
μελέτη και εικόνα από aryati et al. 2020

Υψηλής απόδοσης υπερήχων εξορύκτες

Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια αξιόπιστη τεχνολογία επεξεργασίας, η οποία διευκολύνει και επιταχύνει την παραγωγή αιθέριων ελαίων υψηλής ποιότητας. Hielscher Ultrasonics χαρτοφυλάκιο καλύπτει το πλήρες φάσμα από συμπαγή υπερήχων εργαστήριο σε βιομηχανικά συστήματα εκχύλισης. Με αυτόν τον τρόπο, εμείς στο Hielscher μπορούμε να σας προσφέρουμε το πιο κατάλληλο ultrasonicator για την προβλεπόμενη ικανότητα διαδικασίας σας. Το μακροχρόνιο έμπειρο προσωπικό μας θα σας βοηθήσει από τις δοκιμές σκοπιμότητας και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας μέχρι την εγκατάσταση του υπερηχητικού σας συστήματος σε τελικό επίπεδο παραγωγής.
Τα μικρά πόδια-τυπωμένα από τους υπερηχητικούς εκχυλιστές μας καθώς επίσης και η ευελιξία τους στις επιλογές εγκαταστάσεων τους κάνουν να εγκαταστήσουν ακόμη και στις μικρές εγκαταστάσεις επεξεργασίας διαστήματος. Οι επεξεργαστές υπερήχων εγκαθίστανται σε όλο τον κόσμο σε εγκαταστάσεις παραγωγής τροφίμων, φαρμακευτικών προϊόντων και συμπληρωμάτων διατροφής.

Hielscher Υπέρηχοι – Εξελιγμένος εξοπλισμός εξόρυξης

Hielscher Ultrasonics χαρτοφυλάκιο προϊόντων καλύπτει το πλήρες φάσμα των υψηλής απόδοσης υπερήχων εξολκέων από μικρή έως μεγάλη κλίμακα. Τα πρόσθετα εξαρτήματα επιτρέπουν την εύκολη συναρμολόγηση της καταλληλότερης διαμόρφωσης συσκευής υπερήχων για τη διαδικασία εξαγωγής σας. Η βέλτιστη ρύθμιση υπερήχων εξαρτάται από την προβλεπόμενη χωρητικότητα, τον όγκο, την πρώτη ύλη, την παρτίδα ή την ενσωματωμένη διαδικασία και το χρονοδιάγραμμα.

Δέσμη και ενσωματωμένο

Hielscher ultrasonicators μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παρτίδα και συνεχή ροή-μέσω της επεξεργασίας. Η υπερηχητική επεξεργασία batch είναι ιδανική για δοκιμή διεργασίας, βελτιστοποίηση και μικρό έως μεσαίο επίπεδο παραγωγής. Για την παραγωγή μεγάλων όγκων βοτανικών (π.χ. φύλλα κανέλας και φλοιός), η ενσωματωμένη επεξεργασία μπορεί να είναι πιο συμφέρουσα. Ενώ η παρτίδα απαιτεί μόνο μια πολύ απλή εγκατάσταση, είναι περισσότερο χρόνος- και ένταση εργασίας. Μια συνεχής ενσωματωμένη διαδικασία εξαγωγής απαιτεί εξελιγμένη εγκατάσταση – που αποτελείται από αντλία, σωλήνες ή σωλήνες και δεξαμενές -, αλλά είναι πιο αποτελεσματική, ταχύτερη και απαιτεί σημαντικά λιγότερη εργασία. Hielscher Υπερήχων έχει την πιο κατάλληλη εγκατάσταση εκχύλισης για τον όγκο εξαγωγής σας και τους στόχους της διαδικασίας.

Υπερηχητικοί εξολκέες για κάθε ικανότητα προϊόντων

Hielscher Ultrasonics σειρά προϊόντων καλύπτει το πλήρες φάσμα των υπερήχων επεξεργαστές από συμπαγή ultrasonicators εργαστήριο πάνω από πάγκο-top και πιλοτικά συστήματα για την πλήρως βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές με την ικανότητα να επεξεργάζονται truckloads ανά ώρα. Η πλήρης σειρά προϊόντων μας επιτρέπει να σας προσφέρουμε τον καταλληλότερο υπερηχητικό εξολκέα για την πρώτη ύλη, την ικανότητα διαδικασίας και τους στόχους παραγωγής σας.
Υπερήχων benchtop συστήματα είναι ιδανικά για δοκιμές σκοπιμότητας και βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Η γραμμική κλιμάκωση με βάση τις καθιερωμένες παραμέτρους της διαδικασίας καθιστά πολύ εύκολη την αύξηση της ικανότητας επεξεργασίας από μικρότερες παρτίδες σε πλήρως εμπορική παραγωγή. Up-κλιμάκωση μπορεί να γίνει είτε με την εγκατάσταση ενός πιο ισχυρού υπερήχων μονάδα εξαγωγής ή συγκέντρωση πολλών ultrasonicators παράλληλα. Με το UIP16000, Hielscher προσφέρει το πιο ισχυρό υπερηχητικό εξολκέα σε όλο τον κόσμο.

Ακριβώς ελέγξιμα πλάτη για βέλτιστα αποτελέσματα

Όλα hielscher ultrasonicators είναι ακριβώς ελέγξιμα και με αυτόν τον τρόπο αξιόπιστα άλογα εργασίας στην παραγωγή. Το πλάτος είναι μία από τις κρίσιμες παραμέτρους της διαδικασίας που επηρεάζουν την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητα της εκχύλισης με υπερήχους αιθέριων ελαίων από κανέλα.
Όλα hielscher υπερήχων’ επεξεργαστές επιτρέπουν την ακριβή ρύθμιση του εύρους. Sonotrodes και αναμνηστικά κέρατα είναι αξεσουάρ που επιτρέπουν να τροποποιήσει το πλάτος σε ένα ακόμη ευρύτερο φάσμα. Οι βιομηχανικοί υπερηχητικοί επεξεργαστές hielscher μπορούν να παραδώσουν τα πολύ υψηλά πλάτη και να παραδώσουν την απαιτούμενη υπερηχητική ένταση για τις απαιτητικές εφαρμογές. Τα πλάτη μέχρι 200μm μπορούν να τρέξουν εύκολα συνεχώς στη λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.
Ακριβείς ρυθμίσεις εύρους και η μόνιμη παρακολούθηση των παραμέτρων της διαδικασίας υπερήχων μέσω έξυπνου λογισμικού σας δίνουν τη δυνατότητα να θεραπεύσετε τα φύλλα κανέλας και το φλοιό σας με τις πιο αποτελεσματικές συνθήκες υπερήχων. Βέλτιστη υπερήχηση για καλύτερα αποτελέσματα εξαγωγής!
Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα επαγγελματικά και απαιτητικά περιβάλλοντα. Αυτό καθιστά τον υπερηχητικό εξοπλισμό της Hielscher ένα αξιόπιστο εργαλείο εργασίας που πληροί τις απαιτήσεις εξαγωγής σας.

Εύκολη, χωρίς κινδύνους δοκιμές

Οι υπερηχητικές διαδικασίες μπορούν να είναι εντελώς γραμμικές κλιμακώνονται. Αυτό σημαίνει ότι κάθε αποτέλεσμα που έχετε επιτύχει χρησιμοποιώντας ένα εργαστήριο ή πάγκο-top ultrasonicator, μπορεί να κλιμακωθεί ακριβώς στην ίδια έξοδο χρησιμοποιώντας ακριβώς τις ίδιες παραμέτρους της διαδικασίας. Αυτό καθιστά ultrasonication ιδανικό για τον κίνδυνο-ελεύθερο έλεγχο σκοπιμότητας, βελτιστοποίηση της διαδικασίας και την επακόλουθη εφαρμογή στην εμπορική κατασκευή. Επικοινωνήστε μαζί μας για να μάθετε πώς υπερήχηση μπορεί να αυξήσει την παραγωγή εκχύλισμα κανέλας σας.

Υψηλότερη ποιότητα – Σχεδιασμένο και κατασκευασμένο στη Γερμανία

Ως οικογενειακή και οικογενειακή επιχείρηση, η Hielscher δίνει προτεραιότητα στα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας για τους επεξεργαστές υπερήχων της. Όλα τα ultrasonicators σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και ελέγχονται λεπτομερώς στην έδρα μας σε Teltow κοντά στο Βερολίνο, Γερμανία. Η ευρωστία και η αξιοπιστία του υπερηχητικού εξοπλισμού της Hielscher το καθιστούν άλογο εργασίας στην παραγωγή σας. Η λειτουργία 24 ώρες το 24ωρο, 7 ώρες το 24ωρο, 7 ώρες το 24ωρο, σε απαιτητικά περιβάλλοντα, αποτελεί φυσικό χαρακτηριστικό των αναμίκτες υψηλής απόδοσης της Hielscher.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: