Estrazione altamente efficiente dello zenzero mediante sonicazione
- L’estrazione a ultrasuoni di oli essenziali e composti attivi dallo zenzero si distingue per l’elevata efficienza e le alte rese.
- L’estrazione a ultrasuoni è un processo delicato e non termico che produce estratti di alta qualità.
- Mentre altri metodi di estrazione presentano limiti nell’aumento di scala, la sonicazione può essere scalata in modo completamente lineare fino a qualsiasi livello di produzione industriale.
Estrazione dello zenzero
Lo zenzero (Zingiber officinale) contiene una quantità elevata di composti attivi quali oli essenziali, [6]-gingerolo, oleoresine e altre sostanze fitochimiche bioattive, ricercate per il loro sapore, odore ed effetti farmacologici.
Per utilizzare i composti attivi dello zenzero, è necessario liberarli dalla radice di zenzero (rizoma) mediante estrazione. I metodi convenzionali di estrazione dello zenzero, come la distillazione in corrente di vapore o l’estrazione con solventi, presentano diversi svantaggi: richiedono notoriamente molto tempo, necessitano di grandi quantità di solventi chimici e hanno una capacità di processo limitata.
Estrazione del gingerolo a ultrasuoni
L’estrazione a ultrasuoni è un metodo non termico basato sul principio della cavitazione, su elevate forze di taglio e su microturbolenze che rompono meccanicamente le pareti cellulari, facilitando contemporaneamente il rilascio dei costituenti cellulari del materiale vegetale nel solvente senza degradazione chimica. Le temperature moderate del processo proteggono gli estratti desiderati (ad esempio antiossidanti, polifenoli, ecc.) dalla degradazione termica. Inoltre, l’estrazione assistita da ultrasuoni può spesso essere effettuata in solventi acquosi (= acqua). Evitare i solventi organici (ad esempio acetone, esano) è particolarmente importante per l’estrazione di composti che vengono successivamente incorporati in prodotti alimentari e farmaceutici.
La sonicazione è stata utilizzata per estrarre componenti funzionali da molte diverse matrici vegetali e tissutali. È dimostrato che è più rapida delle tecniche di estrazione convenzionali.
- condizioni di processo delicate
- resa elevata
- estrazione rapida
- senza solventi
- funzionamento sicuro e semplice
- facile aumento di scala
- elevata efficienza complessiva
- trattamento in linea o in batch
- rapido ritorno sull’investimento
UIP2000hdT con agitatore in un serbatoio per l’estrazione
Qualità superiore degli estratti
L’estrazione mediante ultrasuoni di potenza presenta vantaggi rispetto ad altre tecniche di estrazione tradizionali, spesso limitate a piccoli volumi. L’estrazione a ultrasuoni può essere effettuata come processo in batch o in linea utilizzando una cella di flusso. Le intense forze ultrasoniche perforano o rompono la matrice cellulare, consentendo il rilascio rapido e agevole di tutto il materiale intracellulare e ottenendo così la massima resa di estrazione. La versatilità delle apparecchiature a ultrasuoni garantisce una procedura semplice e agevole; il solvente necessario può essere sostituito con acqua oppure la quantità di solvente può essere ridotta considerevolmente. Inoltre, una temperatura moderata e un breve tempo di estrazione proteggono i composti attivi dalla degradazione, consentendo di ottenere un estratto di alta qualità di grado farmaceutico / alimentare.
Apparecchiature Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics fornisce sistemi a ultrasuoni potenti e affidabili per il trattamento di qualsiasi volume su scala da banco, in impianti pilota e su scala pienamente industriale. I nostri robusti sistemi a ultrasuoni possono essere utilizzati per il trattamento in batch e in linea. Il controllo semplice e preciso di tutti i parametri di processo garantisce una qualità degli estratti costantemente elevata e un’alta efficienza di processo.
La tabella seguente fornisce un’indicazione della capacità di trattamento approssimativa dei nostri sonicatori:
| Volume del batch | Portata | Dispositivi consigliati |
|---|---|---|
| da 0,5 a 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| da 1 a 500mL | da 10 a 200mL/min | UP100H |
| da 10 a 2000mL | da 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| da 0,1 a 20L | da 0,2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| da 10 a 100L | da 2 a 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | da 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | superiore | gruppo di UIP16000 |
Configurazione a ultrasuoni personalizzata
Bibliografia / Riferimenti
- 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.
Informazioni utili
Zenzero
Lo zenzero è una fonte vegetale ricca di antiossidanti fenolici e flavonoidi naturali.
Il profumo e il sapore caratteristici dello zenzero derivano da oli volatili che costituiscono l’1–3% del peso dello zenzero fresco, composti principalmente da zingerone, shogaoli e gingeroli, con il [6]-gingerolo (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) come principale composto pungente.
Lo zingerone viene prodotto dai gingeroli durante l’essiccazione (con riscaldamento) e presenta una minore pungenza e un aroma speziato e dolce. Lo zingerone, chiamato anche vanillilacetone, è ritenuto da alcuni un componente chiave della pungenza dello zenzero, ma conferisce il sapore “dolce” dello zenzero cotto. Lo zingerone ha una struttura chimica simile a quella di altre sostanze aromatiche, come la vanillina e l’eugenolo. Viene utilizzato come additivo aromatizzante negli oli di spezie e in profumeria per introdurre aromi speziati.
Oli essenziali
Un olio essenziale è un liquido idrofobo concentrato contenente composti aromatici volatili di origine vegetale. Gli oli essenziali sono noti anche come oli volatili, oli eterei, aetherolea o semplicemente come l’olio della pianta da cui sono stati estratti, come l’olio di rosa, l’olio di zenzero, l’olio di sandalo, l’olio di menta piperita, l’olio di limone o l’olio di arancia (dolce).
Gli oli essenziali sono ampiamente utilizzati e si trovano in molti prodotti di consumo, ad esempio negli alimenti e nelle bevande come aromatizzanti, nei profumi e nei prodotti per l’igiene personale come fragranze, e nei medicinali e nei prodotti farmaceutici per i loro effetti terapeutici. Gli oli essenziali sono caratterizzati dai loro odori specifici. Gli oli essenziali sono approvati come ingredienti sicuri per prodotti alimentari, medici e terapeutici.