Ultrazvučno ekstrakcija kofeina

Koristeći ultrazvuk je djelotvoran postupak za ekstrakciju kofeina i drugih aktivnih spojeva iz kave. Snažni ultrazvučni uređaji pomažu proces vađenje istovremeno maksimizira prinos i skraćuje vrijeme obrade.
Kava - izrađena od pržena zrna kave – je vrlo popularno piće koje u svijetu se konzumira. Osim svog utjecaja ako vitaliziranjem konzumirati kao stimulans piće, spojevi su od interesa za kavu u prehrambenoj, farmaceutskoj (npr bolova u) i kozmetičkoj industriji kao što se kao dragocjeni aditiva u različitim proizvodima. To vrijedi osobito za kofein (1,3,7-trimethylxanthine) i antioksidansi, koji su poznati po svojim pozitivnim učincima na ljudsko zdravlje. Kava sadrži, između ostalog, fenolnih diterpene kao što cafestol i kahweol i askorbinska kiselina, koje su poznate po antioksidativnog djelovanja. Epidemiološke studije pokazuju da kave sastojci mogu imati preventivni učinak na nekoliko kroničnih bolesti, uključujući dijabetes melitusa tipa 2, Alzheimerove bolesti, Parkinsonove bolesti i bolesti jetre kao što su ciroza i hepatocelularni karcinom.
Ultrazvuk je poznati i dokazani alat za mnoge različite aplikacije u različitim industrijama. Vrlo uspješna primjena je ultrazvučni Izvlačenje, Na taj način su ultrazvučne kavitacije učinke na staničnu materijala uzrokuje staničnu prekid i otpuštanje intracelularne materije.

Ultrazvuk velike snage

Kako bi se osiguralo lakše razumijevanje ultrazvuk pomaže postupka ekstrakcije, treba objasniti utjecaj ultrazvuka u tekućinama.
Ultrazvuk – uveden u tekućinama – uzrokuje lokalno vrlo ekstremne učinke. Kada ultrazvučno čuva tekućine pri visokim intenzitetima, zvučni valovi koji se šire u tekući medij rezultiraju izmjeničnim ciklusima visokotlačnog (komprimiranog) i niskotlačnog (rijedak) ciklusa, s stopama ovisno o učestalosti. Tijekom niskotlačnog ciklusa, visokotlačni ultrazvučni valovi stvaraju male mjehuriće vakuuma ili praznine u tekućini. Kada mjehurići dosegnu volumen na kojem više ne apsorbiraju energiju, oni se snažno sruše tijekom visokotlačnog ciklusa. Taj fenomen se naziva kavitacija, Tijekom implozija vrlo visoke temperature (cca. 5,000K) i pritisaka (cca. 2,000atm) postignut na lokalnoj razini. Implozija od kavitacije mjehur također rezultira u tekućim mlazove do 280m / s brzina. [Suslick 1998] Po tim ekstremnim silama pojavljuje sonolysis, stanične stijenke poremećen i unutarstanični materijal se.

Ultrazvučno pomagalo ekstrakcija je jeftina, jednostavna i učinkovita alternativa u usporedbi s konvencionalnim tehnikama ekstrakcije. Glavne prednosti ultrazvuka u ekstrakciji kruto-tekućine uključuju povećanje prinosa ekstrakcije i bržu kinetiku. Ultrazvučna ekstrakcija je često korištena tehnika za ekstrakciju biljnih materijala pomoću tekućih otapala i dokazana je za brži i potpuniji postupak ekstrakcije u usporedbi s tradicionalnim metodama jer je površina između krute i tekuće faze znatno veća zbog poremećaja stanica i disperzije čestica.
Pomoću ultrazvukom može se smanjiti i radna temperatura, što omogućuje ekstrakciju komponenata osjetljivih na temperaturu. U usporedbi s drugim novim tehnikama ekstrakcije kao što je ekstrakcija uz mikrovalnu pomoć, ultrazvučni aparat je jeftiniji i lakše je. Nadalje, ultrazvučno pomagala ekstrakcija se može koristiti s bilo kojim otapalom, kao što je ekstrakcija Soxhlet, za ekstrakciju širokog raspona prirodnih spojeva. [Wang et al. Ako je potrebno, dostupni su sustavi protupožarnih eksploatacija industrijskih procesnih kapaciteta.
Značajna prednost ultrazvuka je utjecaj na najvažnije parametre: amplitude, vrijeme, temperature, tlaka i viskoznosti. Na taj način, postupak ekstrakcije mogu se optimizirati kako bi se osiguralo da je struktura ekstrakata ne oštetiti.

Ultrazvučni ekstrakciju kave spojeva

Ultrazvukom uz pomoć ekstrakcija je metoda korištena za izolaciju bioaktivne supstance iz biljnog materijala [Dong i sur. 2010]. Što se tiče kave, kofein i antioksidativna fenolni spojevi mogu biti najvrednije spojeve za vađenje zbog njihove široke primjene u farmaceutskim i prehrambenoj industriji. Ali i flavonoida, chlorogenic kiselinu i protokatehu kiselina su ekstrakti koji se koriste kao aditivi.
Koristeći tradicionalne metode ekstrakcije kao što je tekućinska i tekuća ekstrakcija u otapalima, općenito se učinkovitost ekstrakcije povećava s povećanim temperaturama ekstrakcije. To često uzrokuje oštećenja i gubitak kvalitete ekstrakta jer temperatura utječe na stabilnost fenolnih spojeva.
Ekstrakcija kruto-tekućina potpomognuta ultrazvukom prikazana je kao djelotvorna i vremenska metoda ekstrakcije. Vrlo snažne ultrazvučne sile pružaju potrebnu energiju za ekstrakciju, tako da manje ili čak ni jedno otapalo nije potrebno. Temperatura se može dobro kontrolirati, jer ultrazvuk reaktora serija ili reaktora može se učinkovito ohladiti (ili zagrijavati ako je potrebno). Za postupke ekstrakcije s otapalima, Hielscher Ultrasonics pruža i ATEX i FM ultrazvučne sustave s protueksplozijskim djelovanjem.
Zbog intenzivnih ekstrakcijskih sila ultrazvuka, već je i tlo za kavu (kava za kavu) još uvijek sirovina bogata ekstrakcijskim spojevima. Budući da je otpadni materijal kave jeftin i dostupan u velikoj količini, to je idealna sirovina za ekstrakciju preostalih aktivnih spojeva. Iako je sadržaj kofeina i drugih sastojaka u kavovnom otpadu niži nego u neiskorištenoj prašini za kavu, još uvijek ostaje velika količina i može se izvaditi. Za oslobađanje tih spojeva od tla na kavi, puni utjecaj na parametre obrade postaje posebno značajan. Ultrazvučna snaga velike snage u mogućnosti je izdvajati velike količine aktivnog spoja u kratkom vremenu obrade.

ekstrakcija kofeina

Kofein može tvrditi da se najčešće konzumira stimulans. Kao kofein ne samo konzumira pijenjem skuhana kava, ekstrakt kofeina koristi se u industriji za liječenje drugih proizvoda s kofeinom kao aditiv. Na taj način bit će moguće stvoriti jaču kavu ili formulirati bezalkoholna pića (npr cola), energetska pića ili druge hrane (npr čokolada).
No, kofein nije samo koristi kao aditiv u Hrana proizvodnji, to je važan aktivne tvari u lijekovima, kao. Uobičajena primjena ekstrakta kofeina je npr da je mješavina u lijekovima za glavobolja i migrena ili u bolova.
Za ekstrakt kofeina, glavni alkaloid u kavi, ultrazvuka je prikladna metoda. Wang i njegovi kolege [Wang i sur. 2011] otkrili da je potrebno samo kratko vrijeme ekstrakcije do zasićen stanje, ako se koristi ultrazvuka. To znači da je ultrazvuk vrlo učinkovit i štedi vrijeme tehniku ​​za stjecanje kofein.

UP200St sa 14mm sonotrode za pravljenje hladne kave

Aromatski i okus spojevi

Nestabilni kava spojevi su najvredniji dio pečenog zrna kave i daje aparat za svoj jedinstveni okus i miris. Kvaliteta topivog kave može znatno poboljšati dodatkom arome kave apsorbira ulja za kavu u prahu.
Usporedna studija koja je ispitivala ekstrakciju fenolnih spojeva iz jagoda pokazala je da ultrazvučna ekstrakcija uzrokuje manje degradacije fenola i mnogo je brži postupak ekstrakcije u usporedbi s ostalim metodama ekstrakcije, uključujući krutu tekućinu, subkritičku vodu i metodu mikrovalova. [Herrera et al. 2005]
Proučavanje Wang i njegove kolege [Wang et al. 2011] pokazuje da niske frekvencije, visoka snaga ultrazvuk je učinkovitije za ekstrakciju kave okusa. Naročito 4-Tridecanone i 2-metoksi-3-metilpirazin, našli ultrazvučne ekstrakcije više jednostavan i učinkovit način dobivanja vrlo visoke prinose ekstrakcije. Nadalje, pokazalo se da je temperatura mora biti pod kontrolom kao komponente arome kave su vrlo nepostojan na visokim temperaturama. Oni su postigli dobre rezultate vađenje u temperaturnom području između 35 ~ 65 ° C u relativno kratkom vremenu ultrazvučnog zračenja.

ekstrakcija čaja

Rezultati postignuti uz pomoć ultrazvučno ekstrakcijom su također prikladni za ekstrakciju čaja spojeva (npr zeleni čaj lišće). Studija Xia et al. pokazali su značajno viši sadržaj polifenola, čaj amino kiselina i kofein u ultrazvučno tretiranih infuzijama nego u onih dobiven konvencionalnom ekstrakcijom. To rezultira boljim rezultatima tijekom organoleptičke procjene koje se ispostavilo: osjetilna kvaliteta čaja infuzije s ultrazvučnom uz pomoć ekstrakcije bila bolja od čaja infuzije s konvencionalnim ekstrakcije. [Xia et al. 2005]