Τεχνολογία Υπερήχων Hielscher

Υπερήχων εκχύλιση της καφεΐνης

Χρησιμοποιώντας υπέρηχοι είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για την εκχύλιση της καφεΐνης και άλλων δραστικών ενώσεων από τον καφέ. Ισχυρό συσκευές υπερήχων υποβοήθηση της διαδικασίας εκχύλισης ενώ μεγιστοποιεί την απόδοση και μείωση του χρόνου επεξεργασίας.
Καφέ - κατασκευασμένο από καβουρδισμένων κόκκων καφέ – Είναι ένα πολύ δημοφιλές ποτό που σε όλο τον κόσμο καταναλώνεται. Εκτός από τις επιπτώσεις αναζωογονητικές εάν καταναλώνονται ως ένα ποτό διεγερτικό, οι ενώσεις του καφέ έχουν ενδιαφέρον για την βιομηχανία τροφίμων, φαρμάκων (π.χ., σε αναλγητικά) και Καλλυντικά βιομηχανία όπως χρησιμοποιείται ως πολύτιμα πρόσθετα σε διάφορα προϊόντα. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για την καφεΐνη (1,3,7-trimethylxanthine) και τα αντιοξειδωτικά, τα οποία είναι γνωστά για τις θετικές επιπτώσεις τους στην ανθρώπινη υγεία. Ο καφές περιέχει, μεταξύ άλλων, φαινολικά διτερπένια όπως cafestol και kahweol, και ασκορβικό οξύ, τα οποία είναι γνωστά για την αντιοξειδωτική τους δράση. Επιδημιολογικές μελέτες δείχνουν ότι τα συστατικά του καφέ μπορεί να έχει ένα προληπτικό αποτέλεσμα σε αρκετές χρόνιες παθήσεις, συμπεριλαμβανομένου του σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2, η νόσος του Alzheimer, νόσος του Parkinson, και ασθένειες του ήπατος, όπως κίρρωση και ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα.
Οι υπέρηχοι είναι μια γνωστή και δοκιμασμένη εργαλείο για πολλές διαφορετικές εφαρμογές σε διάφορες βιομηχανίες. Μια πολύ επιτυχημένη εφαρμογή είναι η υπερήχων Εξαγωγή. Με αυτόν τον τρόπο, οι υπερήχων επιδράσεις σπηλαίωσης στο κυτταρικό υλικό προκαλώντας κυτταρική διάσπαση και την απελευθέρωση της ενδοκυτταρικής ύλης.
Με κατεργασία με υπερήχους, η καφεΐνη και άλλες ενώσεις του καφέ μπορεί να εξαχθεί πολύ αποτελεσματικά.

Χημική δομή της καφεΐνης

Υψηλή ισχύς υπερήχων

Για να εξασφαλιστεί μια πιο εύκολη κατανόηση της διαδικασίας εκχύλισης υπερήχων ενισχυόμενες, η επίδραση των υπερήχων στην υγρά πρέπει να εξηγηθεί.
Υπέρηχος – εισάγεται σε υγρά – προκαλεί τοπικά πολύ ακραίες επιπτώσεις. Όταν ηχοβολούν τα υγρά σε υψηλές εντάσεις, τα ηχητικά κύματα που διαδίδονται μέσα στο υγρό μέσο οδηγούν σε εναλλασσόμενους κύκλους υψηλής πίεσης (συμπίεσης) και χαμηλής πίεσης (αραίωσης), με ρυθμούς ανάλογα με τη συχνότητα. Κατά τη διάρκεια του κύκλου χαμηλής πίεσης, τα υπερηχητικά κύματα υψηλής έντασης δημιουργούν μικρές κενές ή κενά στο υγρό. Όταν οι φυσαλίδες φθάσουν έναν όγκο στον οποίο δεν μπορούν πλέον να απορροφούν ενέργεια, καταρρέουν βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σπηλαίωση. Κατά την κατάρρευση πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περ. 5,000K) και πιέσεις (περ. 2,000atm) επιτυγχάνονται τοπικά. Η κατάρρευση της φούσκας σπηλαίωσης οδηγεί επίσης σε υγρή πίδακες έως 280m / s ταχύτητα. [Suslick 1998] Με αυτές τις ακραίες δυνάμεις συμβαίνει σονόλυση, οι κυτταρικά τοιχώματα διασπώνται, και ενδοκυτταρικό υλικό εκχυλίζεται.

Υπερηχητικά σπηλαίωση που δημιουργούνται στο κέρατο της UIP1500hd - μια συσκευή υπερήχων 1.5kW. Για καλύτερη ορατότητα, το υγρό έχει φωτίζεται με μπλε φως από τον πυθμένα της στήλης γυαλιού.

Υπερήχων σπηλαίωσης σε υγρή

Η υποβοηθούμενη από υπερήχους εκχύλιση είναι μια φθηνή, απλή και αποτελεσματική εναλλακτική λύση σε σύγκριση με τις συμβατικές τεχνικές εκχύλισης. Τα κύρια πλεονεκτήματα του υπερήχου στην εκχύλιση στερεών-υγρών περιλαμβάνουν την αύξηση της απόδοσης εκχύλισης και την ταχύτερη κινητική. Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνική για την εκχύλιση φυτικών υλικών χρησιμοποιώντας υγρούς διαλύτες και αποδεικνύεται για μια ταχεία και πληρέστερη διαδικασία εκχύλισης σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, επειδή η επιφάνεια μεταξύ της στερεής και της υγρής φάσης είναι σημαντικά μεγαλύτερη λόγω της διακοπής των κυττάρων και διασπορά σωματιδίων.
Με τη χρήση της υπερήχης μπορεί επίσης να μειωθεί η θερμοκρασία λειτουργίας, επιτρέποντας την εξαγωγή εξαρτημάτων ευαίσθητων στη θερμοκρασία. Σε σύγκριση με άλλες νέες τεχνικές εκχύλισης όπως η εκχύλιση με υποβοήθηση μικροκυμάτων, η συσκευή υπερήχων είναι φθηνότερη και η λειτουργία της είναι ευκολότερη. Επιπλέον, η υποβοηθούμενη από υπερήχους εκχύλιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιονδήποτε διαλύτη, όπως η εκχύλιση Soxhlet, για την εξαγωγή μιας ευρείας ποικιλίας φυσικών ενώσεων. [Wang et αϊ. 2006] Εάν είναι απαραίτητο, είναι διαθέσιμα συστήματα με αντιεκρηκτική προστασία για βιομηχανικές διεργασίες.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των υπερήχων είναι η επίδραση στις σημαντικότερες παραμέτρους επεξεργασίας: πλάτος, χρόνος, θερμοκρασία, πίεση, και το ιξώδες. Με αυτόν τον τρόπο, η διαδικασία εκχύλισης μπορεί να βελτιστοποιηθεί για να διασφαλισθεί ότι η διάρθρωση των εκχυλισμάτων δεν θα πάθει ζημιά.

Υπερήχων εκχύλιση του καφέ Ενώσεων

Ultrasound-υποβοηθούμενη εκχύλιση είναι μια κοινή μέθοδος που χρησιμοποιείται για την απομόνωση βιοενεργών ουσιών από φυτικό υλικό [Dong et αϊ. 2010]. Σχετικά με κόκκους καφέ, την καφεΐνη και αντιοξειδωτικά φαινολικές ενώσεις μπορεί να είναι τα πιο πολύτιμα ενώσεις για την εξαγωγή λόγω της ευρείας κλίμακας εφαρμογές τους στη φαρμακευτική και τη βιομηχανία τροφίμων. Αλλά και φλαβονοειδή, χλωρογενικό οξύ και πρωτοκατεχουϊκό οξέος είναι εκχυλίσματα τα οποία χρησιμοποιούνται ως πρόσθετα.
Χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους εκχύλισης όπως η εκχύλιση υγρού-υγρού σε διαλύτες, γενικά η απόδοση εκχύλισης αυξάνεται με αυξανόμενες θερμοκρασίες εκχύλισης. Αυτό προκαλεί συχνά βλάβες και απώλεια ποιότητας του εκχυλίσματος καθώς η θερμοκρασία επηρεάζει τη σταθερότητα των φαινολικών ενώσεων.
Η εκχύλιση στερεάς-υγρής υποβοηθούμενη από υπερήχους έχει δειχθεί ως μια αποτελεσματική και εξοικονόμηση χρόνου εξοικονόμηση μέθοδος. Οι εξαιρετικά ισχυρές υπερηχητικές δυνάμεις παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για την εκχύλιση, έτσι ώστε να χρειάζονται λιγότεροι ή και καθόλου διαλύτες. Η θερμοκρασία μπορεί να ελεγχθεί καλά καθώς ο αντιδραστήρας κυψέλης ή κυψελίδας με υπερήχους μπορεί να ψύχεται αποτελεσματικά (ή να θερμαίνεται εάν είναι απαραίτητο). Για τις διεργασίες εκχύλισης με διαλύτες, η Hielscher Ultrasonics παρέχει επίσης υπερηχητικά συστήματα με αντοχή στην έκρηξη ATEX και FM.
Λόγω των έντονων δυνάμεων εξαγωγής του υπερήχου, το ήδη χρησιμοποιημένο έδαφος του καφέ (απόβλητα καφέ) εξακολουθεί να είναι πρώτη ύλη πλούσια σε εκχυλίσιμες ενώσεις. Καθώς το απόβλητο καφέ είναι φτηνό και διαθέσιμο σε μεγάλη ποσότητα, αποτελεί ιδανική πρώτη ύλη για την εξαγωγή των υπόλοιπων δραστικών ουσιών. Αν και η περιεκτικότητα σε καφεΐνη και άλλα συστατικά των αποβλήτων καφέ είναι χαμηλότερη από την περιεκτικότητα σε αχρησιμοποίητη σκόνη καφέ, παραμένει μια μεγάλη ποσότητα και μπορεί να εξαχθεί. Για την απελευθέρωση αυτών των ενώσεων από το έδαφος του καφέ, η πλήρης επίδραση στις παραμέτρους επεξεργασίας καθίσταται ιδιαίτερα σημαντική. Ο υπέρηχος υψηλής ισχύος είναι σε θέση να εκχυλίσει υψηλές ποσότητες δραστικής ένωσης σε σύντομο χρόνο επεξεργασίας.

Υπερήχους είναι μια επιτυχημένη τεχνική για την εκχύλιση δραστικές ενώσεις, αρώματα και άλλα ενδοκυτταρικά συστατικά από φυτικά κύτταρα.

Υπερήχων inline επεξεργαστή UIP1500hd

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


εξόρυξη καφεΐνη

Η καφεΐνη μπορεί να ζητηθεί η πιο συχνά καταναλώνονται διεγερτικό. Δεδομένου ότι η καφεΐνη δεν είναι μόνο καταναλώνεται με την κατανάλωση βρασμένου καφέ, εκχύλισμα καφεΐνη χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για τη θεραπεία άλλων προϊόντων με καφεΐνη ως πρόσθετο. Με αυτόν τον τρόπο καθίσταται δυνατή η δημιουργία ισχυρότερων καφέ ή να διατυπώσει τα αναψυκτικά (π.χ. τύπου κόλα), ενεργειακά ποτά ή άλλα τρόφιμα (π.χ. σοκολάτα).
Αλλά η καφεΐνη δεν χρησιμοποιείται μόνο ως πρόσθετο στο Τροφή παραγωγής, είναι μια σημαντική δραστική ένωση σε φαρμακευτικές ουσίες, καθώς και. Μία κοινή εφαρμογή του εκχυλίσματος καφεΐνης είναι π.χ. η πρόσμιξη σε φάρμακα για τον πονοκέφαλο και την ημικρανία ή σε αναλγητικά.
Για την εκχύλιση καφεΐνης, το κύριο αλκαλοειδές στον καφέ, υπερήχους είναι μια κατάλληλη μέθοδος. Wang και οι συνεργάτες του [Wang et al. 2011] Βρέθηκε ότι μόνο ένα μικρό χρονικό διάστημα εκχύλισης είναι απαραίτητη για να επιτευχθεί μια κορεσμένη κατάσταση, αν χρησιμοποιείται υπερηχητική επεξεργασία. Αυτό σημαίνει ότι το υπερηχογράφημα μια πολύ αποτελεσματική και εξοικονόμηση χρόνου τεχνική για την απόκτηση καφεΐνη.

Υπερήχων εκχύλισης είναι η ανώτερη μέθοδος για την παραγωγή κρύο-ζυθοποιία καφέ από το έδαφος καφέ. Υπερήχηση απελευθερώνει τις αρωματικές ενώσεις και την καφεΐνη μέσα σε δευτερόλεπτα.

Υπερήχων εκχύλιση της καφεΐνης και ζυθοποιίας κρύο-ζυθοποιία καφέ

Αρωματικές και δύσοσμες ενώσεις

Οι πτητικές ενώσεις καφέ είναι το πιο πολύτιμο κλάσμα του καβουρδισμένο κόκκο του καφέ και προσδίδει καφέ μοναδική γεύση και το άρωμά του. Η ποιότητα του διαλυτού καφέ μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά με την προσθήκη του αρώματος-απορροφήθηκε έλαια καφέ προς τη σκόνη καφέ.
Μια μελέτη σύγκρισης, εξετάζοντας την εκχύλιση φαινολικών ενώσεων από φράουλες, έδειξε ότι η εκχύλιση με υπερήχους προκαλεί μικρότερη αποικοδόμηση των φαινολικών και είναι πολύ ταχύτερη διεργασία εκχύλισης σε σύγκριση με άλλες μεθόδους εκχύλισης, συμπεριλαμβανομένης της μεθόδου στερεάς-υγρής, υποκριτικής ύδατος και μικροκυμάτων. [Herrera et αϊ. 2005]
Η μελέτη των Wang και οι συνεργάτες του [Wang et al. 2011] δείχνει ότι η χαμηλή συχνότητα, υψηλή ισχύς υπερήχων είναι πιο αποτελεσματική για την εκχύλιση των αρωμάτων του καφέ. Ειδικά για 4-Tridecanone και 2-μεθοξυ-3-μεθυλοπυραζίνη, βρήκαν την εκχύλιση με υπερήχους πιο εύκολη και αποτελεσματική τεχνική απόκτησης πολύ υψηλές αποδόσεις εκχύλισης. Περαιτέρω, αποδεικνύεται ότι η θερμοκρασία πρέπει να ελέγχεται ως συστατικά αρώματος καφέ είναι πολύ ασταθής σε υψηλές θερμοκρασίες. Πέτυχαν καλά αποτελέσματα εκχύλισης στην περιοχή θερμοκρασιών μεταξύ 35 ~ 65 ° C κάτω από σχετικά σύντομο χρόνο ακτινοβολία υπερήχων.

εξόρυξη Τσάι

Τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν από ultrasonically επικουρείται εκχυλίσεως είναι επίσης κατάλληλες για την εκχύλιση των ενώσεων τσαγιού (π.χ. πράσινο φύλλα τσαγιού). Μια μελέτη από Xia et αϊ. έδειξε μία σημαντικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε πολυφαινόλες του τσαγιού, αμινοξέων και καφεΐνης στο κατεργάστηκε με υπερήχους τσάι εγχύσεις ό, τι σε εκείνα που λαμβάνονται με τα συμβατικά εκχύλιση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα βελτιωμένα αποτελέσματα κατά τη διάρκεια μιας οργανοληπτικής αξιολόγησης που αποδείχθηκε ότι: η οργανοληπτική ποιότητα της έγχυσης τσάι με υπερήχους υποβοηθούμενη εκχύλιση ήταν καλύτερη από εκείνη της έγχυσης τσαγιού με συμβατικές εκχύλισης. [Xia et αϊ. 2005]

ultrasonicators Hielscher του, π.χ. UP200S (στη φωτογραφία), είναι πολύ επιτυχημένη για την εξαγωγή των ενδο-κυτταρικής ύλης.

υπερηχητική εκχύλιση από βότανα

συμπέρασμα

Η υπερηχητικά βοήθεια Εξαγωγή είναι ένα αποτελεσματικό, εξοικονόμηση χρόνου και ελεγχόμενη μέθοδος για την εκχύλιση των δραστικών ενώσεων από τον καφέ. Οι πιο ενδιαφέρουσες και πολύτιμες ενώσεις είναι η καφεΐνη και τα αντιοξειδωτικά, όπως φαινολικά διτερπένια (cafestol, kahweol), και ασκορβικό οξύ. Τα κύρια πλεονεκτήματα της εκχύλισης υπερήχων ενισχυόμενες με βάση την επιρροή και τον έλεγχο των υπερήχων παραμέτρων εκχύλισης.

Λογοτεχνία / Αναφορές

  • Cao, Chuanhai? Wang, Li? Lin, Xiaoyang? Mamcarz, Malgorzata? Zhang, Chi? Bai, Ge? Nong, Jasson? Sussman, Sam? Arendash, Gary (2011): Η καφεΐνη συνεργεί με άλλη Καφέ Συστατικό για την αύξηση της G-CSF πλάσματος: Σύνδεση με γνωστικά οφέλη σε ποντίκια Αλτσχάιμερ. Εφημερίδα της Νόσου Alzheimer 25/2, 2011. 323-335.
  • Dong, Juane? Liu, Yuanbai? Liang, Zongsuo? Wang, Weiling (2010): Διερεύνηση σχετικά με υπερήχους υποβοηθούμενη εκχύλιση του οξέος Β salvianolic από τη ρίζα miltiorrhiza Salvia. Υπέρηχοι sonochemistry 17/1, 2010. 61-65.
  • Herrera, M.C .; Luque de Castro, M.D. (2005): Υπέρηχος υποβοηθούμενη εκχύλιση των φαινολικών ενώσεων από φράουλες πριν από υγρό χρωματογραφικό διαχωρισμό και σειράς φωτοδιόδων υπεριώδη ανίχνευση. Εφημερίδα των Chromatoraphy Α, 1100, 2005. 1-7.
  • Higdon, Jane V .; Frei, Balz (2006): Καφές και υγεία: Μια αναθεώρηση της Πρόσφατες Ανθρωπίνων Έρευνας. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 46/2, 2006. 101-123.
  • Mussato, Solange Ι .; Ballesteros, Lina F .; Martins, Silvia? Teixeira, José Α (2011): Εκχύλιση των αντιοξειδωτικών φαινολικών ενώσεων από αναλωμένα αλέσματα καφέ. Διαχωρισμός και Καθαρισμός Technology 83 / 2011. 173-179.
  • Sheu, Shane-Rong? Wang, Cheng-Chi? Chang, Sheng-Yu? Yang, Li-Chen, Jang, Ming-Jyi? Cheng, Po-Jen (2009): Επίδραση της διαδικασίας της εκχύλισης Βιομηχανία σε καφεΐνη συγκέντρωση. Στο: Πρακτικά του Διεθνούς πολυδιάσκεψη Μηχανικών και Επιστημόνων Υπολογιστών 2009 Τόμος ΙΙ, IMECS 2009, 18 Μαρτίου – 20, 2009, Χονγκ Κονγκ.
  • Suslick, K.S .: Kirk-Othmer Εγκυκλοπαίδεια Χημικής Τεχνολογίας. 4th ed. J. Wiley & Sons: Νέα Υόρκη? 26, 1998. 517-541.
  • Wang, Cheng-Chi? Sheu, Shane-Rong? Chou, Ya-Yen? Jang, Ming-Jyi? Yang, Li-Chen (2011): Μία νέα βελτιστοποιημένη διεργασία εκχύλισης εξοικονόμησης ενέργειας για τον καφέ. Θερμική Επιστήμη 15/1, 2011. 53-59.
  • Wang, Lijun? Weller, Curtis L. (2006): Οι πρόσφατες εξελίξεις στην εξόρυξη φαρμακευτικά προϊόντα διατροφής από τα φυτά. Τάσεις στην Επιστήμη Τροφίμων & Τεχνολογία 17, 2006. 300-312.
  • Xia, Τάο? Shi, Siquan? Wan, Xiaochun (2006): Επιπτώσεις των υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση με τη χημική και οργανοληπτική ποιότητα των έγχυση τσαγιού. Journal of Food Engineering 74/4, 2006. 557-560.

Επικοινωνήστε μαζί μας / Ζητήστε Περισσότερες Πληροφορίες

Μιλήστε μας για τις απαιτήσεις επεξεργασίας σας. Εμείς θα προτείνουμε τις πιο κατάλληλες εγκατάσταση και επεξεργασία των παραμέτρων για το έργο σας.





Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.