Oldószermentes stevia extrakció ultrahanggal
Az édes összetevők, például a stevioglikozidok hagyományos extrakciója a Stevia rebaudiana-ból mérgező oldószereket használ. Az egészséges, kiváló minőségű élelmiszertermék előállításához oldószermentes extrakciós módszerre van szükség. Az ultrahangos extrakciós technika elkerüli az oldószerek használatát, amelyek rövid feldolgozási idő alatt nagyon magas extrakciós hozamot érnek el. Ezáltal az ultrahangos stevia extrakció kiemelkedő hatékonysággal és környezetbarát.
Egészséges kivonatok ultrahangos extrakcióval
A Stevia édesítőszerek állítólag a Stevia rebaudiana Bertoni gyógynövény leveleiből készült, egészségre kedvező termékek, és nulla kalóriatartalmú édesítőszerként használják. Az édességet a diterpenikus glikozidok okozzák, amelyek kb. 300-szor édesebbek, mint a szacharóz.
A stevia rebaudiana Bertoni glikozidtartalma szteviozid (5–10%), rebaudiozid A (2–4%), rebaudiozid C (1–2%), dulkozid A (0,5–1%), rebaudiozid B, rebaudiozid D és rebaudiozid E. A többi glikoziddal ellentétben a rebaudiana A-t nem keserűsége jellemzi. Ezért a rebaudiana A a stevia levelek leginkább célzott vegyülete. Az ultrahangos extrakció segíti a nagy tisztaságú steviosidok és rebaudiosidok extrakcióját. ultrahangos extrakció A szteviol-glikozidok könnyen elvégezhetők vízben, és nagyon magas extrakciós sebességgel magas hozamot biztosítanak. A viszonylag alacsony extrakciós hőmérséklet 60°C és 80°C között gyengéd, így megakadályozza a kivonatok lebomlását.
Mivel a stevia édesítőszerként engedélyezett, a természetes cukor, kalóriamentes helyettesítő iránti kereslet jelentősen megnőtt. A keresett stevia termékek biztosítása érdekében bővíteni kell a kereskedelmi termelés kapacitásait. Az ultrahang bevált módszer extrakció fokozása.
Az ultrahangos extrakció előnyei:
- oldószermentes, pl. vízben
- magasabb hozamok
- magas extrakciós sebesség
- Időmegtakarítás
- költségmegtakarítás
- Biztonságos
- környezetbarát
- kötegelt vagy gyártósori feldolgozás
Ultrahangos stevia extrakció: kutatási eredmények
Carbonell-Capella et al. (2016) összehasonlította a steviosidok és a rebaudiosidok extrakciójának különböző extrakciós technikáit. A steviosid legmagasabb visszanyerését ultrahangos extrakcióval kaptuk UP400S (lásd a bal oldali képet) oldószerként vizet használva, 3,5-szer nagyobb a hagyományos diffúziós módszerhez képest, és 1,5-szer magasabb, mint az őrölt Stevia minták. Ebben a vizsgálatban a stevia leveleket (6 g) vízben (180 g) szuszpendáltuk 208 ° C-on, szilárd / folyadék arányban 1:30 (w/w). Az ultrahangos extrakciót egy ultrahangos processzor UP400S (Hielscher GmbH, Németország), 400 W és 24 kHz frekvencián működik. A kísérletekhez a Carbonell-Capella kutatócsoportja az amplitúdót 100% -ra állította, folyamatos szonikációs móddal. Egy 22 mm átmérőjű és 100 mm hosszú H22 titán sonotrode került felszerelésre annak érdekében, hogy az ultrahanghullámokat a mintába kapcsolják. A szondát 6 g Stevia-levelet tartalmazó keverékbe merítettük, amely 180 g vízben vagy etanol/vízben (50%) szuszpendált egy keskeny nyakú üveglombikban (1000 ml űrtartalom). A mintákat hűtőfürdőbe merítették, hogy elkerüljék az ultrahangos kezelés által kiváltott melegítést, és a hőmérsékletet mindig 50 ° C alatt tartották). Teljes fajlagos energiabevitel (WSpec, kJ/kg-ban) úgy számították ki, hogy a generátor teljesítményét (400 J/s) (teljesítmény) megszorozták a kezelés teljes időtartamával (sec) osztva a termék tömegével (kg). Az ultrahang energia 178 kJ/kg volt (MINKET = 80 másodperc.)
(vö. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) megvizsgálta a szteviol-glikozidok extrakcióját más funkcionális összetevőkkel együtt a Stevia levelekből, és arra a következtetésre jutott, hogy az ultrahangos extrakció környezetbarát technológia, amely felhasználható funkcionális vegyületek kivonására Stevia levelekből, lényegesen rövidebb kezelési idővel és alacsonyabb energiafogyasztással a hagyományos extrakcióhoz képest.
Liu et al. (2010) megvizsgálta a Stevia rebaudiana Bertoni összes szénhidrátjának ultrahangos extrakcióját. A Stevia rebaudiana Bertoni összes szénhidrát hozamának maximalizálása érdekében mintaként a LUYU-131 típusú steviát használtuk. A válaszfelület módszertanát (RSM) alkalmazták az ultrahanggal segített extrakciós állapot optimalizálására. Az eredmények azt mutatták, hogy az optimális extrakciós feltételek a 68 ° C-os extrakciós hőmérséklet, a 60 W hangteljesítmény és a 32 perces extrakciós idő voltak. Az ultrahanggal segített extrakció alkalmazásával a a kivonatok hozama nőtt 1,5-szeres tényezővel a alacsonyabb extrakciós hőmérséklet (68°C) és az extrakciós idő (32 perc) jelentősen lerövidült a klasszikus extrakcióhoz képest. A nyers kivonatok komponenselemzése azt mutatta, hogy a rebaudiozid A relatív mennyisége nőtt az ultrahanggal segített kivonatokban a klasszikus eljárással nyert kivonatokhoz képest, és az ultrahanggal segített kivonatok jobb minőség.
Alupului és Lavric (2008) tanulmányukban megerősítik az ultrahangos stevia extrakció kiváló hatékonyságát, kijelentve, hogy a Stevia rebaudiana ultrahang által indukált steviosid extrakciója kétszázszor javítja a termelékenységet a hagyományos áztatáshoz képest, és alacsonyabb kezelési időt is. (vö. Alupului A., Lavric V., 2008)
A steviosidok ultrahangos utófeldolgozása
Az ultrahang megbízható módszer a keveréshez, keveredés és homogenizálás, ezért az ultrahangot gyakran használják a végtermék megfogalmazása és összeállítása során. Amikor a stevia kivonatot folyadékban kell feloldani, az ultrahang gyors és hatékony technika homogén keverék előállítására – a viszkozitástól függetlenül. Ultrahangos Feloldására Lehetővé teszi erősen telített és akár túltelített oldatok készítését.
Ultrahangos extrakciós rendszerek
A Hielscher termékválasztéka fedezi Önt – Akár kisebb és közepes méretű mennyiségeket szeretne kinyerni elemzéshez és kutatáshoz, akár nagy kereskedelmi termelési léptékben. Az ultrahangos készülékek termékválasztéka tartalmazza ultrahangos laboratóriumi eszközök, Asztali rendszerek R számára&D és kísérleti üzemek, valamint ipari nagy teljesítményű ultrahangos akár 16 000 watt egyetlen egységenként, amely könnyen csoportosítható és tárolóba helyezhető. Az ultrahangos ultrahang széles választéka kiegészítők Mint például a sonotrode, az áramlási cellák, a reaktorok és a boosterek lehetővé teszik a tökéletesen illeszkedő rendszer optimális konfigurációját ügyfeleink igényeihez.
Befektetés
Minden Hielscher ultrahangos készülék készült 24/7 üzemeltetés, ami azt jelenti, hogy berendezéseink lehetővé teszik a beruházás gyors megtérülését (Roi). Alupului et al. (2009) kutatásuk során megállapították, hogy a nagy intenzitású ultrahang alkalmazás gazdasági indokoltságának ténye viszonylag alacsony költségű módszert nem szabad elhanyagolni. Továbbá ultrahangos extrakció meggyőző technika Egyszerű használat és jelentős Hatékonyság.
Kapcsolat! / Kérdezzen tőlünk!
Irodalom / Hivatkozások
- Carbonell-Capella, Juana; Šic Žlabur, Jana; Rimac, Suzana; Barba, Francisco; Grimi, Nabil; Koubaa, Mohamed; Brncic, Mladen; Vorobiev, Eugene (2016): Electrotechnologies, microwaves, and ultrasounds combined with binary mixtures of ethanol and water to extract steviol glycosides and antioxidant compounds from Stevia rebaudiana leaves. Journal of Food Processing and Preservation 41, 2016.
- Žlabur, Jana Šic; Voća, Sandra; Dobričević, Nadica; Brnčić, Mladen; Dujmić, Filip; Karlović, Sven (2012): Possibilities of Using High Intensity Ultrasound Technology with Stevia – a Review. Croatian Journal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition 7, 2012. 152-158.
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Alupului, Ani Toboc; Vasile, Lavric (2008): Artificial Neural Network Modelling of Ultrasound and Microwave Extraction of Bioactive Constituents from Medicinal Plants. Chem. Eng. Trans. 14, 2008. 83–90.
- Liu, Jie; Li, Jin-Wei; Tang, Jian (2010): Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts. Food and Bioproducts Processing 88/ 2-3, 2010. 215-221.
- Wang L.; Weller C.L. (2006): Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science and Technology 17, 2006. 300-312.
- 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.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Szteviol-glikozidok
A szteviol-glikozidok azok az anyagok, amelyek felelősek a stevia levelek édes ízéért. Ezek a szteviol glikozidok diterpénvegyületek. A szteviol molekula kémiai szerkezete van, ahol karboxil-hidrogénatomját glükózmolekulával helyettesítik, hogy észtert képezzenek, és hidroxil-hidrogént glükóz és ramnóz kombinációjával acetál képezzenek.
Az S. rebaudiana leveleiben található szteviol-glikozidok közé tartoznak (kb. tömegszázalékban):
- Szteviozid (5–10%)
- Rebaudiozid A (2–4%)
- Rebaudiozid C (1–2%)
- Dulcoside A (0,5–1%)
- rebaudiozid B
- rebaudiozid D
- rebaudiozid E
A rebaudiozid B, rebaudiozid D, rebaudiozid E csak kis mennyiségben található meg. A kereskedelemben kapható, nem kalóriatartalmú édesítőszerként használt, a növényből kivont szteviol-glikozid keverék többnyire kb. 80% szteviozidból, 8% rebaudiozid A-ból és 0,6% rebaudiozid C-ből áll.
Ultrahangos berendezések
Az ultrahangos szövethomogenizátorokat gyakran nevezik szonda szonda szonikátornak / szonifikátornak, hangos lizátornak, ultrahangos diszruptornak, ultrahangos darálónak, sono-ruptornak, szonifikátornak, hangos diszmembratornak, sejtrombolónak, ultrahangos diszpergálónak, emulgeálószernek vagy oldónak. A különböző kifejezések a különböző alkalmazásokból erednek, amelyeket szonikálással lehet teljesíteni.