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.

Βελτιώστε την εκχύλιση καφεΐνης με υπερήχους ισχύος

Η γεύση του καφέ και οι επιδράσεις της καφεΐνης είναι ένα πάθος που μοιράζονται εκατομμύρια σε όλο τον κόσμο εδώ και αιώνες. Καθώς οι λάτρεις του καφέ και οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους για να ενισχύσουν την εκχύλιση της καφεΐνης, των βιοδραστικών ενώσεων και των γεύσεων από τους κόκκους καφέ, έχουν προκύψει καινοτόμες τεχνικές για να φέρουν επανάσταση στη διαδικασία. Μια τέτοια μέθοδος, αξιοποιώντας τη δύναμη των υπερήχων, έχει αναδειχθεί ως ένα πολλά υποσχόμενο εργαλείο για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας εκχύλισης καφεΐνης. Hielscher υπερήχων επιτρέπουν να εξαγάγετε υψηλότερες αποδόσεις της καφεΐνης και ξεκλειδώνοντας νέες διαστάσεις των γεύσεων και του αρώματος στα ποτά καφέ, πρόσθετα τροφίμων και εκχυλίσματα.

Τα πλεονεκτήματα της εκχύλισης κόκκων καφέ χρησιμοποιώντας κατεργασία με υπερήχους

Η υψηλή απόδοση και η ανώτερη ποιότητα εκχυλίσματος καφέ είναι μόνο δύο κριτήρια, τα οποία καθιστούν τη χρήση των υπερήχων τύπου ανιχνευτή Hielscher την καλύτερη μέθοδο για την εκχύλιση της καφεΐνης και των ενώσεων καφέ από κόκκους καφέ. Παρακάτω είναι τα πιο σημαντικά οφέλη της εκχύλισης καφέ υπερήχων που αναφέρονται:

• Αποδοτικότητα: Οι υπερήχων τύπου καθετήρα παράγουν έντονα υπερηχητικά κύματα που μπορούν να διεισδύσουν αποτελεσματικά σε στερεά υλικά. Αυτό βοηθά στη διάσπαση της δομής των κόκκων καφέ και διευκολύνει την εκχύλιση της καφεΐνης.
• Ακριβής έλεγχος: Οι υπερήχων τύπου καθετήρα επιτρέπουν τον ακριβή έλεγχο της υπερηχητικής ενέργειας και του χρόνου έκθεσης. Αυτός ο έλεγχος είναι απαραίτητος για να αποφευχθεί η υπερβολική εκχύλιση, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητες γεύσεις και πικρία στο εκχύλισμα καφέ.
• Ταχύτητα: Κατεργασία με υπερήχους είναι μια ταχεία διαδικασία, και υπερήχων τύπου καθετήρα μπορεί να μειώσει σημαντικά το χρόνο εκχύλισης σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, καθιστώντας τη διαδικασία πιο αποτελεσματική.
• Ομοιομορφία: Τα υπερηχητικά κύματα μπορούν να παρέχουν πιο ομοιόμορφη εκχύλιση σε όλο το υλικό κόκκων καφέ, εξασφαλίζοντας ότι η καφεΐνη εξάγεται ομοιόμορφα.
• Μειωμένη χρήση διαλύτη: Υπερήχων εκχύλιση συχνά απαιτεί λιγότερο διαλύτη σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Αυτό μπορεί να είναι φιλικό προς το περιβάλλον και οικονομικά αποδοτικό.
• Διατήρηση αρωματικών ενώσεων: Καθετήρας-τύπου κατεργασία με υπερήχους μπορεί να βελτιστοποιηθεί για να εκχυλίσει επιλεκτικά καφεΐνη, αφήνοντας άλλες ενώσεις γεύσης σε μεγάλο βαθμό άθικτες. Αυτό είναι σημαντικό για τη διατήρηση της ποιότητας και της γεύσης του εκχυλίσματος καφέ.
• Επεκτασιμότητα: Με Hielscher Ultrasonica, υπερήχων διαδικασίες εκχύλισης μπορεί να κλιμακωθεί γραμμικά επάνω για βιομηχανικές εφαρμογές. Αυτό σημαίνει ότι η σκοπιμότητα και η βελτιστοποίηση της διαδικασίας μπορούν να είναι σε εργαστηριακή κλίμακα και στη συνέχεια χωρίς κίνδυνο και εύκολα κλιμακούμενες στην απόδοση παραγωγής.

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 στερεού-υγρού με υπερήχους έχει αποδειχθεί ως μια αποτελεσματική και εξοικονόμηση χρόνου μέθοδος εκχύλισης. 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 παρτίδας ή κυττάρου ροής με υπερήχους μπορεί να ψυχθεί αποτελεσματικά (ή να θερμανθεί εάν είναι απαραίτητο).
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.

Υπερηχογράφημα υψηλής ισχύος για εκχύλιση

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 κατεργασία με υπερήχους υγρά σε υψηλές εντάσεις, τα ηχητικά κύματα που διαδίδονται στα υγρά μέσα έχουν ως αποτέλεσμα εναλλασσόμενους κύκλους υψηλής πίεσης (συμπίεσης) και χαμηλής πίεσης (αραίωση), με ρυθμούς ανάλογα με τη συχνότητα. Κατά τη διάρκεια του κύκλου χαμηλής πίεσης, τα υψηλής έντασης υπερηχητικά κύματα δημιουργούν μικρές φυσαλίδες κενού ή κενά στο υγρό. Όταν οι φυσαλίδες επιτύχουν έναν όγκο στον οποίο δεν μπορούν πλέον να απορροφήσουν ενέργεια, καταρρέουν βίαια κατά τη διάρκεια ενός κύκλου υψηλής πίεσης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ακουστική σπηλαίωση. Κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης πολύ υψηλές θερμοκρασίες (περίπου 5.000K) και πιέσεις (περίπου 2.000atm) επιτυγχάνονται τοπικά. Η κατάρρευση της φυσαλίδας σπηλαίωσης οδηγεί επίσης σε υγρούς πίδακες ταχύτητας έως 280m / s. [Suslick 1998] Με αυτές τις ακραίες δυνάμεις συμβαίνει sonolysis, τα κυτταρικά τοιχώματα διαταράσσονται και εξάγεται ενδοκυτταρικό υλικό.
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 υπερήχων επίσης η θερμοκρασία λειτουργίας μπορεί να μειωθεί, επιτρέποντας την εκχύλιση ευαίσθητων στη θερμοκρασία συστατικών. Σε σύγκριση με άλλες νέες τεχνικές εκχύλισης, όπως η εκχύλιση με τη βοήθεια μικροκυμάτων, η συσκευή υπερήχων είναι φθηνότερη και η λειτουργία της είναι ευκολότερη. Επιπλέον, η υπερηχητικά υποβοηθούμενη εκχύλιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιοδήποτε διαλύτη, όπως η εκχύλιση Soxhlet, για την εξαγωγή μιας ευρείας ποικιλίας φυσικών ενώσεων. [Wang et al. 2006]
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.

Η εκχύλιση καφεΐνης βελτιώθηκε με υπερήχους

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 στην παραγωγή τροφίμων, είναι επίσης μια σημαντική δραστική ένωση στα φαρμακευτικά προϊόντα. Μια κοινή εφαρμογή του εκχυλίσματος καφεΐνης είναι π.χ. η πρόσμιξη σε φάρμακα για πονοκέφαλο και ημικρανία ή σε αναλγητικά.
Για να εξαγάγετε την καφεΐνη, το κύριο αλκαλοειδές στον καφέ, υπερήχους είναι μια κατάλληλη μέθοδος. Ο Wang και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι απαιτείται μόνο ένας σύντομος χρόνος εκχύλισης για να επιτευχθεί κορεσμένη κατάσταση, εάν χρησιμοποιείται υπερήχους. Αυτό σημαίνει ότι ο υπέρηχος είναι μια πολύ αποτελεσματική και εξοικονόμηση χρόνου τεχνική για την απόκτηση καφεΐνης. [Wang et al. 2011]

Αρωματικά μόρια και αρωματικές 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 του Wang και των συναδέλφων του δείχνει ότι ο υπέρηχος χαμηλής συχνότητας, υψηλής ισχύος είναι πιο αποτελεσματικός για την εκχύλιση των γεύσεων του καφέ. Ειδικά για 4-Tridecanone και 2-Methoxy-3-Methylpyrazine, βρήκαν την εκχύλιση με υπερήχους πιο εύκολη και αποτελεσματική τεχνική επιτυγχάνοντας πολύ υψηλές αποδόσεις εκχύλισης. Επιπλέον, αποδεικνύεται ότι η θερμοκρασία πρέπει να ελέγχεται καθώς τα συστατικά γεύσης καφέ είναι πολύ πτητικά σε υψηλές θερμοκρασίες. Πέτυχαν καλά αποτελέσματα εκχύλισης στην περιοχή θερμοκρασιών μεταξύ 35 ~ 65 ° C υπό σχετικά σύντομη υπερηχητική ακτινοβολία. [Wang et al. 2011]

Η εκχύλιση τσαγιού βελτιώθηκε με υπερήχους

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]

Συμπέρασμα: Εξαιρετικά αποτελεσματική εκχύλιση καφεΐνης με υπερήχους

Υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση είναι μια αποτελεσματική, 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 τα φαινολικά διτερπένια (cafestol, kahweol) και τα ασκορβικά οξέα. Τα κύρια πλεονεκτήματα της εκχύλισης με υπερήχους είναι εκχύλισμα εξαιρετικής ποιότητας σε υψηλές αποδόσεις. Αυτά τα οφέλη της εκχύλισης με υπερήχους επιτυγχάνονται με βελτιστοποίηση και ακριβή έλεγχο των παραμέτρων εκχύλισης με υπερήχους.

Υψηλής απόδοσης υπερήχων για εκχύλιση καφεΐνης

Όταν πρόκειται για την εκχύλιση καφεΐνης σε οποιαδήποτε κλίμακα επεξεργασίας, Hielscher Sonicators στέκεται ως το αποκορύφωμα της καινοτομίας και της αποτελεσματικότητας. Είτε είστε μικρής κλίμακας βιοτεχνικός παραγωγός ή μεγάλης κλίμακας βιομηχανική μονάδα παραγωγής, Hielscher υπερήχων προσφέρουν μια ακριβή και ισχυρή λύση για την εξαγωγή της καθαρής ουσίας της καφεΐνης από το αρχικό υλικό σας.

• Ακρίβεια και συνέπεια: Οι υπερήχων τύπου ανιχνευτή Hielscher έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν ακριβή έλεγχο της διαδικασίας εκχύλισης. Η υπερσύγχρονη τεχνολογία τους εξασφαλίζει σταθερά αποτελέσματα παρτίδα με παρτίδα, επιτρέποντάς σας να διατηρήσετε την ποιότητα και την ισχύ του εκχυλίσματος καφεΐνης σας.
• Επεκτασιμότητα: Hielscher προσφέρει μια σειρά από υπερήχους κατάλληλο για διάφορες κλίμακες επεξεργασίας. Από συμπαγή μοντέλα πάγκου για έρευνα και ανάπτυξη έως ισχυρά βιομηχανικά συστήματα ικανά να χειριστούν μεγάλους όγκους, η Hielscher παρέχει την ευελιξία που απαιτείται για την κάλυψη των απαιτήσεων παραγωγής σας.
• Αποδοτικότητα: Με Hielscher υπερήχους, μπορείτε να μειώσετε σημαντικά τους χρόνους εκχύλισης σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Τα υπερηχητικά κύματα που παράγονται από αυτές τις μηχανές δημιουργούν έντονες δυνάμεις σπηλαίωσης, διασπώντας γρήγορα τα κυτταρικά τοιχώματα και απελευθερώνοντας μόρια καφεΐνης, με αποτέλεσμα μικρότερους κύκλους επεξεργασίας.
• Ευλυγισία: Hielscher υπερήχων δεν περιορίζονται μόνο στην εκχύλιση καφεΐνης. Οι υπερήχων μας είναι προσαρμόσιμοι σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στις βιομηχανίες τροφίμων, φαρμάκων και καλλυντικών. Είτε εξάγετε καφεΐνη από κόκκους καφέ, φύλλα τσαγιού, ή άλλες βοτανικές πηγές, Hielscher υπερήχων προσφέρουν ευελιξία για να ταιριάζει στις ανάγκες σας.

Η Hielscher Ultrasonics είναι μια εταιρεία πιστοποιημένη με ISO και δίνει ιδιαίτερη έμφαση σε υπερήχους υψηλής απόδοσης που διαθέτουν τεχνολογία αιχμής και φιλικότητα προς το χρήστη. Φυσικά, οι υπερηχητικοί Hielscher είναι συμβατοί με το CE και πληρούν τις απαιτήσεις των UL, CSA και RoHs.

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