Producción de saborizantes por ultrasonidos

  • La extracción por ultrasonidos aumenta el rendimiento y acorta el tiempo de proceso.
  • Los ultrasonidos son la tecnología clave para una extracción ecológica sostenible, ya que se trata de un proceso seguro que utiliza disolventes seguros y ecológicos.
  • Además, tiene una eficiencia energética muy alta.

extractos botánicos

La extracción por ultrasonidos es una técnica comercializada para la producción de extractos de alta calidad destinados a la alimentación & las industrias de bebidas, farmacéutica y cosmética.
“Gracias a los ultrasonidos, ahora es posible realizar extracciones completas en cuestión de minutos y con gran reproducibilidad, lo que reduce el consumo de disolventes, simplifica la manipulación y el trabajo, proporciona una mayor pureza del producto final, elimina el tratamiento posterior de las aguas residuales y consume sólo una fracción de la energía fósil que normalmente se necesita para un método de extracción convencional como la extracción Soxhlet, la maceración o la destilación Clevenger. Se han extraído, analizado y formulado eficazmente varias clases de componentes alimentarios como aromas, pigmentos, antioxidantes y otros compuestos orgánicos y minerales a partir de diversas matrices (principalmente tejidos animales, microalgas, levaduras, alimentos y materiales vegetales).” [Chemat et al. 2017]

La extracción ultrasónica se utiliza para producir aislados de productos botánicos. El vídeo muestra la extracción eficaz de compuestos de sabor de copos de chile con el UP200Ht.

Extracción por ultrasonidos de copos de chile con el UP200Ht

Vídeo en miniatura

Como líder del mercado, Hielscher Ultrasonics ha establecido una amplia base de datos de conocimientos sobre los procesos de extracción por ultrasonidos, incluyendo la extracción de especias, hierbas, flores, frutas, verduras para la producción de sabores y fragancias. Hielscher Ultrasonics ha adquirido profundos conocimientos sobre la extracción de diversos materiales vegetales tales como café, azafrán, uva (vino)roble, hojas de télavanda, menta, Steviachiles, vainilla, cacao, hojas de boldusy muchos otros.
Los procesos de extracción por ultrasonidos pueden realizarse con casi cualquier disolvente, como agua, alcohol, aceites, hexano, benceno, etc.
Para la producción de sabores, fragancias y componentes activos, que se utilizarán como ingredientes en los alimentos. & En las industrias de bebidas, farmacéutica, cosmética y de perfumería, el uso de disolventes ecológicos no peligrosos, como el agua y el alcohol, supone una gran ventaja.

La extracción por ultrasonidos es una estrategia sencilla y eficaz para producir mayores rendimientos de extractos de primera calidad a partir de productos botánicos.

Instalación industrial del extractor ultrasónico UIP4000hdT para la producción de extractos botánicos.

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Formas de extracción por ultrasonidos:

El método ultrasónico proporciona una mejor extracción en comparación con la mayoría de los procesos de extracción convencionales, por ejemplo, la maceración, en términos de tiempo de proceso, mayor rendimiento, más ahorro de energía, limpieza, seguridad y calidad del producto. Especialmente en lo que respecta a la producción de alimentos, bebidas y aditivos farmacéuticos y cosméticos, la técnica de extracción por ultrasonidos ecológicos supone una gran ventaja en cuanto a la seguridad del producto.

Emulsiones aromáticas transparentes

Las emulsiones son un aditivo habitual para funcionalizar alimentos y bebidas en cuanto a sabor, valor nutricional y estabilidad. Especialmente en la formulación de bebidas, la transparencia es un factor importante, ya que el producto final debe cumplir no sólo las normas de calidad y nutrición, sino también las ópticas. En el caso de las bebidas y los alimentos transparentes, esto significa que el aditivo de la emulsión no debe interferir con el objetivo de calidad final. Así, una emulsión clara es más fácil de procesar. Debido a su tamaño, las nanoemulsiones son transparentes y translúcidas (al menos a simple vista). Debido a su alta estabilidad cinética, baja viscosidad, alta transparencia y alta estabilidad frente a la sedimentación, la formación de nata, la coalescencia y la floculación, se utilizan ampliamente como ingredientes.
Cuanto mayor sea el tamaño de gota / partícula, más opacidad aportará al producto final. Para la formulación de bebidas transparentes, el uso de una emulsión transparente con nanogotas ofrece los mejores resultados. La emulsificación ultrasónica permite producir emulsiones W/O, O/W, inversas, así como emulsiones dobles o múltiples W/O/W con gotas en el rango nanométrico (las llamadas miniemulsiones, nanoemulsiones, emulsiones ultrafinas o emulsiones submicrónicas). El tamaño de las gotas puede ajustarse y controlarse mediante parámetros de proceso ultrasónicos. Los dispositivos ultrasónicos de Hielscher se pueden controlar con precisión para obtener resultados de proceso óptimos y reproducibles.

Los ultrasonicadores de Hielscher, por ejemplo el UP200S (en la imagen), tienen mucho éxito para la extracción de materia intracelular.

Extracción ultrasónica de hierbas

Con el MultiPhaseCavitator, Hielscher ha desarrollado un inserto de celda de flujo único para mejorar aún más la emulsificación ultrasónica.
Haga clic aquí para obtener más información sobre el MultiPhaseCavitator.
Haga clic aquí para obtener más información sobre la emulsificación por ultrasonidos.

Encapsulación de sabores

El uso de liposomas en productos farmacéuticos y alimentarios no deja de aumentar. Los liposomas pueden utilizarse como portadores de moléculas activas, por ejemplo nutrientes y fármacos. Por sonicación, los liposomas pueden formarse por emulsificación de una suspensión lípido/agua o por sonicación de vesículas multilamelares (MLV). Mediante el proceso de emulsión ultrasónica, las bicapas lipídicas se rompen en fracturas más pequeñas, de modo que estos trozos se convierten en pequeñas vesículas unilamelares (SUV) compuestas de fosfolípidos. Durante el proceso de sonicación, los principios activos pueden encapsularse en los liposomas.
Haga clic aquí para saber más sobre la producción ultrasónica de liposomas.

Sistemas de extracción por ultrasonidos

La tabla siguiente le ofrece una indicación de la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sistemas de extracción por ultrasonidos más populares:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
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 Grupo de UIP16000
Ventajas:

  • Disolventes ecológicos
  • mayores rendimientos
  • menor tiempo de extracción
  • seguridad
  • rápido retorno de la inversión
  • Costes bajos
La extracción botánica ultrasónica proporciona mayores rendimientos. El Hielscher UIP2000hdT, 2000 vatios homogeneizador es lo suficientemente potente como para extraer lotes de 10 litros a 120 litros fácilmente.

Extracción ultrasónica de productos botánicos - Lote de 30 litros / 8 galones

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Extracción supercrítica por ultrasonidos

Fluido supercrítico y CO2 una de las técnicas de extracción más importantes en la producción de aromas y fragancias.
El dióxido de carbono supercrítico es un disolvente selectivo con una densidad ajustable. Su selectividad y poder disolvente dependen de la densidad variable, que puede verse influida por la presión y la temperatura.
Combinando la extracción supercrítica con la sonicación, es posible utilizar disolventes aptos para uso alimentario, como alcohol o agua, y aun así conseguir altas tasas de extracción y elevados rendimientos.
Utilice el siguiente formulario para obtener más información sobre nuestros sistemas de extracción por ultrasonidos y sus aplicaciones.

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Por favor, utilice el siguiente formulario si desea más información sobre procesos de homogeneización por ultrasonidos. Estaremos encantados de ofrecerle un equipo ultrasónico que cumpla con sus requerimientos.









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

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

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Los homogeneizadores y procesadores ultrasónicos de alimentos van desde el pequeño aparato manual hasta los sistemas ultrasónicos de sobremesa y totalmente industriales para procesar grandes volúmenes (¡Haga clic para ampliar!)

Los procesadores de alimentos por ultrasonidos de Hielscher están disponibles para cualquier escala de proceso.



Literatura / Referencias

Más información sobre la extracción por ultrasonidos

La extracción por ultrasonidos es un método conocido y fiable para producir extractos a partir de diversas materias primas vegetales. Los ultrasonidos de alta potencia aumentan la transferencia de masa entre la materia prima y el disolvente, empujando el disolvente hacia el interior de la estructura celular y expulsándolo a una velocidad de aproximadamente 20.000 veces por segundo (a 20 kHz). Se ha demostrado que la sonicación es un método muy suave, pero muy eficaz. – lo que permite obtener mayores rendimientos y extractos de mayor calidad en menos tiempo.
Los siguientes materiales ya han sido extraídos con éxito mediante ultrasonidos:
especias: azafrán, guindillas (por ejemplo, capsaicina), jengibre, canela, vainillina / vainilla, ácido rosmarínico, salvia, romero, majoram, albahaca, etc.
hierbasmenta, tés (negro, verde, Pai Mu Tan, jazmín, rooibos, honeybush), menta verde, estevia, cannabis, etc.
floreslavanda, patcholi, ylang-ylang, rosa, etc.
Frutas y verdurasvino, uvas/semillas de uva, café, cacao, aceitunas, naranja/cáscara de naranja, tomate, semillas de guaraná, semillas oleaginosas (almendras, soja, semillas de papaya, semillas de lino, girasol, colza), cáscara de granada, espinacas, moras, raíces, etc.
microorganismosalgas marinas, espirulina, microalgas (microalgas Nannochloropsis spp, microalgas Nannochloropsis oculata, microalgas Dunaliella salina), cianobacterias Synechococcus sp., levadura Xanthophyllomyces dendrorhous, levadura Trichosporon oleaginosisus, hongo oleaginoso, hongo Cordyceps sinensis.

Los extractos dirigidos, que se obtienen por sonicación, son aceites esenciales, vitaminas, lípidos, proteínas y fitocomplejos como fenólicos, antioxidantes, polisacáridos, oleorresinas, ésteres, esencias, hidrolizados de proteínas, aminoácidos, saponinas, flavonoides, alcaloides (p. ej., morfina, codeína, ficobaína).morfina, codeína, tebaína), pigmentos / colorantes (carotinoides, clorofila, ficocianina), antocianinas, limoneno, alantolactona, isoalantolactona y otras sustancias activas.

Acerca de Green Extraction

La extracción ecológica se centra en métodos sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. Por lo tanto, la reducción del consumo energético del proceso, el uso de disolventes alternativos y de materias primas naturales renovables son factores clave para la extracción ecológica. El objetivo es garantizar un extracto seguro y de alta calidad. Para obtener un producto seguro y de alta calidad, es importante utilizar disolventes alternativos, reciclables y más seguros. Al reducir la toxicidad general del proceso y de los productos finales, los consumidores se benefician de un producto más sano y seguro, y los productores crean un entorno de procesamiento más seguro para sus empleados.

Estaremos encantados de hablar de su proceso.

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