Zeer efficiënte gemberextractie door sonificatie
- Ultrasone extractie van essentiële oliën en actieve bestanddelen uit gember overtuigt door hoge efficiëntie en hoge opbrengsten.
- Ultrasone extractie is een mild, niet-thermisch proces dat extracten van hoge kwaliteit oplevert.
- Terwijl andere extractiemethoden beperkt zijn in hun opschalingsmogelijkheden, kan sonicatie volledig lineair worden opgeschaald naar elk industrieel productieniveau.
Gember extractie
Gember (Zingiber officinale) bevat een grote hoeveelheid actieve stoffen zoals etherische oliën, [6]-gingerol, oleoresinen en andere bioactieve fytochemicaliën, die gewenste stoffen zijn vanwege hun smaak, geur en farmacologische effecten.
Om de actieve bestanddelen van gember te kunnen gebruiken, moeten ze door middel van extractie worden vrijgemaakt uit de gemberwortel (wortelstok). Conventionele extractiemethoden voor gember, zoals stoomdestillatie of solventextractie hebben verschillende nadelen: Ze staan bekend als tijdrovend, vereisen grote hoeveelheden chemische oplosmiddelen en hebben een beperkte procescapaciteit.
Ultrasone extractie van gemberol
Ultrasone extractie is een niet-thermische methode gebaseerd op het principe van cavitatiehoge schuifkrachten en microturbulenties die de celwanden mechanisch breken en tegelijkertijd het vrijkomen van cellulaire bestanddelen van plantenmateriaal in het oplosmiddel vergemakkelijken zonder chemische afbraak. De milde procestemperaturen behoeden de gewenste extracten (bijv. antioxidanten, polyfenolen, enz.) voor thermische afbraak. Bovendien kan de ultrasoon ondersteunde extractie vaak worden uitgevoerd in waterige oplosmiddelen (= water). Het vermijden van organische oplosmiddelen (bijv. aceton, hexaan) is vooral belangrijk voor de extractie van verbindingen die later worden opgenomen in voedingsmiddelen en farmaceutische producten.
Sonificatie is gebruikt om functionele componenten uit veel verschillende planten- en weefselmatrices te extraheren. Het blijkt sneller te zijn dan conventionele extractietechnieken.
- milde procesomstandigheden
- hoog rendement
- snelle extractie
- oplosmiddelvrij
- Veilig & Eenvoudige bediening
- eenvoudig opschalen
- hoge algehele efficiëntie
- inline- of batchverwerking
- Snelle ROI
UIP2000hdT met roerwerk in een tank voor extractie
Superieure extractkwaliteit
Extractie door middel van krachtige ultrasoontechniek heeft voordelen ten opzichte van andere traditionele extractietechnieken, die vaak beperkt zijn tot kleine volumes. Ultrasone extractie kan worden uitgevoerd als batch- of inline-proces met behulp van een flowcel. De intense ultrasone krachten perforeren of breken de celmatrix zodat al het intracellulaire materiaal snel en gemakkelijk vrijkomt, zodat een maximale opbrengst wordt geëxtraheerd. De veelzijdigheid van de ultrasone apparatuur zorgt voor een eenvoudige en gemakkelijke procedure, het benodigde oplosmiddel kan worden vervangen door water of de hoeveelheid oplosmiddel kan opmerkelijk worden verminderd. Bovendien voorkomen een milde temperatuur en een korte extractietijd afbraak van de actieve bestanddelen, zodat een extract van hoge kwaliteit met farmaceutische en voedingskwaliteit wordt verkregen.
Hielscher Ultrasone Apparatuur
Hielscher Ultrasonics levert krachtige, betrouwbare ultrasone systemen voor bench-top, pilot plant en volledig industriële verwerking van elk volume. Onze robuuste ultrasone systemen kunnen worden gebruikt voor batch- en inlineverwerking. Eenvoudige en nauwkeurige controle over alle procesparameters zorgen voor een consistent hoge extractkwaliteit en een hoge procesefficiëntie.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 0.5 tot 1.5mL | n.v.t. | VialTweeter |
| 1 tot 500 ml | 10 tot 200 ml/min | UP100H |
| 10 tot 2000 ml | 20 tot 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 tot 20L | 0.2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100 liter | 2 tot 10 l/min | UIP4000 |
| n.v.t. | 10 tot 100 l/min | UIP16000 |
| n.v.t. | groter | cluster van UIP16000 |
Aangepaste ultrasone opstelling
Literatuur / Referenties
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Wetenswaardigheden
gember
Gember is een plantaardige bron die rijk is aan natuurlijke fenolische en flavonoïde antioxidanten.
De karakteristieke geur en smaak van gember zijn afkomstig van vluchtige oliën die 1-3% van het gewicht van verse gember uitmaken en voornamelijk bestaan uit zingeron, shogaolen en gingerolen met [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyfenyl]-5-hydroxy-3-decanon) als belangrijkste geurstof.
Zingeron wordt geproduceerd uit gingerolen tijdens het drogen (onder hitte) en heeft een lagere pikantheid en een kruidig-zoet aroma. Zingeron, ook wel vanillylaceton genoemd, wordt door sommigen beschouwd als een belangrijk bestanddeel van de pikantheid van gember, maar het geeft de gember een pittig en zoet aroma. “zoete” smaak van gekookte gember. Zingeron is qua chemische structuur vergelijkbaar met andere smaakchemicaliën zoals vanilline en eugenol. Het wordt gebruikt als smaakstof in kruidenoliën en in parfums om kruidige aroma's te introduceren.
essentiële oliën
Een etherische olie is een geconcentreerde hydrofobe vloeistof die vluchtige aromatische verbindingen uit planten bevat. Essentiële oliën zijn ook bekend als vluchtige oliën, etherische oliën, aetherolea, of gewoon als de olie van de plant waaruit ze zijn geëxtraheerd, zoals rozenolie, gemberolie, sandelhoutolie, pepermuntolie, citroenolie of (zoete) sinaasappelolie.
Essentiële oliën worden op grote schaal gebruikt en zijn terug te vinden in veel consumentenproducten, bijvoorbeeld in voedsel en dranken als smaakstof, in parfums en toiletartikelen als geurstof en in medicijnen en farmaceutische producten voor de therapeutische werking. Etherische oliën worden gekenmerkt door hun specifieke geuren. Essentiële oliën zijn goedgekeurd als veilige ingrediënten voor voedsel, medische en therapeutische producten.