Libre de solventes Stevia La extracción con ultrasonido

La extracción convencional de los componentes dulces como los estevioglicósidos de la Stevia rebaudiana utiliza disolventes tóxicos. Para obtener un producto alimenticio saludable y de alta calidad, se requiere un método de extracción sin disolventes. La técnica de extracción por ultrasonidos evita el uso de disolventes, logrando rendimientos de extracción muy elevados en un tiempo de procesamiento corto. De este modo, la extracción ultrasónica de la stevia destaca por su extraordinaria eficacia y por ser respetuosa con el medio ambiente.

Extractos sanos con Ultrasonidos Extracción

edulcorantes de stevia se supone que es un producto beneficioso para la salud de las hojas de la hierba Stevia rebaudiana Bertoni y se utilizan como edulcorante sin calorías. La dulzura es causada por glucósidos diterpénicos que es de aprox. 300 veces más dulce que la sacarosa.
El contenido de glucósidos de stevia rebaudiana Bertoni se compone de esteviósido (5-10%), rebaudiósido A (2-4%), rebaudiósido C (1-2%), dulcósido A (0,5-1%), rebaudiósido B, rebaudiósido D , y el rebaudiósido E. A diferencia de los otros glucósidos, rebaudiana A se caracteriza por su no amargura. Por lo tanto, rebaudiana A es el compuesto más específica de las hojas de stevia. la extracción ultrasónica ayuda a la extracción de steviosidos y rebaudiosidos de alta pureza. Extracción ultrasónica de esteviol glicósidos se pueden llevar fácilmente a cabo en agua y da altos rendimientos a una tasa muy alta de extracción. la relativamente baja temperatura de extracción entre 60 ° C y 80 ° C es suave de manera que se evita una degradación de los extractos.

La extracción ultrasónica de stevioglicósidos de las hojas de stevia se realiza con el Hielscher UP100H. La sonicación altera las células y libera sustancias bioactivas.

Extracción ultrasónica de Stevia usando UP100H

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La SonoStation de Hielscher Ultrasonics es una configuración ultrasónica fácil de usar para la escala de producción. (Haga clic para ampliar!)

SonoStation – un sistema de ultrasonidos con 2x 2kW ultrasonidos, depósito de agitación y bomba – es un sistema de extracción fácil de usar.

Desde la aprobación de la stevia como edulcorante, la demanda de este sustituto natural del azúcar, sin calorías, ha aumentado considerablemente. Para suministrar los productos de stevia que se demandan, hay que ampliar la capacidad de producción comercial. El ultrasonido es un método probado para la intensificación de la extracción.

Ventajas de extracción por ultrasonidos:

  • libre de solvente, por ejemplo en agua
  • mayor rendimiento
  • altas tasas de extracción
  • ahorrar tiempo
  • ahorro de costes
  • seguro
  • Amigable con el medio ambiente
  • el procesamiento por lotes o en línea

Stevia ultrasonidos Extracción: Resultados de Investigación

Extractor ultrasónico UP400St para la extracción de esteviósidos y rebaudiósidos de las hojas de stevia.Carbonell-Capella et al. (2016) compararon varias técnicas de extracción para la extracción de esteviósidos y rebaudiósidos. La mayor recuperación de esteviósidos se obtuvo aplicando la extracción por ultrasonidos con el UP400S (véase la imagen de la izquierda) utilizando agua como disolvente, siendo 3,5 veces superior en comparación con el método tradicional de difusión, y 1,5 veces superior a las muestras de Stevia molida. En este estudio, las hojas de Stevia (6 g) se suspendieron en agua (180 g) a 208C en una proporción sólido/líquido de 1:30 (p/p). La extracción por ultrasonidos se realizó utilizando un procesador de ultrasonidos UP400S (Hielscher GmbH, Alemania)que funciona a 400 W y a una frecuencia de 24 kHz. Para los experimentos, el equipo de investigación de Carbonell-Capella fijó la amplitud al 100%, con un modo de sonicación continuo. Se montó un sonotrodo de titanio H22 con un diámetro de 22 mm y una longitud de 100 mm para acoplar las ondas de ultrasonido a la muestra. La sonda se sumergió en una mezcla que contenía 6 g de hojas de Stevia suspendidas en 180 g de agua o etanol/agua (50%) en un matraz de vidrio de cuello estrecho (capacidad de retención de 1.000 mL). Las muestras se sumergieron en un baño de refrigeración para evitar el calentamiento inducido por la sonicación y la temperatura se mantuvo siempre por debajo de los 50ºC). El aporte total de energía específica (Wespecificaciónen kJ/kg) se calculó multiplicando la potencia del generador (400 J/s) (Potencia) por la duración total del tratamiento (s) dividida por la masa del producto (kg). La energía de los ultrasonidos fue de 178 kJ/kg (para tEE.UU. = 80 seg.)
(cf. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) investigaron la extracción de glucósidos de esteviol junto con otros ingredientes funcionales de las hojas de Stevia y concluyeron que la extracción por ultrasonidos es una tecnología respetuosa con el medio ambiente que puede utilizarse para la extracción de compuestos funcionales de las hojas de Stevia con un tiempo de tratamiento significativamente más corto y un menor consumo de energía en comparación con la extracción convencional.

Liu et al. (2010) investigaron la extracción por ultrasonidos de los carbohidratos totales de Stevia rebaudiana Bertoni. Para maximizar el rendimiento de los carbohidratos totales de Stevia rebaudiana Bertoni, se utilizó como muestra la stevia del tipo LUYU-131. Se empleó la metodología de superficie de respuesta (RSM) para optimizar la condición de extracción asistida por ultrasonidos. Los resultados indicaron que las condiciones óptimas de extracción fueron una temperatura de extracción de 68°C, una potencia sónica de 60 W y un tiempo de extracción de 32 min. Utilizando la extracción asistida por ultrasonidos, el rendimiento de extractos aumentó en un factor de 1,5 en el menor temperatura de extracción (68 ° C) y el tiempo de extracción (32 min.) Acortan sustancialmente en comparación con el de la extracción clásica. El análisis de componentes de extractos crudos reveló que la cantidad relativa de rebaudiósido A incrementado en los extractos asistida por ultrasonido en comparación con los extractos obtenidos por proceso clásico, y los extractos asistida por ultrasonido tenido mejor calidad.
Alupului y Lavric (2008) confirman en su estudio la eficacia superior de la extracción de estevia por ultrasonidos afirmando que la extracción de esteviósidos inducida por ultrasonidos de Stevia rebaudiana da lugar a una productividad mejorada con respecto al remojo convencional en doscientas veces y también a un tiempo de tratamiento menor. (cf. Alupului A., Lavric V., 2008)

Ultrasónica Post-proceso de Steviosidos

La ecografía es un método fiable para la mezcla, Mezclar y homogeneización, Por lo tanto ultrasónica se utiliza a menudo durante la formulación y composición del producto final. Cuando el extracto de stevia tiene que ser disuelto en un líquido, el ultrasonido es una técnica rápida y eficaz para preparar una mezcla homogénea – independientemente de la viscosidad. Ultrasónico disolución permite para la preparación de soluciones altamente saturados e incluso más saturado.

Sistemas de extracción de ultrasonidos

producto de Hielscher rango conseguirá cubierto – si desea extraer volúmenes más pequeños y de tamaño medio para el análisis y la investigación o para extraer en gran escala la producción comercial. Nuestra gama de productos incluye de ultrasonicators Dispositivos de ultrasonidos para laboratorio, sistemas de sobremesa para R&plantas D y piloto, así como ultrasónico de alta potencia industrial sistemas con hasta 16.000 W por unidad individual, que puede ser fácilmente agrupado y contenedores. Nuestra amplia selección de ultrasonidos Accesorios tales como sonotrodo, células de flujo, reactores y de los refuerzos permite la configuración óptima del sistema perfectamente coincidente para las necesidades del cliente.

Inversión

Todos los dispositivos de ultrasonidos Hielscher se construyen para 24/7 lo que significa que el funcionamiento de nuestro equipo permite un rápido retorno de la inversión (RRI). Alupului et al. (2009) encontró durante su investigación que el hecho de la justificación económica de la aplicación de ultrasonidos de alta intensidad como relativamente bajo costo método no ser descuidado. Además, Extracción ultrasónica es una técnica convincente debido a su utilización sencilla y significativo eficiencia.

La extracción por ultrasonidos de los estevioglicósidos de las hojas de stevia se lleva a cabo con el Hielscher UP200St. La sonicación altera las células y libera sustancias bioactivas como los esteviósidos y los rebaudiósidos.

Extracción por ultrasonidos de la estevia con el UP200St

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Ultrasonido intensifica la extracción de esteviósidos como rebaudiósido A de manera significativa.

Estructura molecular de esteviósido

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La SonoStation de Hielscher facilita la sonicación de lotes de tamaño medio mediante un reactor de celdas de flujo. La SonoStation compacta combina un tanque agitado de 38 litros con una bomba de cavidad progresiva ajustable que puede alimentar hasta 3 litros por minuto en uno o dos reactores de celdas de flujo ultrasónicas.

Estación de mezcla por ultrasonidos - SonoStation con 2 homogeneizadores de 2000 vatios



Literatura / Referencias


Información interesante

Esteviol Glucósidos

Los glicósidos de esteviol son las sustancias responsables del sabor dulce de las hojas de la stevia. Estos glucósidos de esteviol son compuestos de diterpenos. Tienen la estructura química de una molécula de esteviol donde su átomo de hidrógeno carboxilo es reemplazado por una molécula de glucosa para formar un éster, y un hidrógeno hidroxilo con combinaciones de glucosa y ramnosa para formar un acetal.
Los glicósidos de esteviol que se encuentran en las hojas de S. rebaudiana incluyen (con un porcentaje de peso aproximado):

  • Esteviósido (5-10%)
  • Rebaudiósido A (2-4%)
  • Rebaudiósido C (1-2%)
  • Dulcosido A (0,5-1%)
  • Rebaudiósido B
  • Rebaudiósido D
  • Rebaudiósido E

El rebaudiósido B, el rebaudiósido D y el rebaudiósido E se encuentran sólo en cantidades mínimas. La mezcla de glicósidos de esteviol comercialmente disponible que se utiliza como edulcorante no calórico extraído de la planta está compuesta en su mayor parte por un 80% de esteviósido, un 8% de rebaudiósido A y un 0,6% de rebaudiósido C.

Equipo ultrasónico

A los homogeneizadores ultrasónicos también se los denomina frecuentemente como sonicador de sonda, sonolisador, fraccionador por ultrasonidos, pulverizador ultrasónico, sonoruptor, sonificador, disgregador ultrasónico, fraccionador celular, dispersor ultrasónico o mezclador por ultrasonidos. Estos términos provienen de las distintas aplicaciones que se pueden llevar a cabo por sonicación.