Turbo εκχύλιση της κανέλας με υπερήχους

Η παραδοσιακή εκχύλιση κανέλας είναι χρονοβόρα και σχετικά αναποτελεσματική. Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια απλή, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική εντατικοποίησης της διαδικασίας που μειώνει το χρόνο εκχύλισης σε λίγες ώρες και αυξάνει ταυτόχρονα την απόδοση αιθέριου ελαίου κανέλας.

Βελτιωμένη εκχύλιση κανέλας με υπερήχους

Η παραδοσιακή εκχύλιση του αιθέριου ελαίου κανέλας επιτυγχάνεται με απόσταξη ατμού φλοιού και φύλλων κανέλας. Η παραδοσιακή απόσταξη ατμού είναι πολύ αργή και χρονοβόρα. Όσο υψηλότερη είναι η στοχευόμενη απόδοση του ελαίου κανέλας, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταξη ατμού, πράγμα που σημαίνει ότι η απόσταξη ατμού ενός βραστήρα φύλλων κανέλας μπορεί να διαρκέσει έως και 12 ώρες, ενώ η απόσταξη ατμού φλοιού κανέλας μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από 24 ώρες. Υπερήχων εκχύλιση σπάσει τις κυτταρικές δομές του φλοιού κανέλας και αφήνει επάνω έτσι ώστε το έλαιο κανέλας απελευθερώνεται γρήγορα και εντελώς. Υπερήχων εκχύλιση επιταχύνει την απόσταξη ατμού σημαντικά, συντομεύοντας το χρόνο επεξεργασίας από μια πλήρη ημέρα σε λίγες ώρες, αυξάνοντας παράλληλα την απόδοση του αιθέριου ελαίου κανέλας.
Υπερήχων εκχύλιση απελευθερώνει το πλήρες φάσμα των αρωματικών ενώσεων κανέλας, συμπεριλαμβανομένης της κινναμαλδεΰδης, λιναλοόλη, ευγενόλη, και κινναμωμικό οξύ. Δίνοντας ένα εκχύλισμα πλήρους φάσματος υψηλής ποιότητας ενώσεις αιθέριων ελαίων είναι ο λόγος για την ανώτερη ποιότητα των υπερήχων εκχυλισμένα έλαια κανέλας. Ειδικά η κινναμαλδεΰδη, η κύρια οργανική ένωση δίνει στην κανέλα τη χαρακτηριστική γεύση και το άρωμά της. Δεδομένου ότι κατεργασία με υπερήχους είναι μια μη θερμική επεξεργασία, οι ενώσεις αιθέριων ελαίων εμποδίζονται από θερμική υποβάθμιση. Ως εκ τούτου, η εκχύλιση με υπερήχους παράγει αιθέρια έλαια έντασης αρώματος που πληρούν τα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας.
Υπερήχων εκχύλιση μπορεί να εφαρμοστεί σε φλοιό κανέλας και φύλλα. Το έλαιο φύλλων κανέλας έχει ισχυρότερο άρωμα σε σύγκριση με το λάδι φλοιού. Τα φύλλα κανέλας περιέχουν υψηλές ποσότητες ευγενόλης.

Γιατί η εκχύλιση με υπερήχους υπερέχει στην απόσταξη ατμού

Για την παραγωγή αιθέριων ελαίων από κανέλα μέσω απόσταξης ατμού, τα αιθέρια έλαια πρέπει πρώτα να απελευθερωθούν από τη φυτική μήτρα (δηλαδή φυτικά κύτταρα στα φύλλα ή το φλοιό κανέλας). Στην απόσταξη ατμού, το φυτικό υλικό κανέλας βράζεται για έως και 24 ώρες σε βραστήρες. Η θερμότητα από μόνη της είναι σχετικά αναποτελεσματική στο σπάσιμο των κυτταρικών δομών και στην απελευθέρωση των αιθέριων ελαίων που παγιδεύονται. Γενικά, ο βρασμός δεν απελευθερώνει εντελώς τα παγιδευμένα αιθέρια έλαια και σπαταλώνται μεγαλύτερες ποσότητες υπολειμματικών ελαίων, αφού δεν έχουν εξαχθεί. Μετά τη διαδικασία εξαγωγής θερμότητας, θα πραγματοποιηθεί η απόσταξη ατμού. Επομένως, βράζει ένα μείγμα δύο μη αναμίξιμων υγρών (δηλαδή αιθέριο έλαιο και νερό). Το μείγμα αρχίζει να βράζει όταν η συνδυασμένη τάση ατμών είναι ίση με 760 mm Hg. Το σημείο βρασμού ενός μείγματος νερού και αιθέριου ελαίου θα είναι έτσι χαμηλότερο από το σημείο βρασμού κάθε συστατικού ξεχωριστά. Η παραδοσιακή υδροαπόσταξη έχει σημαντικά μειονεκτήματα: Η μακρά διαδικασία βρασμού και ατμού είναι πολύ χρονοβόρα και ενεργοβόρα.
Υπερήχων εκχύλιση λειτουργεί με ακουστική σπηλαίωση. Ακουστική σπηλαίωση συμβαίνει, όταν τα κύματα υπερήχων ισχύος 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 κύκλων χαμηλής πίεσης, δημιουργούνται λεπτές φυσαλίδες κενού (οι λεγόμενες φυσαλίδες σπηλαίωσης), οι οποίες αναπτύσσονται σε αρκετούς κύκλους πίεσης. Σε ένα ορισμένο μέγεθος, όταν οι φυσαλίδες δεν μπορούν να απορροφήσουν περισσότερη ενέργεια, εκρήγνυνται βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Η κατάρρευση φυσαλίδων χαρακτηρίζεται από έντονες δυνάμεις σπηλαίωσης, συμπεριλαμβανομένων μικροαναταράξεων και υγρών ρευμάτων με ταχύτητες έως 100m/s. Αυτά τα αποτελέσματα διάτμησης σπηλαίωσης είναι επίσης γνωστά ως sonomechanical effects. Υπερήχων εκχύλιση των βιοδραστικών μορίων προκαλείται κυρίως από sonomechanical επιδράσεις: η διέγερση και οι αναταράξεις διαταράσσουν τα κύτταρα και την προώθηση της μεταφοράς 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 στον διαλύτη.
Το πλεονέκτημα της εκχύλισης με υπερήχους έναντι της παραδοσιακής μεθόδου βρασμού και απόσταξης ατμού είναι η συγκριτικά υψηλότερη εκχύλιση αιθέριων ελαίων και άλλων οργανικών ενώσεων σε σημαντικά μικρότερο χρονικό διάστημα. Οι υψηλότερες αποδόσεις εξόρυξης αποφεύγουν τη σπατάλη πρώτων υλών και καθιστούν την εξόρυξη πιο προσοδοφόρα. Η εξοικονόμηση χρόνου και ενέργειας που επιτυγχάνεται με εκχύλιση με υπερήχους είναι σημαντική. Ως μη θερμική μέθοδος, η εκχύλιση με υπερήχους εμποδίζει τις θερμοευαίσθητες ενώσεις από την υποβάθμιση που προκαλείται από τη θερμότητα.
Οι ήπιες θερμοκρασίες και ο σύντομος χρόνος επεξεργασίας είναι σημαντικά πλεονεκτήματα της εκχύλισης με υπερήχους, καθώς αποτρέπεται η θερμική αποσύνθεση των φυσικών εκχυλισμάτων. Αυτό καθιστά την εκχύλιση με υπερήχους εξαιρετικά αποτελεσματική και ως εκ τούτου, υπερήχηση δίνει αιθέρια έλαια ανώτερης ποιότητας.

Μελέτες περιπτώσεων εκχύλισης κανέλας υπερήχων

Η έρευνα και η βιομηχανία έχουν ήδη υιοθετήσει εκχύλιση με υπερήχους για την παραγωγή αιθέριων ελαίων υψηλής ποιότητας από πολλά βότανα, συμπεριλαμβανομένων των φύλλων κανέλας και του φλοιού.

Υπερήχων υδροαπόσταξη κανέλας

Chen et al. (2020) διερεύνησε την υπερηχητικά προωθημένη υδροαπόσταξη και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η υπερήχηση βελτίωσε σημαντικά τη διαδικασία απόσταξης. Η απόσταξη ατμού υπερήχων παρείχε υψηλότερες αποδόσεις ελαίου κανέλας μέσα σε δραστικά μειωμένο χρόνο εκχύλισης. Χρησιμοποιώντας ανάλυση GC-MS, έδειξαν ότι η υπερηχητικά υποβοηθούμενη υδροαπόσταξη παρείχε πιο πολύτιμο αιθέριο έλαιο με υψηλή περιεκτικότητα στην κύρια ένωση trans-κινναμαλδεΰδη σε σύγκριση με την παραδοσιακή υδροαπόσταξη. Σάρωση ηλεκτρονική μικρογραφία (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 διαδικασία υδροαπόσταξης με υπερήχους είναι η πιο οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον προσέγγιση. Ως εκ τούτου, Chen et al. συνοψίζουν ότι υπερήχων υποβοηθούμενη υδροαπόσταξη είναι μια αποτελεσματική και πράσινη τεχνολογία για την εκχύλιση αιθέριου ελαίου κανέλας, η οποία μπορεί να βελτιώσει την ποσότητα και την ποιότητα των ελαίων κανέλας.

Υπερήχων εκχύλιση κανέλας χρησιμοποιώντας βαθιά ευτηκτικούς διαλύτες

Υπερήχων εκχύλιση χρησιμοποιώντας βαθιά ευτηκτικούς διαλύτες έχουν αποδειχθεί ότι είναι μια ανώτερη τεχνική για την εξαγωγή υψηλών αποδόσεων trans-κινναμαλδεΰδης και κουμαρίνης από φλοιό κανέλας.
Η μέθοδος υπό βέλτιστες συνθήκες έδωσε υψηλότερη περιεκτικότητα σε trans-κινναμαλδεΰδη και κουμαρίνη από εκείνες που ελήφθησαν με συμβατικές μεθόδους (παλινδρόμηση, Soxhlet και διαβροχή) χρησιμοποιώντας οργανικούς διαλύτες (96% αιθανόλη). Οι βέλτιστες συνθήκες για την εκχύλιση με υπερήχους χρησιμοποιώντας φυσικούς βαθιούς ευτηκτικούς διαλύτες βρέθηκαν να είναι χλωριούχο-κιτρικό οξύ χολίνης (ChCl-CA) με προσθήκη νερού 40% και χρόνο εκχύλισης 30 λεπτών για την εκχύλιση trans-κινναμαλδεΰδης (9,24 ± 0,01 mg / g) και κουμαρίνης (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 trans-κινναμαλδεΰδης και της κουμαρίνης από φλοιό κανέλας. (πρβλ. Aryati et al. 2020)

Η επιφανειακή εικόνα του φλοιού κανέλας χρησιμοποιώντας ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης μεγέθυνσης 1000x. αποξηραμένη σκόνη (α)· μετά την εκχύλιση διαβροχής (β)· μετά από εκχύλιση με παλινδρόμηση (c)· μετά την εκχύλιση Soxhlet (δ)· μετά την εκχύλιση με χρήση NADES-UAE ChCl-CA (e).
μελέτη και εικόνα από τους Aryati et al. 2020

Υψηλής απόδοσης υπερήχων απαγωγείς

Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια αξιόπιστη τεχνολογία επεξεργασίας, η οποία διευκολύνει και επιταχύνει την παραγωγή αιθέριων ελαίων υψηλής ποιότητας. Hielscher Υπέρηχοι χαρτοφυλάκιο καλύπτει το πλήρες φάσμα από συμπαγές εργαστήριο υπερήχων σε βιομηχανικά συστήματα εκχύλισης. Με αυτόν τον τρόπο, εμείς στο Hielscher μπορεί να σας προσφέρει το πιο κατάλληλο υπερήχων για την προβλεπόμενη ικανότητα διαδικασίας σας. Το μακροχρόνιο έμπειρο προσωπικό μας θα σας βοηθήσει από τις δοκιμές σκοπιμότητας και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας στην εγκατάσταση του συστήματος υπερήχων σας στο τελικό επίπεδο παραγωγής.
Το μικρό αποτύπωμα των υπερήχων απαγωγέων μας, καθώς και η ευελιξία τους στις επιλογές εγκατάστασης, τους καθιστούν κατάλληλους ακόμη και σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας μικρού χώρου. Υπερήχων επεξεργαστές εγκαθίστανται παγκοσμίως σε τρόφιμα, pharma και εγκαταστάσεις παραγωγής συμπληρωμάτων διατροφής.

Hielscher Ultrasonics – Εξελιγμένος εξοπλισμός εξόρυξης

Hielscher Υπέρηχοι χαρτοφυλάκιο προϊόντων καλύπτει το πλήρες φάσμα των υψηλής απόδοσης υπερήχων απαγωγείς από μικρή έως μεγάλη κλίμακα. Πρόσθετα εξαρτήματα επιτρέπουν την εύκολη συναρμολόγηση της πιο κατάλληλης διαμόρφωσης συσκευής υπερήχων για τη διαδικασία εκχύλισης. Η βέλτιστη ρύθμιση υπερήχων εξαρτάται από την προβλεπόμενη χωρητικότητα, όγκο, πρώτη ύλη, παρτίδα ή ενσωματωμένη διαδικασία και χρονοδιάγραμμα.

παρτίδα και σε σειρά

Hielscher υπερήχων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παρτίδα και συνεχή ροή-μέσω της επεξεργασίας. Η επεξεργασία παρτίδας υπερήχων είναι ιδανική για δοκιμές διαδικασίας, βελτιστοποίηση και επίπεδο παραγωγής μικρού έως μεσαίου μεγέθους. Για μια παραγωγή μεγάλων όγκων βοτάνων (π.χ. φύλλα κανέλας και φλοιός), η ενσωματωμένη επεξεργασία μπορεί να είναι πιο συμφέρουσα. Ενώ η ομαδοποίηση απαιτεί μόνο μια πολύ απλή ρύθμιση, απαιτεί περισσότερο χρόνο και εργασία. Μια συνεχής ενσωματωμένη διαδικασία εξαγωγής απαιτεί εξελιγμένη ρύθμιση – αποτελείται από αντλία, εύκαμπτους σωλήνες ή σωλήνες και δεξαμενές -, αλλά είναι πιο αποδοτικό, ταχύτερο και απαιτεί σημαντικά λιγότερη εργασία. Hielscher Υπέρηχοι έχει την πιο κατάλληλη ρύθμιση εκχύλισης για τον όγκο εκχύλισης και τους στόχους της διαδικασίας.

Υπερήχων απαγωγείς για κάθε ικανότητα προϊόντος

Hielscher Υπέρηχοι γκάμα προϊόντων καλύπτει το πλήρες φάσμα των υπερήχων επεξεργαστές από συμπαγή εργαστήριο υπερήχων πάνω από πάγκο-top και πιλοτικά συστήματα σε πλήρως βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές με την ικανότητα να επεξεργάζονται φορτία φορτηγών ανά ώρα. Η πλήρης γκάμα προϊόντων μας επιτρέπει να σας προσφέρουμε τον καταλληλότερο υπερηχητικό εξολκέα για την πρώτη ύλη σας, την ικανότητα επεξεργασίας και τους στόχους παραγωγής.
Τα υπερηχητικά συστήματα πάγκου είναι ιδανικά για δοκιμές σκοπιμότητας και βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Η γραμμική κλιμάκωση με βάση τις καθιερωμένες παραμέτρους της διαδικασίας καθιστά πολύ εύκολη την αύξηση των δυνατοτήτων επεξεργασίας από μικρότερες παρτίδες σε πλήρως εμπορική παραγωγή. Up-κλιμάκωση μπορεί να γίνει είτε με την εγκατάσταση μιας πιο ισχυρής μονάδας εξαγωγής υπερήχων ή ομαδοποίηση πολλών υπερήχων παράλληλα. Με το UIP16000, Hielscher προσφέρει το πιο ισχυρό υπερήχων απαγωγέα παγκοσμίως.

Ακριβώς ελεγχόμενα πλάτη για βέλτιστα αποτελέσματα

Όλοι οι υπερήχων Hielscher είναι ακριβώς ελεγχόμενοι και ως εκ τούτου 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 Υπέρηχοι’ Οι επεξεργαστές επιτρέπουν την ακριβή ρύθμιση του πλάτους. Τα Sonotrodes και τα ενισχυτικά κέρατα είναι αξεσουάρ που επιτρέπουν την τροποποίηση του πλάτους σε ακόμη ευρύτερο φάσμα. Οι βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων της Hielscher μπορούν να παραδώσουν πολύ υψηλά πλάτη και να παραδώσουν την απαιτούμενη ένταση υπερήχων για απαιτητικές εφαρμογές. Πλάτη έως 200μm μπορούν εύκολα να λειτουργούν συνεχώς σε 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία.
Οι ακριβείς ρυθμίσεις πλάτους και η μόνιμη παρακολούθηση των παραμέτρων της διαδικασίας υπερήχων μέσω έξυπνου λογισμικού σας δίνουν τη δυνατότητα να αντιμετωπίζετε τα φύλλα κανέλας και το φλοιό σας με τις πιο αποτελεσματικές συνθήκες υπερήχων. Βέλτιστη υπερήχηση για καλύτερα αποτελέσματα εκχύλισης!
Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού Hielscher επιτρέπει 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία σε βαρέα καθήκοντα και σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Αυτό καθιστά τον υπερηχητικό εξοπλισμό της Hielscher ένα αξιόπιστο εργαλείο εργασίας που πληροί τις απαιτήσεις εκχύλισης σας.

Εύκολες, ακίνδυνες δοκιμές

Οι διαδικασίες υπερήχων μπορούν να είναι εντελώς γραμμικές. Αυτό σημαίνει ότι κάθε αποτέλεσμα που έχετε επιτύχει χρησιμοποιώντας ένα εργαστήριο ή πάγκο-top υπερήχων, μπορεί να κλιμακωθεί σε ακριβώς την ίδια έξοδο χρησιμοποιώντας τις ίδιες ακριβώς παραμέτρους διαδικασίας. Αυτό καθιστά υπερήχους ιδανικό για δοκιμές σκοπιμότητας χωρίς κίνδυνο, βελτιστοποίηση της διαδικασίας και 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 επιχείρηση και οικογενειακή επιχείρηση, Hielscher δίνει προτεραιότητα στα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας για τους υπερηχητικούς επεξεργαστές της. Όλοι οι υπερήχων σχεδιάζονται, κατασκευάζονται και ελέγχονται διεξοδικά στην έδρα μας στο Teltow κοντά στο Βερολίνο, Γερμανία. Η ευρωστία και η αξιοπιστία του υπερηχητικού εξοπλισμού Hielscher το καθιστούν άλογο εργασίας στην παραγωγή σας. 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία υπό πλήρες φορτίο και σε απαιτητικά περιβάλλοντα είναι ένα φυσικό χαρακτηριστικό των μίξερ υψηλής απόδοσης της Hielscher.

Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας: