A koffein ultrahangos kivonása

Ultrahanggal egy hatékony módszer a kitermelés a koffein és más aktív vegyületek a kávét. Erőteljes ultrahangos készülékek segítse az extrakciós folyamatban, miközben maximalizálja a hozam és lerövidíti az eljárás időtartalmát.

Kávé - készült pörkölt kávébab – egy nagyon népszerű ital, amelyet az egész világon fogyasztanak. Amellett, hogy a vitalizáló hatása, ha fogyasztott egy stimuláns ital, a vegyületek kávé van jelentősége a az élelmiszer-, gyógyszer- (például fájdalomcsillapítók) és Kozmetikai ipar használt értékes adalékanyagokat a különböző termékek. Ez különösen vonatkozik a koffein (1,3,7-trimethylxanthine) és az antioxidánsok, amelyek ismertek azok pozitív hatást gyakorol az emberi egészségre. Kávé tartalmaz, többek között, fenolos diterpének mint például cafestol és kahweol, és aszkorbinsawal, amelyek ismertek azok antioxidáns aktivitását. Epidemiológiai tanulmányok azt sugallják, hogy a kávé összetevői lehetnek egy preventív hatása számos krónikus betegség, beleértve a 2 típusú diabetes mellitus, az Alzheimer-kór, Parkinson-kór, és a máj betegségek, például cirrózis és a hepatocelluláris karcinóma.
Ultrahangos egy jól ismert és bevált eszköz számos különböző alkalmazások különböző iparágakban. Egy nagyon sikeres alkalmazása az ultrahang kitermelése. Ezáltal a ultrahangos kavitáció hatása van a sejtek előidéző ​​anyagot sejtroncsoláshoz és a kibocsátás a sejten belüli ügyet.

Nagy teljesítményű ultrahang

Annak érdekében, hogy könnyebb megértését segíti ultrahang extrakciós eljárást, a hatás az ultrahang folyadékok meg kell magyarázni.
Ultrahang – bevezetett folyadékok – lokálisan igen szélsőséges hatásokat okoz. Nagy koncentrációjú folyadékok ultrahangozásakor a folyékony közegbe bejutó hanghullámok váltakozó nagynyomású (tömörítési) és alacsony nyomású (ritkítási) ciklusokat eredményeznek, frekvenciától függően. Az alacsony nyomású ciklus alatt a nagy intenzitású ultrahangos hullámok kis vákuum buborékokat vagy üregeket hoznak létre a folyadékban. Amikor a buborékok olyan térfogatot érnek el, amelyen már nem képesek elnyelni az energiát, akkor hevesen összeomlik a nagynyomású ciklus alatt. Ezt a jelenséget nevezik kavitációs. Az összeroppanás nagyon magas hőmérsékleten (kb. 5,000K) és nyomás (kb. 2,000atm) elért helyben. A összeroppanása a kavitáció buborék azt is eredményezi, folyadéksugarak akár 280m / s sebességgel. [Suslick 1998] By ilyen extrém erők sonolysis bekövetkezik, sejtfalak szétroncsoltuk, és a sejten belüli anyag extraháljuk.

Az ultrahanggal segített kivonás olcsó, egyszerű és hatékony alternatíva a hagyományos extrakciós technikákhoz képest. Az ultrahang fő előnye a szilárd folyadék extrakcióban az extrakciós hozam növekedése és a gyorsabb kinetika. Az ultrahangos extrakció egy gyakran alkalmazott módszer a növényi anyagok folyékony oldószerekkel való kitermelésére, és a hagyományos eljárásokhoz képest gyorsabb és teljesebb kivonási eljárással bizonyított, mivel a szilárd és a folyadékfázis közötti felület jelentősen nagyobb a sejtek megzavarása miatt és a részecskék diszperziója.
Az ultrahangos kezelés alkalmazásával a működési hőmérséklet is csökkenthető, lehetővé téve a hőmérséklet-érzékeny alkatrészek kivonását. Más újszerű extrakciós technikákkal, például mikrohullámmal segített extrakcióval összehasonlítva, az ultrahangos készülék olcsóbb, és működését könnyebbé teszi. Továbbá az ultrahanggal segített extrakció bármilyen oldószerrel, például Soxhlet extrakcióval használható a természetes vegyületek széles választékának kinyerésére. [Wang et al. 2006] Szükség esetén robbanásbiztos rendszerek állnak rendelkezésre az ipari folyamat kapacitására.
Egy lényeges előnye az ultrahang hatása van a legfontosabb feldolgozási paraméterek: amplitúdóját, idő, hőmérséklet, nyomás, és a viszkozitás. Ezáltal, az extrakciós folyamat optimalizálható, hogy biztosítsák, hogy a szerkezet a kivonatok nem károsodhatnak.

Ultrahangos kávékivonatból vegyületek

Ultrahang-támogatott extrakció egy közös módszert használhatjuk, hogy izoláljuk bioaktív anyagok a növényi anyagból [Dong és mtsai. 2010]. Ami szemes kávé, a koffein és az antioxidáns fenolos vegyületek lehetnek a legértékesebb vegyületek kivonására miatt széles alkalmazások gyógyszeripari és élelmiszeripari. De flavonoidok, klorogénsav és protokatechualdehid savat kivonatok, amelyek adalékanyagként használjuk.
A hagyományos extrakciós eljárások, mint például a folyadék-folyadék extrakció oldószerekben általában az extrakciós hatékonyság növelésével nő az extrakciós hőmérséklet. Ez gyakran okozza a kivonatok károsodását és minőségét, mivel a hőmérséklet befolyásolja a fenolos vegyületek stabilitását.
Az ultrahanggal segített szilárd-folyadék extrakció hatékony és időtakarékos extrakciós módszer. A rendkívül erős ultrahangos erők biztosítják a szükséges energiát az extrakcióhoz, így kevesebb vagy akár egyetlen oldószer sem szükséges. A hőmérséklet jól szabályozható, mivel az ultrahangos szakaszos vagy áramlási cella reaktor hatékonyan lehűlhető (vagy szükség esetén fűthető). Az oldószeres extrakciós folyamatokhoz a Hielscher Ultrasonics ATEX és FM minősítésű, robbanásbiztos ultrahangos rendszereket is kínál.
Az ultrahang intenzív extrakciós ereje miatt a már elhasznált kávékaradék (kávéhulladék) még mindig nyersanyag, amely extrahálható vegyületekben gazdag. Mivel a kávéhulladékok olcsóak és nagy mennyiségben kaphatók, ez ideális alapanyag a többi aktív vegyület kivonásához. Bár a koffein és más komponensek tartalma a kávéhulladékban alacsonyabb, mint a fel nem használt kávéporban, még mindig nagy mennyiség marad, és extrahálható. Ezeknek a vegyületeknek a kávéföldön történő felszabadulása különösen jelentősen befolyásolja a feldolgozási paraméterek teljes befolyásolását. A nagy teljesítményű ultrahang képes nagy mennyiségű hatóanyag kivonására rövid feldolgozási időn belül.

koffein kitermelése

Koffein lehet igényelni a leggyakrabban fogyasztott stimuláns. Mivel a koffein nem csak fogyasztják iszik főzött kávé, koffein kivonatot használnak az iparban kezelésére más termék koffein-adalékanyagként. Ezáltal lehetővé válik, hogy szorosabb kávé vagy megfogalmazni üdítőitalok (például kóla), energia italok vagy más élelmiszer (például csokoládé).
De a koffein nem csak használják adalékanyagként a Élelmiszer termelés, ez egy fontos aktív vegyület gyógyszerekben is. Egy közös alkalmazásának koffein kivonat pl A keverékben a hatóanyagok fejfájás és migrén vagy a fájdalomcsillapítók.
A kivonat koffein, a fő alkaloid a kávéban, ultrahangos alkalmas módszer. Wang és munkatársai [Wang et al. 2011] megállapította, hogy csak egy rövid extrakciós idő szükséges, hogy elérje a telített állapotban van, és ultrahangos használunk. Ez azt jelenti, hogy az ultrahang nagyon hatékony és időtakarékos technika egyre koffein.

Caution: Video "duration" is missing

Aromás és aromavegyületek

Az illékony vegyületek kávé a legértékesebb frakció a pörkölt kávébab és kölcsönöz a kávé különleges íz és illat. A minőségi oldható kávé lényegesen javítható hozzáadásával aroma-abszorbeált kávé olajok a kávépor.
Egy összehasonlító tanulmány, amely a fenolos vegyületek extrahálását vizsgálta a szamócairól, azt mutatta, hogy az ultrahangos extrakció a fenolok kevésbé degradálódását okozza, és sokkal gyorsabb extrakciós eljárás, mint más extrakciós módszerekhez, ideértve a szilárd folyadékot, szubkritikus vizet és mikrohullámot támogató eljárást. [Herrera és mtsai. 2005]
A tanulmány a Wang és munkatársai [Wang et al. 2011] azt mutatja, hogy az alacsony frekvenciájú, nagy teljesítményű ultrahang hatékonyabb a kitermelés kávé ízek. Különösen a 4-Tridecanone és 2-metoxi-3-metil-pirazin, megtalálták az ultrahangos extrakció több egyszerű és hatékony technikája megszerzése nagyon magas extrakciós hozammal. Továbbá, az is mutatja, hogy a hőmérséklet szabályozható, kávé ízét komponensek nagyon illékony, magas hőmérsékleten. Értek el jó extrahálási eredmények közötti hőmérséklet-tartományban 35 ~ 65 ° C alatt, viszonylag rövid idejű ultrahangos besugárzás.

tea kitermelése

Az elért eredmények ultrahanggal támogatott extrakcióval is alkalmasak a kitermelés tea vegyületek (például a zöld tea levelek). Egy tanulmány szerint Xia et al. szignifikánsan nagyobb tartalma tea polifenolok, aminosav és a koffein, ultrahanggal kezelt tea infúziók, mint azok, amelyeket hagyományos extrakcióval. Ennek eredménye a jobb eredményeket ért érzékszervi vizsgálata, hogy kiderült: az érzékszervi minőségét tea infúzió ultrahangos segített extrakció jobb volt, mint a tea infúzió hagyományos kitermelés. [Xia és mtsai. 2005]