Ekstraksi Stevia Bebas Pelarut dengan Ultrasound

Ekstraksi konvensional dari komponen manis seperti stevioglikosida dari Stevia rebaudiana menggunakan pelarut beracun. Untuk mendapatkan produk makanan yang sehat dan berkualitas tinggi, diperlukan metode ekstraksi bebas pelarut. Teknik ekstraksi ultrasonik menghindari penggunaan pelarut yang mencapai hasil ekstraksi yang sangat tinggi dalam waktu pemrosesan yang singkat. Dengan demikian, ekstraksi stevia ultrasonik unggul dengan efisiensi yang luar biasa dan ramah lingkungan.

Ekstrak Sehat dengan Ekstraksi Ultrasonik

Pemanis Stevia seharusnya menjadi produk bermanfaat kesehatan yang terbuat dari daun ramuan Stevia rebaudiana Bertoni dan digunakan sebagai pemanis tanpa kalori. Rasa manis ini disebabkan oleh diterpenic glycosides yaitu kira-kira. 300 kali lebih manis dari pada sukrosa.
Kandungan glikosida stevia rebaudiana Bertoni terdiri dari stevioside (5-10%), rebaudioside A (2-4%), rebaudioside C (1-2%), dulcoside A (0,5-1%), rebaudioside B, rebaudioside D , Dan rebaudiosida E. Tidak seperti glikosida lainnya, rebaudiana A ditandai dengan tidak adanya kepahitan. Oleh karena itu, rebaudiana A adalah senyawa yang paling banyak ditargetkan dari daun stevia. Ekstraksi ultrasonik membantu ekstraksi steviosides dan rebaudiosida dengan kemurnian tinggi. Ekstraksi Ultrasonik dari glikosida steviol dapat dengan mudah dilakukan di dalam air dan memberikan hasil tinggi pada tingkat ekstraksi yang sangat tinggi. Pada tinkgkat suhu ekstraksi yang relatif rendah antara 60° C dan 80° C adalah lembut sehingga degradasi ekstrak dapat dicegah.

Karena stevia disetujui sebagai pemanis, permintaan akan gula alami, pengganti bebas kalori meningkat secara signifikan. Untuk menyediakan produk stevia yang diminta, kapasitas produksi komersial harus diperluas. Ultrasonografi adalah metode yang terbukti untuk intensifikasi ekstraksi.

Keuntungan dari Ekstraksi Ultrasonik:

• benas pearut contohnya dalam air
• hasil yang lebih tinggi
• Ekstraksi yang tinggi
• hemat waktu
• menghemat biaya
• Aman
• ramah lingkungan
• bisa untuk batch atau pemrosesan inline

Ekstraksi Stevia dengan Ultrasonik: Hasil Penelitian

Carbonell-Capella et al. (2016) membandingkan berbagai teknik ekstraksi untuk ekstraksi steviosida dan rebaudiosides. Pemulihan stevioside tertinggi diperoleh dengan menggunakan ekstraksi ultrasonik dengan UP400S (lihat gambar kiri) menggunakan air sebagai pelarut, menjadi 3,5 kali lebih tinggi dibandingkan dengan metode difusi tradisional, dan 1,5 kali lebih tinggi dari sampel Stevia yang digiling. Dalam penelitian ini, daun stevia (6 g) tersuspensi dalam air (180 g) pada suhu 208C dengan rasio padat/cair 1:30 (b/w). Ekstraksi ultrasonik dilakukan dengan menggunakan prosesor ultrasonik UP400S (Hielscher GmbH, Jerman), beroperasi pada frekuensi 400 W dan 24 kHz. Untuk percobaan, tim peneliti Carbonell-Capella menetapkan amplitudo pada 100%, dengan mode sonikasi kontinu. Titanium sonotrode H22 dengan diameter 22 mm dan panjang 100 mm dipasang untuk memasangkan gelombang ultrasound ke dalam sampel. Probe direndam dalam campuran yang mengandung 6 g daun Stevia yang tersuspensi dalam 180 g air atau etanol/air (50%) dalam labu kaca leher sempit (kapasitas menampung 1.000 mL). Sampel direndam dalam bak pendingin untuk menghindari pemanasan yang disebabkan oleh sonikasi dan suhu dijaga selalu lebih rendah dari 50ºC). Total input energi spesifik (W_Spec, dalam kJ/kg) dihitung dengan mengalikan daya generator (400 J/s) (Daya) dengan total durasi perlakuan (detik) dibagi dengan massa produk (kg). Energi ultrasound adalah 178 kJ/kg (untuk t_KITA = 80 detik.)
(lih. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) menyelidiki ekstraksi glikosida steviol bersama dengan bahan fungsional lainnya dari daun Stevia dan menyimpulkan bahwa ekstraksi ultrasonik adalah teknologi ramah lingkungan yang dapat digunakan untuk ekstraksi senyawa fungsional dari daun Stevia dengan waktu perawatan yang jauh lebih singkat dan konsumsi energi yang lebih rendah dibandingkan dengan ekstraksi konvensional.

Liu et al. (2010) menyelidiki ekstraksi ultrasonik karbohidrat total dari Stevia rebaudiana Bertoni. Untuk memaksimalkan hasil karbohidrat total dari Stevia rebaudiana Bertoni, stevia dari tipe LUYU-131 digunakan sebagai sampel. Metodologi permukaan respons (RSM) digunakan untuk mengoptimalkan kondisi ekstraksi dengan bantuan ultrasound. Hasil penelitian menunjukkan kondisi ekstraksi optimal adalah suhu ekstraksi 68°C, daya sonik 60 W dan waktu ekstraksi 32 menit. Dengan menggunakan ekstraksi dengan bantuan ultrasound, hasil ekstrak meningkat dengan faktor 1.5 jam ekstraksi suhu yang lebih rendah (68° C) dan waktu ekstraksi (32 min.) secara substansial singkat dibandingkan dengan ekstraksi klasik. Analisis komponen ekstrak kasar menunjukkan bahwa jumlah relatif rebaudiosida A meningkat pada ekstrak yang dibantu ultrasound dibandingkan dengan ekstrak yang diperoleh dengan proses klasik, dan ekstrak yang dibantu ultrasound memiliki kualitas yang lebih baik.
Alupului dan Lavric (2008) mengkonfirmasi dalam penelitian mereka efisiensi unggul ekstraksi stevia ultrasonik yang menyatakan bahwa ekstraksi steviosida Stevia rebaudiana yang diinduksi ultrasound menghasilkan peningkatan produktivitas dibandingkan perendaman konvensional sebanyak dua ratus kali lipat dan juga waktu perawatan yang lebih rendah. (lih. Alupului A., Lavric V., 2008)

Ultrasonik Pasca-Pengolahan Steviosides

Ultrasound adalah metode yang dapat diandalkan untuk pencampuran, Blending dan Homogenizing, oleh karena itu ultrasonik sering digunakan selama formulasi dan peracikan produk akhir. Ketika stevia ekstrak telah dilarutkan dalam cairan, ultrasound adalah teknik yang cepat dan efisien untuk mempersiapkan campuran yang homogen – Terlepas dari viskositas. Pelarutan Dissolving / Melarutkan memungkinkan untuk mempersiapkan solusi sangat jenuh dan bahkan lebih jenuh.

Sistem Ekstraksi Ultrasonik

Berbagai produk dari Hielscher membuat Anda dapat melakukan – apakah Anda ingin untuk mengekstrak volume yang lebih kecil dan menegah ukuran untuk analisis dan penelitian atau untuk skala besar produksi komersial. Berbagai produk kami dari ultrasonikator meliputi Ultrasonik Perangkat Lab, sistem bench-top untuk R&D dan pilot plants serta sistem industrial dengan daya ultrasonik yang tinggi hingga 16.000 watt setiap satu unit, yang dapat dengan mudah di cluster dan dikemas. Pilihan aksesoris ultrasonik kami Aksesoris seperti sonotrode, flow cells, reaktor dan boosters memungkinkan konfigurasi optimal sistem yang sempurna serta cocok untuk kebutuhan pelanggan kami.

Investasi

Semua perangkat ultrasonik dari Hielscher dibangun untuk pengoperasian 24/7 operasi berarti bahwa peralatan kami memungkinkan untuk pengembalian investasi yang cepat(Rol). Alupului et al. (2009) menemukan selama penelitian mereka bahwa fakta pembenaran ekonomi dari aplikasi ultrasound dengan intensitas yang tinggi memiliki relatif biaya yang rendah yang mana merupakan metode yang tidak boleh diabaikan. Selain itu, Ekstraksi Ultrasonik dan merupakan teknik yangtidak boleh diabaikan dengan pemanfaatan sederhana dan signifikan Efisiensi.