Ekstraksi Jahe yang Sangat Efisien dengan Sonikasi
- Ekstraksi ultrasonik minyak atsiri dan senyawa aktif dari jahe menawarkan efisiensi tinggi dan rendemen tinggi.
- Ekstraksi ultrasonik merupakan proses ringan dan nontermal yang menghasilkan ekstrak berkualitas tinggi.
- Sementara metode ekstraksi lainnya memiliki keterbatasan dalam peningkatan skala, sonikasi dapat ditingkatkan skalanya secara sepenuhnya linear hingga tingkat produksi industri apa pun.
Ekstraksi Jahe
Jahe (Zingiber officinale) mengandung senyawa aktif dalam jumlah tinggi, seperti minyak atsiri, [6]-gingerol, oleoresin, dan fitokimia bioaktif lainnya, yang diminati karena rasa, aroma, dan efek farmakologisnya.
Untuk memanfaatkan senyawa aktif jahe, senyawa tersebut harus dilepaskan dari akar jahe (rimpang) melalui ekstraksi. Metode ekstraksi konvensional untuk jahe, seperti distilasi uap atau ekstraksi pelarut, memiliki beberapa kelemahan: metode tersebut diketahui memakan waktu, memerlukan pelarut kimia dalam jumlah besar, dan memiliki kemampuan proses yang terbatas.
Ekstraksi Gingerol Ultrasonik
Ekstraksi ultrasonik merupakan metode nontermal yang didasarkan pada prinsip kavitasi, gaya geser tinggi, dan mikroturbulensi yang memecah dinding sel secara mekanis, sekaligus memfasilitasi pelepasan komponen seluler bahan tanaman ke dalam pelarut tanpa degradasi kimia. Suhu proses yang tidak ekstrem melindungi ekstrak yang diinginkan (misalnya antioksidan, polifenol, dan sebagainya) dari degradasi termal. Selain itu, ekstraksi berbantuan ultrasonik sering kali dapat dilakukan dalam pelarut berair (= air). Menghindari pelarut organik (misalnya aseton, heksana) sangat penting untuk ekstraksi senyawa yang nantinya dimasukkan ke dalam produk pangan dan farmasi.
Sonikasi telah digunakan untuk mengekstraksi komponen fungsional dari berbagai matriks tanaman dan jaringan. Metode ini terbukti lebih cepat daripada teknik ekstraksi konvensional.
- kondisi proses yang ringan
- rendemen tinggi
- ekstraksi cepat
- bebas pelarut
- pengoperasian yang aman & mudah
- peningkatan skala yang mudah
- efisiensi keseluruhan yang tinggi
- pemrosesan inline atau batch
- pengembalian investasi (ROI) yang cepat
UIP2000hdT dengan pengaduk di dalam tangki untuk ekstraksi
Kualitas Ekstrak Unggul
Ekstraksi dengan ultrasonik berdaya tinggi memiliki keunggulan dibandingkan teknik ekstraksi tradisional lainnya, yang sering kali terbatas pada volume kecil. Ekstraksi ultrasonik dapat dilakukan sebagai proses batch atau inline menggunakan sel alir. Gaya ultrasonik yang kuat melubangi atau memecah matriks sel sehingga seluruh bahan intraseluler dilepaskan dengan cepat dan mudah, sehingga diperoleh rendemen ekstraksi maksimum. Keserbagunaan peralatan ultrasonik memastikan prosedur yang sederhana dan mudah, pelarut yang diperlukan dapat diganti dengan air atau jumlah pelarut dapat dikurangi secara signifikan. Selain itu, suhu yang tidak ekstrem dan waktu ekstraksi yang singkat melindungi senyawa aktif dari degradasi sehingga diperoleh ekstrak berkualitas tinggi dengan mutu farmasi / pangan.
Peralatan Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics menyediakan sistem ultrasonik yang kuat dan andal untuk pemrosesan skala meja laboratorium, instalasi percontohan, dan skala industri penuh dengan volume berapa pun. Sistem ultrasonik kami yang tangguh dapat digunakan untuk pemrosesan batch dan inline. Pengendalian yang mudah dan presisi atas semua parameter proses memastikan kualitas ekstrak yang selalu tinggi dan efisiensi proses yang tinggi.
Tabel di bawah ini memberikan gambaran perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator ultrasonik kami:
| Volume Batch | Laju Alir | Perangkat yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| 0,5 hingga 1,5mL | tidak berlaku | VialTweeter |
| 1 hingga 500mL | 10 hingga 200mL/min | UP100H |
| 10 hingga 2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 hingga 20L | 0,2 hingga 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 hingga 100L | 2 hingga 10L/min | UIP4000 |
| tidak berlaku | 10 hingga 100L/min | UIP16000 |
| tidak berlaku | lebih besar | gabungan beberapa unit UIP16000 |
Konfigurasi ultrasonik yang disesuaikan
Literatur / Referensi
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- 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.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Fakta yang Perlu Diketahui
Jahe
Jahe merupakan sumber nabati yang kaya akan antioksidan fenolik dan flavonoid alami.
Aroma dan rasa khas jahe berasal dari minyak volatil yang menyusun 1–3% dari berat jahe segar, terutama terdiri atas zingeron, shogaol, dan gingerol dengan [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) sebagai senyawa utama pemberi rasa pedas.
Zingeron terbentuk dari gingerol selama pengeringan (dengan pemanasan) dan memiliki tingkat kepedasan yang lebih rendah serta aroma rempah yang manis. Zingeron, yang juga disebut vanililaseton, dianggap oleh sebagian pihak sebagai komponen utama kepedasan jahe, tetapi memberikan rasa “manis” pada jahe yang dimasak. Struktur kimia zingeron mirip dengan senyawa pemberi rasa lainnya seperti vanilin dan eugenol. Senyawa ini digunakan sebagai bahan tambahan pemberi rasa dalam minyak rempah dan dalam pembuatan parfum untuk memberikan aroma rempah.
Minyak Atsiri
Minyak atsiri merupakan cairan hidrofobik pekat yang mengandung senyawa aroma volatil dari tanaman. Minyak atsiri juga dikenal sebagai minyak volatil, minyak eteris, aetherolea, atau cukup disebut sebagai minyak dari tanaman asal ekstraksinya, seperti minyak mawar, minyak jahe, minyak cendana, minyak pepermin, minyak lemon, atau minyak jeruk (manis).
Minyak atsiri digunakan secara luas dan dapat ditemukan dalam banyak produk konsumen, misalnya dalam makanan dan minuman sebagai pemberi rasa, dalam parfum dan perlengkapan mandi sebagai pewangi, serta dalam obat dan produk farmasi untuk efek terapeutik. Minyak atsiri dicirikan oleh aromanya yang khas. Minyak atsiri telah disetujui sebagai bahan yang aman untuk produk pangan, medis, dan terapeutik.