Ultraskaņas vaniļas ekstrakcija – Netermālā metode
- Vaniļas ekstrakts ir garšas šķīdums, ko iegūst no vaniļas pākstīm etanola un ūdens šķīdumā.
- Lai ražotu augstas kvalitātes vanilīnu kā aromātu, aromātu un smaržvielu, ir nepieciešama efektīva, tomēr viegla ekstrakcijas tehnika, lai novērstu sadalīšanos.
- Ultraskaņas ekstrakcija ir viegla mehāniska ekstrakcijas metode, kas ļoti īsā ekstrakcijas laikā dod lielu vanilīna ražu.
Augstas veiktspējas Ultrasonics augstas kvalitātes vanilīna ekstraktiem
Kā otrais visdārgākais Spice pēc safrāna, vaniļas ražošana prasa efektīvu ekstrakcijas metodi, kas novērš degradāciju vērtīgo ēteriskās eļļas. Ultraskaņas ekstrakcija ir labi zināma un noteikta kā viegla, netermiska, bet ļoti efektīva metode, lai izdaltu bioloģiski aktīvo vielu savienojumus no augu materiāla. Ultraskaņas ekstrakcija pamatojas uz akustisko kavitāciju fenomenu, kas ir tīri mehāniska apstrāde. Tas padara ultraskaņu par vēlamo metodi jutīgu bioaktīvo savienojumu, piemēram, garšas savienojumu un ēteriskās eļļas, piemēram, vanilīna, polifenolu vai antioksidantu, izolācijai no augu daļas.
Ultraskaņas vaniļas ekstrakcijas priekšrocības
- Izcila raža
- Liela ātruma ekstrakcija – minūšu laikā
- Augstas kvalitātes izvilkumi – Viegla, bez termiska
- Zaļie šķīdinātāji (piem., ūdens/etanols)
- Rentablu
- Viegla un droša ekspluatācija
- Zems investīciju un darbības izmaksas
- 24/7 ekspluatācija saskaņā ar lieljaudas
- Zaļa, videi draudzīga metode
Ultraskaņas vaniļas ekstrakcija – Partijas vai nepārtrauktas plūsmas režīmā
Partijas: Ultraskaņas ekstrakcijas procesi var tikt darbināti kā vienkārši pakešveida procesi vai kā Inline apstrāde, kur barotni nepārtraukti baro caur ultraskaņas caurplūdes reaktoru.
Pakešapstrāde ir vienkārša procedūra, kur ekstrakciju veic partija. Hielscher Ultrasonics piedāvā ultraskaņas procesorus mazām un lielām partijām, t.i., 1L līdz 120L.
Lai apstrādātu partijas 5 līdz 10 l, ieteicams UP400St (400W, video zemāk) ar sonotrode S24d22L2D.
Aptuveni 120L partiju apstrādei ieteicams izmantot UIP2000hdT (2kW, pic. labā sleja augšā) ar sonotrode RS4d40L4.
120L ultraskaņas partiju ekstrakcija no augu UIP2000hdT un maisītājs
Botāniskajiem produktiem ultraskaņas ekstrakcija ar ultrasonicator UP400St
Ja tilpums ir aptuveni 8L/min., mēs iesakām UIP4000hdT (4kW, pic. right) ar sonotrode RS4d40L3 un augstspiediena plūsmas šūnu FC130L4-3G0
Ultraskaņas vaniļas ekstrakcija
Jadhav et al. (2009), salīdzinot ar ultrasonically atbalstīto ekstrakciju (AAE) un Soksleta ekstrakciju. Pētījumi apstiprināja, ka ultraskaņas ekstrakcija pastiprina vanilīna atbrīvošanos, salīdzinot ar Soksletu ekstrakciju. Soxhlet ārstēšana nepieciešama darba temperatūra 95 ° c, šķīdinātājs: solute attiecība 66.67 ml/g un ekstrakcijas laikā 8hrs izraisīja atbrīvošanu aptuveni 180ppm vanillin. Ultraskaņu-Assisted ieguve (AAE) nepieciešama tikai 1st atbrīvot approx. 140ppm vansicilīna, izmantojot to pašu šķīdinātāju: solute attiecība istabas temperatūrā.
Rasoamandrary et al. (2013) salīdzināja vanilīna ekstrakcijas efektivitāti, izmantojot 100W zondes tipa ultrasonikatoru (piemēram, UP100H), Ultraskaņas vanna un karsta ūdens vanna. Pētnieki secināja, ka zondes tipa ultraskaņotājs ir spēcīgs ekstrakcijas instruments, jo tā augstas intensitātes ultraskaņas. Tāpēc zondes tipa ultrasonikators pārvarēja alternatīvās ekstrakcijas metodes, dodot līdzīgu/vai augstāku vanilīna ražu, kas ekstrahēta ievērojami īsākā ekstrakcijas laikā un mazāk šķīdinātāja (t.i., etanola) patēriņa.
Triju ekstrakcijas metožu salīdzinājums – Ultraskaņas zonde, Ultraskaņas vanna, karsta ūdens vannas ieguve – parādīja, ka vanilīna ekstrakcija visefektīvāk ir zonēšana, izmantojot 40% etanolu (v/v) apkārtējā temperatūrā 30 ° c un ekstrakcijas laiku 1h. Ūdens vannas ekstrakcijā bija nepieciešams 50% etanola (v/v) koncentrācija 56 ° c temperatūrā 15 stundas.
UIP4000hdT – 4kW ultraskaņas ekstraktors nepārtrauktai inline ārstēšanu.
Ultraskaņas iekārtas augstas veiktspējas ekstrakcijai
Hielscher Ultrasonics specializējas augstas veiktspējas ultraskaņas procesoru ražošanā, lai ražotu augstas kvalitātes ekstraktus no augu daļas.
Hielscher plašais produktu klāsts ir no mazajiem, jaudīgajiem laboratorijas ultraskaņas aparāti līdz robustas stenda un pilnīgas rūpnieciskās sistēmas, kas nodrošina augstas intensitātes ultraskaņu efektīvai bioaktīvo vielu ekstrakcijai un izolācijai (piemēram, Quercetin, Kofeīns, Kurkumīns, terpēnu utt.). Visas ultraskaņas ierīces no 200W lai 16000W iezīme krāsainu displeju digitālo kontroli, integrētu SD karti automātisku datu ierakstīšanu, pārlūka tālvadības pults un daudz lietotājam draudzīgu funkcijas. Sonotrodes un plūsmas šūnas (daļas, kas ir saskarē ar nesēju) var autoklavētā un ir viegli tīrīt. Visi mūsu ultraskaņas aparāti ir būvēti 24/7 operācijai, prasa zemu apkopi un ir viegli un droši darboties.
Digitāls krāsu displejs ļauj lietotājam draudzīgai ultrasonikatora kontrolei. Mūsu sistēmas spēj piegādāt no zemas līdz ļoti augstām amplitūdām. Polifenolu un citu bioloģiski aktīvo savienojumu, piemēram, vanilīna, iegūšanai mēs piedāvājam speciālus ultraskaņas sonotrodes (pazīstamas arī kā ultraskaņas zondes vai ragus), kas ir optimizēti kvalitatīvu aktīvo vielu saprātīgai izolācijai. Hielscher ultraskaņas iekārtu robustums pieļauj 24/7 darbību ar lieljaudas un sarežģītos apstākļos.
Precīza ultraskaņas procesa parametru kontrole nodrošina reproducējamību un procesu standartizāciju.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:
| partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamie ierīces |
|---|---|---|
| 1 līdz 500mL | 10 līdz 200 ml / min | UP100H |
| 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 0.2 līdz 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100 l | 2 līdz 10 l / min | UIP4000hdT |
| nav | | 10 līdz 100 l / min | UIP16000 |
| nav | | lielāks | klasteris UIP16000 |
Sazinies ar mums! / Uzdot mums!
Lieljaudas ultraskaņas procesori no lab līdz pilotam un rūpnieciskai apjomai.
Literatūra / Literatūras saraksts
- Jadhav D. et al. (2009): vanilīna ekstrakcija no vaniļas pākstis: salīdzināts pētījums par parasto Soksleta un ultraskaņas palīdzību ekstrakciju. Pārtikas inženierijas Vēstnesis 93, 2009:421 – 426.
- Rasoamandrary N. et al. (2013): uzlabota vanilīna 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehīda ieguve no vaniļas pupiņām, izmantojot ultraskaņu-palīdz ekstrakciju: salīdzinājums ultraskaņas palīdzību un karstā ūdens vannā ekstrakciju.
Fakti ir vērts zināt
Ultraskaņas ekstrakcijas darbības princips
Intensīvas ultraskaņas viļņu piemērošana šķidrā vidē izraisa kavitāciju. KAVITĀCIJAS fenomens liek uz vietas galējām temperatūrām, spiedieniem, apkures/dzesēšanas likmēm, spiediena diferenciāļiem un augstiem bīdes spēkiem vidē. Kad Kavitāciju burbuļi eksplodēt uz virsmas cietvielu (piemēram, daļiņas, augu šūnas, Audi uc), mikro-sprauslas un Starppartiju sadursmes rada ietekmi, piemēram, virsmas pīlings, erozija un daļiņu sadalījums. Turklāt, Kavitāciju burbuļi šķidrā vidē sabrukums rada makrosatricinājumi un mikro sajaukšanās.
1. attēls: stabilu un pārejošu kavitāciju burbuļu izveide.
a) pārvietošana, b) īslaicīga kavitācija, c stabila kavitācija, d) spiediens
[pielāgots no Santos et al. 2009]
Ultraskaņas irraditation augu materiāla fragmenti matricas augu šūnas un uzlabo hidratāciju pats. Chemat et al (2015) secināts, ka ultraskaņas ieguve bioloģiski aktīvo savienojumu no augu daļas ir rezultāts dažādu neatkarīgu vai kombinētu mehānismu, tostarp sadrumstalotību, eroziju, kapilāru, detexturation, un sonoporation. Šie efekti traucē šūnu sienai, uzlabo masu pārnešanu, piespiežot šķīdinātāju šūnā un nepieredzējis šķīdinātāja šķīdumu, kas noslogo šķidrumu, un nodrošina šķidru kustību ar mikro sajaukšanos.
Ultraskaņas ekstrakcija no augu šūnām: mikroskopiskā šķērsgriezumu (TS) parāda darbības mehānismu ultraskaņas ekstrakcijas laikā no šūnām (palielinājums 2000x) [resurss: Vilkhu et al. 2011]
Ultraskaņas ekstrakcija sasniedz ļoti ātru savienojumu izolāciju – pārpildītu parastās ekstrakcijas metodes īsākā apstrādes laikā, augstāku ienesīgumu un zemāku temperatūru. Viegla mehāniska apstrāde ar ultraskaņu atbalstītā ekstrakcijā novērš bioloģiski aktīvo komponentu termisko noārdīšanos un izceļas ar citām metodēm, piemēram, tradicionālo šķīdinātāju ieguvi, hidrodestilācijaVai Soksleta ekstrakciju, kas, kā zināms, var iznīcināt termiski jutīgas molekulas. Pateicoties šīm priekšrocībām, ultraskaņas ekstrakcija ir vēlamais paņēmiens, kā no botāniskajām vielām no temperatūras jūtīgu bioloģiski aktīvo savienojumu izlaišana.
Vanilīna
Vaniļas ir vērtīgs aromāts, ko var iegūt no orhidejas ģints vaniļas, galvenokārt no Meksikas sugām, plakanlapju vaniļas (V. planifolia). Unikāli aromatizēti savienojumi vaniļas orhideju ir atrodami tās augļus, kas izriet no apputektēšanu ziedu. Šīs sēklas pākstis ir aptuveni 1/3 x 6 collas, ar brūngani sarkans līdz melnas krāsas, kad nogatavojušies. Inside šo pākstis ir eļļaini šķidrums, kas pilns ar tiny sēklām. Gan Pod, gan sēklas tiek izmantotas vanilīna ražošanai.
Kaut vanilīna ir primārais aromāts savienojums ar vaniļas augu, tīrs vaniļas ekstrakts satur vairākus simtus papildu aromāts savienojumiem, kas veicina tās kompleksu, dziļu garšu.
Vaniļas būtība rodas divos veidos, proti, reālā vanilīna būtība no vaniļas sēklu pogaļu un rūpnieciski sintezētā vanilīna. Īsta sēklu pogaļu ekstrakts ir sarežģīts maisījums no vairākiem simtiem dažādu savienojumu. Ķīmiskais savienojums Vanilīns – 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehīds – ir galvenais veicinātājs raksturīgo garšu un aromātu nekustamo vaniļas un ir galvenais aromāts sastāvdaļa cured vaniļas pupiņām. Bez vanilīna var būt arī citi ķīmiski savienojumi, piemēram, acetaldehīds, etiķskābe, furfurols, heksānskābe, 4-hidroksibenzaldehīds, eugenols, metilkanēte, un izosviestskābe veicina vaniļas kompleksu aromātu.
Vanilla Cultivars
Bourbon vaniļas vai Bourbon-Madagascar vaniļas tiek ražots no V. planifolia augiem, kas aug uz Indijas okeāna salām, piemēram, Madagaskarā, Komoru salās, un Reinjonas, agrāk nosauca î Le Bourbon. Termins “Bourbon vaniļas” raksturo arī īpatnējais vaniļas aromāts, kas iegūts no V. planifolia.
Meksikas vaniļas, ekstrahēts no native V. planifolia, tiek ražots daudz mazākā daudzumā. Meksikas vaniļas ir zināms un tirgo kā vaniļas no zemes tā izcelsmi, jo V. planifolia augs ir dzimtā uz Mesoamerica.
Tahitian vaniļas nāk no Franču Polinēzija, kas ražota no V. tahitiensis rūpnīcā. Ģenētiskā analīze liecina, ka šīs sugas, iespējams, ir šķirnes no V. planifolia un V. odorata hibrīdu.
Rietumindijas vaniļas ir izgatavots no V. pompona, kas audzē Karību jūras un centrālajā un Dienvidamerikā.