استخراج استویا بدون حلال با سونوگرافی

استخراج مرسوم اجزای شیرین مانند استویوگلیکوزیدها از استویا ربودیانا از حلال های سمی استفاده می کند. برای به دست آوردن یک محصول غذایی سالم و با کیفیت بالا، یک روش استخراج بدون حلال مورد نیاز است. روش استخراج اولتراسونیک جلوگیری از استفاده از حلال دستیابی به بازده استخراج بسیار بالا در یک زمان پردازش کوتاه. در نتیجه، استخراج استویا اولتراسونیک با بهره وری برجسته و سازگار با محیط زیست برتری دارد.

عصاره سالم با استخراج التراسونیک

شیرین کننده های استویا قرار است یک محصول مفید برای سلامتی باشند که از برگ های گیاه استویا rebaudiana Bertoni تهیه می شوند و به عنوان شیرین کننده صفر کالری استفاده می شوند. شیرینی ناشی از گلیکوزیدهای دیترپنیک است که تقریبا 300 برابر شیرین تر از ساکارز است.
محتوای گلیکوزید استویا ربودیانا برتونی از استویوزید (5-10٪) ، rebaudioside A (2-4٪) ، rebaudioside C (1-2٪) ، dulcoside A (0.5-1٪) ، rebaudioside B ، rebaudioside D و rebaudioside E تشکیل شده است. برخلاف سایر گلیکوزیدها ، ربودیانا A با عدم تلخی مشخص می شود. بنابراین ، rebaudiana A هدفمندترین ترکیب از برگ های استویا است. استخراج مافوق صوت کمک به استخراج استویوزیدها و rebaudiosides از خلوص بالا. استخراج التراسونیک گلیکوزیدهای استویول را می توان به راحتی در آب انجام داد و با سرعت استخراج بسیار بالا بازده بالایی می دهد. نسبتا دمای استخراج پایین بین 60 تا 80 درجه سانتیگراد ملایم است به طوری که از تخریب عصاره ها جلوگیری می شود.

از آنجایی که استویا به عنوان شیرین کننده تایید شده است، تقاضا برای شکر طبیعی، جایگزین بدون کالری به طور قابل توجهی افزایش یافت. برای تامین محصولات استویا مورد تقاضا، باید ظرفیت های تولید تجاری گسترش یابد. سونوگرافی یک روش اثبات شده برای تشدید استخراج.

مزایای استخراج اولتراسونیک:

• بدون حلال ، به عنوان مثال در آب
• بازده بالاتر
• نرخ استخراج بالا
• صرفه جویی در زمان
• صرفه جویی در هزینه
• امن
• سازگار با محیط زیست
• پردازش دسته ای یا درون خطی

التراسونیک استویا استخراج: نتایج تحقیقات

Carbonell-Capella و همکاران (2016) تکنیک های مختلف استخراج را برای استخراج استویوزیدها و ربوزیدها مقایسه کردند. بالاترین بازیابی استویوزید با استفاده از استخراج اولتراسونیک با UP400S به دست آمد (نگاه کنید به تصویر سمت چپ) با استفاده از آب به عنوان حلال, بودن 3.5 برابر بالاتر از روش انتشار سنتی, و 1.5 برابر بیشتر از نمونه های استویا زمین. در این مطالعه، برگ های استویا (6 گرم) در آب (180 گرم) در دمای 208 درجه سانتی گراد با نسبت جامد به مایع 1:30 (وزنی/وزنی) آویزان شدند. استخراج التراسونیک با استفاده از یک پردازنده اولتراسونیک UP400S (Hielscher GmbH، آلمان)، با فرکانس 400 وات و 24 کیلوهرتز کار می کند. برای آزمایشات، تیم تحقیقاتی Carbonell-Capella دامنه را در 100٪ تنظیم کرد، با یک حالت فراصوت مداوم. یک سونوترود تیتانیوم H22 با قطر 22 میلی متر و طول 100 میلی متر به منظور جفت شدن امواج فراصوت به نمونه نصب شد. کاوشگر در مخلوطی حاوی 6 گرم برگ استویا معلق در 180 گرم آب یا اتانول/آب (50٪) در یک فلاسک شیشه ای گردن باریک (ظرفیت نگهداری 1000 میلی لیتر) غوطه ور شد. نمونه ها در حمام خنک کننده غوطه ور شدند برای جلوگیری از گرمایش ناشی از فراصوت و دما همیشه پایین تر از 50 درجه سانتیگراد نگه داشته شد). کل انرژی ورودی ویژه (W_{تنظیمات}، بر حسب کیلوژول بر کیلوگرم) با ضرب توان ژنراتور (400 ژول بر ثانیه) (توان) در کل مدت زمان تیمار (ثانیه) تقسیم بر جرم محصول (کیلوگرم) محاسبه شد. انرژی امواج فراصوت 178 کیلوژول بر کیلوگرم بود (برای t_ما = 80 ثانیه.)
(cf. Carbonell-Capella و همکاران 2016)
Sic-Zlabur و همکاران، (2015) استخراج گلیکوزیدهای استویول را همراه با سایر مواد کاربردی از برگ های استویا بررسی کرد و به این نتیجه رسیدند که استخراج اولتراسونیک یک فناوری سازگار با محیط زیست است که ممکن است برای استخراج ترکیبات عملکردی از برگ های استویا با زمان درمان قابل توجهی کوتاه تر و مصرف انرژی پایین تر در مقایسه با استخراج معمولی استفاده شود.

لیو و همکاران (2010) استخراج مافوق صوت از کربوهیدرات کل از استویا rebaudiana Bertoni بررس. به منظور بیشینه کردن بازده کربوهیدرات کل از استویا ربودیانا برتونی از استویا تیپ LUYU-131 به عنوان نمونه استفاده شد. از روش سطح پاسخ (RSM) برای بهینه سازی شرایط استخراج به کمک امواج فراصوت استفاده شد. نتایج نشان داد که شرایط بهینه استخراج دمای استخراج 68 درجه سانتی گراد، توان صوتی 60 وات و زمان استخراج 32 دقیقه است. با استفاده از استخراج به کمک سونوگرافی ، بازده عصاره ها افزایش یافت با ضریب 1.5 در دمای استخراج پایین تر (68 درجه سانتی گراد) و زمان استخراج (32 دقیقه) در مقایسه با استخراج کلاسیک به طور قابل توجهی کوتاه تر شد. تجزیه و تحلیل اجزای عصاره خام نشان داد که مقدار نسبی ربودیوزید A در عصاره های کمک امواج فراصوت در مقایسه با عصاره های به دست آمده از فرآیند کلاسیک افزایش یافته است و عصاره های به کمک امواج فراصوت افزایش یافته است. کیفیت بهتر.
Alupului و Lavric (2008) در مطالعه خود را تایید بهره وری برتر از استخراج استویا مافوق صوت اظهار داشت که سونوگرافی ناشی از استخراج استویوزید استویا rebaudiana نتایج در بهبود بهره وری بیش از خیساندن معمولی توسط دویست بار و همچنین زمان درمان پایین تر. (رجوع کنید به Alupului A.، Lavric V.، 2008)

التراسونیک پس پردازش از Steviosides

سونوگرافی یک روش قابل اعتماد برای مخلوط کردن است، ترکیب . هموژنیزه کردن، بنابراین اولتراسونیک اغلب در طول فرمولاسیون و ترکیب محصول نهایی استفاده می شود. هنگامی که عصاره استویا باید در مایع حل شود، سونوگرافی یک تکنیک سریع و کارآمد برای تهیه یک ترکیب همگن است – صرف نظر از ویسکوزیته. التراسونیک حل امکان تهیه محلول های بسیار اشباع و حتی بیش از حد اشباع را فراهم می کند.

سیستم های استخراج التراسونیک

محدوده محصول Hielscher شما را تحت پوشش قرار می دهد – این که آیا می خواهید حجم های کوچکتر و متوسط را برای تجزیه و تحلیل و تحقیق استخراج کنید یا در مقیاس بزرگ تولید تجاری استخراج کنید. طیف وسیعی از محصولات ما از ultrasonicators شامل دستگاه های آلتراسونیک آزمایشگاهی ، سیستم های نیمکت بالا برای R&D و گیاهان آزمایشی و همچنین اولتراسونیک صنعتی با قدرت بالا سیستم هایی با حداکثر 16000 وات در هر واحد واحد، که می تواند به راحتی خوشه بندی و کانتینر شود. انتخاب گسترده ما از اولتراسونیک و لوازم جانبی مانند Sonotrode، سلول های جریان، راکتورها و تقویت کننده ها امکان پیکربندی بهینه سیستم کاملا منطبق را برای نیازهای مشتری ما فراهم می کند.

سرمایه گذاری

تمام دستگاه های مافوق صوت Hielscher برای ساخته شده اند 24/7 عملیات به این معنی است که تجهیزات ما امکان بازگشت سریع سرمایه را فراهم می کند (Roi). آلوپولوی و همکاران (2009) در طول تحقیقات خود دریافتند که واقعیت توجیه اقتصادی کاربرد سونوگرافی با شدت بالا به عنوان یک نسبتا کم هزینه روش نادیده گرفته نشود. بعلاوه استخراج التراسونیک یک تکنیک قانع کننده است که به دلیل آن استفاده ساده و قابل توجه بهره وری.