Aromaösszetevők ultrahangos előállítása
Az aromák ultrahangos extrakciója rendkívül hatékony és fenntartható eljárás, amely növeli a kihozatalt, miközben jelentősen csökkenti a feldolgozási időt. Biztonságos, zöld oldószerek alkalmazásával az ultrahangos technológia jobb energiahatékonyságú, zöld extrakciós módszert kínál, így környezetbarát alternatívát jelent a hagyományos extrakciós technikákkal szemben.
Növényi kivonatok – javítás ultrahangos kezeléssel
Az ultrahangos extrakció kereskedelmi alkalmazásban lévő technika kiváló minőségű kivonatok előállítására az élelmiszer- és italipar, a gyógyszeripar és a kozmetikai ipar számára.
„Ultrahang alkalmazásával ma már percek alatt, nagy reprodukálhatósággal végezhetők el teljes extrakciók, csökkentve az oldószer-felhasználást, egyszerűsítve a kezelési és feldolgozási műveleteket, növelve a végtermék tisztaságát, kiküszöbölve a szennyvíz utókezelését, és a hagyományos extrakciós módszerekhez, például a Soxhlet-extrakcióhoz, a maceráláshoz vagy a Clevenger-desztillációhoz általában szükséges fosszilis energia csupán töredékét felhasználva. Az élelmiszer-összetevők számos csoportját, például aromákat, pigmenteket, antioxidánsokat, valamint más szerves és ásványi vegyületeket vontak ki, elemeztek és használtak fel készítmények előállításához hatékonyan különféle mátrixokból (főként állati szövetekből, mikroalgákból, élesztőkből, élelmiszerekből és növényi anyagokból).” [Chemat et al. 2017]
Piacvezetőként a Hielscher Ultrasonics széles körű tudásbázist hozott létre az ultrahangos extrakciós eljárásokról, beleértve a fűszerek, gyógynövények, virágok, gyümölcsök és zöldségek extrakcióját aromák és illatanyagok előállításához. A Hielscher Ultrasonics mélyreható ismereteket szerzett különféle növényi anyagok extrakciójáról, például: kávé, sáfrány, szőlő (bor), tölgy, tealevelek, levendula, menta, sztívia, csilipaprika, vanília, kakaó, boldólevelek, valamint számos más növényi anyag.
Az ultrahangos extrakciós eljárások szinte bármilyen oldószerrel végezhetők, például vízzel, alkohollal, vizes etanollal, glicerinnel, olajokkal, izopropanollal, hexánnal, benzollal stb.
Az élelmiszer- és italiparban, a gyógyszeriparban, a kozmetikai iparban és a parfümiparban összetevőként felhasználandó aromák, illatanyagok és aktív komponensek előállításakor nagy előnyt jelent a nem veszélyes, zöld oldószerek, például a víz és az alkohol alkalmazása.
A UIP4000hdT ultrahangos extraktor ipari telepítése növényi kivonatok előállításához.
- Ultrahangos kezelés
- Hővel kombinált ultrahangos kezelés
- Nyomással kombinált ultrahangos kezelés
- Hővel és nyomással kombinált ultrahangos kezelés
- Ultrahangos Soxhlet-extrakció (Sono-Soxhet)
- Ultrahangos szuperkritikus extrakció
Az ultrahangos módszer a legtöbb hagyományos extrakciós eljáráshoz, például a maceráláshoz képest jobb extrakciót biztosít az eljárási idő, a nagyobb kihozatal, a nagyobb energiamegtakarítás, a tisztaság, a biztonság és a termékminőség tekintetében. Különösen az élelmiszer- és italadalékok, valamint a gyógyszerészeti és kozmetikai adalékanyagok előállításakor jelent nagy előnyt a zöld ultrahangos extrakciós technika a termékbiztonság szempontjából.
Átlátszó aromaemulziók
Az emulziók gyakran alkalmazott adalékanyagok az élelmiszerek és italok ízének, tápértékének és stabilitásának alakításához. Különösen az italok formulálásakor fontos tényező az átlátszóság, mivel a végterméknek a minőségi és táplálkozási követelmények mellett optikai követelményeknek is meg kell felelnie. Átlátszó italok és élelmiszerek esetében ez azt jelenti, hogy az emulziós adalékanyag nem akadályozhatja a végtermékre kitűzött minőségi cél elérését. Az átlátszó emulzió ezért könnyebben feldolgozható. Méretükből adódóan a nanoemulziók átlátszók és áttetszők (legalábbis szabad szemmel). Nagy kinetikai stabilitásuk, kis viszkozitásuk, nagy átlátszóságuk, valamint az ülepedéssel, a krémesedéssel, a koaleszcenciával és a flokkulációval szembeni nagy stabilitásuk miatt széles körben használják őket összetevőként.
Minél nagyobb a csepp- / részecskeméret, annál kevésbé lesz átlátszó a végtermék. Átlátszó italok formulálásakor a nanocseppeket tartalmazó átlátszó emulzió használata adja a legjobb eredményeket. Az ultrahangos emulgeálás lehetővé teszi W/O, O/W és inverz emulziók, valamint kettős vagy többszörös W/O/W emulziók előállítását nanoméretű cseppekkel (úgynevezett miniemulziók, nanoemulziók, ultrafinom emulziók vagy szubmikronos emulziók). A cseppméret az ultrahangos eljárás paramétereivel beállítható és szabályozható. A Hielscher ultrahangos készülékei pontosan szabályozhatók az optimális és reprodukálható eljárási eredmények érdekében.
Gyógynövények ultrahangos extrakciója
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a MultiPhaseCavitator termékről!
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni az ultrahangos emulgeálásról!
Aromák kapszulázása ultrahanggal
A liposzómák alkalmazása a gyógyszerészeti és élelmiszeripari termékekben folyamatosan növekszik. A liposzómák aktív molekulák, például tápanyagok és gyógyszerek hordozóiként használhatók. Ultrahangos kezeléssel liposzómák hozhatók létre lipid/víz szuszpenzió emulgeálásával vagy multilamelláris vezikulák (MLVs) ultrahangos kezelésével. Az ultrahangos emulgeálási eljárás során a lipid kettősrétegek kisebb darabokra törnek, amelyekből foszfolipidekből álló kis unilamelláris vezikulák (SUVs) képződnek. Az ultrahangos kezelés során hatóanyagok kapszulázhatók a liposzómákba.
Kattintson ide, ha többet szeretne megtudni a liposzómák ultrahangos előállításáról!
Ultrahangos extrakciós rendszerek
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad legnépszerűbb ultrahangos extrakciós rendszereink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
- zöld oldószerek
- nagyobb kihozatal
- rövidebb extrakciós idő
- biztonság
- a beruházás gyors megtérülése
- alacsony költségek
Ultrahangos szuperkritikus extrakció
A szuperkritikus fluidummal végzett extrakció és a szuperkritikus CO2-extrakció az aromák és illatanyagok előállításának legfontosabb extrakciós technikái közé tartozik.
A szuperkritikus szén-dioxid szelektív, szabályozható sűrűségű oldószer. Szelektivitása és oldóképessége a változtatható sűrűségtől függ, amely a nyomással és a hőmérséklettel befolyásolható.
A szuperkritikus extrakció ultrahangos kezeléssel való kombinálásával lehetővé válik élelmiszeripari minőségű oldószerek, például alkohol vagy víz használata, miközben nagy extrakciós sebesség és nagy kihozatal érhető el.
Az alábbi űrlap segítségével további információkat kérhet ultrahangos extrakciós rendszereinkről és alkalmazásaikról!
Az alábbi videóban megtekintheti a friss lándzsásútifű-levelek vízben végzett ultrahangos extrakciójának és hagyományos macerálásának összehasonlítását. Az ultrahangos kezelés nemcsak másodpercek alatt állít elő erős hatású lándzsásútifű-kivonatot, hanem a kivonat színe is minőségbeli különbségre utal. Míg az ultrahangos kivonat mélyzöld színű, a 20 napig macerált kivonat barnás színe a bioaktív vegyületek oxidatív lebomlására utal.
Szakirodalom / Hivatkozások
- Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
- Djenni, Z.; Pingret, D.; Mason, T.J.; Chemat, F. (2013): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Anal. Methods 6, 2013. 1229-1233.
- Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
- Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Fine, Frédéric; Carré, Patrick; Tostain, Sylvain; Chemat, Farid (2016): Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry (2016), Vol. 31. 319-329.
- Šic Žlabur, J.; Voća, S.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Dujmić, F.; Rimac Brnčić, S. (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of functional ingredients from Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Int. Agrophys. 29, 2015. 231-237.
További információk az ultrahangos extrakcióról
Az ultrahangos extrakció jól ismert és megbízható módszer különféle növényi eredetű alapanyagokból történő kivonat-előállításra. A nagy teljesítményű ultrahang fokozza az anyagátadást az alapanyag és az oldószer között azáltal, hogy az oldószert a sejtszerkezetbe nyomja, majd onnan kiöblíti, másodpercenként körülbelül 20 000 alkalommal (20kHz frekvencián). Az ultrahangos kezelés bizonyítottan nagyon kíméletes, mégis rendkívül hatékony módszer – nagyobb kihozatalt és jobb minőségű kivonatokat eredményez rövidebb feldolgozási idő alatt!
A következő anyagokat már nagy sikerrel extrahálták ultrahangos kezeléssel:
Fűszerek: sáfrány, csilipaprika (pl. kapszaicin), gyömbér, fahéj, vanillin / vanília, rozmaringsav, zsálya, rozmaring, majoránna, bazsalikom stb.
Gyógynövények: borsmenta, teák (pl. fekete, zöld, Pai Mu Tan, jázmin, rooibos, mézbokor), fodormenta, sztívia, kannabisz stb.
Virágok: levendula, pacsuli, ilang-ilang, rózsa stb.
Gyümölcsök és zöldségek: bor, szőlő / szőlőmag, kávé, kakaó, olajbogyó, narancs / narancshéj, paradicsom, guaranamag, olajtartalmú magvak (mandula, szójabab, papajamag, lenmag, napraforgó, repcemag), gránátalmahéj, spenót, eperfa, gyökerek stb.
Mikroorganizmusok: tengeri algák, spirulina, mikroalgák (Nannochloropsis spp mikroalgák, Nannochloropsis oculata mikroalgák, Dunaliella salina mikroalgák), Synechococcus sp. cianobaktériumok, Xanthophyllomyces dendrorhous élesztő, Trichosporon oleaginosisus élesztő, olajtermelő gomba, Cordyceps sinensis gomba
Az ultrahangos kezeléssel nyert célzott kivonatok közé tartoznak az illóolajok, vitaminok, lipidek, fehérjék és fitokomplexek, például fenolos vegyületek, antioxidánsok, poliszacharidok, oleorezinek, észterek, esszenciák, fehérjehidrolizátumok, aminosavak, szaponinok, flavonoidok, alkaloidok (pl. morfin, kodein, tebain), pigmentek / színezékek (karotinoidok, klorofill, fikocianin), antociánok, limonén, alantolakton, izoalantolakton és más hatóanyagok.
A zöld extrakcióról
A zöld extrakció a környezetbarát, fenntartható módszerekre összpontosít. Ezért az eljárás energiafogyasztásának csökkentése, az alternatív oldószerek és a megújuló természetes alapanyagok használata a zöld extrakció kulcsfontosságú tényezői. A cél biztonságos és kiváló minőségű kivonat biztosítása. A biztonságos, kiváló minőségű termék előállításához fontos alternatív, újrahasznosítható és biztonságosabb oldószereket használni. Az eljárás és a végtermékek összesített toxicitásának csökkentésével a fogyasztók egészségesebb, biztonságosabb termékhez jutnak, a gyártók pedig biztonságosabb feldolgozási környezetet teremtenek munkavállalóik számára.