Υπερήχων υδροαπόσταξη αιθέριων ελαίων
- Η συμβατική εκχύλιση αιθέριων ελαίων είναι δαπανηρή και χρονοβόρα.
- Υπερήχων εκχύλιση δίνει υψηλότερες αποδόσεις και ανώτερη ποιότητα εκχυλίσματος.
- Υπερήχων μπορεί να διεξαχθεί ως μέθοδος εκχύλισης με διαλύτη ή με βάση το νερό. Εναλλακτικά, υπερήχηση μπορεί να συνδυαστεί με παραδοσιακά συστήματα εκχύλισης για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της ποιότητας.
Υδροαπόσταξη Βοτανικών Εκχυλισμάτων
Η υδροαπόσταξη είναι μια παραλλαγή της απόσταξης ατμού. Για την εκχύλιση υδροαπόσταξης, το φυτικό υλικό εμποτίζεται για κάποιο χρονικό διάστημα σε νερό, μετά το οποίο το μείγμα θερμαίνεται και τα πτητικά υλικά μεταφέρονται στον ατμό, συμπυκνώνονται και διαχωρίζονται. Είναι μια κοινή διαδικασία εκχύλισης για το διαχωρισμό φυτοχημικών ενώσεων από φυτικό υλικό. Η απόσταξη ατμού είναι μια κοινή τεχνική για την απομόνωση αιθέριων ελαίων, π.χ. για αρωματοποιία.
Δεδομένου ότι πολλές οργανικές ενώσεις τείνουν να αποσυντίθενται σε υψηλές σταθερές θερμοκρασίες, η βιομηχανία προχωρά προς τα εμπρός για να χρησιμοποιήσει εναλλακτικές μεθόδους ήπιας επεξεργασίας, οι οποίες δίνουν καλύτερα αποτελέσματα εκχύλισης (ανώτερη ποιότητα, υψηλότερες αποδόσεις). Υπερήχων υδροαπόσταξη είναι μια ήπια, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνική εκχύλισης, η οποία χρησιμοποιείται για την παραγωγή αιθέριων ελαίων υψηλής ποιότητας.
Υπερήχων εκχύλιση και υπερήχων υδροαπόσταξη βελτιώνουν σημαντικά την παραγωγή αιθέριου ελαίου.
Προκλήσεις της συμβατικής παραγωγής αιθέριων ελαίων
Τα προβλήματα των παραδοσιακών τεχνικών εκχύλισης, όπως η απόσταξη με ατμό, έγκεινται στις τεράστιες ποσότητες φυτικού υλικού, οι οποίες απαιτούνται για την εξαγωγή αιθέριων ελαίων σε εμπορική κλίμακα. Για 1 κιλό (2 1/4 λίβρες) αιθέριο έλαιο λεβάντας απαιτούνται περίπου 200 κιλά (440 λίβρες) φρέσκα άνθη λεβάντας, για 1 κιλό ροδέλαιου απαιτούνται μεταξύ 2,5 και 5 μετρικών τόνων ροδοπέταλα και για 1 κιλό αιθέριο έλαιο λεμονιού η πρώτη ύλη αποτελείται από περίπου 3.000 λεμόνια. Ως εκ τούτου, τα αιθέρια έλαια είναι πολύ ακριβά. Για το απόλυτο τριαντάφυλλο η τιμή είναι περίπου 20.000€ (21.000US $) ανά λίτρο.
Για να αποκτήσουν πλεονεκτήματα όσον αφορά την κερδοφορία και την ανταγωνιστικότητα, οι παραγωγοί αιθέριων ελαίων πρέπει να εφαρμόσουν πιο αποδοτικές και αποτελεσματικές μεθόδους εκχύλισης. Οι ευνοϊκές τεχνικές της εκχύλισης με υπερήχους υπερέχουν των παραδοσιακών μεθόδων εκχύλισης από ήπιες συνθήκες εκχύλισης, υψηλές αποδόσεις και ανώτερη ποιότητα εκχυλίσματος. Κατεργασία με υπερήχους μπορεί να πραγματοποιηθεί ως εκχύλιση με βάση διαλύτες ή χωρίς διαλύτες. Εναλλακτικά, υπερήχων εκχύλιση τύπου καθετήρα μπορεί να συνδυαστεί με κοινά συστήματα εκχύλισης, π.χ. Εκχύλιση Soxhlet, εκχύλιση Clevenger, υπερκρίσιμο CO2, ωμική υδροαπόσταξη κ.λπ. (Sono-Soxhlet, Sono-Clevenger, Sono-scCO2, υπερηχητική υδροαπόσταξη Ohmic).
Πλεονεκτήματα της εκχύλισης με υπερήχους και της υδροαπόσταξης
Η εκχύλιση και η υδροαπόσταξη με υπερήχους είναι σήμερα μια καθιερωμένη τεχνική για την παραγωγή αιθέριων ελαίων υψηλής ποιότητας. Ως τεχνική μη θερμικής εκχύλισης, κατεργασία με υπερήχους αποφεύγει τη θερμική υποβάθμιση των ευαίσθητων στη θερμότητα ενώσεων. Ταυτόχρονα, η αποτελεσματικότητα της εκχύλισης και οι αποδόσεις αιθέριων ελαίων αυξάνονται σημαντικά. Βρείτε τα οφέλη της παραγωγής αιθέριου ελαίου υπερήχων παρακάτω:
- Υψηλή απόδοση εκχύλισης: Εκχύλιση χρησιμοποιώντας έναν υπερηχητικό τύπο καθετήρα απομονώνει αιθέρια έλαια πιο αποτελεσματικά από τις παραδοσιακές μεθόδους εκχύλισης, όπως απόσταξη ατμού ή εκχύλιση με διαλύτη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηχητικά κύματα προκαλούν σπηλαίωση στο υγρό, το οποίο βοηθά στη διάσπαση των κυτταρικών τοιχωμάτων του φυτικού υλικού και στην απελευθέρωση περισσότερου αιθέριου ελαίου.
- Μικρότερος χρόνος εκχύλισης: Υπερήχων εκχύλιση μπορεί να εξαγάγει αιθέρια έλαια σε πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα από τις παραδοσιακές μεθόδους εκχύλισης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα έντονα ηχητικά κύματα που παράγονται από έναν υπερηχητικό καθετήρα μπορούν να διεισδύσουν στο φυτικό υλικό πιο βαθιά, να διαταράξουν το φυτικό κύτταρο με ανώτερη αποτελεσματικότητα και επομένως να εξαγάγουν το αιθέριο έλαιο πιο γρήγορα και αποτελεσματικά.
- Βελτιωμένη ποιότητα του αιθέριου ελαίου: Δεδομένου ότι η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια μη θερμική επεξεργασία, μπορεί να παράγει αιθέρια έλαια με υψηλότερη ποιότητα από τις παραδοσιακές μεθόδους εκχύλισης. Αυτό συμβαίνει επειδή τα κύματα υπερήχων μπορούν να εξαγάγουν το αιθέριο έλαιο χωρίς να καταστρέψουν τις ευαίσθητες αρωματικές ενώσεις που δίνουν στο λάδι το άρωμα και τις θεραπευτικές του ιδιότητες.
- Ενεργειακά αποδοτικό: Υπερήχων εκχύλιση είναι μια ενεργειακά αποδοτική μέθοδος εκχύλισης σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, όπως απόσταξη ατμού, η οποία απαιτεί πολλή ενέργεια για την παραγωγή ατμού.
- Φιλικά: Υπερήχους είναι μια καθαρή και φιλική προς το περιβάλλον τεχνική εκχύλισης, καθώς δεν απαιτεί τη χρήση διαλυτών ή χημικών ουσιών, οι οποίες μπορεί να είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον.
Αυτά τα οφέλη μετατρέπουν την εκχύλιση αιθέριου ελαίου υπερήχων σε μια εξαιρετικά αποτελεσματική και οικονομική τεχνική που προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων εκχύλισης.
Υπερήχων εκχύλιση απαιτεί μόνο ένα πολύ σύντομο χρονικό διάστημα δημιουργώντας καλύτερες αποδόσεις εκχύλισης. Η σύγκριση του υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα (sCO2), της εκχύλισης με υπερήχους (ΗΑΕ), της εκχύλισης υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα σε συνδυασμό με την τεχνική ταλάντευσης πίεσης (SCE-PST) και της εκχύλισης Soxhlet δείχνει ότι τα ΗΑΕ είναι η πιο αποτελεσματική και ταχεία τεχνική εκχύλισης.
Αρχή εργασίας της εκχύλισης αιθέριου ελαίου υπερήχων
Υπερήχων εκχύλιση έχει αποδειχθεί ότι δίνει υψηλότερες αποδόσεις εκχύλισης και να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας. Η αρχή λειτουργίας της εκχύλισης με υπερήχους είναι η κατάρρευση φυσαλίδων που δημιουργείται από υπερηχητική σπηλαίωση. Υπερήχων / ακουστική σπηλαίωση παράγει υγρά μικρο-πίδακες που καταστρέφουν τα λιπίδια που περιέχουν αδένες στον φυτικό ιστό. Με αυτόν τον τρόπο, βελτιώνεται η μεταφορά μάζας μεταξύ κυττάρου και διαλύτη και απελευθερώνεται το αιθέριο έλαιο. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των σημερινών σύγχρονων υπερήχων απαγωγείς είναι ο ακριβής έλεγχος των παραμέτρων λειτουργίας (π.χ. υπερηχητική ένταση, θερμοκρασία, χρόνος θεραπείας, πίεση, χρόνος κατακράτησης κ.λπ.). Η αυξημένη απόδοση αιθέριων ελαίων καθώς και η χαμηλότερη θερμική υποβάθμιση, η υψηλή ποιότητα και το καλό προφίλ αρώματος και γεύσης είναι επιστημονικά αποδεδειγμένα (Porto et al. 2009; Asfaw κ.ά. 2005).
Ενώ άλλες σύγχρονες τεχνικές εκχύλισης προσφέρουν μόνο περιορισμένη ικανότητα για κλιμάκωση στη βιομηχανική παραγωγή, η ισχύς για την κλιμάκωση της εκχύλισης με υπερήχους σε βιομηχανικό επίπεδο έχει ήδη αποδειχθεί. Για παράδειγμα, η απόδοση εκχύλισης αιθέριων ελαίων από ιαπωνικά εσπεριδοειδή αυξήθηκε κατά 44% σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους εκχύλισης (Mason et al. 2011).
Υπερήχων προεπεξεργασία για την εκχύλιση των αιθέριων ελαίων
Για την εκχύλιση με υπερήχους αιθέριου ελαίου από φυτικό υλικό (π.χ. λεβαντίνη, φασκόμηλο, εσπεριδοειδή κ.λπ.), ένα σύστημα υπερήχων τύπου καθετήρα όπως το UIP2000hdT μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εκχύλιση σε πάγκο-κορυφή, πιλοτική και παραγωγική κλίμακα. Το σύστημα εξαγωγής μπορεί να ρυθμιστεί ως σύστημα παρτίδας ή ενσωματωμένο.
Για την εκχύλιση παρτίδας υπερήχων, συνιστάται ένα δοχείο με περιβάλλον λουτρό κρύου νερού. Το λουτρό νερού επιτρέπει την αποφυγή ανεπιθύμητης αύξησης της θερμοκρασίας και της προκύπτουσας υποβάθμισης. Για την εκχύλιση αιθέριου ελαίου λεβαντίνης, τα άνθη λεβάντας εξάγονται με π.χ. 2L απεσταγμένου νερού για χρόνο εκχύλισης 30 λεπτών. Το πλάτος υπερήχων έχει οριστεί στο 60%. Μετά την υπερηχητική προεπεξεργασία, αφαιρείται το λουλούδι λεβάντας και πραγματοποιείται συμβατική απόσταξη ατμού για την εξαγωγή του αιθέριου ελαίου.
Για την ενσωματωμένη ρύθμιση εκχύλισης, ο υπερηχητικός επεξεργαστής ist εξοπλισμένος με sonotrode και κύτταρο ροής. Για σκοπούς ψύξης, ο αντιδραστήρας κυψελών ροής είναι εξοπλισμένος με ψυκτικό χιτώνιο. Για την προεπεξεργασία με υπερήχους, το εμποτισμένο φυτικό υλικό αντλείται μέσω του θαλάμου αντίδρασης όπου διέρχεται απευθείας από τη ζώνη σπηλαίωσης. Ένα περαιτέρω όφελος της υπερηχητικής inline εκχύλισης είναι η δυνατότητα συμπίεσης του θαλάμου αντίδρασης για την αύξηση του αποτελέσματος εκχύλισης.
Η υπερηχητική προεπεξεργασία πριν από την υδροαπόσταξη αυξάνει την απόδοση των εκχυλισμένων αιθέριων ελαίων και βελτιώνει το ρυθμό εκχύλισης – με αποτέλεσμα μια συνολικά αποτελεσματικότερη διαδικασία.
Πλεονεκτήματα της εκχύλισης με υπερήχους και της υδροαπόσταξης
- Γρήγορος & αποτελεσματική εκχύλιση
- Μη θερμική, ήπια διαδικασία
- Υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα
- υψηλή απόδοση
- Πλήρες φάσμα αρωμάτων
- Λιγότερη πρώτη ύλη
- Πράσινη εξόρυξη
Sono-Clevenger με υπερηχητικό καθετήρα UP200S: Μια υπερηχητικά εντατικοποιημένη ρύθμιση υδροαπόσταξης για εξαιρετικά αποτελεσματική απομόνωση αιθέριου ελαίου.
(©Rasouli et al. 2021)
Μελέτη περίπτωσης: Υπερήχων υδροαπόσταξη αιθέριου ελαίου από Satureja khuzistanica
Οι Rasouli et al. (2021) διερεύνησαν την αποτελεσματικότητα εκχύλισης για αιθέρια έλαια από το φυτικό φυτό Satureja khuzistanica Jamzad συγκρίνοντας την παραδοσιακή υδροαπόσταξη και τον υπερηχητικά εντατικοποιημένο Clevenger (Sono-Clevenger). Συνέκριναν και τις δύο τεχνικές εκχύλισης, υδροαπόσταξη και υπερήχων Clevenger, όσον αφορά το χρόνο απομόνωσης, την απόδοση και την ποιότητα των αιθέριων ελαίων που ελήφθησαν. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ενώ τα λαμβανόμενα αιθέρια έλαια χημικό προφίλ και βιολογικές ιδιότητες είναι και τα δύο συγκρίσιμης υψηλής ποιότητας, η μέθοδος εκχύλισης με υπερήχους ενισχύει την αποτελεσματικότητα απόδοσης απομόνωσης αιθέριων ελαίων έως και 40%. Οι εικόνες ηλεκτρονικής μικρογραφίας σάρωσης (SEM) των επεξεργασμένων φύλλων Satureja αποκαλύπτουν μια πιο αποτελεσματική διαταραχή των τοιχωμάτων των φυτικών κυττάρων με υπερήχους. Ως αποτέλεσμα, παρατηρήθηκε αύξηση της εκχύλισης αιθέριων ελαίων κατά περίπου 40% σε σύγκριση με τη συμβατική μεθοδολογία υδροαπόσταξης.
Αυτή η μελέτη υπογραμμίζει τα αποτελέσματα πολλών άλλων εκθέσεων, στις οποίες έχει διερευνηθεί η υπερηχητική προεπεξεργασία πριν από την υδροαπόσταξη και έδειξε ότι η υπερήχους τύπου καθετήρα ενισχύει τόσο την ποιότητα όσο και την ποσότητα του αιθέριου ελαίου, μειώνοντας παράλληλα το χρόνο εκχύλισης και την κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τις συμβατικές τεχνικές.
Η σύγκριση της απόδοσης εκχύλισης ως συνάρτηση του χρόνου για την υδροαπόσταξη και τη μέθοδο sono-clevenger: Υπερήχων εκχύλιση αιθέριο έλαιο με Sono-Clevenger δίνει υψηλότερες αποδόσεις αιθέριου ελαίου μέσα σε μικρότερο χρόνο εκχύλισης.
(©Rasouli et al. 2021)
SEM των φύλλων Satureja: (Α) μετά από υδροαπόσταξη για 4 ώρες και (Β) μετά από επεξεργασία sono-clevenger για 60 λεπτά. Η συντομότερη θεραπεία Sono-Clevenger δίνει καλύτερη διαταραχή των κυττάρων και ως εκ τούτου υψηλότερες αποδόσεις αιθέριων ελαίων.
(©Rasouli et al. 2021)
Υπερήχων εκχυλιστές για αιθέριο έλαιο υδροαπόσταξη
Hielscher ισχύς υπερήχων απαγωγείς είναι διαθέσιμα για πάγκο-top, πιλοτικές εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις βιομηχανικών εγκαταστάσεων. Οι υπερηχητικοί επεξεργαστές μας ελέγχονται με ακρίβεια και μπορούν να παραδώσουν πολύ υψηλά πλάτη (έως 200μm για βιομηχανικούς υπερήχους, υψηλότερα πλάτη κατόπιν αιτήματος) για να δημιουργήσουν ένα έντονο ακουστικό πεδίο. Όλες οι συσκευές υπερήχων μας, από το εργαστήριο έως τα βιομηχανικά συστήματα, είναι κατασκευασμένες για 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα λειτουργία υπό συνθήκες βαρέως τύπου.
Hielscher υπερήχων απαγωγείς μπορεί να δοκιμαστεί σε πάγκο-top κλίμακα για δοκιμές σκοπιμότητας και βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Στη συνέχεια, όλα τα αποτελέσματα της διαδικασίας μπορούν να κλιμακωθούν γραμμικά σε πλήρη βιομηχανική παραγωγή. Η μακρά εμπειρία μας στην επεξεργασία υπερήχων μας δίνει τη δυνατότητα να συμβουλεύουμε και να βοηθάμε τους πελάτες μας από τις πρώτες δοκιμές και τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας έως την εφαρμογή μιας εξαιρετικά αποδοτικής βιομηχανικής λειτουργίας.
Επισκεφθείτε το τεχνικό εργαστήριο και το κέντρο επεξεργασίας μας για να εξερευνήσετε τις δυνατότητες των συστημάτων υπερήχων Hielscher!
Τα ισχυρά συστήματα υπερήχων μας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παρτίδα και ενσωματωμένη υπερήχηση. Για την παραγωγή αιθέριου ελαίου, ένας συνεργιστικός συνδυασμός μπορεί να επιτευχθεί με την εγκατάσταση ενός υπερηχητικού καθετήρα σε μια συμβατική ρύθμιση υδροαπόσταξης. Η μετασκευή των υφιστάμενων γραμμών παραγωγής μπορεί επίσης να γίνει εύκολα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
| Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές | 1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
|---|---|---|
| 10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
| 15 έως 150L | 3 έως 15L / λεπτό | UIP6000hdT |
| μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
| μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Ρύθμιση Sono-Soxhlet χρησιμοποιώντας τον υπερήχων UP200Ht για βελτιωμένα αποτελέσματα εκχύλισης
(©Djenni, κ.ά., 2012)
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Rasouli, Seyed Reza; Nejad, Ebrahimi Samad; Rezadoost, Hassan (2021): Simultaneous ultrasound-assisted hydrodistillation of essential oil from aerial parts of the Satureja khuzistanica Jamzad and its antibacterial activity. Journal Of Medicinal Plants, Vol. 20, no. 80; 2021. 47–59.
- Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
- Djenni, Z.; Pingret, D.; Mason, T.J.; Chemat, F. (2013): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Anal. Methods 6, 2013. 1229-1233.
- Li, Y.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): Essential Oils as Reagents in Green Chemistry, SpringerBriefs in Green Chemistry for Sustainability, 2014. p.9-20.
- Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
- Pingret, D.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): An Improved Ultrasound Clevenger for Extraction of Essential Oils. Food Anal. Methods 7, 2014. 9–12.
- Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Fine, Frédéric; Carré, Patrick; Tostain, Sylvain; Chemat, Farid (2016): Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry (2016), Vol. 31. 319-329.
- Yoswathana, N.; Eshiaghi, M.N.; Jaturapornpanich, K. (2012): Enhancement of Essential Oil from Agarwood by Subcritical Water Extraction and Pretreatments on Hydrodistillation. International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering Vol:6, No:5, 2012. 453-459.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζετε
Επιτυχώς εξάγεται από υπερήχους
Το ακόλουθο φυτικό υλικό και φυτικοί ιστοί αποδεικνύεται ότι η εκχύλιση με υπερήχους επιτυγχάνει βελτιωμένα αποτελέσματα εκχύλισης. Η εκχύλιση με υπερήχους δίνει υψηλότερες αποδόσεις, υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα με πλήρες προφίλ ένωσης / αρώματος και πλήρες φάσμα γεύσης.
βότανα & φύλλα: δυόσμος, μέντα, Στέβια, καννάβεις, λυκίσκος, βασιλικός, θυμάρι, πιπέρι, ρίγανη, φασκόμηλο, μάραθος, μαϊντανός, ευκάλυπτος, Ελιά, πράσινο τσάι, μαύρο τσάι, Μπόλντο, καπνός, μέντα, μαντζουράνα κ.λπ.
Άνθη: Τριαντάφυλλο, λεβάντα, υλάνγκ-υλάνγκ, γιασεμί, πατσουλί, τουμπερόζα, μιμόζα κ.α.
Φρούτα: πορτοκάλι, εσπεριδοειδή, λεμόνι, βατόμουρο, ντομάτα, μήλο, βατόμουρο, μύρτιλλα, μανταρίνι, σταφύλια, Ελιά, jujube, κ.λπ.
Μπαχαρικά: κρόκοςκόλιανδρος πιπερόριζα, δάφνη, μοσχοκάρυδο, κανέλα, κουρκούμη, βανίλια, γαρύφαλλο, μοσχοκάρυδο, μασίς κ.λπ.
ξύλο & φλοιός: ξυλαλόη, δρυς, σανταλόξυλο, κέδρος, πεύκο, φλοιός κανέλας κ.λπ.
Τα βοτανικά εκχυλίσματα περιέχουν όλο το φάσμα των δραστικών ενώσεων και φυτοχημικών έτσι ώστε το αιθέριο έλαιο να περιέχει λιπίδια, τερπένια και τερπενοειδή, φαινόλες, αλκαλοειδή, φλαβονοειδή, καρβονιλικές ενώσεις, αντιοξειδωτικά, βιταμίνες, χρωστικές ουσίες, ένζυμα κ.λπ.
Παραδείγματα εκχυλισμένων μορίων: μονοτερπένια και μονοτερπενεοειδή, σεσκιτερπένια, λιμονένιο, καρβόνη, α-πινένιο, λιμονένιο, 1,8-κινεόλη, cis-οκιμένιο, trans-οκιμένιο, 3-οκτανόνη, β-καροτένιο, α-πινένιο, καμφορά, καμφένιο, β-πινένιο, μυρσένιο, παρα-κυμένιο, λιμονένιο, γ-τερπινένιο, λιναλοόλη, μυρτενόλη, μυρτενάλη, καρβόνη.
Τα αιθέρια έλαια παρουσιάζουν αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση, γεγονός που τα καθιστά εκτός από το άρωμα και τη γεύση τους ευεργετικό συστατικό για τρόφιμα και ιατρικά προϊόντα.
Τα αιθέρια έλαια, π.χ. από λεβάντα, μέντα και ευκάλυπτο, παράγονται κυρίως με απόσταξη ατμού. Το ακατέργαστο φυτικό υλικό όπως τα άνθη, τα φύλλα, το ξύλο, ο φλοιός, οι ρίζες, οι σπόροι και οι φλούδες εξάγονται με απόσταξη νερού, ενώ εμποτίζονται και βράζονται με νερό σε συσκευή απόσταξης.
υδροαπόσταξη
Για την υδροαπόσταξη, διαφοροποιούνται δύο μορφές: απόσταξη νερού και απόσταξη ατμού.
Για την απομόνωση των αιθέριων ελαίων με απόσταξη νερού, το φυτικό υλικό τοποθετείται σε νερό που πρόκειται να βράσει. Για την απόσταξη με ατμό, ο ατμός εγχέεται μέσα/μέσω του φυτικού υλικού. Λόγω της επίδρασης του ζεστού νερού και του ατμού, το αιθέριο έλαιο απελευθερώνεται από τους λιπιδικούς αδένες στον φυτικό ιστό. Ο ατμός νερού εξάτμισης μεταφέρει το λάδι έξω από το φυτικό υλικό. Στη συνέχεια, ο ατμός συμπυκνώνεται σε συμπυκνωτή με έμμεση ψύξη με νερό. Από τον συμπυκνωτή, το αποσταγμένο εκχύλισμα (αιθέριο έλαιο) ρέει σε έναν διαχωριστή, όπου το έλαιο διαχωρίζεται αυτόματα από το νερό απόσταξης.
εκχύλιση με διαλύτη
Λόγω της αποτελεσματικότητας, τα περισσότερα αιθέρια έλαια, π.χ. για τη βιομηχανία αρωμάτων και αρωμάτων, παράγονται με εκχύλιση με διαλύτη, χρησιμοποιώντας πτητικούς διαλύτες, π.χ. εξάνιο, διμεθυλενοχλωρίδιο ή πετρελαϊκό αιθέρα. Τα κύρια πλεονεκτήματα της εκχύλισης με διαλύτη έναντι της απόσταξης είναι ότι μπορεί να διατηρηθεί ομοιόμορφη θερμοκρασία (περίπου 50°C) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Δεδομένου ότι οι υψηλότερες θερμοκρασίες έχουν ως αποτέλεσμα την αποικοδόμηση των ενώσεων αιθέριων ελαίων, τα έλαια που εξάγονται με διαλύτη χαρακτηρίζονται από υψηλότερη πληρότητα των πτητικών ενώσεών τους και πιο φυσική οσμή.
Υπερκρίσιμο CO2 Έχει αποδειχθεί ότι είναι ένας εξαιρετικός οργανικός διαλύτης, και ως εκ τούτου είναι μια άλλη εναλλακτική μέθοδος για την εκχύλιση αρωματικών ελαίων από βότανα.
Διαλύτες εκχύλισης
Οι παραδοσιακοί οργανικοί διαλύτες για εκχύλιση περιλαμβάνουν βενζόλιο, τολουόλιο, εξάνιο, διμεθυλαιθέρα, πετρελαϊκό αιθέρα, διμεθυλενοχλωρίδιο, οξικό αιθυλεστέρα, ακετόνη ή αιθανόλη.
Η αιθανόλη χρησιμοποιείται για την εκχύλιση αρωματικών ενώσεων από ξηρά φυτικά υλικά, καθώς και από ακάθαρτα έλαια ή σκυροδέματα που έχουν παραχθεί πρώτα με εκχύλιση οργανικού διαλύτη, έκφραση ή φθορισμό. Τα εκχυλίσματα αιθανόλης από ξηρά υλικά είναι γνωστά ως βάμματα. Τα βάμματα δεν πρέπει να συγχέονται με τις πλύσεις αιθανόλης, οι οποίες πραγματοποιούνται για τον καθαρισμό ελαίων και σκυροδεμάτων για την απόκτηση απόλυτων.
Όταν το νερό χρησιμοποιείται ως υγρό εκχύλισης, η διαδικασία ονομάζεται εκχύλιση χωρίς διαλύτες.
αιθέρια έλαια
Τα αιθέρια έλαια παράγονται με εκχύλιση από φυτικό υλικό. Ως πρώτη ύλη μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορα είδη φυτικών μερών, π.χ. άνθη (π.χ. τριαντάφυλλο, γιασεμί, γαρύφαλλο, γαρύφαλλο, μιμόζα, δεντρολίβανο, λεβάντα), φύλλα (π.χ. μέντα, Ocimum spp., λεμονόχορτο, jamrosa), φύλλα και μίσχοι (π.χ. γεράνι, πατσουλί, πετιγκραίν, λουίζα, κανέλα), φλοιός (π.χ. κανέλα, κασσία, κανέλλα), ξύλο (π.χ. κέδρος, σανδάλι, πεύκο), ρίζες (π.χ. αγγελική, sassafras, vetiver, saussurea, βαλεριάνα), σπόροι (π.χ. μάραθο, κόλιανδρος, κύμινο, άνηθος, μοσχοκάρυδο), φρούτα (περγαμόντο, πορτοκάλι, λεμόνι, άρκευθος), ριζώματα (π.χ. τζίντζερ, καλάμι, κουρκουμάς, ίριδα) και κόμμεα ή εξιδρώματα ελαιορητίνης (π.χ. βάλσαμο του Περού, βάλσαμο μυροξύλων, storax, μύρο, βενζόη).
Σκυρόδεμα και απόλυτο
Σκυρόδεμα είναι ο όρος για την ημιστερεά μάζα που λαμβάνεται με εκχύλιση με διαλύτη νωπού φυτικού υλικού. Το φρέσκο φυτικό υλικό εκχυλίζεται κυρίως χρησιμοποιώντας μη πολικούς διαλύτες όπως βενζόλιο, τολουόλιο, εξάνιο, πετρελαϊκό αιθέρα. Μετά τη διαδικασία εκχύλισης, ο διαλύτης εξατμίζεται, έτσι ώστε να ληφθεί ένα ημιστερεό υπόλειμμα αιθέριων ελαίων, κεριών, ρητινών και άλλων λιπόφιλων (υδρόφοβων) φυτοχημικών. Αυτό είναι το λεγόμενο σκυρόδεμα.
Για να ληφθεί ένα απόλυτο από σκυρόδεμα, το σκυρόδεμα πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία με ισχυρή αλκοόλη στην οποία μπορούν να διαλυθούν ορισμένα συστατικά.
Υπερήχων παραγωγή νανογαλακτωμάτων
Το ενδιαφέρον για τη χρήση νανογαλακτωμάτων ως συστημάτων χορήγησης λιπόφιλων συστατικών τροφίμων, ως φορέα δραστικών ενώσεων σε φαρμακευτικά και καλλυντικά αυξάνεται σημαντικά λόγω της υψηλής οπτικής διαύγειας, της καλής φυσικής σταθερότητας και της ικανότητάς τους να αυξάνουν τη βιοδιαθεσιμότητα. Υπερήχων Γαλακτωματοποίησης Παρασκευάζει σταθερά μικρογαλακτώματα και νανογαλακτώματα που εγγυώνται τα καλύτερα αποτελέσματα στο τελικό προϊόν.
Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με υπερήχων γαλακτωματοποίηση!
Hielscher Υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων ομογενοποιητές από εργαστήριο προς βιομηχανικό μέγεθος.