Produzione a ultrasuoni di ingredienti aromatici

L'estrazione di aromi a ultrasuoni è un processo altamente efficiente e sostenibile che aumenta la resa riducendo significativamente i tempi di lavorazione. Utilizzando solventi sicuri ed ecologici, la tecnologia a ultrasuoni offre un metodo di estrazione ecologico con una maggiore efficienza energetica, che la rende un'alternativa ecologica alle tecniche di estrazione tradizionali.

Estratti botanici – Migliorato dalla sonicazione

L'estrazione a ultrasuoni è una tecnica commercializzata per la produzione di estratti di alta qualità per il settore alimentare. & bevande, farmaceutici e cosmetici.
“Utilizzando gli ultrasuoni, è ora possibile completare estrazioni complete in pochi minuti con un'elevata riproducibilità, riducendo il consumo di solvente, semplificando la manipolazione e il work-up, 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'ampia base di conoscenze sui processi di estrazione a 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, come ad esempio caffè, zafferano, uva (vino), quercia, foglie di tè, lavanda, menta, stevia, peperoncino, vaniglia, cacao, foglie di bolduse molti altri.
I processi di estrazione a ultrasuoni possono essere eseguiti con quasi tutti i solventi, come acqua, alcol, etanolo acquoso, glicerina, oli, isopropanolo, esano, benzene, ecc.
Per la produzione di aromi, fragranze e componenti attivi, che saranno utilizzati come ingredienti negli alimenti. & bevande, farmaceutici, cosmetici e profumi, l'uso di solventi ecologici e non pericolosi come l'acqua e l'alcol rappresenta un grande vantaggio.

Forme di estrazione a ultrasuoni:

• Sonicazione
• Termo-sonorizzazione
• Mano-Sonorizzazione
• Termo-mano-sonorizzazione
• Soxhlet a ultrasuoni (Sono-Soxhet)
• Estrazione supercritica a ultrasuoni

Il metodo a 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 verde a ultrasuoni rappresenta un grande vantaggio per la sicurezza dei prodotti.

Emulsioni aromatiche trasparenti

Le emulsioni sono un additivo comune per funzionalizzare alimenti e bevande in termini di sapore, valore nutrizionale e stabilità. Soprattutto nella formulazione delle bevande, la limpidezza 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 chiari, ciò significa che l'additivo dell'emulsione non deve interferire con l'obiettivo finale di qualità. Di conseguenza, un'emulsione chiara è più facile da lavorare. Grazie alle loro dimensioni, le nanoemulsioni sono trasparenti e traslucide (almeno a occhio nudo). Grazie alla loro elevata stabilità cinetica, alla bassa viscosità, all'elevata trasparenza e all'alta stabilità contro la sedimentazione, la cremazione, la coalescenza e la flocculazione, sono ampiamente utilizzate come ingredienti.
Maggiore è la dimensione delle gocce/particelle, maggiore è l'opacità del prodotto finale. Per la formulazione di bevande chiare, l'uso di un'emulsione chiara con nano-gocce dà i migliori risultati. L'emulsione a ultrasuoni consente di produrre emulsioni W/O, O/W, emulsioni inverse, nonché emulsioni doppie o multiple W/O/W con gocce di dimensioni nanometriche (le cosiddette miniemulsioni, nanoemulsioni, emulsioni ultrafini o emulsioni submicroniche). La dimensione delle gocce può essere regolata e controllata dai parametri del processo a ultrasuoni. I sonicatori Hielscher sono controllabili con precisione per ottenere risultati di processo ottimali e riproducibili.

Con il MultiPhaseCavitator, Hielscher ha sviluppato un inserto a cella di flusso unico per migliorare ulteriormente l'emulsione a ultrasuoni.
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Incapsulamento degli aromi con gli ultrasuoni

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. Con la sonicazione, i liposomi possono essere formati mediante emulsione di una sospensione lipidica/acqua o mediante sonicazione di vescicole multilamellari (MLV). Con il processo di emulsione a ultrasuoni, i bilayer lipidici vengono rotti in fratture più piccole, in modo che questi pezzi si creino 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:

Estrazione supercritica a ultrasuoni

L'estrazione con fluidi supercritici e CO2 supercritica è una delle tecniche di estrazione più importanti per la produzione di aromi e profumi.
L'anidride carbonica supercritica è un solvente selettivo con densità regolabile. La sua selettività e il suo potere solvente dipendono dalla densità variabile che può essere influenzata dalla pressione e dalla temperatura.
Combinando l'estrazione supercritica con la sonicazione, è possibile utilizzare solventi di grado alimentare come l'alcol o l'acqua, ottenendo comunque alti tassi di estrazione e rese elevate.
Utilizzate il modulo sottostante per ottenere maggiori informazioni sui nostri sistemi di estrazione a ultrasuoni e sulle loro applicazioni!

Nel video qui sotto potete vedere un confronto tra l'estrazione a ultrasuoni e la macerazione convenzionale di foglie fresche di piantaggine in acqua. La sonicazione non solo produce una piantaggine potente in pochi secondi, ma anche il colore dell'estratto indica una differenza di qualità. Mentre l'estratto a ultrasuoni ha un colore verde intenso, l'estratto macerato per 20 giorni ha un colore marroncino che indica una degradazione ossidativa dei composti bioattivi.
 

 

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