Τεχνολογία Υπερήχων Hielscher

Υπερήχων βανίλια εκχύλιση – Μια μη θερμική μέθοδος

  • Το εκχύλισμα βανίλιας είναι ένα διάλυμα γεύσης που εκχυλίζει από κάψουλες βανίλιας σε διάλυμα αιθανόλης και νερού.
  • Για την παραγωγή υψηλής ποιότητας βανιλίνης ως συστατικό αρώματος, γεύσης και αρώματος, απαιτείται μια αποτελεσματική, αλλά ήπια τεχνική εκχύλισης για να αποτραπεί η αποσύνθεση.
  • Η εκχύλιση με υπερήχους είναι μια ήπια μηχανική εκχύλιση, η οποία δίνει υψηλές αποδόσεις βανιλίνης σε πολύ σύντομο χρόνο εκχύλισης.

Υπερήχων υψηλής απόδοσης για υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα βανιλίνης

Ως το δεύτερο πιο ακριβό μπαχαρικό μετά από σαφράν, η παραγωγή βανίλιας απαιτεί μια αποτελεσματική μέθοδο εκχύλισης, η οποία αποτρέπει την υποβάθμιση των πολύτιμων αιθέριων ελαίων. Υπερήχων εκχύλιση είναι γνωστή και δημιουργήθηκε ως μια ήπια, μη θερμική, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος για την απελευθέρωση βιοδραστικών ενώσεων από το φυτικό υλικό. Υπερήχων εκχύλιση βασίζεται στο φαινόμενο της ακουστικής σπηλαίωσης, η οποία είναι μια καθαρά μηχανική θεραπεία. Αυτό κάνει κατεργασία με υπερήχους η προτιμώμενη μέθοδος για την απομόνωση των ευαίσθητων βιοδραστικών ενώσεων όπως αρωματικές ενώσεις και αιθέρια έλαια, π.χ. Βανιλίνη, πολυφαινόλες, ή αντιοξειδωτικά από βότανα.

Πλεονεκτήματα της υπερήχων βανίλια εκχύλιση

  • Ανώτερη απόδοση
  • Εκχύλιση υψηλής ταχύτητας – μέσα σε λίγα λεπτά
  • εκχυλίσματα υψηλής ποιότητας – Ήπια, μη θερμικό
  • Πράσινοι διαλύτες (π.χ. νερό/αιθανόλη)
  • αποδοτική
  • Εύκολη και ασφαλή λειτουργία
  • Χαμηλές επενδύσεις και λειτουργικές δαπάνες
  • 24/7 επιχείρηση υπό βαρύ δασμό
  • Πράσινη, φιλική προς το οικολογικό τρόπο

Υπερήχων βανίλια εκχύλιση – σε λειτουργία παρτίδας ή συνεχούς ροής

UP400St ταραγμένος 8L εγκατάστασης εξαγωγήςΠαρτίδα: Υπερήχων διεργασίες εκχύλισης μπορεί να λειτουργήσει ως απλές διεργασίες παρτίδα ή ως ενσωματωμένη θεραπεία, όπου το μέσο τροφοδοτείται συνεχώς μέσω ενός υπερήχων ροής-μέσω αντιδραστήρα.
Η επεξεργασία παρτίδας είναι μια εύκολη διαδικασία, όπου η εκχύλιση πραγματοποιείται παρτίδα με παρτίδα. Hielscher υπέρηχοι προσφέρει υπερήχων επεξεργαστές για μικρές έως μεγάλες παρτίδες, δηλαδή 1L έως 120L.
Για την επεξεργασία παρτίδων από 5 έως 10L, συνιστούμε την UP400St (400W, pic. αριστερά) με sonοοκίδη S24d22L2D.
Για την επεξεργασία παρτίδων περίπου 120L, συνιστούμε UIP2000hdT (2kW, pic. δεξιά στήλη στην κορυφή) με sonοοπίδη RS4d40L4.

2kW μαζική εγκατάσταση υπερήχων για την εκχύλιση των φυτικών εκχυλισμάτων

120L υπερήχων μαζική εκχύλιση των βοτανικών με UIP2000hdT και ο Ταραχοποιής

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Ροή: Για μεγαλύτερους όγκους και πλήρους κλίμακας εμπορική εκχύλιση, ένα συνεχές υγρό ρεύμα τροφοδοτείται μέσω ενός αντιδραστήρα υπερήχων, όπου το διαλύτη/βοτανική υδαρής κοπριά είναι έντονα κατεργασία με υπερήχους.
Για έναν όγκο περίπου 8L/min, συνιστούμε UIP4000hdT (4kW, pic. δεξιά) με sonοοπίδη RS4d40L3 και συμπιησοποιήσιμη ροή-κυττάρων FC130L4-3G0

Μελέτη περίπτωσης της υπερήχων βανίλια εκχύλιση

Η τζιανχαχ et al. (2009) συγκρίθηκαν υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση (ΗΑΕ) και Soxhlet εκχύλιση. Η έρευνα επιβεβαίωσε ότι η εκχύλιση με υπερήχους εντείνει την απελευθέρωση της βανιλίνης σημαντικά σε σύγκριση με την εκχύλιση Soxhlet. Η θεραπεία με Soxhlet απαιτούσε θερμοκρασία λειτουργίας 95 °C, διαλύτη: διαλυτή αναλογία 66.67 ml/g και χρόνος εκχύλισης 8 ωρών οδήγησε σε απελευθέρωση περίπου 180 ppm βανιλλίνη. Η υποβοηθούμενη από υπερήχους εκχύλιση (ΗΑΕ) απαιτούσε μόνο 1 ώρα για την απελευθέρωση περίπου 140 ppm βανιλλίνη με τον ίδιο διαλύτη: διαλυτή αναλογία σε θερμοκρασία δωματίου.
Rasoamandrary et al. (2013) σύγκρινε την αποδοτικότητα της εκχύλισης σε Βανιλίνη με χρήση υπερήχων τύπου ανιχνευτή 100W (π.χ. UP100H), ένα λουτρό υπερήχων, και ένα λουτρό ζεστού νερού. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η υπερήχων τύπου καθετήρα είναι ένα ισχυρό εργαλείο εκχύλισης λόγω της υψηλής έντασης υπερήχων του. Ως εκ τούτου, ο υπερηχοποιητής τύπου καθετήρα ξεπέρασε τις εναλλακτικές μεθόδους εκχύλισης δίνοντας παρόμοιες/ή υψηλότερες αποδόσεις της βανιλίνης εκχυλίζονται σε σημαντικά μικρότερο χρόνο εκχύλισης και λιγότερη κατανάλωση διαλύτη (δηλ. αιθανόλη).
Η σύγκριση των τριών μεθόδων εκχύλισης – υπερήχων καθετήρα, λουτρό υπερήχων, ζεστό νερό εκχύλιση – έδειξε ότι η εκχύλιση με Βανιλίνη ήταν πιο αποδοτική για τον καθετήρα-κατεργασία με υπερήχους με χρήση 40% αιθανόλης (v/v) σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 30 °C και χρόνος εκχύλισης 1hr. Η εκχύλιση του λουτρού νερού απαιτούσε συγκέντρωση αιθανόλης 50% (v/v) στους 56 °C για 15 ώρες.

UIP4000hdT 4kW ισχυρό υπερήχων επεξεργαστή για την εκχύλιση

UIP4000hdT – 4kW υπερήχων απαγωγέας για συνεχή ενσωματωμένη θεραπεία.

Υπερήχων εξοπλισμός για την εκχύλιση υψηλών επιδόσεων

Hielscher υπέρηχοι ειδικεύεται στην κατασκευή υπερήχων επεξεργαστές υψηλής απόδοσης για την παραγωγή υψηλής ποιότητας εκχυλίσματα από βότανα.
Το ευρύ χαρτοφυλάκιο προϊόντων της Hielscher κυμαίνεται από μικρούς, ισχυρούς υπέρηχους εργαστηρίου έως στιβαρά πάγκο-top και πλήρως βιομηχανικά συστήματα, τα οποία παρέχουν υπερήχους υψηλής έντασης για την αποτελεσματική εκχύλιση και απομόνωση των βιοδραστικών ουσιών (π.χ. Quercetin, Καφεΐνη, Η κουρκουμίνη, Τα τερπένια κ. λπ.). Όλες οι συσκευές υπερήχων από 200W προς την 16, 000 w διαθέτουν έγχρωμη οθόνη για ψηφιακό έλεγχο, ενσωματωμένη κάρτα SD για αυτόματη εγγραφή δεδομένων, τηλεχειριστήριο προγράμματος περιήγησης και πολλά περισσότερα φιλικά προς τον χρήστη χαρακτηριστικά. Οι σονότροδες και τα κύτταρα ροής (τα μέρη, τα οποία βρίσκονται σε επαφή με το μέσο) μπορούν να αυτοκαθαρισθεί και να καθαρίζονται εύκολα. Όλοι οι υπερήχων μας είναι κτιστές για λειτουργία 24/7, απαιτούν χαμηλή συντήρηση και είναι εύκολο και ασφαλές να λειτουργήσουν.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsΜια ψηφιακή έγχρωμη οθόνη επιτρέπει έναν φιλικό προς το χρήστη έλεγχο του υπερήχων. Τα συστήματά μας είναι ικανά να παραδώσουν από χαμηλά μέχρι πολύ υψηλά πλάτη. Για την εκχύλιση των πολυφαινόλες και άλλων βιοδραστικών ενώσεων όπως η Βανιλίνη, προσφέρουμε ειδικές υπερηχητικές sonοτροδών (επίσης γνωστές ως υπερήχων ανιχνευτές ή κέρατα) που έχουν βελτιστοποιηθεί για τη λογική απομόνωση των υψηλής ποιότητας δραστικών ουσιών. Η ευρωστία του εξοπλισμού Υπερήχων Hielscher επιτρέπει για 24/7 λειτουργία σε βαρύ καθήκον και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο ακριβής έλεγχος των υπερήχων παραμέτρους διαδικασία εξασφαλίζει επαναληψιμότητα και την τυποποίηση της διαδικασίας.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας:

Μαζική Όγκος Ρυθμός ροής Προτεινόμενες συσκευές
1 έως 500mL 10 έως 200 ml / λεπτό UP100H
10 έως 2000mL 20 έως 400mL / λεπτό Uf200 ः t, UP400St
0.1 έως 20 λίτρα 0.2 έως 4 λίτρα / λεπτό UIP2000hdT
10 έως 100L 2 έως 10 λίτρα / λεπτό UIP4000hdT
μ.δ. 10 έως 100 λίτρα / λεπτό UIP16000
μ.δ. μεγαλύτερος σύμπλεγμα UIP16000

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα, εάν επιθυμείτε να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την ομοιογενοποίηση με υπερήχους. Θα χαρούμε να σας προσφέρουμε ένα υπερηχητικό σύστημα που θα ικανοποιεί τις απαιτήσεις σας.









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Hielscher υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων για sonochemical εφαρμογές.

Υψηλής ισχύος υπερήχων επεξεργαστές από το εργαστήριο σε πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.

Λογοτεχνία / Αναφορές

  • Τζέιχαβ D. et al. (2009): εκχύλιση βανιλίνης από λοβούς βανίλιας: μια συγκριτική μελέτη της συμβατικής Soxhlet και υποβοηθούμενης εκχύλισης με υπερήχους. Εφημερίδα της μηχανικής τροφίμων 93, 2009:421 – 426.
  • Rasoamandrary N. et al. (2013): βελτιωμένη εκχύλιση της βανιλίνης 4-υδροξυ-3-μεθοξυβενζαφαλάδη από φασόλια βανίλιας που έχουν θεραπευτεί με χρήση υπερήχων-υποβοηθούμενης εκχύλισης: μια σύγκριση της εκχύλισης με υπερήχους και ζεστό νερό εκχύλιση.


Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε

Η αρχή εργασίας της Υπερήχων εκχύλισης

Η εφαρμογή των έντονων υπερήχων κύματα σε ένα υγρό μέσο οδηγεί σε Σπηλαίωση. Το φαινόμενο της σπηλαίωσης οδηγεί τοπικά σε ακραίες θερμοκρασίες, πιέσεις, ρυθμούς θέρμανσης/ψύξης, διαφορές πίεσης και υψηλές δυνάμεις διάτμησης στο μέσο. Όταν Σπηλαίωση φυσαλίδες εκρήγνυνται στην επιφάνεια των στερεών (όπως σωματίδια, φυτικά κύτταρα, ιστούς κ. λπ.), μικρο-πίδακες και διαμοριακά σύγκρουση παράγουν αποτελέσματα όπως ξεφλούδισμα της επιφάνειας, διάβρωση και διάσπαση σωματιδίων. Επιπλέον, η κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης σε υγρά μέσα δημιουργούν μακρο-αναταράξεις και μικρο-ανάμειξης.

φυσαλίδες σπηλαίωσης μπορούν να διαφοροποιηθούν σε σταθερή και παροδική φυσαλίδες. (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!)

Εικ. 1: δημιουργία σταθερών και παροδικών φυσαλίδων σπηλαίωσης.
α) μετατόπιση, β) παροδική Σπηλαίωση, (γ) σταθερή Σπηλαίωση, (δ) πίεση
[προσαρμοσμένο από Santos et al. 2009]

Υπερήχων ακτινοβολία του φυτού υλικό θραύσματα του πίνακα των φυτικών κυττάρων και ενισχύει την ενυδάτωση του ίδιου. Chemat et al (2015) συμπεραίνουμε ότι η υπερήχων εκχύλιση των βιοδραστικών ενώσεων από τα βότανα είναι το αποτέλεσμα διαφορετικών ανεξάρτητων ή συνδυασμένων μηχανισμών, συμπεριλαμβανομένου του κατακερματισμού, διάβρωση, τριχοειδές, αποκατάλυση, και ηχητικού. Αυτές οι επιδράσεις διαταράσσουν το κυτταρικό τοίχωμα, βελτιώνουν τη μεταφορά μάζας με την ώθηση του διαλύτη στο κύτταρο και το πιπίλισμα φυτικό φορτωμένο διαλύτη έξω, και να εξασφαλίσει υγρή κίνηση με μικρο-ανάμειξη.

Υπερήχων διαταράκτες χρησιμοποιούνται για εκχύλιση από φυτοπηγές (π.χ. φυτά, φύκια, μύκητες)

Εκχύλιση με υπερήχους από φυτικά κύτταρα: το μικροσκοπικό εγκάρσιο τμήμα (TS) δείχνει τον μηχανισμό των ενεργειών κατά τη διάρκεια της εκχύλισης με υπερήχους από τα κύτταρα (μεγέθυνση 2000 x) [πόρος: Vilkhu et al. 2011]

Υπερήχων εκχύλιση επιτυγχάνει μια πολύ γρήγορη απομόνωση των ενώσεων-που ξεπερνούν τις συμβατικές μεθόδους εκχύλισης σε μικρότερο χρόνο διεργασίας, υψηλότερη απόδοση, και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Ως μια ήπια μηχανική θεραπεία, υπερήχων υποβοηθούμενη εκχύλιση αποφεύγει τη θερμική αποικοδόμηση των βιοδραστικών συστατικών και υπερέχει σε σύγκριση με άλλες τεχνικές, όπως τη συμβατική εκχύλιση διαλυτών, υδροδιυλίωσης, ή Soxhlet εξόρυξη, τα οποία είναι γνωστό ότι καταστρέφονται με ευαίσθητα στη θερμότητα μόρια. Λόγω αυτών των πλεονεκτημάτων, εκχύλιση με υπερήχους είναι η προτιμώμενη τεχνική για την απελευθέρωση της θερμοκρασίας-ευαίσθητες βιοδραστικές ενώσεις από βότανα.

Βανιλίνης

Η βανίλια είναι μια πολύτιμη γεύση, η οποία μπορεί να εξαχθεί από ορχιδέες του γένους βανίλια, κυρίως από το μεξικάνικο είδος, επίπεδη-λική βανίλια (V. πλαγία). Οι μοναδικά αρωματισμένες ενώσεις της ορχιδέα βανίλια βρίσκονται στον καρπό της, η οποία προκύπτει από την επικονίαση του λουλουδιού. Αυτές οι κάψουλες σπόρων είναι περίπου ένα 1/3 x 6 ίντσες, με ένα καφέ κόκκινο σε μαύρο χρώμα όταν ώριμα. Μέσα σε αυτές τις κάψουλες είναι ένα λιπαρό υγρό γεμάτο μικροσκοπικούς σπόρους. Τόσο η κάψουλα όσο και οι σπόροι χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βανιλίνης.
Αν και η Βανιλίνη είναι η κύρια αρωματική ουσία στο φυτό βανίλιας, το καθαρό εκχύλισμα βανίλιας περιέχει αρκετές εκατοντάδες πρόσθετες φυτικές ενώσεις, οι οποίες συμβάλλουν στη σύνθετη, βαθιά γεύση του.
Η ουσία βανίλια εμφανίζεται σε δύο μορφές, δηλαδή στην πραγματική ουσία βανιλίνης από τον σπόρους βανίλιας και την βιομηχανικώς συνσύνθεση βανιλλίνης. Πραγματικό εκχύλισμα σπορόποδα είναι ένα σύνθετο μίγμα αρκετών εκατοντάδων διαφορετικών ενώσεων. Η χημική ένωση Βανιλίνη – 4-υδροξυ-3-μεθοξυβενζαλντιχάιντ – είναι ο κύριος παράγοντας της χαρακτηριστικής γεύσης και του αρώματος της πραγματικής βανίλιας και είναι το κύριο συστατικό της γεύσης των κόκκων βανίλιας. Εκτός από τη βανιλλίνη, μπορεί να υπάρξουν άλλες χημικές ενώσεις, όπως η ακετταλιλίδα, το οξικό οξύ, η φουρφουράδη, το εξαανοϊκό οξύ, το 4-υδροξυβενζαλάδη, το ευγενόλη, το μεθυλοκινναϊκό άλας και το ισοβουτυρικό οξύ που συμβάλλουν στο σύνθετο άρωμα της βανίλιας.

Βανίλια ποικιλίες

Η βανίλια του μπέρμπον ή το μπέρμπον-Μαδαγασκάρη παράγεται από φυτά V. πλανιφωλιά, τα οποία αναπτύσσονται σε νησιά του Ινδικού Ωκεανού όπως η Μαδαγασκάρη, οι Κομόρες και η Ρεϋνιόν, που παλαιότερα ονομάστηκαν το Ιλ μπέρμπον. Ο όρος “Βανίλια Μπέρμπον” περιγράφει επίσης το διακριτικό άρωμα βανίλιας που παράγεται από τον V. πλαγροφωλιά.
Η μεξικάνικη βανίλια, που εξάγεται από την εγγενή V. πλανιφωλιά, παράγεται σε πολύ χαμηλότερες ποσότητες. Η μεξικάνικη βανίλια είναι γνωστή και διατίθεται στο εμπόριο ως βανίλια από τη γη της προέλευσής της, καθώς το φυτό V. πλαγροφωλιά είναι εγγενές στη Μεσοαμερική.
Η βανίλια της ταϊτιανός προέρχεται από τη Γαλλική Πολυνησία, που παράγεται από το εργοστάσιο της ταϊτιτίτισσας. Η γενετική ανάλυση δείχνει ότι το είδος αυτό είναι πιθανώς μια καλλιέργεια από ένα υβρίδιο του V. πλανιφωλιά και V. οσάτα.
Η Δυτική ινδική βανίλια είναι κατασκευασμένο από V. φώνα, η οποία καλλιεργείται στην Καραϊβική και την κεντρική και Νότια Αμερική.