Ultraheli vanilli ekstraheerimine – Mitte-termiline meetod
- Vanilje ekstrakt on etanooli ja vee lahuses vanilli kapslites ekstraheeritud maitse lahus.
- Kvaliteetse vanilliini tootmiseks aroomi, maitse ja lõhna komponendina on vaja tõhusat, kuid kerget ekstraheerimistehnikat, et vältida lagunemist.
- Ultraheli ekstraheerimine on kerge mehaaniline ekstraheerimismeetod, mis annab suure vanilliini saagikus väga lühikese ekstraheerimise ajal.
High-Performance Ultrasonics kõrge kvaliteediga Vanilliekstraktid
Kuna teine-kõige kallim vürts pärast safran, vanilje tootmine nõuab tõhusat ekstraheerimise meetod, mis takistab degradeerumist väärtuslikud eeterlikud õlid. Ultraheli ekstraheerimine on tuntud ja kehtestatud kui kerge, mittetermiline, kuid väga tõhus meetod bioaktiivsete ühendite vabastamiseks taimsest materjalist. Ultraheli ekstraheerimise aluseks on akustilise kavitatsiooni nähtus, mis on puhtalt mehaaniline töötlus. See muudab ultrahelitöötluseks eelistatud meetodi tundlike bioaktiivsete ühendite, näiteks maitseühendite ja eeterlike õlide, näiteks vanilliini, polüfenoolide või antioksüdantide isoleerimise jaoks.
Ultraheli vanilli ekstraheerimise eelised
- Hea saagikus
- Kiire ekstraheerimine – minuti jooksul
- Kõrgekvaliteedilised väljavõtted – Kerge, mitte-termiline
- Rohelised lahustid (nt vesi/etanool)
- kuluefektiivne
- Lihtne ja ohutu töö
- Madalad investeeringud ja tegevuskulud
- 24/7 tegevus raskeveokite
- Keskkonnahoidlik, keskkonnasõbralik meetod
Ultraheli vanilli ekstraheerimine – Partii-või Pidevoolu režiimil
Partii: Ultraheli ekstraheerimisprotsesse saab käitada lihtsate pakktöötlusprotsessidega või Tekstisisese töötlusena, kus söötme kasutatakse pidevalt läbi ultraheli läbiva reaktori.
Pakktöötlus on lihtne protseduur, kus ekstraheerimine toimub partiiga partiiga. Hielscher Ultrasonics pakub ultraheli protsessorite väikestele suurtele partiidele, st 1L kuni 120L.
Partiide töötlemiseks 5 kuni 10L soovitame UP400St (400W, video allpool) sonotroodiga S24d22L2D.
Umbes 120L partiide töötlemiseks soovitame UIP2000hdT (2kW, pic. parem veerg ülaosas) koos sonotrode RS4d40L4.
120L ultraheli partii ekstraheerimine botaaniliste UIP2000hdT ja agitaator
Botaaniliste preparaatide ultraheli ekstraheerimine ultraheliatoriga UP400St
Mahuga umbes 8L/min, soovitame UIP4000hdT (4kW, pic. paremal) sonotrode RS4d40L3 ja survetundlikud voolu-Cell FC130L4-3G0
Ultraheli vanilli ekstraheerimise juhtumiuuring
Jadhav et al. (2009) võrreldi ultraheliga toetatud ekstraheerimist (AÜE) ja Soxhlet ekstraheerimist. Uuringud kinnitasid, et ultraheli ekstraheerimine intensiivistab vanilliini eraldumine oluliselt võrreldes Soxhlet ekstraheerimise. Soxhlet ravi nõutav töötemperatuur 95 ° c, lahusti: solute suhe 66.67 ml/g ja ekstraheerimise aeg 8hrs põhjustas vabastamist umbes 180ppm vanilliini. Ultraheliga toetatav ekstraheerimine (AÜE) nõudis ainult 1tundi, et vabastada ligikaudu 140ppm vanilliini, kasutades sama lahustit: solute suhe toatemperatuuril.
Rasoamandrary et al. (2013) võrreldi vanilliini ekstraheerimise efektiivsust 100W sondi tüüpi ultraheliatoriga (nt UP100H), ultraheli vann ja sooja veega vann. Teadlased järeldanud, et sondi tüüpi ultraheliator on võimas ekstraheerimisvahend tänu oma suure intensiivsusega ultraheli. Seetõttu on sondi tüüpi ultraheliator välja andnud alternatiivsed ekstraheerimismeetodid, mis annavad sarnase/või kõrgema vanilliini saagise, mis on ekstraheeritud oluliselt lühema ekstraheerimisaja ja väiksema lahustiga (st etanooli) tarbimisest.
Kolme ekstraheerimismeetodi võrdlus – Ultraheli sondi, ultraheli vann, kuuma vee vanni ekstraheerimine – näitasid, et vanilliini ekstraheerimine oli kõige tõhusam sondi ultrahelitöötluseks, kasutades 40% etanooli (v/v) toatemperatuuril 30 ° c ja ekstraheerimisaega 1tundi. Veevanni ekstraheerimine nõudis 15 tundi 50% etanooli (v/v) kontsentratsiooni 56 ° c juures.
UIP4000hdT – 4kW ultraheli ekstraktor pideva Tekstisisese töötluse jaoks.
Ultraheli seadmed suure jõudlusega ekstraheerimiseks
Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud tootmise kõrge jõudlusega ultraheli protsessorid tootmiseks kvaliteetseid ekstrakte botaanilisi.
Hielscheri lai tooteportfell ulatub väikestest võimsate labori ultraheliataatoreid tugevate pingepealsete ja täielikult tööstuslike süsteemidega, mis annavad suure intensiivsusega ultraheli bioaktiivsete ainete tõhusaks ekstraheerimiseks ja isoleerimiseks (nt Quercetin, Kofeiini, Kurkumiin, Terpenes jne). Kõik ultraheli seadmed 200W et 16 000 W on värviline ekraan digitaalse kontrolli, integreeritud SD kaardi automaatse andmete salvestamise, brauseri kaugjuhtimispuldil ja palju kasutajasõbralikke funktsioone. Sonotroodid ja voolu rakud (osad, mis on kontaktis andmekandja) saab autoklaana ja on lihtne puhastada. Kõik meie ultrasonikaatorid on ehitatud 24/7 tööks, vajavad madalat hooldust ja on lihtne ja ohutu tegutseda.
Digitaalne värviekraan võimaldab ultraheliatoris kasutajasõbralikku kontrolli. Meie süsteemid suudavad saavutada madala kuni väga kõrge amplituudiga. Polüfenoolide ja teiste bioaktiivsete ühendite, näiteks vanilliini ekstraheerimiseks pakume spetsiaalseid ultraheli sonotroodid (tuntud ka kui ultraheli andurid või sarved), mis on optimeeritud kvaliteetsete toimeainete mõistliku isoleerituse jaoks. Hielscheri ultraheli seadmete vastupidavus võimaldab 24/7 operatsiooni raskeveokite ja Nõudlikes keskkondades.
Ultraheli protsessi parameetrite täpne kontroll tagab reprodutseeritavuse ja protsessi standardimise.
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:
| partii Köide | flow Rate | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 kuni 20 l | 0.2 kuni 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 l | 2 kuni 10 l / min | UIP4000hdT |
| e.k. | 10 kuni 100 l / min | UIP16000 |
| e.k. | suurem | klastri UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
Suure võimsusega ultraheli protsessorid laborist piloodi ja tööstusliku skaala järgi.
Kirjandus / viited
- Jadhav D. et al. (2009): vanilliini ekstraheerimine Vanilla kapslitest: võrdlusuuring tavapärase Soxhleti ja ultraheli abiga ekstraheerimise kohta. Toidutehnika tööleht 93, 2009:421 – 426.
- Rasoamandrary N. et al. (2013): parem ekstraheerimine vanilliini 4-hüdroksü-3-metoksübensaldehüüdi viljastamise teel, kasutades ultraheli abil ekstraheerimist: ultraheli-toetatava ja kuuma vee vanni ekstraheerimise võrdlus.
Faktid Tasub teada
Ultraheli ekstraheerimise tööpõhimõte
Intensiivsete ultraheli lainete rakendamine vedelal andmekandjal põhjustab kavitatsiooni. Kavitatsioon nähtus viib lokaalselt äärmuslike temperatuuride, surve, kütte/jahutuse määrad, rõhu erinevused ja kõrge nihkejõud keskmise. Tahkete osakeste pinnal (nt osakesed, taimsed rakud, koed jne), mikrojoad ja põimunud kokkupõrge tekitavad selliseid mõjusid nagu pinna koorimine, erosioon ja osakeste lagunemine, kui kavitatsioon mullid laenupõhine pinnale. Lisaks tekitavad vedelas meedias kavitatsiooniga mullide implosioon makroturbulentsi ja mikrosegamise.
Joonis 1: stabiilse ja mööduva kavitatsiooniga mullide loomine.
a) ümberpaiknemine, b) mööduv kavitatsioon, c stabiilne kavitatsioon, d surve
[kohandatud alates Santos et al. 2009]
Taimse materjali ultraheli irraditatsioon killustab taimsete rakkude maatriksi ja suurendab hüdratsiooni. Chemat et Al (2015) järeldab, et botaaniliste ühendite bioaktiivseid ühendeid ultraheli ekstraheerimine on tingitud erinevatest sõltumatutest või kombineeritud mehhanismidest, sealhulgas killustumise, erosiooni, kapillause, detekstueerimise ja sonoporation. Need toimed häirivad raku seina, parandavad massiülekannet, surudes lahusti lahtrisse ja imevad Phyto-ühendi laaditud lahusti välja ja tagavad vedeliku liikumise mikro-segamisel.
Ultraheli ekstraheerimine taimsest rakkudest: mikroskoopiline ristlõige (TS) näitab ultraheli ekstraheerimisel rakkudest toimemehhanismi (suurendus 2000x) [ressurss: Vilkhu et al. 2011]
Ultraheli ekstraheerimine saavutab ühendite väga kiire isoleerimise – tavapärastest ekstraheerimismeetoditest lühemas protsessiajas, kõrgemas saagis ja madalamal temperatuuril. Kerge mehaanilise ravina väldib ultraheli abil ekstraheerimine bioaktiivsete komponentide ja ekstrahentide termilise lagunemise võrreldes teiste meetoditega, nagu tavapärane lahusti ekstraheerimine, hüdrodestillatsioon, või Soxhlet ekstraheerimine, mis teadaolevalt hävitab kuumatundlikud molekulid. Nende eeliste tõttu on ultraheli ekstraheerimine eelistatav tehnika temperatuuritundlike bioaktiivsete ühendite vabastamiseks botaanikatest.
Vanilliin
Vanilla on hinnatud maitse, mida saab kaevandada perekonna vanilli orhideed, peamiselt Mehhiko liigist, lamedast vanilje (V. planifolia). Vanilli orhidee unikaalselt maitsestatud ühendid leitakse selle vilja, mis tuleneb lillede tolmeldamist. Need seemnekoored on umbes 1/3 x 6 tolli, pruunikas punane kuni must värv kui küps. Nende kapslites sees on õline vedelik täis väikseid seemneid. Vanilliini tootmisel kasutatakse nii kookonit kui ka seemneid.
Kuigi vanilliin on peamine maitse-ühend vanilje taim, puhas vanilje ekstrakt sisaldab mitusada täiendavad maitse ühendid, mis aitavad kaasa oma kompleksi, sügav maitse.
Vanilla sisuliselt esineb kahel kujul, nimelt tõeline vanilliin sisuliselt vanilje seedkapsast ja tööstuslikult sünteesitud vanilliini. Tõeline seemnekapsliekstrakt on kompleksne segu mitusada eri ühendid. Keemiline ühend vanilliin – 4-hüdroksü-3-metoksübensaldehüüdi – on peamine toetaja iseloomulik maitse ja lõhn päris vanilli ja on peamine maitse komponent kuivatatud vanilli oad. Peale vanilliini võivad muud keemilised ühendid, nagu atseetaldehüüdi, äädikhape, furfuraalne, hekanoonhape, 4-hüdroksübensaldehüüdi, eugenool, metüülcinnmaat ja isobutüülhape kaasa aidata vanilli kompleksaroomi.
Vanilje kultivarid
Bourbon Vanilla või Bourbon-Madagascar Vanilla on toodetud V. planifolia taimed, mis kasvavad India ookeani saartel, nagu Madagaskar, Komoorid ja Réunion, varem nimega Île Bourbon. Mõiste “Bourbon vanilje” kirjeldab ka V. planifolia saadud eristavat vanilli aroomi.
Mehhiko vanilje, kaevandatud Native V. planifolia, toodetakse palju väiksemaid koguseid. Mehhiko vanilje on tuntud ja turustatud vanilje alates maa oma päritolu, kuna V. planifolia taim on levinud Mesoamerica.
Tahitian Vanilla pärineb Prantsuse Polüneesia, toodetud V. tahitiensis taim. Geneetiline analüüs näitab, et see liik on võimalik V. planifolia ja V. odorata hübriidist kulmeari.
Lääne-India vanilje on valmistatud V. pompona, mis on kasvatatud Kariibi mere ja Kesk-ja Lõuna-Ameerikas.