Väga tõhus ingveri ekstraheerimine ultraheli töötlusega
- Eeterlike õlide ja aktiivühendite ultraheliekstraktsioon ingverist veenab suure tõhususe ja suure saagisega.
- Ultraheliekstraktsioon on õrn, mittetermiline protsess, mis annab kvaliteetseid ekstrakte.
- Kui teiste ekstraheerimismeetodite mastaabi suurendamise võimalused on piiratud, siis ultraheli töötlust (sonikeerimist) saab täiesti lineaarselt skaleerida mis tahes tööstusliku tootmise tasemeni.
Ingveri ekstraheerimine
Ingver (Zingiber officinale) sisaldab palju aktiivühendeid, näiteks eeterlikke õlisid, [6]-gingerooli, oleoresiine ja muid bioaktiivseid fütokemikaale, mis on hinnatud ained oma maitse, lõhna ja farmakoloogiliste toimete tõttu.
Ingveri aktiivühendite kasutamiseks tuleb need ingverijuurest (risoomist) ekstraheerimise teel vabastada. Ingveri tavapärastel ekstraheerimismeetoditel, nagu aurudestillatsioon või lahustiekstraktsioon, on mitu puudust: need on teadaolevalt aeganõudvad, vajavad suuri koguseid keemilisi lahusteid ja nende protsessivõimekus on piiratud.
Gingerooli ultraheliekstraktsioon
Ultraheliekstraktsioon on mittetermiline meetod, mis põhineb kavitatsiooni põhimõttel, tugevatel nihkejõududel ja mikroturbulentsil, mis lõhuvad rakuseinu mehaaniliselt ning hõlbustavad samal ajal taimse materjali rakukomponentide vabanemist lahustisse ilma keemilise lagunemiseta. Õrnad protsessitemperatuurid säästavad soovitud ekstrakte (nt antioksüdante, polüfenoole jms) termilise lagunemise eest. Lisaks saab ultraheliga toetatud ekstraktsiooni sageli läbi viia vesilahustites (= vees). Orgaaniliste lahustite (nt atsetoon, heksaan) vältimine on eriti oluline selliste ühendite ekstraheerimisel, mis hiljem lisatakse toidu- ja farmaatsiatoodetesse.
Ultraheli töötlust (sonikeerimist) on kasutatud funktsionaalsete komponentide ekstraheerimiseks paljudest erinevatest taime- ja koemaatriksitest. On tõestatud, et see on kiirem kui tavapärased ekstraheerimistehnikad.
- õrnad protsessitingimused
- suur saagis
- kiire ekstraheerimine
- lahustivaba
- ohutu ja lihtne käsitsemine
- lihtne mastaabi suurendamine
- suur üldine tõhusus
- läbivoolu- ehk partiitöötlus
- kiire investeeringu tasuvus (ROI)
UIP2000hdT segistiga mahutis ekstraheerimiseks
Suurepärane ekstrakti kvaliteet
Võimsa ultraheliga ekstraheerimisel on eeliseid teiste traditsiooniliste ekstraheerimistehnikate ees, mis on sageli piiratud väikeste mahtudega. Ultraheliekstraktsiooni saab teostada partii- või läbivoolu protsessina, kasutades läbivoolukambrit. Intensiivsed ultrahelijõud perforeerivad või lõhuvad rakumaatriksi, nii et kogu rakusisene materjal vabaneb kiiresti ja kergesti ning ekstraheeritakse maksimaalne saagis. Ultraheliseadmete mitmekülgsus tagab lihtsa ja mugava protseduuri, vajaliku lahusti saab asendada veega või lahusti kogust saab märkimisväärselt vähendada. Lisaks kaitseb õrn temperatuur ja lühike ekstraheerimisaeg aktiivühendeid lagunemise eest, nii et saadakse kvaliteetne ekstrakt farmaatsia- / toiduainekvaliteedis.
Hielscher Ultrasonics seadmed
Hielscher Ultrasonics pakub võimsaid ja töökindlaid ultrahelisüsteeme laboriskaala, pilootseadmete ja täismahulise tööstusliku töötluse jaoks mis tahes mahus. Meie vastupidavaid ultrahelisüsteeme saab kasutada partii- ja läbivoolutöötluseks. Lihtne ja täpne kontroll kõigi protsessiparameetrite üle tagab järjepidevalt kõrge ekstrakti kvaliteedi ja suure protsessi tõhususe.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultrahelisüsteemide ligikaudsest töötlusvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 0,5 kuni 1,5 mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 kuni 500 mL | 10 kuni 200 mL/min | UP100H |
| 10 kuni 2000 mL | 20 kuni 400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20 L | 0,2 kuni 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 L | 2 kuni 10 L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 kuni 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster, mis koosneb seadmetest UIP16000 |
Kohandatud ultraheliseadistus
Kirjandus / viited
- 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.
Teadmist väärt faktid
Ingver
Ingver on taimne allikas, mis on rikas looduslike fenoolsete ja flavonoidsete antioksüdantide poolest.
Ingveri iseloomulik lõhn ja maitse tulenevad lenduvatest õlidest, mis moodustavad 1–3% värske ingveri massist ning koosnevad peamiselt zingerooni, shogaoolide ja gingerooliühenditest, kusjuures [6]-gingerool (1-[4′-hüdroksü-3′-metoksüfenüül]-5-hüdroksü-3-dekanoon) on peamine terava maitsega ühend.
Zingerooni tekib gingerooliühenditest kuivatamisel (kuumuse toimel) ning sellel on madalam teravus ja vürtsikas-magus aroom. Zingerooni, mida nimetatakse ka vanillüülatsetooniks, peavad mõned ingveri teravuse põhikomponendiks, kuid see annab keedetud ingveri „magusa“ maitse. Zingerooni keemiline struktuur on sarnane teiste maitseainete keemiliste ühenditega, nagu vanilliin ja eugenool. Seda kasutatakse maitselisandina vürtsiõlides ja parfümeerias vürtsikate aroomide lisamiseks.
Eeterlikud õlid
Eeterlik õli on kontsentreeritud hüdrofoobne vedelik, mis sisaldab taimedest pärinevaid lenduvaid aroomiühendeid. Eeterlikke õlisid tuntakse ka lenduvate õlide, eetriliste õlide, aetherolea nime all või lihtsalt selle taime õlina, millest need on ekstraheeritud, näiteks roosiõli, ingeriõli, sandlipuuõli, piparmündiõli, sidruniõli või (magus) apelsiniõli.
Eeterlikke õlisid kasutatakse laialdaselt ja neid võib leida paljudes tarbekaupades, nt toidus ja jookides maitsestamiseks, parfüümides ja kosmeetikatoodetes lõhna andmiseks ning ravimites ja farmaatsiatoodetes terapeutilise toime saavutamiseks. Eeterlikke õlisid iseloomustavad nende spetsiifilised lõhnad. Eeterlikud õlid on heaks kiidetud ohututeks koostisosadeks toidu-, meditsiini- ja terapeutilistes toodetes.