Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Kofeīna ultraskaņas ekstrakcija

Ultrasonikas izmantošana ir efektīva kofeīna un citu aktīvo savienojumu ekstrakcijas metode no kafijas. Jaudīgi ultraskaņas ierīces palīdz ekstrakcijas procesā, vienlaikus maksimizējot ražu un saīsinot apstrādes laiku.
Kafija – pagatavotas no grauzdētas kafijas pupiņām – ir ļoti populārs dzēriens, kas ir visā pasaulē patērē. Papildus tās vitalizing ietekme, ja to patērē kā stimulējošs dzēriens, savienojumi kafijas ir interese par pārtikas, farmācijas (piemēram, sāpju mazināšanas) un Kosmētikas rūpniecība izmantot kā vērtīgas piedevas dažādos produktos. Tas īpaši attiecas uz kofeīnu (1, 3, 7-trimetilksantīns) un antioksidantiem, kas ir pazīstama ar savu pozitīvo ietekmi uz cilvēka veselību. Kafija satur, cita starpā, fenola diterpenes, piemēram, cafestol un kahweol, un askorbīnskābes, kas ir pazīstama ar savu astaxanthin antioksidatīvā aktivitāti. Epidemioloģiskie pētījumi liecina, ka kafijas sastāvdaļām var būt profilaktiska ietekme uz vairākām hroniskām slimībām, tai skaitā 2. tipa cukura diabētu, Alcheimera slimību, Parkinsona slimību un aknu slimībām, piemēram, cirozi un hepatocelulāro Karcinoma.
Ultrasonics ir labi zināms un pierādīts instruments, lai daudz dažādu lietojumu dažādās nozarēs. Ļoti veiksmīgs pieteikums ir ultraskaņas Ekstrakcija. Tādējādi ultraskaņas kavitāciju ietekme uz šūnu materiāla izraisa šūnu traucējumus un atbrīvošanu intracelulāro jautājumu.
Ar ultraskaņu, kofeīns un citi kafijas savienojumi var būt ļoti efektīvi ekstrahē.

Kofeīna ķīmiskā struktūra

Lieljaudas ultraskaņa

Lai nodrošinātu daudz vieglāku izpratni par ekstrakciju, kas palīdz ultraskaņas procesā, ir jāizskaidro ultraskaņas iedarbība šķidrumos.
Ultraskaņas – ieviesti šķidrumos – izraisa vietēja rakstura ļoti ārkārtējas sekas. Kad sonicating šķidrumus ar augstu intensitāti, skaņas viļņi, kas izplatīt vērā šķidro plašsaziņas līdzekļu rezultātā pārmaiņus augsta spiediena (kompresijas) un zema spiediena (rarefaction) cikli, ar likmēm, atkarībā no frekvences. Zema spiediena cikla laikā augstas intensitātes ultraskaņas viļņi rada nelielus vakuuma burbuļus vai tukšumu šķidrumā. Kad burbuļi sasniegt tilpumu, kurā tie vairs nevar absorbēt enerģiju, tie sabrukt spēcīgi augsta spiediena ciklā. Šo parādību dēvē kavitācija. Sabrukums ļoti augsta temperatūra (apm. 5, 000K) un spiedieni (apm. 2, 000atm) tiek sasniegta uz vietas. No kavitāciju burbuļa sabrukums arī izraisa šķidro strūklu līdz 280M/s ātrumu. [Suslick 1998] Ar šo ārkārtējo spēku sonolīze notiek, šūnu sieniņas tiek pārtrauktas, un intracelulārs materiāls tiek ekstrahēts.

Ultrasonically kavitācija generated par raga UIP1500hd-a 1.5 kW ultraskaņas ierīci. Labākai redzamībai šķidrums ir izgaismots ar zilu gaismu no stikla kolonnas apakšas.

Ultraskaņas kavitācija šķidrā

Ultraskaņas palīdz ieguve ir lēts, vienkāršs un efektīvs alternatīva, salīdzinot ar tradicionālajām ekstrakcijas tehniku. Galvenās priekšrocības ultraskaņas ar cieto-šķidrums ekstrakcija ietver pieaugumu ieguves ražu un ātrāku kinētiku. Ultraskaņas ekstrakcija ir bieži izmantota tehnika augu materiālu ieguvei, izmantojot šķidros šķīdinātājus, un ir pierādīta ātrai un pilnīgāka ekstrakcijas procesā salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm, jo virsmas laukums starp cieto un šķidruma fāze ir ievērojami lielāka šūnu traucējumu un daļiņu dispersijas dēļ.
Izmantojot ultraskaņu arī darba temperatūru var samazināt, ļaujot ekstrahējot temperatūras jutīgas sastāvdaļas. Salīdzinot ar citām jaunām ekstrakcijas metodēm, piemēram, mikroviļņu palīdzību ekstrakciju, ultraskaņas aparāts ir lētāks un tā darbība ir vienkāršāka. Turklāt ultrasoniski atbalstīto ekstrakciju var izmantot ar jebkuru šķīdinātāju, piemēram, Soksletu ekstrahēšanu, dažādu dabisko savienojumu ekstrahēšanu. [Wang et al. 2006] Ja nepieciešams, ir pieejamas sprādziendrošas sistēmas rūpniecisko procesu jaudām.
Ievērojama ultrasonikas priekšrocība ir ietekme uz svarīgākajiem apstrādes parametriem: amplitūda, laiks, temperatūra, spiediens un viskozitāte. Tādējādi ekstrakcijas procesu var optimizēt, lai nodrošinātu, ka ekstraktu struktūra nekļūst bojāta.

Kafijas savienojumu ultraskaņas ekstrakcija

Ekstrakciju, kas palīdz ultraskaņā, ir kopēja metode, ko izmanto, lai izolētu bioloģiski aktīvas vielas no augu materiāla [Dong et al. 2010]. Attiecībā uz kafijas pupiņām, kofeīns un antioksidants fenola savienojumi varētu būt visvērtīgākie savienojumi ieguvei sakarā ar to plašo lietojumu Pharma un pārtikas rūpniecībā. Bet arī flavonoīdus, hlorgēno skābi un protocatechuic skābi ekstrakti, ko izmanto kā piedevas.
Izmantojot tradicionālās ekstrakcijas metodes, piemēram, šķidruma-šķidruma ekstrakciju šķīdinātājos, parasti ekstrakcijas efektivitāte palielinās līdz ar pieaugošo ekstrakcijas temperatūru. Tas bieži izraisa bojājumu un kvalitātes ekstrakta zudumu, jo temperatūra ietekmē fenola savienojumu stabilitāti.
Ar ultraskaņu, izmantojot ultraskaņas palīdzību, ir pierādīta efektīva un laikietilpīga ekstrakcijas metode. Ļoti jaudīgie ultraskaņas spēki nodrošina nepieciešamo enerģiju ekstrakcijai, tāpēc ir nepieciešami mazāki vai pat nekādi šķīdinātāji. Temperatūru var labi kontrolēt, kā apstrādāt ultraskaņu partijas vai plūsmas šūnu reaktoru var efektīvi dzesēt (vai silda, ja nepieciešams). Ekstrakcijas procesos ar šķīdinātājiem Hielscher Ultrasonics nodrošina ATEX un FM sertificētas sprādziendrošas ultraskaņas sistēmas.
Pateicoties ultraskaņas intensīvām ekstrakcijas spēkiem, arī jau izlietotā kafijas zeme (kafijas atkritumi) joprojām ir izejviela, kas bagāta ar ekstrahējamiem savienojumiem. Tā kā kafijas atkritumu materiāls ir lēts un pieejams lielā apmērā, tā ir ideāla izejviela atlikušo aktīvo savienojumu ekstrakcijai. Lai gan kofeīna saturs un citas sastāvdaļas kafijas atkritumos ir zemāka nekā neizmantoto kafijas pulveri, joprojām liels daudzums saglabājas un ir ekstrahējams. Lai atbrīvotu šos savienojumus no kafijas zemes, pilnīga ietekme uz pārstrādes parametriem kļūst īpaši nozīmīgs. Augstas jaudas Ultraskaņa spēj iegūt lielu daudzumu aktīvā savienojuma īsā apstrādes laikā.

Ultrasonication ir veiksmīgs paņēmiens, lai iegūtu aktīvo savienojumi, aromāti un citas intracelulāras sastāvdaļas no augu šūnām.

Ultraskaņas inline procesors UIP1500hd

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Kofeīna ekstrakcija

Kofeīnu var pieprasīt visvairāk patērētā stimulantu. Tā kā kofeīns ir ne tikai patērē dzeramā uzlietas kafiju, kofeīna ekstrakts tiek izmantots rūpniecībā, lai ārstētu citus produktus ar kofeīnu kā piedevu. Tādējādi kļūst iespējams radīt spēcīgāku kafiju vai formulēt bezalkoholiskos dzērienus (piemēram, kolu), enerģijas dzērienus vai citus pārtikas produktus (piemēram, šokolādi).
Taču kofeīnu lieto ne tikai kā piedevu Ēdiens ražošanā, tas ir arī nozīmīgs aktīvs sastāvs farmācijas jomā. Kopēja kofeīna ekstrakta lietošana ir, piemēram, piejaukums medikamentiem galvassāpju un migrēnas ārstēšanai vai pretsāpju līdzekļiem.
Lai iegūtu kofeīnu, galvenais alkaloīds kafijas, ultrasonication ir piemērota metode. Wang un viņa kolēģi [Wang et al. 2011] atklāja, ka ir nepieciešams tikai īss ekstrakcijas laiks, lai sasniegtu piesātinātu stāvokli, ja tiek izmantota ultrasonication. Tas nozīmē, ka ultraskaņa ļoti efektīvs un laika taupīšanas tehniku, lai iegūtu kofeīnu.

UP200St ar 14mm sonotrode, lai padarītu aukstu brūvēt kafijas

Aromātiskie un garšas savienojumi

Gaistošie kafijas savienojumi ir visvērtīgākā grauzdēto kafijas pupiņu frakcija un kafijas pupiņas ar savu unikālo garšu un smaržu. Šķīstošās kafijas kvalitāti var būtiski uzlabot, kafijas pulverim aromatizējot uzsūcoties kafijas eļļu.
Salīdzinoša izpēte, kas eksainē ekstrahējot fenola savienojumus no zemenēm, parādīja, ka ultraskaņas ekstrakcija izraisa mazāku phenolics degradāciju un ir daudz ātrāks ekstrakcijas process salīdzinājumā ar citām ekstrakcijas metodēm, ieskaitot ūdens un mikroviļņu atbalsta metode. [Herrera et al. 2005]
Pētījumā Wang un viņa kolēģiem [Wang et al. 2011] liecina, ka zemas frekvences, lieljaudas Ultraskaņa ir efektīvāka, lai iegūtu kafijas garšu. Īpaši attiecībā uz 4-Tridecanonu un 2-metoksi-3-Metilpirrazīnu, viņi atrada ultraskaņas ieguvi daudz vieglāku un efektīvāku tehniku, iegūstot ļoti augstu ekstrakcijas ražu. Turklāt ir pierādīts, ka temperatūra ir jākontrolē, jo kafijas aromāts komponenti ir ļoti svārstīgi augstā temperatūrā. Tās sasniedza labus rezultātus temperatūras diapazonā no 35 ~ 65 ° c relatīvi īsā ultraskaņas apstarošanas laikā.

Tējas ekstrakcija

Rezultāti, kas sasniegti ar ultrasoniski atbalstīto ekstrakciju, ir piemēroti arī tējas savienojumu ekstrakcijai (piemēram, zaļās tējas Leafs). Pētījums ar XIa et al. parādīja ievērojami augstāku saturu tējas polifenoli, aminoskābju un kofeīna ar ultraskaņas apstrādāts tējas infūzijām nekā tiem, kas iegūti ar parasto ekstrakciju. Tā rezultātā organoleptiskajā novērtējumā tiek iegūti uzlaboti rezultāti: tējas, infūzijas sensorā kvalitāte ar ultraskaņas palīdzību ekstrakciju bija labāka nekā tējas infūziju ar parasto ekstrakciju. [XIa et al. 2005]

Hielscher ultrasonicators, piemēram, UP200S (attēlā), ir ļoti veiksmīgs, lai iegūtu iekšējo šūnu jautājumu.

ultraskaņas ieguve no augiem

Secinājums

Ultrasoniski palīdz Ekstrakcija ir efektīva, laika ietaupījuma un kontrolējama metode aktīvo savienojumu iegūšanai no kafijas. Interesantākās un vērtīgs savienojumi ir kofeīns, un antioksidantiem, piemēram, fenola diterpenes (cafestol, kahweol), un askorbīnskābes. Galvenās priekšrocības ultrasonogrāfisko palīdzību ieguve balstās uz ietekmi un kontroli pār ultraskaņas ekstrakcijas parametriem.

Literatūra / Literatūras saraksts

  • CaO, Chuanhai; Wang, Li; Lin, Xiaoyang; Mamcarz, Malgorzata; Zhang, chi; Bai, GE; Nong, Jasson; Sagans, Sems; Arendash, Gary (2011): kofeīns Sinerģizes ar citu kafijas komponents, lai palielinātu plazmas GCSF: saistība ar kognitīvo ieguvumu Alcheimera pelēm. Vēstnesis Alcheimera slimības 25/2, 2011. 323-335.
  • Juane, a. Liu, Yuanbai; Liang, Zongsuo; Wang, Weiling (2010): ar ultraskaņas palīdzību ekstrahētu salvianolskābes B ekstrakciju no Salvia miltiorrhiza saknes. Ultrasonics Sonochemistry 17/1, 2010. 61-65.
  • Herrera, MC; LUQUE de Castro, MD (2005): ar ultraskaņu ekstrahē fenola savienojumu ekstrakcija no zemenēm pirms šķidras hromatogrāfiskās atdalīšanas un fotodiodes masīva ultravioletā starojuma. Vēstnesī Hromatoraphy, 1100, 2005. 1-7.
  • Higdons, Džeina V.; Frei, BALZ (2006): kafija un veselība: Review jaunāko Human Research. Kritiskā atsauksmes pārtikas zinātnes un uztura, 46/2, 2006. 101-123.
  • Mussato, Solange I.; Ballesteros, lina F.; Martins, Silvia; TEIXEIRA, José A (2011): antioksidantu fenola savienojumu ekstrakcija no izlietotās kafijas dēļ. Atdalīšanas un attīrīšanas tehnoloģija 83/2011. 173-179.
  • Sheu, Shane-Rong; Wang, Cheng-chi; Chang, Sheng-Yu; Yang, Li-Chen, Jang, Ming-Jyi; Cheng, PO-Jen (2009): ietekme ekstrakcijas ražošanas procesu uz kofeīnu koncentrācija. In: starptautiskā daudznozaru inženieru un datorzinātnieku konferences procesi 2009 Vol II, IMECS 2009, 18 marts – 20, 2009, Honkonga.
  • Suslick, K.S.: Kirk-Othmer Encyclopedia ķīmisko tehnoloģiju. 4. Ed. J. Wiley & Dēli: New York; 26, 1998. 517-541.
  • Wang, Cheng-chi; Sheu, Shane-Rong; Chou, ya-Yen; Jang, Ming-Jyi; Yang, Li-Chen (2011): romāns optimizēta enerģijas taupīšanas ekstrakcijas procesu uz kafiju. Siltumzinātne 15/1, 2011. 53-59.
  • Vanga, Lijun; Weller, Curtis L. (2006): jaunākie sasniegumi attiecībā uz nutraceupreparātu ieguvi no augiem. Tendences pārtikas zinātnē & Tehnoloģijas 17, 2006. 300-312.
  • XIa, Tao; Shi, Siquan; WAN, Xiaochun (2006): ar ultraskaņas palīdzību saistītas ekstrakcijas ietekme uz tējas infūzijas ķīmisko un sensoro kvalitāti. Journal pārtikas Engineering 74/4, 2006. 557-560.

Sazinieties ar mums / lūdzam papildu informāciju

Runājiet ar mums par savām apstrādes prasībām. Mēs iesakām vispiemērotākās uzstādīšanas un apstrādes parametrus savam projektam.





Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.