Perinteinen kaneliuutto on aikaa vievää ja suhteellisen tehotonta. Ultraääniuutto on yksinkertainen, mutta erittäin tehokas prosessin tehostamistekniikka, joka lyhentää uuttoaikaa muutamaan tuntiin ja lisää samanaikaisesti kaneli-eteerisen öljyn saantoa.

Parannettu kaneliuutto ultraäänellä

Kaneli-eteerisen öljyn perinteinen uuttaminen saavutetaan kanelikuoren ja lehtien höyrytislauksella. Perinteinen höyrytislaus on erittäin hidasta ja aikaa vievää. Mitä suurempi kaneliöljyn kohdennettu saanto on, sitä pidempi höyrytislaus tarkoittaa, että kanelilehtien vedenkeittimen höyrytislaus voi kestää jopa 12 tuntia, kun taas kanelikuoren höyrytislaus voi kestää yli 24 tuntia. Ultraääniuutto rikkoo kanelikuoren solurakenteet ja lähtee niin, että kaneliöljy vapautuu nopeasti ja kokonaan. Ultraääniuutto nopeuttaa höyrytislausta merkittävästi, lyhentäen käsittelyaikaa koko päivästä muutamaan tuntiin ja lisäämällä kaneli-eteerisen öljyn tuottoa.
Ultraääniuutto vapauttaa aromaattisten kaneliyhdisteiden koko spektrin, mukaan lukien kaneli, linalooli, eugenoli ja kanelihappo. Korkealaatuisten eteeristen öljyyhdisteiden täyden spektrin uutteen antaminen on syy ultraäänellä uutettujen kaneliöljyjen ylivoimaiseen laatuun. Erityisesti kanelidehydi, tärkein orgaaninen yhdiste antaa kanelille sen tunnusomaisen maun ja tuoksun. Koska sonikaatio on muu kuin lämpökäsittely, eteeriset öljyyhdisteet estetään lämpöhajoamasta. Siksi ultraääniuutto tuottaa aromaattisia eteerisiä öljyjä, jotka täyttävät korkeimmat laatuvaatimukset.
Ultraääniuuttoa voidaan levittää kanelikuorta ja lehtiä. Kanelilehtiöljyllä on vahvempi tuoksu verrattuna kuoriöljyyn. Kanelilehdet sisältävät suuria määriä eugenolia.

Miksi ultraääniuutto excel höyrytislaus

Jotta kanelista voidaan tuottaa eteerisiä öljyjä höyrytislauksen avulla, eteeriset öljyt on ensin vapautettava kasvimatriisista (eli kanelien lehtien tai kuoren kasvisoluista). Höyrytislauksen aikana kanelikasvimateriaalia keitetään vedenkeittimissä jopa 24 tuntia. Pelkkä lämpö on suhteellisen tehotonta solurakenteiden murtamiseksi ja eteerisien öljyjen vapauttamiseksi. Yleensä kiehuminen ei vapauta kiinnittyneet eteeriset öljyt kokonaan ja suuremmat määrät jäännösöljyjä menetetään, koska niitä ei ole uutettu. Lämmönpoistoprosessin jälkeen tapahtuu höyrytislaus. Siksi keitetään kahden muuntumattoman nesteen (eli eteerinen öljy ja vesi) seos. Seos alkaa kiehua, kun niiden yhteenlaskettu höyrynpaine on 760 mmHg. Veden ja eteerisesien öljyjen seoksen kiehumispiste on siten pienempi kuin kummankaan ainesosan kiehumispiste erikseen. Perinteisellä hydrodistillatiolla on suuria haittoja: Pitkä kiehumis- ja höyrytysprosessi on hyvin aikaa ja energiaa kuluttava.
Ultraääniuutto toimii akustisella kavitaatiolla. Akustinen kavitaatio tapahtuu, kun teho ultraääniaallot ovat parit nesteeksi (esim. suspensio, joka koostuu kasvitieteellisestä materiaalista liuottimassa tai vedessä). Ultraääniaallot kulkevat nesteen läpi aiheuttaen vuorotellen korkeapaine- / matalapainejaksoja. Matalapainesyklien aikana syntyy minuuttityhjiökuplia (ns. kavitaatiokuplia), jotka kasvavat useissa painesykleissä. Tietyssä koossa, kun kuplat eivät pysty imemään enemmän energiaa, ne luhistuvat väkivaltaisesti korkeapainesyklin aikana. Kuplan luhistumille ovat ominaisia voimakkaat kavitaatiovoimat, kuten mikroturbulenssit ja nestemäiset virtaukset, joiden nopeus on jopa 100 m/s. Näitä kavitaatiosaumavaikutuksia kutsutaan myös sonomekaaniseksi vaikutukseksi. Bioaktiivisten molekyylien ultraääniuutto johtuu pääasiassa sonomekaanisista vaikutuksista: kiihtymys ja turbulenssit häiritsevät soluja ja edistävät massansiirtoa. Tämä tarkoittaa, että bioaktiiviset molekyylit, kuten eteeriset öljyt, polyfenolit, terpeenit ja kannabinoidit, vapautuvat kasvisolumatriisista liuottimeen.
Ultraääniuuton etu perinteiseen kiehumis- ja höyrytislausmenetelmään verrattuna on eteeristen öljyjen ja muun orgaanisen yhdisteen suhteellisesti suurempi uuttaminen huomattavasti lyhyemmässä ajassa. Korkeammat louhintatuotot välttävät raaka-aineen vääriä ja tekevät louhinnasta kannattavampaa. Ultraääniuutolla saavutetut ajan- ja energiansäästöt ovat huomattavia. Ei-lämpömenetelmänä ultraääniuutto estää lämpöherkkiä yhdisteitä hajoamasta kuumuuden vuoksi.
Leudot lämpötilat ja lyhyt käsittelyaika ovat ultraääniuuton merkittäviä etuja, koska luonnollisten uutteiden lämpömäittäminen estetään. Tämä tekee ultraääniuutosta erittäin tehokkaan ja siksi sonikaatio antaa eteerisiä öljyjä, jotka ovat korkealaatuisia.

Ultraääni kaneliuuton tapaustutkimukset

Tutkimus ja teollisuus ovat jo ottaneet käyttöön ultraääniuuton korkealaatuisten eteeristen öljyjen tuotantoon monista kasvitieteellisistä öljyistä, kuten kanelilehdistä ja kuoresta.

Kanelien ultraäänihydrodistillatio

Chen et al. (2020) tutki ultraäänellä edistettyä hydrodistillaationia ja päätteli, että sonikaatio paransi tislausprosessia merkittävästi. Ultraäänihöyrytislaus tarjosi korkeamman kaneliöljyn tuoton huomattavasti lyhennetyssä uuttoajassa. GC-MS-analyysin avulla ne osoittivat, että ultraäänellä avustettu hydrodistillatio tarjosi arvokkaampaa eteeristä öljyä, jonka pääyhdisteen trans-sinnamaldehydipitoisuus oli korkea verrattuna perinteiseen hydrodistillatioon. Skannaava elektronimikrografi (SEM) vahvisti kaneliöljyn uuttamisen sonikoinnin tehokkuuden. Lisäksi sähkönkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen analyysi osoittaa, että ultraäänellä avustettu hydrodistillatioprosessi on sitä taloudellisempi ja ympäristöystävällisempi lähestymistapa. Siksi Chen et al. tiivistää, että ultraäänellä avustettu hydrodistillation on tehokas ja vihreä tekniikka kaneli-eteerisen öljyn uuttamiseen, joka voi parantaa kaneliöljyjen määrää ja laatua.

Ultraääni kaneliuutto syvän eutektisten liuottimia käyttäen

Ultraääniuutto syvillä eutektisia liuottimia käyttäen on osoittautunut ylivoimaiseksi tekniikaksi, jolla kanelikuorta saadaan runsaasti transkanelia ja kumariinia.
optimaalisissa olosuhteissa käytetyn menetelmän transsinnamaldehydi- ja kumariinipitoisuus oli suurempi kuin perinteisillä menetelmillä (refluksi, sokshletti ja maserointi) orgaanisilla liuottimilla (96% etanoli). Optimaaliset olosuhteet ultraääniuutolle käyttämällä luonnollisia syvän eutektisiä liuottimia todettiin koliinikloridi-sitruunahapoksi (ChCl-CA), jossa oli 40% veden lisäystä ja 30 minuutin uuttoaika trans-c: n uuttamiseen kanelikuorta (C. 11,6 ± ± 0,11 mg/g) ja kumariinia (11,6 ± 0,11 mg/g). burmannii Blume). Lisätutkimuksia on tehtävä kanelikuorta peräisin olevan transkaneliamaldehydin ja kumariinin farmakologisen aktiivisuuden tutkimiseksi. (vrt. Aryati et al. 2020)

Kanelin kuoren pintakuva skannauselektronimikroskopialla 1000x suurennus; kuivattu jauhe (a); maseroinnin jälkeen uuttaminen (b); refluksin uuttamisen jälkeen (c); Soxhlet-uuton jälkeen (d); uuttamisen jälkeen NADES-UAE ChCl-CA:lla (e).
tutkimus ja kuva: Aryati et al. 2020

Korkean suoritus kyvyn Ultra ääni puristimet

Ultraääniuutto on luotettava jalostustekniikka, joka helpottaa ja nopeuttaa korkealaatuisten eteeristen öljyjen tuotantoa. Hielscher Ultrasonics -salkku kattaa koko valikoiman kompaktista laboratorion ultraäänikoneista teollisiin louhintajärjestelmiin. Näin ollen me Hielscherillä voimme tarjota sinulle sopivimman ultraääniastian suunniteltuun prosessikapasiteettiisi. Pitkäaikainen kokenut henkilökuntamme auttaa sinua toteutettavuustesteistä ja prosessien optimoinnista ultraäänijärjestelmän asentamiseen lopulliselle tuotantotasolle.
Ultraääniuuttolaitteidemme pieni jalkapainatus ja niiden monipuolisuus asennusvaihtoehdoissa tekevät niistä sopivia jopa pieniin käsittelylaitoksiin. Ultraääniprosessorit asennetaan maailmanlaajuisesti elintarvikkeiden, lääkkeiden ja ravintolisien tuotantolaitoksiin.

Hielscher Ultrasonics – Kehittyneet louhintalaitteet

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa täyden valikoiman korkean suorituskyvyn ultraääniuuttoreita pienistä suuriin. Lisätarvikkeet mahdollistavat uuttoprosessiin sopivimman ultraäänilaitekokoonpanon helpon kokoamisen. Optimaalinen ultraääniasetus riippuu suunnitellusta kapasiteetista, tilavuudesta, raaka-aineesta, erä- tai inline-prosessista ja aikajanasta.

Erä ja riviin

Hielscher-ultraääniä voidaan käyttää erä- ja jatkuvaan läpivirtauskäsittelyyn. Ultraäänieräkäsittely on ihanteellinen prosessitestaukseen, optimointiin ja pieneen tai keskikokoiseen tuotantotasoon. Jos kasvitieteellisiä määriä (esim. kanelilehtiä ja kuorta) tuotetaan suuria määriä, inline-käsittely voi olla edullisempaa. Vaikka erät vaativat vain hyvin yksinkertaisen asennuksen, se on enemmän aikaa ja työvoimaa vaativaa. Jatkuva inline-poimintaprosessi vaatii kehittyneitä asetuksia – koostuu pumppu, letkut tai putket ja säiliöt -, mutta se on tehokkaampi, nopeampi ja vaatii huomattavasti vähemmän työvoimaa. Hielscher Ultrasonics on sopivin uutto setup oman louhinta tilavuus ja prosessi tavoitteet.

Ultraäänipuristimet jokaiselle tuotekapasiteetille

Hielscher Ultrasonics -tuotevalikoima kattaa ultraääniprosessorien täyden kirjon kompakteista laboratorioultraäänitoista penkki- ja pilottijärjestelmien yli täysin teollisiin ultraääniprosessoreihin, joilla on kyky käsitellä kuorma-autokuormaa tunnissa. Koko tuotevalikoiman avulla voimme tarjota sinulle sopivimman ultraääni linko teidän raaka-aine, prosessikapasiteetti ja tuotantotavoitteet.
Ultraääni benchtop järjestelmät ovat ihanteellisia toteutettavuustestejä ja prosessin optimointia. Lineaarinen skaalaus, joka perustuu vakiintuneisiin prosessiparametreihin, tekee käsittelykapasiteetin lisäämisen helpoksi pienemmistä eristä täysin kaupalliseen tuotantoon. Up-skaalaus voidaan tehdä joko asentamalla tehokkaampi ultraääni linko yksikkö tai klusterointi useita ultrasonicators rinnakkain. Kanssa UIP16000, Hielscher tarjoaa tehokkain ultraääni linko maailmanlaajuisesti.

Tarkasti ohjattavat amplitudit optimaaliseen tulokseen

Kaikki Hielscher-ultraääniastiat ovat tarkasti hallinnan ja siten luotettavia työhevosia tuotannossa. Amplitudi on yksi ratkaisevista prosessiparametreista, jotka vaikuttavat eteeristen öljyjen ultraääniuuton tehokkuuteen ja tehokkuuteen kanelista.
Kaikki Hielscher Ultrasonics’ prosessorit mahdollistavat amplitudin tarkan asetuksen. Sonotrodes ja booster sarvet ovat lisävarusteita, joiden avulla voidaan muuttaa amplitudi vieläkin laajempi alue. Hielscherin teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudit ja antaa vaaditun ultraäänivoimakkuuden vaativiin sovelluksiin. Amplitudit jopa 200μm voidaan helposti jatkuvasti ajaa 24 / 7 käyttö.
Tarkat amplitudiasetukset ja ultraääniprosessiparametrien jatkuva seuranta älykkään ohjelmiston avulla antavat sinulle mahdollisuuden käsitellä kanelinlehtiä ja kuorta tehokkaimmilla ultraääniolosuhteilla. Optimaalinen sonikaatio parhaan uuttotuloksen saavuttamiseksi!
Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä. Tämä tekee Hielscherin ultraäänilaitteista luotettavan työvälineen, joka täyttää uuttovaatimukset.

Helppo, riskitön testaus

Ultraääniprosessit voivat olla täysin lineaarisia. Tämä tarkoittaa, että jokainen tulos, jonka olet saavuttanut laboratorion tai penkki-top-ultraäänipuhdistajan avulla, voidaan skaalata täsmälleen samaan lähtöön täsmälleen samoilla prosessiparametreilla. Tämä tekee ultrasonicationista ihanteellisen riskittomaan toteutettavuustestaukseen, prosessien optimointiin ja sen jälkeiseen käyttöönottoon kaupalliseen valmistukseen. Ota meihin yhteyttä oppiaksesi, miten sonikaatio voi lisätä kaneliuutteen tuotantoa.

Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa

Perhe- ja perheyrityksenä Hielscher priorisoi ultraääniprosessoriensa korkeimmat laatustandardit. Kaikki ultrasonicators on suunniteltu, valmistettu ja perusteellisesti testattu pääkonttorimme Teltow lähellä Berliiniä, Saksa. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys ja luotettavuus tekevät siitä tuotantosi työhevosen. 24/7 käyttö täydellä kuormituksella ja vaativissa ympäristöissä on hielscherin suorituskykyisten sekoittimien luonnollinen ominaisuus.

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista: