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]
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.
Installazione industriale dell'estrattore a ultrasuoni UIP4000hdT per la produzione di estratti botanici.
- Sonicazione
- Termo-sonicazione
- Mano-Sonicazione
- Termo-Mano-Sonicazione
- Ultrasuoni Soxhlet (Sono-Soxhet)
- Estrazione supercritica 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.
estrazione ad ultrasuoni da erbe aromatiche
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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.
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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:
- solventi verdi
- maggiore resa
- tempo di estrazione più breve
- La sicurezza
- rapido ritorno dell'investimento
- Bassi costi
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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La SonoStation compatta combina un serbatoio agitato da 38 litri con una pompa a cavità progressiva regolabile che può alimentare fino a 3 litri al minuto in uno o due reattori a celle a flusso ultrasonico.
I processori alimentari ad ultrasuoni Hielscher sono disponibili per qualsiasi scala di processo.
Letteratura / Referenze
- 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.
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.