Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Produzione ad ultrasuoni degli ingredienti aromatici

  • L'estrazione ad ultrasuoni aumenta la resa e riduce i tempi di processo.
  • Gli ultrasuoni sono la tecnologia chiave per un'estrazione ecologica sostenibile in quanto si tratta di un processo sicuro che utilizza solventi verdi sicuri.
  • Inoltre, ha un'efficienza energetica molto elevata.

 

Estratti botanici

L'estrazione ad ultrasuoni è una tecnica commercializzata per la produzione di estratti di alta qualità per il cibo. & industria delle bevande, farmaceutica e cosmetica.
“Utilizzando gli ultrasuoni, le estrazioni complete possono ora essere completate in pochi minuti con elevata riproducibilità, riducendo il consumo di solvente, semplificando la manipolazione e il lavoro, garantendo una maggiore purezza del prodotto finale, eliminando il post-trattamento delle acque reflue e consumando solo una frazione dell'energia fossile normalmente necessaria per un metodo di estrazione convenzionale come l'estrazione Soxhlet, la macerazione o la distillazione Clevenger. Diverse classi di componenti alimentari come aromi, pigmenti, antiossidanti e altri composti organici e minerali sono stati estratti, analizzati e formulati in modo efficiente da una varietà di matrici (principalmente tessuti animali, microalghe, lieviti, alimenti e materiali vegetali).” [Chemat et al. 2017]

L'estrazione ad ultrasuoni viene utilizzata per produrre isolati da piante botaniche. Il video mostra l'efficiente estrazione dei composti aromatici dai fiocchi di peperoncino con l'UP100H.

Estrazione ad ultrasuoni di scaglie di peperoncino usando l'UP100H

In qualità di leader di mercato, Hielscher Ultrasonics ha creato un ampio database di conoscenze sui processi di estrazione ad ultrasuoni, compresa l'estrazione di spezie, erbe, fiori, frutta e verdura per la produzione di aromi e profumi. Hielscher Ultrasonics ha acquisito una profonda conoscenza sull'estrazione di vari materiali vegetali quali caffè, zafferano, uve (vino), quercia, foglie di tèlavanda, lavanda, menta, steviapeperoncino, vaniglia, vaniglia, cacao, foglie in grassettoe molti altri.
I processi di estrazione ad ultrasuoni possono essere eseguiti con quasi tutti i solventi come acqua, alcool, oli, esano, benzene, ecc.
Per la produzione di aromi, fragranze e componenti attivi, che saranno utilizzati come ingredienti negli alimenti. & bevande, farmaceutica, cosmetica, cosmetica e profumeria, l'uso di solventi verdi non pericolosi come acqua e alcool sono un grande vantaggio.

L'estrattore ad ultrasuoni UIP1000hdT (1kW, 20kHz) viene utilizzato per l'estrazione di aromi e sostanze fitochimiche.

estrazione ad ultrasuoni

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Forme di estrazione ad ultrasuoni:

Il metodo ad ultrasuoni offre un'estrazione migliore rispetto alla maggior parte dei processi di estrazione convenzionali, ad esempio la macerazione, in termini di tempo di processo, maggiore resa, maggiore risparmio energetico, pulizia, sicurezza e qualità del prodotto. Soprattutto per quanto riguarda la produzione di alimenti, bevande e additivi farmaceutici e cosmetici, la tecnica di estrazione a ultrasuoni verde rappresenta un elevato vantaggio in termini di sicurezza del prodotto.

Emulsioni aromatiche trasparenti

Le emulsioni sono un additivo comune per funzionalizzare cibi e bevande in termini di sapore, valore nutrizionale e stabilità. Soprattutto per la formulazione delle bevande, la chiarezza è un fattore importante, poiché il prodotto finale deve soddisfare non solo gli standard qualitativi e nutrizionali, ma anche quelli ottici. Per le bevande e gli alimenti trasparenti, ciò significa che l'additivo dell'emulsione non deve interferire con l'obiettivo finale di qualità. In questo modo, un'emulsione chiara è più facile da elaborare. Per le loro dimensioni, le nanoemulsioni sono trasparenti e traslucide (almeno ad occhio nudo). Grazie alla loro elevata stabilità cinetica, bassa viscosità, alta trasparenza ed elevata stabilità contro sedimentazione, scrematura, coalescenza e flocculazione, sono ampiamente utilizzati come ingredienti.
Maggiore è la dimensione delle gocce / particelle, maggiore è il contributo di opacità al prodotto finale. Per la formulazione di bevande chiare l'uso di un'emulsione chiara con nano-gocce dà i migliori risultati. L'emulsificazione ad ultrasuoni permette di produrre emulsioni W/O, O/W, inverso, così come emulsioni doppie o multiple W/O/W con gocce nel nano-range (le cosiddette miniemulsioni, nanoemulsioni, emulsioni ultrafini, o emulsioni submicroniche). La dimensione delle gocce può essere regolata e controllata da parametri di processo ad ultrasuoni. Gli apparecchi ad ultrasuoni di Hielscher sono controllabili con precisione per risultati di processo ottimali e riproducibili.
Con il MultiPhaseCavitator, Hielscher ha sviluppato un inserto unico per migliorare ulteriormente l'emulsione ultrasonica.
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Gli ultrasuoni di Hielscher, ad esempio UP200S (nella foto), sono molto efficaci per l'estrazione di materia intracellulare.

estrazione ad ultrasuoni da erbe aromatiche

Benefici:

  • solventi verdi
  • maggiore resa
  • tempo di estrazione più breve
  • La sicurezza
  • rapido ritorno dell'investimento
  • Bassi costi

Incapsulamento degli aromi

L'uso dei liposomi nei prodotti farmaceutici e alimentari è in continuo aumento. I liposomi possono essere utilizzati come vettori di molecole attive, ad esempio nutrienti e farmaci. Per sonicazione, i liposomi possono essere formati da emulsificazione di una sospensione lipidica/acqua o da sonicazione di vescicole multilamellari (MLV). Con il processo di emulsione ad ultrasuoni, i doppi strati di lipidi vengono spezzati in piccole fratture, in modo che questi pezzi si creano in piccole vescicole unilamellari (SUV) composte da fosfolipidi. Durante il processo di sonicazione, i principi attivi possono essere incapsulati nei liposomi.
Clicca qui per saperne di più sulla produzione di liposomi ad ultrasuoni!

Sistemi di Estrazione ad Ultrasuoni

La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri sistemi di estrazione a ultrasuoni più diffusi:

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

Estrazione supercritica ad ultrasuoni

Fluido supercritico e CO2 estrazione, una delle più importanti tecniche di estrazione per la produzione di sapori e profumi.
L'anidride carbonica supercritica è un solvente selettivo con densità regolabile. La sua selettività e il suo potere solvente dipende dalla densità variabile che può essere influenzata dalla pressione e dalla temperatura.
Combinando l'estrazione supercritica con la sonicazione, diventa possibile utilizzare solventi alimentari come alcool o acqua e raggiungere elevati tassi di estrazione e rendimenti elevati.
Utilizza il modulo sottostante per ottenere maggiori informazioni sui nostri sistemi di estrazione a ultrasuoni e sulle loro applicazioni!

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Si prega di utilizzare il modulo sottostante, se si desidera richiedere ulteriori informazioni sull'omogeneizzazione ad ultrasuoni. Saremo lieti di offrirvi un sistema ad ultrasuoni che soddisfi le vostre esigenze.









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Omogeneizzatori e processori ad ultrasuoni per alimenti sono disponibili dal piccolo dispositivo portatile ai sistemi ad ultrasuoni da banco e a quelli industriali per la lavorazione di grandi volumi (Clicca per ingrandire!).

I processori alimentari ad ultrasuoni Hielscher sono disponibili per qualsiasi scala di processo.

Letteratura/riferimenti



Ulteriori informazioni sull'estrazione a ultrasuoni

L'estrazione ad ultrasuoni è un metodo noto e affidabile per produrre estratti da varie materie prime vegetali. Gli ultrasuoni ad alta potenza aumentano il trasferimento di massa tra la materia prima e il solvente spingendo il solvente nella struttura cellulare e lavandolo con una velocità di circa 20.000 volte al secondo (a 20kHz). È stato dimostrato che l'sonicazione è un metodo molto blando, ma molto efficace. – creando rendimenti più elevati ed estratti di qualità superiore in un tempo di lavorazione più breve!
I seguenti materiali sono già stati estratti con grande successo dall'ultrasuoni:
Le speziezafferano, peperoncino (es. capsaicina), zenzero, cannella, vanillina / vaniglia, acido rosmarinico, salvia, rosmarino, majoram, basilico, ecc.
Erbementa piperita', tè (es. nero, verde, Pai Mu Tan, gelsomino, rooibos, honeybush), menta, stevia, cannabis, ecc.
Fiorilavanda, patcholi, ylang-ylang, rosa, ecc.
Frutta e verduravino, uva / vinaccioli, caffè, cacao, cacao, olive, buccia d'arancia / arancia, pomodoro, semi di guaranà, semi oleosi (mandorle, semi di soia, semi di papaia, semi di lino, semi di girasole, semi di colza), buccia di pomgranato, spinaci, gelso, radici, ecc.
Microrganismialghe marine, spirulina, microalghe (Nannochloropsis spp microalghe, Nannochloropsis oculata microalghe, Dunaliella salina microalghe), Synechococcus sp. cianobatteri, Xanthophyllomyces dendrorhous lievito, Trichosporon oleaginosisus lievito, funghi oleaginosi, Cordyceps sinensis fungus

Gli estratti mirati, ottenuti per sonicazione, sono oli essenziali, vitamine, lipidi, lipidi, proteine e fitocomplessi come fenolitici, antiossidanti, polisaccaridi, oleoresine, esteri, essenze, essenze, idrolizzati proteici, amminoacidi, saponine, flavonoidi, alcaloidi (e.g. morfina, codeina, tebaina), pigmenti/coloranti (carotenoidi, clorofilla, ficocianina), antociani, limonene, alantolattone, isoalantolattone e altre sostanze attive.

Informazioni sull'estrazione verde

L'estrazione verde si concentra su metodi sostenibili e rispettosi dell'ambiente. Pertanto, la riduzione del consumo energetico del processo, l'uso di solventi alternativi e materie prime naturali rinnovabili, sono fattori chiave per l'estrazione verde. L'obiettivo è garantire un estratto sicuro e di alta qualità. Per ottenere un prodotto sicuro e di alta qualità, è importante utilizzare solventi alternativi, riciclabili e più sicuri. Riducendo la tossicità complessiva del processo e dei prodotti finali, i consumatori beneficiano di un prodotto più sano e sicuro e i produttori creano un ambiente di lavorazione più sicuro per i loro dipendenti.