Extracción de jengibre de alta eficiencia mediante sonicación
- La extracción ultrasónica de aceites esenciales y compuestos activos del jengibre destaca por su alta eficiencia y sus elevados rendimientos.
- La extracción ultrasónica es un proceso suave y no térmico que permite obtener extractos de alta calidad.
- Mientras que otros métodos de extracción tienen una capacidad de escalado limitada, la sonicación puede escalarse de forma completamente lineal a cualquier nivel de producción industrial.
Extracción de jengibre
El jengibre (Zingiber officinale) contiene una gran cantidad de compuestos activos, como aceites esenciales, [6]-gingerol, oleorresinas y otros fitoquímicos bioactivos, que son sustancias de interés por su sabor, olor y efectos farmacológicos.
Para utilizar los compuestos activos del jengibre, deben liberarse de la raíz de jengibre (rizoma) mediante extracción. Los métodos convencionales de extracción de jengibre, como la destilación por arrastre de vapor o la extracción con disolventes, presentan varios inconvenientes: requieren mucho tiempo, necesitan grandes cantidades de disolventes químicos y tienen una capacidad de procesamiento limitada.
Extracción ultrasónica de gingerol
La extracción ultrasónica es un método no térmico basado en el principio de cavitación, en intensas fuerzas de cizallamiento y en microturbulencias que rompen mecánicamente las paredes celulares y, al mismo tiempo, facilitan la liberación de los componentes celulares del material vegetal en el disolvente sin degradación química. Las temperaturas moderadas del proceso protegen los extractos deseados (p. ej., antioxidantes, polifenoles, etc.) de la degradación térmica. Además, la extracción asistida por ultrasonidos puede realizarse a menudo en disolventes acuosos (= agua). Evitar los disolventes orgánicos (p. ej., acetona, hexano) es especialmente importante para la extracción de compuestos que posteriormente se incorporan a alimentos y productos farmacéuticos.
La sonicación se ha utilizado para extraer componentes funcionales de numerosas matrices vegetales y tisulares diferentes. Se ha demostrado que es más rápida que las técnicas de extracción convencionales.
- condiciones de proceso suaves
- alto rendimiento
- extracción rápida
- sin disolventes
- funcionamiento seguro y sencillo
- escalado sencillo
- alta eficiencia global
- procesamiento en línea o por lotes
- rápido retorno de la inversión
UIP2000hdT con agitador en un depósito para extracción
Calidad superior del extracto
La extracción mediante ultrasonidos de potencia presenta ventajas frente a otras técnicas tradicionales de extracción, que a menudo se limitan a pequeños volúmenes. La extracción ultrasónica puede realizarse como proceso por lotes o en línea mediante una celda de flujo. Las intensas fuerzas ultrasónicas perforan o rompen la matriz celular, de modo que todo el material intracelular se libera de forma rápida y sencilla y se obtiene el máximo rendimiento de extracción. La versatilidad de los equipos de ultrasonidos garantiza un procedimiento simple y fácil: el disolvente necesario puede sustituirse por agua o su cantidad puede reducirse considerablemente. Además, una temperatura moderada y un tiempo de extracción corto protegen los compuestos activos de la degradación, lo que permite obtener un extracto de alta calidad de grado farmacéutico / alimentario.
Equipos de Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics suministra sistemas ultrasónicos potentes y fiables para el procesamiento de cualquier volumen con equipos de sobremesa, en plantas piloto y a escala industrial completa. Nuestros robustos sistemas ultrasónicos pueden utilizarse para el procesamiento por lotes y en línea. El control sencillo y preciso de todos los parámetros del proceso garantiza una calidad del extracto constantemente alta y una elevada eficiencia del proceso.
La siguiente tabla ofrece una orientación sobre la capacidad aproximada de procesamiento de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Caudal | Equipos recomendados |
|---|---|---|
| 0,5 a 1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | conjunto de UIP16000 |
Instalación ultrasónica a medida
Bibliografía / Referencias
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Datos de interés
Jengibre
El jengibre es una fuente vegetal rica en antioxidantes fenólicos y flavonoides naturales.
La fragancia y el sabor característicos del jengibre se deben a los aceites volátiles que constituyen el 1-3% del peso del jengibre fresco, compuestos principalmente por zingerona, shogaoles y gingeroles, con el [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) como principal compuesto picante.
La zingerona se produce a partir de los gingeroles durante el secado (con calor) y tiene un menor carácter picante y un aroma especiado y dulce. Algunos consideran que la zingerona, también llamada vanillilacetona, es un componente clave del carácter picante del jengibre, aunque aporta el sabor «dulce» del jengibre cocinado. La estructura química de la zingerona es similar a la de otros compuestos aromatizantes, como la vainillina y el eugenol. Se utiliza como aditivo aromatizante en aceites de especias y en perfumería para aportar aromas especiados.
Aceites esenciales
Un aceite esencial es un líquido hidrófobo concentrado que contiene compuestos aromáticos volátiles de origen vegetal. Los aceites esenciales también se conocen como aceites volátiles, aceites etéreos, aetherolea o simplemente como el aceite de la planta de la que se han extraído, como el aceite de rosa, de jengibre, de sándalo, de menta piperita, de limón o de naranja (dulce).
Los aceites esenciales se utilizan ampliamente y se encuentran en numerosos productos de consumo, p. ej., en alimentos y bebidas como aromatizantes, en perfumes y productos de higiene personal para aportar fragancia y en medicamentos y productos farmacéuticos por sus efectos terapéuticos. Los aceites esenciales se caracterizan por sus olores específicos. Los aceites esenciales están aprobados como ingredientes seguros para productos alimentarios, médicos y terapéuticos.