Šķīdinātājus nesaturoša stevijas ekstrakcija ar ultraskaņu

Parastā saldo sastāvdaļu, piemēram, stevioglikozīdu, ekstrakcija no Stevia rebaudiana izmanto toksiskus šķīdinātājus. Lai iegūtu veselīgu, augstas kvalitātes pārtikas produktu, ir nepieciešama ekstrakcijas metode, kas nesatur šķīdinātājus. Ultraskaņas ekstrakcijas tehnika ļauj izvairīties no šķīdinātāju izmantošanas, īsā apstrādes laikā sasniedzot ļoti augstu ekstrakcijas ražu. Tādējādi ultraskaņas stevijas ekstrakcija izceļas ar izcilu efektivitāti un videi draudzīgumu.

Veselīgi ekstrakti ar ultraskaņas ekstrakciju

Domājams, ka stēvijas saldinātāji ir veselībai labvēlīgs produkts, kas izgatavots no garšaugu Stevia rebaudiana Bertoni lapām un tiek izmantots kā nulles kaloriju saldinātājs. Saldumu izraisa diterpēnu glikozīdi, kas ir aptuveni 300 reizes saldāki par saharozi.
Stēvijas rebaudiana Bertoni glikozīdu saturu veido steviosīds (5–10%), rebaudiozīds A (2–4%), rebaudiozīds C (1–2%), dulkozīds A (0,5–1%), rebaudiozīds B, rebaudiozīds D un rebaudiozīds E. Atšķirībā no citiem glikozīdiem, rebaudiana A raksturo tā rūgtums. Tāpēc rebaudiana A ir mērķtiecīgākais savienojums no stevijas lapām. Ultraskaņas ekstrakcija palīdz ekstrahēt augstas tīrības pakāpes steviosīdus un rebaudiosīdus. ultraskaņas ekstrakcija no steviolglikozīdiem var viegli veikt ūdenī un dod augstu ražu ar ļoti augstu ekstrakcijas ātrumu. Salīdzinoši zema ekstrakcijas temperatūra no 60°C līdz 80°C ir saudzīgs, lai novērstu ekstraktu noārdīšanos.

Tā kā stevija ir apstiprināta kā saldinātājs, pieprasījums pēc dabiskā cukura, bez kalorijām aizstājēja, ievērojami palielinājās. Lai nodrošinātu pieprasītos stevijas produktus, ir jāpaplašina komerciālās ražošanas jaudas. Ultraskaņa ir pierādīta metode Ekstrakcijas intensifikācija.

Ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocības:

• šķīdinātājus nesaturošs, piemēram, ūdenī
• augstākas ražas
• augsts ekstrakcijas līmenis
• laika taupīšana
• izmaksu ietaupīšana
• Drošs
• videi draudzīgs
• Partijas vai iekļautā apstrāde

Ultraskaņas stevijas ekstrakcija: pētījumu rezultāti

(2016) salīdzināja dažādas ekstrakcijas metodes steviosīdu un rebaudiosīdu ekstrakcijai. Visaugstākā steviosīda atgūšana tika iegūta, izmantojot ultraskaņas ekstrakciju ar UP400S (skatīt attēlu pa kreisi), izmantojot ūdeni kā šķīdinātāju, kas ir 3,5 reizes lielāks salīdzinājumā ar tradicionālo difūzijas metodi un 1,5 reizes lielāks nekā malti stevijas paraugi. Šajā pētījumā stēvijas lapas (6 g) tika suspendētas ūdenī (180 g) 208C temperatūrā ar cietas vielas/šķidruma attiecību 1:30 (m/m). Ultraskaņas ekstrakcija tika veikta, izmantojot ultraskaņas procesors UP400S (Hielscher GmbH, Vācija), kas darbojas ar 400 W un 24 kHz frekvenci. Eksperimentiem Carbonell-Capella pētnieku komanda noteica amplitūdu 100% apmērā ar nepārtrauktu ultraskaņas režīmu. Tika uzstādīts titāna sonotrode H22 ar diametru 22 mm un garumu 100 mm, lai ultraskaņas viļņus savienotu paraugā. Zonde tika iegremdēta maisījumā, kas satur 6 g stēvijas lapu, kas suspendētas 180 g ūdens vai etanola/ūdens (50%) šaura kakla stikla kolbā (ar tilpumu 1,000 ml). Paraugi tika iegremdēti dzesēšanas vannā, lai izvairītos no karsēšanas, ko izraisa ultraskaņas apstrāde, un temperatūra vienmēr tika turēta zemāka par 50 ° C). Kopējā īpatnējā enerģijas pievade (W_Spec, izteikts kJ/kg) tika aprēķināts, reizinot ģeneratora jaudu (400 J/s) (jauda) ar kopējo apstrādes ilgumu (sec), kas dalīts ar produkta masu (kg). Ultraskaņas enerģija bija 178 kJ/kg (t_MUMS = 80 sek.)
(sk. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) pētīja steviolglikozīdu ekstrakciju kopā ar citām funkcionālām sastāvdaļām no stēvijas lapām un secināja, ka ultraskaņas ekstrakcija ir videi draudzīga tehnoloģija, ko var izmantot funkcionālo savienojumu ekstrakcijai no stēvijas lapām ar ievērojami īsāku apstrādes laiku un zemāku enerģijas patēriņu salīdzinājumā ar parasto ekstrakciju.

(2010) pētīja kopējo ogļhidrātu ultraskaņas ekstrakciju no Stevia rebaudiana Bertoni. Lai maksimāli palielinātu kopējo ogļhidrātu ražu no Stevia rebaudiana Bertoni, kā paraugi tika izmantoti LUYU-131 tipa stevija. Atbildes virsmas metodoloģija (RSM) tika izmantota, lai optimizētu ultraskaņas ekstrakcijas stāvokli. Rezultāti liecināja, ka optimālie ekstrakcijas apstākļi bija ekstrakcijas temperatūra 68 ° C, skaņas jauda 60 W un ekstrakcijas laiks 32 min. Izmantojot ekstrakciju ar ultraskaņas palīdzību, palielināts ekstraktu iznākums ar koeficientu 1,5 pie zemāka ekstrakcijas temperatūra (68 °C) un ekstrakcijas laiks (32 min.) ir ievērojami saīsināts salīdzinājumā ar klasisko ekstrakciju. Neapstrādātu ekstraktu komponentu analīze atklāja, ka relatīvais rebaudiozīda A daudzums ultraskaņas ekstraktos palielinājās, salīdzinot ar ekstraktiem, kas iegūti klasiskajā procesā, un ultraskaņas ekstraktiem bija labāka kvalitāte.
Alupului un Lavric (2008) savā pētījumā apstiprina ultraskaņas stevijas ekstrakcijas augstāko efektivitāti, norādot, ka ultraskaņas inducētā Stevia rebaudiana steviosīda ekstrakcija uzlabo produktivitāti salīdzinājumā ar parasto mērcēšanu par divsimt reizēm un arī zemāku ārstēšanas laiku. (sal.: Alupului A., Lavric V., 2008)

Steviosīdu ultraskaņas pēcapstrāde

Ultraskaņa ir uzticama sajaukšanas metode, Sajaukšanas un Homogenizēšana, tāpēc ultraskaņu bieži izmanto galaprodukta formulēšanas un savienošanas laikā. Kad stevijas ekstrakts ir jāizšķīdina šķidrumā, ultraskaņa ir ātra un efektīva metode, lai sagatavotu viendabīgu maisījumu – neatkarīgi no viskozitātes. Ultraskaņas Izšķīdinot ļauj sagatavot ļoti piesātinātus un pat pārāk piesātinātus šķīdumus.

Ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas

Hielscher produktu klāsts palīdzēs jums nodrošināt – neatkarīgi no tā, vai vēlaties iegūt mazākus un vidējus apjomus analīzei un pētniecībai vai iegūt lielos komerciālos ražošanas apjomos. Mūsu produktu klāsts ultrasonikatoriem ietver Ultraskaņas laboratorijas ierīces, stenda sistēmas attiecībā uz R&D un eksperimentālās ražotnes, kā arī rūpnieciskā lieljaudas ultraskaņa sistēmas ar līdz pat 16 000 vati uz vienu vienību, ko var viegli sakopot un konteinerizēt. Mūsu plašā ultraskaņas izvēle Piederumi piemēram, sonotrode, plūsmas šūnas, reaktori un pastiprinātāji ļauj optimāli konfigurēt perfekti atbilstošu sistēmu mūsu klientu vajadzībām.

Ieguldījumu

Visas Hielscher ultraskaņas ierīces ir paredzētas 24/7 darbība, kas nozīmē, ka mūsu aprīkojums nodrošina ātru ieguldījumu atdevi (Roi). (2009) pētījuma laikā konstatēja, ka augstas intensitātes ultraskaņas pielietojuma ekonomiskā pamatojuma fakts ir salīdzinoši zemas izmaksas metodi nedrīkst atstāt novārtā. Turklāt ultraskaņas ekstrakcija ir pārliecinošs paņēmiens, jo tā vienkārša izmantošana un nozīmīgi Efektivitāte.