Ultraschall Vanille Extraktioun – Eng net thermesch Method
- Vanilleextrakt ass eng Aromaléisung extrahéiert aus Vanillestécker an enger Léisung vun Ethanol a Waasser.
- Fir héichqualitativ Vanillin als Aroma, Aroma a Gerochkomponent ze produzéieren, ass eng effizient, awer mëll Extraktiounstechnik erfuerderlech fir Zersetzung ze vermeiden.
- Ultrasonic Extraktioun ass eng mëll mechanesch Extraktiounsmethod, déi héich Ausbezuele vu Vanillin an enger ganz kuerzer Extraktiounszäit gëtt.
High-Performance Ultrasonics fir héichqualitativ Vanillinextrakter
Als zweet deierste Gewierz nom Safran, erfuerdert d'Vanilleproduktioun eng effizient Extraktiounsmethod, déi d'Degradatioun vun de wäertvollen äthereschen Ueleger verhënnert. Ultrasonic Extraktioun ass bekannt an etabléiert als mëll, net-thermesch, awer héich effizient Method fir bioaktiv Verbindungen aus Planzmaterial ze befreien. Ultrasonic Extraktioun baséiert op dem Phänomen vun der akustescher Kavitatioun, wat eng reng mechanesch Behandlung ass. Dëst mécht d'Sonicatioun déi bevorzugt Method fir d'Isolatioun vu sensiblen bioaktiven Verbindungen wéi Aromaverbindungen an äthereschen Ueleger, zB Vanillin, Polyphenole oder Antioxidantien aus Botaneschen.
Virdeeler vun Ultraschall Vanille Extraktioun
- Superior Ausbezuele
- Héich-Vitesse Extraktioun – bannent Minutten
- Héich Qualitéit Extrakten – mëll, Net-thermesch
- Gréng Léisungsmëttel (zB Waasser / Ethanol)
- Käschten-effikass
- Einfach a sécher Operatioun
- Niddereg Investitioun an Operatiounskäschten
- 24/7 Operatioun ënner schwéier-Pflicht
- Gréng, ëmweltfrëndlech Method
Ultraschall Vanille Extraktioun – am Batch oder Kontinuéierleche Flow Modus
Batch: Ultrasonic Extraktiounsprozesser kënnen als einfache Batchprozesser oder als Inline-Behandlung operéiert ginn, wou de Medium kontinuéierlech duerch en Ultraschall-Flow-Through-Reaktor gefüttert gëtt.
Batchveraarbechtung ass eng einfach Prozedur, wou d'Extraktioun vill duerch Lot gemaach gëtt. Hielscher Ultrasonics bitt Ultraschallprozessoren fir kleng bis grouss Chargen, dh 1L bis 120L.
Fir Veraarbechtung Chargen vun 5 ze 10L, Mir recommandéieren der UP 400 St (400W, Video ënnert) mat sonotrode S24d22L2D.
Fir d'Veraarbechtung vu Chargen vun ca. 120L, Mir recommandéieren der UIP2000hdT (2kW, pic. riets Kolonn um erop) mat sonotrode RS4d40L4.

Sonicator UIP2000hdT fir botanesch Extraktioun an enger 120L Batch

Ultraschall Extraktioun vu Botanik mat Ultraschaller UP400St
Fir e Volume vun ca. 8L / min., Mir recommandéieren der UIP4000hdT (4kW, pic. riets) mat sonotrode RS4d40L3 an pressurizable Flux-Zell FC130L4-3G0
Fallstudie vun Ultraschall Vanille Extraktioun
Jadhav et al. (2009) verglach Ultraschall-assistéiert Extraktioun (UAE) an Soxhlet Extraktioun. D'Fuerschung huet bestätegt datt d'Ultraschallextraktioun d'Verëffentlechung vu Vanillin wesentlech verstäerkt am Verglach mat der Soxhlet Extraktioun. D'Soxhlet Behandlung erfuerdert Operatiounstemperatur vun 95 ° C, Léisungsmëttel: Solute Verhältnis vu 66,67 ml / g an eng Extraktiounszäit vun 8 Stonnen huet zu enger Verëffentlechung ca. 180 ppm Vanillin. Ultraschall-assistéiert Extraktioun (UAE) erfuerdert nëmmen 1 Stonn fir ca. 140ppm Vanillin mat dem selwechte Léisungsmëttel: Solute Verhältnis bei Raumtemperatur.
Rasoamandrary et al. (2013) verglach d'Effizienz vun der Vanillin-Extraktioun mat engem 100W Sonde-Typ Ultraschall (zB UP100H), en Ultraschallbad, an e waarme Waasserbad. D'Fuerscher hunn ofgeschloss datt de Sonde-Typ Ultraschall e mächtegt Extraktiounsinstrument ass wéinst senger héijer Intensitéit Ultraschall. Dofir huet de Sonde-Typ Ultrasonicator d'alternativ Extraktiounsmethoden iwwerpréift andeems se ähnlech / oder méi héich Ausbezuele vu Vanillin extrahéiert ginn an enger wesentlech méi kuerzer Extraktiounszäit a manner Léisungsmëttel (dh Ethanol) Konsum.
De Verglach vun den dräi Extraktiounsmethoden – Ultraschallsonde, Ultraschallbad, waarmt Waasserbad Extraktioun – huet gewisen datt d'Vanillin Extraktioun am effizientsten war fir Sonde-Sonicatioun mat 40% Ethanol (v / v) bei Ëmfeldtemperatur vun 30 ° C an enger Extraktiounszäit vun 1hr. D'Waasserbad Extraktioun erfuerdert eng 50% Ethanol (v/v) Konzentratioun bei 56 ° C fir 15 Stonnen.

UIP4000hdT – 4kW Ultraschall Extraktor fir kontinuéierlech Inline Behandlung.
Ultrasonic Ausrüstung fir High Performance Extraktioun
Hielscher Ultrasonics ass spezialiséiert op d'Fabrikatioun vun héich performante Ultraschallprozessoren fir d'Produktioun vu qualitativ héichwäerteg Extrakten aus Botaneschen.
Dem Hielscher säi breet Produktportfolio rangéiert vu klenge, mächtege Labo Ultraschaller bis robust Bench-Top a voll industriell Systemer, déi héich Intensitéit Ultraschall liwweren fir effizient Extraktioun an Isolatioun vu bioaktive Substanzen (z. quercetin, koffein, curcumin, terpenen etc.). All Ultrasonic Apparater aus 200 Watt zu 16.000 Watt Feature e faarwege Display fir digital Kontroll, eng integréiert SD Kaart fir automatesch Dateopnam, Browser Fernsteierung a vill méi userfrëndlech Features. D'Sonotroden a Flowzellen (d'Deeler, déi am Kontakt mam Medium sinn) kënnen autoklavéiert ginn an einfach ze botzen. All eis Ultraschaller si fir 24/7 Operatioun gebaut, erfuerderen niddereg Ënnerhalt a si einfach a sécher ze bedreiwen.
En digitale Faarfdisplay erlaabt eng userfrëndlech Kontroll vum Ultraschall. Eis Systemer si fäeg vun niddereg bis ganz héich Amplituden ze liwweren. Fir d'Extraktioun vu Polyphenolen an aner bioaktive Verbindungen wéi Vanillin, bidde mir speziell Ultraschallsontroden (och bekannt als Ultraschallsonden oder Hunnen), déi optiméiert sinn fir d'sensibel Isolatioun vu qualitativ héichwäerteg aktive Substanzen. D'Robustitéit vun der Hielscher Ultraschallausrüstung erlaabt 24/7 Operatioun bei schwéierer Pflicht an an usprochsvollen Ëmfeld.
Déi präzis Kontroll vun den Ultraschallprozessparameter garantéiert d'Reproduktioun an d'Prozessstandardiséierung.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
---|---|---|
1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / Referenzen
- Velez Suaza, Catalina (2016): Optimiséierung vun enger analytescher Approche baséiert op High-Performance Flëssegchromatographie fir d'Charakteriséierung vun engem natierleche Vanilleextrakt. Dissertation, Universitaria Lasallista, 2016.
- Jadhav D. et al. (2009): Extraktioun vu Vanillin aus Vanillepods: Eng Vergläichsstudie vu konventionell Soxhlet an Ultraschall assistéiert Extraktioun. Journal vun Food Engineering 93, 2009: 421-426.
- Rasoamandrary N. et al. (2013): Verbesserte Extraktioun vu Vanillin 4-Hydroxy-3-Methoxybenzaldehyd aus geheelt Vanille Bounen mat Ultraschall-Assistéiert Extraktioun: E Verglach vun Ultraschall-Assistéierten a waarme Waasserbadextraktioun.
- K. Shikha Ojha, Ramón Aznar, Colm O'Donnell, Brijesh K. Tiwari (2020): Ultraschall Technologie fir d'Extraktioun vu biologesch aktive Molekülle vu Planzen, Déieren a Marine Quellen. TrAC Trends in Analytical Chemistry, Volume 122, 2020.
Fakten Worth Wëssen
Den Aarbechtsprinzip vun der Ultraschallextraktioun
D'Applikatioun vun intensiven Ultraschallwellen op e flëssege Medium féiert zu Kavitatioun. D'Phänomen vun der Kavitatioun féiert lokal zu extremen Temperaturen, Drock, Heiz- / Ofkillraten, Drockdifferenzen an héije Schéierkraaft am Medium. Wann Kavitatiounsblasen op der Uewerfläch vu Feststoffer implodéieren (wéi Partikelen, Planzenzellen, Stoffer etc.), MikroJets an interpartikulär Kollisioun generéieren Effekter wéi Surface Peeling, Erosioun a Partikelofbroch. Zousätzlech erstellt d'Implosioun vu Kavitatiounsblasen a flëssege Medien Makro-Turbulenzen a Mikro-Mëschung.

Fig. 1: Schafung vu stabilen a transiente Kavitatiounsblasen.
(a) Verschiebung, (b) transient Kavitation, (c) Stabil Kavitation, (d) Drock
[vum Santos et al. 2009]
Ultraschallbestralung vu Planzmaterial fragmentéiert d'Matrix vu Planzenzellen a verbessert d'Hydratatioun vun deemselwechten. Chemat et al (2015) schléissen datt d'Ultraschallextraktioun vu bioaktiven Verbindungen aus Botaneschen d'Resultat vu verschiddenen onofhängegen oder kombinéierte Mechanismen ass, dorënner Fragmentatioun, Erosioun, Kapillaritéit, Detexturatioun a Sonoporatioun. Dës Effekter stéieren d'Zellmauer, verbesseren d'Masstransfer andeems d'Léisungsmëttel an d'Zelle dréckt an d'Phyto-Verbindung gelueden Léisungsmëttel aussuegt, a suerge fir d'Flëssegkeetsbewegung duerch Mikro-Mëschung.

Ultrasonic Extraktioun aus Planzenzellen: de mikroskopesche transversale Sektioun (TS) weist de Mechanismus vun Aktiounen wärend der Ultraschallextraktioun aus Zellen (Vergréisserung 2000x) [Ressource: Vilkhu et al. 2011]
Ultrasonic Extraktioun erreecht eng ganz séier Isolatioun vu Verbindungen - méi wéi konventionell Extraktiounsmethoden a méi kuerzer Prozesszäit, méi héije Rendement a bei méi nidderegen Temperaturen. Als mild mechanesch Behandlung vermeit d'Ultraschall-assistéiert Extraktioun d'thermesch Degradatioun vu bioaktive Komponenten an excels am Verglach mat aner Techniken wéi konventionell Léisungsmëttelextraktioun, hydrodestillation, oder Soxhlet Extraktioun, déi bekannt sinn fir Hëtztempfindlech Molekülen ze zerstéieren. Wéinst dëse Virdeeler ass d'Ultraschallextraktioun déi bevorzugt Technik fir d'Verëffentlechung vun Temperaturempfindleche bioaktive Verbindungen aus Botaneschen.
vanillin
Vanille ass e geschätzte Goût, deen aus Orchidee vun der Gattung Vanille extrahéiert ka ginn, virun allem aus der mexikanescher Spezies, flaachblat Vanill (V. planifolia). Déi eenzegaarteg aromatiséiert Verbindunge vun der Vanille Orchidee ginn a senger Uebst fonnt, déi aus der Bestëmmung vun der Bléi resultéiert. Dës Sompods sinn ongeféier 1/3 x 6 Zoll, mat enger brong rout bis schwaarz Faarf wann se reift. Bannen vun dëse Pods ass eng ueleg Flëssegkeet voller kleng Somen. Souwuel de Pod wéi och d'Somen gi fir d'Produktioun vu Vanillin benotzt.
Och wann Vanillin déi primär Aromaverbindung an der Vanille Planz ass, enthält pure Vanilleextrakt e puer honnert zousätzlech Aromaverbindungen, déi zu sengem komplexen, déiwe Goût bäidroen.
Vanill Essenz geschitt an zwou Formen, nämlech richteg Vanillin Essenz aus dem Vanille Sompod an industriell synthetiséiert Vanillin. Real Seedpod Extrait ass eng komplex Mëschung aus e puer honnert verschidde Verbindungen. Déi chemesch Verbindung Vanillin – 4-Hydroxy-3-Methoxybenzaldehyd – ass dee wichtegste Bäitrager zum charakteristesche Goût an Aroma vun echte Vanille an ass den Haaptgeschmaachskomponent vu geheelt Vanillebounen. Nieft Vanillin kënnen aner chemesch Verbindunge wéi Acetaldehyd, Essigsäure, Furfural, Hexansäure, 4-Hydroxybenzaldehyd, Eugenol, Methylcinnamat, an Isobutyrsäure zum Vanille komplexe Aroma bäidroen.
Vanille Zorten
Bourbon Vanill oder Bourbon-Madagaskar Vanill gëtt aus V. planifolia Planzen produzéiert, déi op Indeschen Ozean Inselen wuessen wéi Madagaskar, de Comoren, a Réunion, fréier d'Île Bourbon genannt. De Begreff “Bourbon Vanille” beschreift och déi markant Vanill Aroma aus V. planifolia ofgeleet.
Mexikanesch Vanill, aus dem gebierteg V. planifolia extrahéiert, gëtt a vill manner Quantitéite produzéiert. Mexikanesch Vanill ass bekannt a vermaart als Vanill aus dem Land vu senger Hierkonft, zënter der V. planifolia Planz ass gebierteg zu Mesoamerika.
Tahitian Vanill kënnt aus Franséisch Polynesien, aus der V. tahitiensis Planz produzéiert. Genetesch Analyse weist datt dës Spezies méiglecherweis e Kultivar aus engem Hybrid vu V. planifolia a V. odorata ass.
West indesche Vanill gëtt aus V. Pompona gemaach, déi an der Karibik an Zentral- a Südamerika ugebaut ass.