Turboextraktioun vu Kanéil mat Ultraschall

Déi traditionell Kanéilextraktioun ass zäitopwänneg a relativ ineffizient. D’Ultraschallextraktioun ass eng einfach, awer héicheffizient Technik fir d’Prozessintensivéierung, déi d’Extraktiounszäit op e puer Stonne reduzéiert a gläichzäiteg de Rendement un äthereschem Kanéilueleg erhéicht.

Verbessert Kanéilextraktioun mat Ultraschall

Déi traditionell Extraktioun vun äthereschem Kanéilueleg erfollegt duerch Dampdestillatioun vu Kanéilschuel a Kanéilblieder. Déi traditionell Dampdestillatioun ass ganz lues an zäitopwänneg. Wat de gewënschte Rendement u Kanéilueleg méi héich ass, wat d’Dampdestillatioun méi laang dauert. Dat bedeit, datt d’Dampdestillatioun vun engem Kessel mat Kanéilblieder bis zu 12 Stonnen dauere kann, wärend d’Dampdestillatioun vu Kanéilschuel méi wéi 24 Stonnen dauere kann. D’Ultraschallextraktioun brécht d’Zellstrukture vun der Kanéilschuel an de Kanéilblieder op, soudatt de Kanéilueleg séier a vollstänneg fräigesat gëtt. D’Ultraschallextraktioun beschleunegt d’Dampdestillatioun däitlech, verkierzt d’Veraarbechtungszäit vun engem ganzen Dag op e puer Stonnen an erhéicht dobäi de Rendement un äthereschem Kanéilueleg.
D’Ultraschallextraktioun setzt de ganze Spektrum vun aromatesche Kanéilverbindunge fräi, dorënner Zimtaldehyd, Linalool, Eugenol an Zimtsaier. Datt en Extrakt mam ganze Spektrum u qualitativ héichwäertege Verbindunge vum äthereschen Ueleg entsteet, ass de Grond fir déi iwwerleeë Qualitéit vun de mat Ultraschall extrahéierte Kanéilueleger. Besonnesch den Zimtaldehyd, déi organesch Haaptverbindung, gëtt dem Kanéil säi charakteristesche Goût a Geroch. Well d’Ultraschallbehandlung eng netthermesch Behandlung ass, ginn d’Verbindunge vum äthereschen Ueleg virum thermeschen Ofbau geschützt. Dofir produzéiert d’Ultraschallextraktioun ätheresch Ueleger mat intensivem Aroma, déi den héchste Qualitéitsstandarden entspriechen.
D’Ultraschallextraktioun kann op Kanéilschuel a Kanéilblieder ugewannt ginn. Kanéilbliederueleg huet e méi staarke Geroch wéi Kanéilschuelenueleg. Kanéilblieder enthalen héich Quantitéiten un Eugenol.

Firwat d’Ultraschallextraktioun der Dampdestillatioun iwwerleeën ass

Fir ätheresch Ueleger aus Zimt duerch Dampsdestillatioun ze produzéieren, mussen déi ätheresch Ueleger fir d’éischt aus der Planzematrix (d. h. de Planzenzellen an den Zimtblieder oder an der Zimtschuel) fräigesat ginn. Bei der Dampsdestillatioun gëtt d’Planzematerial vum Zimt bis zu 24 Stonnen a Kessele gekacht. Hëtzt eleng ass relativ ineffizient, fir d’Zellstrukturen opzebriechen an déi agespaart ätheresch Ueleger fräizesetzen. Am Allgemenge setzt d’Kachen déi agespaart ätheresch Ueleger net komplett fräi, a méi grouss Quantitéite vu Reschtueleger gi verschwent, well se net extrahéiert goufen. Nom Extraktiounsprozess duerch Hëtzt fënnt d’Dampsdestillatioun statt. Dofir gëtt eng Mëschung aus zwou Flëssegkeeten, déi sech net matenee vermëschen (d. h. äthereschen Ueleg a Waasser), gekacht. D’Mëschung fänkt u mat kachen, wann hire kombinéierten Dampdrock 760 mm Hg entsprécht. De Kachpunkt vun enger Mëschung aus Waasser an äthereschem Ueleg ass also méi niddreg wéi de Kachpunkt vun all eenzeler Komponent. Déi traditionell Hydrodestillatioun huet grouss Nodeeler: De laange Kach- an Dampbehandlungsprozess verbraucht ganz vill Zäit an Energie.
D’Ultraschallextraktioun funktionéiert duerch akustesch Kavitatioun. Akustesch Kavitatioun entsteet, wa leeschtungsstaark Ultraschallwellen an eng Flëssegkeet agekoppelt ginn (z. B. an eng Suspensioun aus Planzematerial an engem Léisungsmëttel oder a Waasser). D’Ultraschallwelle breede sech duerch d’Flëssegkeet aus a verursaachen ofwiesselnd Héichdrock- / Nidderdrockzyklen. Wärend den Nidderdrockzyklen entstinn extrem kleng Vakuumblosen (sougenannt Kavitatiounsblosen), déi iwwer e puer Drockzyklen ewech wuessen. Bei enger bestëmmter Gréisst, wann d’Blose keng weider Energie méi ophuele kënnen, implodéiere se hefteg wärend engem Héichdrockzyklus. D’Implosioun vun de Blose charakteriséiert sech duerch intensiv Kavitatiounskräften, dorënner Mikroturbulenzen a Flëssegkeetsstréim mat Vitessë vu bis zu 100m/s. Dës duerch Kavitatioun verursaacht Schéiereffekter sinn och als sonomechanesch Effekter bekannt. D’Ultraschallextraktioun vu bioaktive Molekülle gëtt haaptsächlech duerch sonomechanesch Effekter verursaacht: D’Beweegung an d’Turbulenze briechen Zellen op a fërderen de Stofftransport. Dat bedeit, datt déi bioaktiv Moleküllen, wéi ätheresch Ueleger, Polyphenoler, Terpenen a Cannabinoiden, aus der Planzenzellmatrix an d’Léisungsmëttel fräigesat ginn.
De Virdeel vun der Ultraschallextraktioun géintiwwer der traditioneller Method vum Kachen a vun der Dampsdestillatioun ass déi vergläichsweis méi héich Extraktioun vun äthereschen Ueleger an aneren organesche Verbindungen an enger däitlech méi kuerzer Zäit. Déi méi héich Extraktiounsrendementer verhënneren d’Verschwendung vu Réimaterial a maachen d’Extraktioun méi rentabel. D’Zäit- an d’Energieerspuernisser, déi duerch d’Ultraschallextraktioun erreecht ginn, si bedeitend. Als net-thermesch Method verhënnert d’Ultraschallextraktioun den duerch Hëtzt verursaachten Ofbau vun den temperaturempfindleche Verbindungen.
Déi mëll Temperaturen an déi kuerz Veraarbechtungszäit si grouss Virdeeler vun der Ultraschallextraktioun, well eng thermesch Zersetzung vun den natierlechen Extrakter verhënnert gëtt. Dat mécht d’Ultraschallextraktioun héich effizient, an dofir liwwert d’Ultraschallbehandlung ätheresch Ueleger vu méi héijer Qualitéit.

Fallstudien iwwer d’Ultraschallextraktioun vu Zimt

D’Fuerschung an d’Industrie setzen d’Ultraschallextraktioun schonn an, fir héichwäerteg ätheresch Ueleger aus ville Planzematerialien, dorënner Zimtblieder an Zimtschuel, ze produzéieren.

Ultraschallhydrodestillatioun vu Zimt

Chen et al. (2020) hunn déi duerch Ultraschall gefërdert Hydrodestillatioun ënnersicht a sinn zum Schluss komm, datt d’Ultraschallbehandlung den Destillatiounsprozess däitlech verbessert huet. D’Ultraschall-Waasserdampdestillatioun huet méi héich Ausbeuten u Zimtueleg bei enger drastesch verkierzter Extraktiounszäit geliwwert. Mat enger GC-MS-Analys hu si gewisen, datt déi ultraschallënnerstëtzt Hydrodestillatioun am Verglach mat der traditioneller Hydrodestillatioun méi wäertvollen äthereschen Ueleg mat engem héijen Undeel un der Haaptverbindung trans-Zimtaldehyd geliwwert huet. Eng Rasterelektronemikroopnam (SEM) huet d’Effizienz vun der Ultraschallbehandlung fir d’Extraktioun vu Zimtueleg bestätegt. Zousätzlech weist d’Analys vum Stroumverbrauch a vun den CO2-Emissiounen, datt den ultraschallënnerstëtzten Hydrodestillatiounsprozess déi méi ekonomesch an ëmweltfrëndlech Approche ass. Dofir faasse Chen et al. zesummen, datt déi ultraschallënnerstëtzt Hydrodestillatioun eng effizient an ëmweltfrëndlech Technologie fir d’Extraktioun vun äthereschem Zimtueleg ass, déi d’Quantitéit an d’Qualitéit vun den Zimtueleger verbessere kann.

Ultraschallextraktioun vu Zimt mat déif eutektesche Léisungsmëttelen

Et gouf gewisen, datt d’Ultraschallextraktioun mat déif eutektesche Léisungsmëttelen eng iwwerleeën Technik ass, fir héich Ausbeuten un trans-Zimtaldehyd a Kumarin aus Zimtrann ze extrahéieren.
D’Method huet ënner optimale Bedéngunge méi héich Gehalter un trans-Zimtaldehyd a Kumarin geliwwert wéi déi, déi mat konventionelle Methoden (Réckflossextraktioun, Soxhlet-Extraktioun a Mazeratioun) mat organesche Léisungsmëttelen (96% Ethanol) erreecht goufen. Als optimal Bedéngunge fir d’Ultraschallextraktioun mat natierlechen déif eutektesche Léisungsmëttele goufe Cholinchlorid-Zitrounesaier (ChCl-CA) mat engem Zousaz vu 40% Waasser an enger Extraktiounszäit vun 30 Minutten ermëttelt, fir trans-Zimtaldehyd (9,24 ± 0,01 mg/g) a Kumarin (11,6 ± 0,11 mg/g) aus Zimtrann (C. burmannii Blume) ze extrahéieren. Weider Ënnersichunge sollten duerchgefouert ginn, fir d’pharmakologesch Aktivitéit vum trans-Zimtaldehyd a vum Kumarin aus Zimtrann ze erfuerschen. (vgl. Aryati et al. 2020)

D’Uewerflächenopnam vun Zimtrann mat Rasterelektronemikroskopie bei 1000x Vergréisserung; gedréchente Polver (a); no der Mazeratiounsextraktioun (b); no der Réckflossextraktioun (c); no der Soxhlet-Extraktioun (d); no der Extraktioun mat NADES-UAE ChCl-CA (e).
Etüd a Bild vun Aryati et al. 2020

Héichleeschtungs-Ultraschallextrakteren

D’Ultraschallextraktioun ass eng zouverlässeg Veraarbechtungstechnologie, déi d’Produktioun vun héichwäertegen äthereschen Ueleger erliichtert a beschleunegt. De Portfolio vun Hielscher Ultrasonics deckt déi ganz Gamme vu kompakten Ultraschallapparater fir de Laboratoire bis zu industriellen Extraktiounssystemer of. Doduerch kënne mir bei Hielscher Iech deen Ultraschallapparat ubidden, deen am beschte fir Är geplangte Prozesskapazitéit gëeegent ass. Eist Personal mat laangjäreger Erfarung ënnerstëtzt Iech vu Machbarkeetstester a Prozessoptiméierung bis zur Installatioun vun Ärem Ultraschallsystem op der definitiver Produktiounsskala.
De klenge Plazbedarf vun eisen Ultraschallextrakteren an hir villfälteg Installatiounsméiglechkeete maachen et méiglech, se och a Veraarbechtungsanlagen mat wéineg Plaz anzesetzen. Ultraschallprozessoren si weltwäit a Produktiounsanlage fir Liewensmëttel, Pharmazeutika an Nahrungsergänzungsmëttelen installéiert.

Hielscher Ultrasonics – Raffinéiert Extraktiounsausrüstung

De Produktportfolio vun Hielscher Ultrasonics deckt déi ganz Gamme vun Héichleeschtungs-Ultraschallextraktere fir kleng bis grouss Skalen of. Zousätzlech Accessoiren erlaben et, déi Ultraschallapparatkonfiguratioun, déi am beschte fir Ären Extraktiounsprozess gëeegent ass, einfach zesummenzestellen. Déi optimal Ultraschallkonfiguratioun hänkt vun der geplangter Kapazitéit, dem Volumen, dem Réimaterial, dem Chargen- oder Inline-Prozess an dem Zäitplang of.

Chargen an Inline

Hielscher Ultraschallapparater kënne fir chargëweis a kontinuéierlech Duerchflossveraarbechtung benotzt ginn. D’chargëweis Ultraschallveraarbechtung ass ideal fir Prozesstester, Optimiséierung a kleng bis mëttelgrouss Produktioun. Fir grouss Volume vu Planzematerial (z. B. Kanéilblieder a Kanéilschuel) ze veraarbechten, kéint d’Inline-Veraarbechtung méi avantagéis sinn. Wärend d’chargëweis Veraarbechtung nëmmen eng ganz einfach Opstellung erfuerdert, ass se méi zäit- an aarbechtsintensiv. E kontinuéierlechen Inline-Extraktiounsprozess erfuerdert eng sophistikéiert Opstellung – déi aus enger Pompel, Schläich oder Réier a Behältere besteet –, ass awer méi effizient, méi séier an erfuerdert däitlech manner Aarbecht. Hielscher Ultrasonics huet déi am beschte gëeegent Extraktiounsopstellung fir Ären Extraktiounsvolumen an Är Prozessziler.

Ultraschallextraktere fir all Produktiounskapazitéit

D’Produktpalette vun Hielscher Ultrasonics deckt de ganze Spektrum vun Ultraschallprozessoren of, vu kompakten Ultraschallapparater fir de Labo iwwer Dësch- a Pilotanlage bis zu vollindustriellen Ultraschallprozessoren, déi Camionsluedunge pro Stonn veraarbechte kënnen. Déi komplett Produktpalette erlaabt eis, Iech deen am beschte gëeegenten Ultraschallextrakter fir Äert Réimaterial, Är Prozesskapazitéit an Är Produktiounsziler unzebidden.
Ultraschall-Dëschanlage sinn ideal fir Machbarkeetstester a Prozessoptimiséierung. Eng linear Moossstabsvergréisserung op Basis vun etabléierte Prozessparameter mécht et ganz einfach, d’Veraarbechtungskapazitéite vu méi klenge Chargë bis zur voll kommerzieller Produktioun ze erhéijen. D’Moossstabsvergréisserung kann entweder duerch d’Installatioun vun enger méi leeschtungsstaarker Ultraschallextraktiounseenheet oder duerch d’parallel Zesummeschalte vu verschiddenen Ultraschallapparater gemaach ginn. Mam UIP16000 bitt Hielscher de leeschtungsstäerksten Ultraschallextrakter weltwäit un.

Prezise steierbar Amplitudë fir optimal Resultater

All Hielscher Ultraschallapparater si prezis steierbar an domat zouverlässeg Aarbechtsapparater an der Produktioun. D’Amplitud ass ee vun den entscheedende Prozessparameter, déi d’Effizienz an d’Wierksamkeet vun der Ultraschallextraktioun vun äthereschen Ueleger aus Kanéil beaflossen.
All Prozessore vun Hielscher Ultrasonics erlaben eng prezis Astellung vun der Amplitud. Sonotroden an Amplitudeverstäerker sinn Accessoiren, déi et erlaben, d’Amplitud an engem nach méi breede Beräich ze veränneren. Hielscher seng industriell Ultraschallprozessoren kënne ganz héich Amplitudë liwweren an déi néideg Ultraschallintensitéit fir usprochsvoll Uwendungen erbréngen. Amplitudë vu bis zu 200µm kënnen ouni Weideres kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn.
Prezis Amplitudenastellungen an déi permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameter iwwer intelligent Software ginn Iech d’Méiglechkeet, Är Kanéilblieder a Kanéilschuel ënner deene wierksamsten Ultraschallbedéngungen ze behandelen. Optimal Ultraschallbehandlung fir déi bescht Extraktiounsresultater!
D’Robustheet vun Hielscher senger Ultraschallausrüstung erlaabt e 24/7-Betrib ënner staarker Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld. Dat mécht Hielscher seng Ultraschallausrüstung zu engem zouverlässegen Aarbechtsgeschier, dat Är Extraktiounsufuerderungen erfëllt.

Einfach Tester ouni Risiko

Ultraschallprozesser kënne komplett linear op e méi grousse Moossstab iwwerdroe ginn. Dat bedeit, datt all Resultat, dat Dir mat engem Ultraschallapparat fir de Labo oder engem Dëschapparat erreecht hutt, mat genee deene selwechte Prozessparameter op e méi grousse Moossstab mat genee deem selwechte Resultat iwwerdroe ka ginn. Dat mécht d’Ultraschallbehandlung ideal fir Machbarkeetstester ouni Risiko, Prozessoptimiséierung an déi uschléissend Ëmsetzung an der kommerzieller Produktioun. Kontaktéiert eis, fir ze gewuer ze ginn, wéi d’Ultraschallbehandlung Är Produktioun vu Kanéilextrakt erhéije kann.

Héchst Qualitéit – An Däitschland entwéckelt a fabrizéiert

Als Entreprise a Familljebesëtz an ënner Familljeféierung leet Hielscher bei sengen Ultraschallprozessoren déi héchst Qualitéitsstandarden un. All Ultraschallapparater ginn an eisem Haaptsëtz zu Teltow bei Berlin an Däitschland entwéckelt, fabrizéiert a grëndlech getest. D’Robustheet an d’Zouverlässegkeet vun Hielscher senger Ultraschallausrüstung maachen se zu engem zouverlässegen Aarbechtsgeschier an Ärer Produktioun. De 24/7-Betrib ënner voller Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng natierlech Eegenschaft vun Hielscher senge leeschtungsstaarke Mëscher.

D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater: