Garšas sastāvdaļu ultraskaņas ražošana
Ultraskaņas garšas ekstrakcija ir ļoti efektīvs un ilgtspējīgs process, kas palielina ražu, vienlaikus ievērojami samazinot apstrādes laiku. Izmantojot drošus, zaļus šķīdinātājus, ultraskaņas tehnoloģija piedāvā zaļu ekstrakcijas metodi ar paaugstinātu energoefektivitāti, padarot to par videi draudzīgu alternatīvu tradicionālajām ekstrakcijas metodēm.
Botāniskie ekstrakti – Uzlabots ar ultraskaņu
Ultraskaņas ekstrakcija ir komercializēta tehnika augstas kvalitātes ekstraktu ražošanai pārtikai & dzērienu, farmācijas un kosmētikas rūpniecība.
“Izmantojot ultraskaņu, pilnīgas ekstrakcijas tagad var pabeigt minūtēs ar augstu reproducējamību, samazinot šķīdinātāja patēriņu, vienkāršojot manipulācijas un darbu, nodrošinot lielāku galaprodukta tīrību, novēršot notekūdeņu pēcapstrādi un patērējot tikai daļu no fosilās enerģijas, kas parasti nepieciešama tradicionālajai ekstrakcijas metodei, piemēram, Soksleta ekstrakcijai, macerācijai vai Clevenger destilācijai. Vairākas pārtikas sastāvdaļu klases, piemēram, aromāti, pigmenti, antioksidanti un citi organiskie un minerālie savienojumi, ir iegūti, analizēti un efektīvi formulēti no dažādām matricām (galvenokārt dzīvnieku audiem, mikroaļģēm, raugiem, pārtikas un augu materiāliem).” [Chemat et al. 2017]
Kā tirgus līderis Hielscher Ultrasonics ir izveidojis plašu datu bāzi zināšanām par ultraskaņas ekstrakcijas procesiem, tostarp garšvielu, garšaugu, ziedu, augļu, dārzeņu ekstrakciju garšu un smaržvielu ražošanai. Hielscher Ultrasonics ir ieguvis dziļas zināšanas par dažādu augu materiālu ieguvi, piemēram, kafija, Safrāns, vīnogas (vīns)ozols tējas lapas, lavanda, piparmētra, Stevia, čili pipari, vaniļa, kakao, boldus lapasun daudzi citi.
Ultraskaņas ekstrakcijas procesus var veikt ar gandrīz jebkuriem šķīdinātājiem, piemēram, ūdeni, spirtu, ūdens etanolu, glicerīnu, eļļām, izopropanolu, heksānu, benzolu utt.
Garšu, smaržvielu un aktīvo komponentu ražošanai, kas tiks izmantoti kā pārtikas sastāvdaļas & dzērienu, farmācijas, kosmētikas un smaržu rūpniecība, nebīstamu, zaļu šķīdinātāju, piemēram, ūdens un alkohola, izmantošana ir liela priekšrocība.
Ultraskaņas nosūcēja UIP4000hdT rūpnieciskā uzstādīšana botānisko ekstraktu ražošanai.
- Ultraskaņas apstrāde
- termo-ultraskaņas apstrāde
- Mano-ultraskaņas apstrāde
- termo-mano-ultraskaņas apstrāde
- Ultraskaņas Soxhlet (Sono-Soxhet)
- Ultraskaņas superkritiskā ekstrakcija
Ultraskaņas metode nodrošina labāku ekstrakciju, salīdzinot ar lielāko daļu parasto ekstrakcijas procesu, piemēram, macerāciju, attiecībā uz procesa laiku, augstāku ražu, lielāku enerģijas taupīšanu, tīrību, drošību un produktu kvalitāti. Jo īpaši attiecībā uz pārtikas, dzērienu un farmaceitisko un kosmētisko piedevu ražošanu zaļā ultraskaņas ekstrakcijas tehnika ir liela priekšrocība attiecībā uz produktu drošību.
Caurspīdīgas garšas emulsijas
Emulsijas ir izplatīta piedeva, lai funkcionalizētu pārtiku un dzērienus attiecībā uz garšu, uzturvērtību un stabilitāti. Īpaši dzērienu pagatavošanai dzidrums ir svarīgs faktors, jo galaproduktam jāatbilst ne tikai kvalitātes un uzturvērtības standartiem, bet arī optiskajiem. Dzidriem dzērieniem un pārtikas produktiem tas nozīmē, ka emulsijas piedeva nedrīkst traucēt paredzēto galīgo kvalitātes mērķi. Tādējādi skaidru emulsiju ir vieglāk apstrādāt. Sakarā ar to lielumu nanoemulsijas ir caurspīdīgas un caurspīdīgas (vismaz ar neapbruņotu aci). Pateicoties augstajai kinētiskajai stabilitātei, zemai viskozitātei, augstai pārredzamībai un augstai stabilitātei pret sedimentāciju, krēmēšanu, saplūšanu un flokulāciju, tos plaši izmanto kā sastāvdaļas.
Jo lielāks ir pilienu / daļiņu izmērs, jo vairāk necaurredzamības tiek veicināta galaproduktā. Skaidru dzērienu pagatavošanai dzidras emulsijas izmantošana ar nano-pilieniem dod vislabākos rezultātus. Ultraskaņas emulgācija ļauj ražot W / O, O / W, apgrieztās emulsijas, kā arī dubultās vai vairākas emulsijas W / O / W ar pilieniem nano diapazonā (tā sauktās miniemulsijas, nanoemulsijas, ultrafine emulsijas vai submikronu emulsijas). Pilienu izmēru var regulēt un kontrolēt ar ultraskaņas procesa parametriem. Hielscher ultraskaņas aparāti ir precīzi kontrolējami, lai iegūtu optimālus un reproducējamus procesa rezultātus.
Ultraskaņas ekstrakcija no garšaugiem
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par MultiPhaseCavitator!
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par ultraskaņas emulgāciju!
Garšas iekapsulēšana, izmantojot ultraskaņu
Liposomu izmantošana farmaceitiskajos un pārtikas produktos nepārtraukti pieaug. Liposomas var izmantot kā aktīvo molekulu, piemēram, barības vielu un zāļu, nesējus. Ar ultraskaņu liposomas var veidot, emulgējot lipīdu / ūdens suspensiju vai apstrādājot multilamellāru pūslīšu (MLV) ultraskaņu. Ar ultraskaņas emulsijas procesu lipīdu divslāņi tiek sadalīti mazākos lūzumos, lai šie gabali radītu sevi maziem vienilamelāriem pūslīšiem (SUV), kas sastāv no fosfolipīdiem. Ultraskaņas apstrādes procesa laikā aktīvās sastāvdaļas var iekapsulēt liposomās.
Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par liposomu ultraskaņas ražošanu!
Ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu populārāko ultraskaņas ekstrakcijas sistēmu aptuveno apstrādes jaudu:
- zaļie šķīdinātāji
- Augstāka raža
- īsāks ekstrakcijas laiks
- Drošums
- ātra ieguldījumu atdeve
- Zemas izmaksas
Ultraskaņas superkritiskā ekstrakcija
Superkritiskā šķidruma un superkritiskā CO2 ekstrakcija ir viena no svarīgākajām ekstrakcijas metodēm, kad runa ir par garšu un smaržvielu ražošanu.
Superkritiskais oglekļa dioksīds ir selektīvs šķīdinātājs ar regulējamu blīvumu. Tā selektivitāte un šķīdinātāja jauda ir atkarīga no mainīgā blīvuma, ko var ietekmēt spiediens un temperatūra.
Apvienojot superkritisko ekstrakciju ar ultraskaņu, kļūst iespējams izmantot pārtikas kvalitātes šķīdinātājus, piemēram, alkoholu vai ūdeni, un tomēr, lai sasniegtu augstu ekstrakcijas ātrumu un augstu ražu.
Izmantojiet zemāk esošo veidlapu, lai iegūtu vairāk informācijas par mūsu ultraskaņas ekstrakcijas sistēmām un to pielietojumiem!
Zemāk redzamajā videoklipā skatieties ultraskaņas ekstrakcijas salīdzinājumu ar parasto svaigu ribu lapu macerāciju ūdenī. Ultraskaņas apstrāde ne tikai dažu sekunžu laikā rada spēcīgu ribu, bet arī ekstrakta krāsa norāda uz kvalitātes atšķirībām. Lai gan ultraskaņas ekstraktam ir dziļi zaļa krāsa, 20 dienu ilgajam macerētajam ekstraktam ir brūngana krāsa, kas norāda uz bioaktīvo savienojumu oksidatīvo noārdīšanos.
Ultraskaņas ribwort ekstrakta dziļi zaļā krāsa izceļ ultraskaņas tehnoloģijas augstāko efektivitāti, ražojot pilna spektra ekstraktu. Ultraskaņas botāniskā ekstrakcija ir ātrāka, spēcīgāka un efektīvāka. Augstas efektivitātes ultraskaņas ekstrakcija ar UP200Ht rada pilna spektra ribu ekstraktu.
Literatūra / Atsauces
- Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
- Djenni, Z.; Pingret, D.; Mason, T.J.; Chemat, F. (2013): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Anal. Methods 6, 2013. 1229-1233.
- Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
- Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Fine, Frédéric; Carré, Patrick; Tostain, Sylvain; Chemat, Farid (2016): Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry (2016), Vol. 31. 319-329.
- Šic Žlabur, J.; Voća, S.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Dujmić, F.; Rimac Brnčić, S. (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of functional ingredients from Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Int. Agrophys. 29, 2015. 231-237.
Vairāk par ultraskaņas ekstrakciju
Ultraskaņas ekstrakcija ir labi pazīstama un uzticama metode, lai ražotu ekstraktus no dažādām augu izcelsmes izejvielām. Augstas jaudas ultrasonics palielina masas pārnesi starp izejvielu un šķīdinātāju, nospiežot šķīdinātāju šūnu struktūrā un izskalojot to ar ātrumu aptuveni 20 000 reizes sekundē (pie 20 kHz). Ultraskaņas apstrāde ir izrādījusies ļoti viegla, tomēr ļoti efektīva metode – radot augstāku ražu un augstākas kvalitātes ekstraktus īsākā apstrādes laikā!
Šādi materiāli jau ir ļoti veiksmīgi iegūti ar ultrasonication:
Garšvielas: safrāns, čili pipari (piemēram, kapsaicīns), ingvers, kanēlis, vanilīns / vaniļa, rosmarīnskābe, salvija, rozmarīns, majorams, baziliks utt.
Garšaugi: piparmētras, tējas (piemēram, melnās, zaļās, Pai Mu Tan, jasmīnas, rooibos, medus), šķēpmetējas, stēvijas, kaņepes u.c.
Ziedi: lavanda, pačūlija, ilang-ilanga, roze u.c.
Augļi un dārzeņi: vīns, vīnogas / vīnogu sēklas, kafija, kakao, olīvas, apelsīna/apelsīna miza, tomāti, guaranas sēklas, eļļas augu sēklas (mandeles, sojas pupas, papaijas sēklas, linsēklas, saulespuķes, rapšu sēklas), pomgranāta miza, spināti, zīdkoks, saknes utt.
Mikroorganismiem: jūras aļģes, spirulīna, mikroaļģes (mikroaļģes Nannochloropsis spp, mikroaļģes Nannochloropsis oculata, Dunaliella salina mikroaļģes), Synechococcus sp. cianobaktērijas, Xanthophyllomyces dendrorhous raugs, Trichosporon oleaginosisus raugs, eļļas sēne, Cordyceps sinensis sēne
Mērķtiecīgi ekstrakti, kas iegūti ar ultraskaņu, ir ēteriskās eļļas, vitamīni, lipīdi, olbaltumvielas un fitokompleksi, piemēram, fenoli, antioksidanti, polisaharīdi, oleosveķi, esteri, esences, olbaltumvielu hidrolizāti, aminoskābes, saponīni, flavonoīdi, alkaloīdi (piemēram, morfīns, kodeīns, tebaīns), pigmenti / krāsvielas (karotinoīdi, hlorofils, fikocianīns), antocianīni, limonēns, alantolaktons, izolantolaktons un citas aktīvās vielas.
Par zaļo ieguvi
Zaļā ieguve ir vērsta uz videi draudzīgām, ilgtspējīgām metodēm. Tāpēc procesa enerģijas patēriņa samazināšana, alternatīvu šķīdinātāju un atjaunojamu dabisko izejvielu izmantošana ir galvenie zaļās ekstrakcijas faktori. Mērķis ir nodrošināt drošu un kvalitatīvu ekstraktu. Lai iegūtu drošu augstas kvalitātes produktu, ir svarīgi izmantot alternatīvus, pārstrādājamus un drošākus šķīdinātājus. Samazinot procesa un galaproduktu vispārējo toksicitāti, patērētāji gūst labumu no veselīgāka un drošāka produkta, un ražotāji rada drošāku pārstrādes vidi saviem darbiniekiem.