Zeer efficiënte gemberextractie door sonicatie
- Ultrasone extractie van etherische oliën en actieve verbindingen uit gember overtuigt door een hoge efficiëntie en hoge opbrengsten.
- Ultrasone extractie is een mild, niet-thermisch proces dat hoogwaardige extracten oplevert.
- Terwijl andere extractiemethoden beperkt zijn in hun opschaalbaarheid, kan sonicatie volledig lineair worden opgeschaald naar elk industrieel productieniveau.
Gemberextractie
Gember (Zingiber officinale) bevat een grote hoeveelheid actieve verbindingen zoals etherische oliën, [6]-gingerol, oleoharsen en andere bioactieve fytochemicaliën, die vanwege hun smaak, geur en farmacologische effecten gewilde stoffen zijn.
Om de actieve verbindingen van gember te kunnen gebruiken, moeten ze door extractie uit de gemberwortel (wortelstok) worden vrijgemaakt. Conventionele extractiemethoden voor gember, zoals stoomdestillatie of oplosmiddelextractie, hebben verschillende nadelen: ze staan erom bekend tijdrovend te zijn, vereisen grote hoeveelheden chemische oplosmiddelen en hebben een beperkte procescapaciteit.
Ultrasone gingerolextractie
Ultrasone extractie is een niet-thermische methode die gebaseerd is op het principe van cavitatie, hoge afschuifkrachten en microturbulenties die celwanden mechanisch openbreken en tegelijkertijd het vrijkomen van celbestanddelen uit plantaardig materiaal in het oplosmiddel bevorderen, zonder chemische afbraak. De milde procestemperaturen beschermen de gewenste extracten (bijv. antioxidanten, polyfenolen enz.) tegen thermische afbraak. Bovendien kan ultrasoon ondersteunde extractie vaak worden uitgevoerd in waterige oplosmiddelen (= water). Het vermijden van organische oplosmiddelen (bijv. aceton, hexaan) is vooral belangrijk bij de extractie van verbindingen die later in voedingsmiddelen en farmaceutische producten worden verwerkt.
Sonicatie is gebruikt om functionele bestanddelen uit veel verschillende plant- en weefselmatrices te extraheren. Het is bewezen dat deze methode sneller is dan conventionele extractietechnieken.
- milde procesomstandigheden
- hoge opbrengst
- snelle extractie
- oplosmiddelvrij
- veilige & eenvoudige bediening
- eenvoudige opschaling
- hoge totale efficiëntie
- inline- of batchverwerking
- snelle terugverdientijd
UIP2000hdT met roerwerk in een tank voor extractie
Superieure extractkwaliteit
Extractie met hoogvermogenultrasoon heeft voordelen ten opzichte van andere traditionele extractietechnieken, die vaak beperkt zijn tot kleine volumes. Ultrasone extractie kan als batch- of inlineproces worden uitgevoerd met behulp van een doorstroomcel. De intense ultrasone krachten perforeren de celmatrix of breken deze open, zodat al het intracellulaire materiaal snel en gemakkelijk vrijkomt en een maximale opbrengst wordt geëxtraheerd. De veelzijdigheid van de ultrasone apparatuur zorgt voor een eenvoudige en gemakkelijke procedure; het benodigde oplosmiddel kan door water worden vervangen of de hoeveelheid oplosmiddel kan aanzienlijk worden verminderd. Bovendien voorkomen een milde temperatuur en een korte extractietijd de afbraak van de actieve verbindingen, zodat een hoogwaardig extract van farmaceutische kwaliteit / levensmiddelenkwaliteit wordt verkregen.
Apparatuur van Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics levert krachtige, betrouwbare ultrasone systemen voor verwerking op laboratoriumschaal, in proefinstallaties en op volledige industriële schaal, voor elk volume. Onze robuuste ultrasone systemen kunnen worden gebruikt voor batch- en inlineverwerking. Eenvoudige en nauwkeurige regeling van alle procesparameters zorgt voor een consistent hoge extractkwaliteit en een hoge procesefficiëntie.
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze sonicatoren:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 0,5 tot 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Ultrasone opstelling op maat
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 antioxidanten en flavonoïde antioxidanten.
De kenmerkende 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′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) als belangrijkste verbinding die de scherpe smaak veroorzaakt.
Zingeron wordt tijdens het drogen (onder invloed van warmte) gevormd uit gingerolen en heeft een minder scherpe smaak en een kruidig-zoet aroma. Zingeron, ook wel vanillylaceton genoemd, wordt door sommigen beschouwd als een belangrijk bestanddeel dat bijdraagt aan de scherpe smaak van gember, maar geeft gekookte gember zijn “zoete” smaak. Zingeron heeft een chemische structuur die vergelijkbaar is met die van andere aromastoffen, zoals vanilline en eugenol. Het wordt gebruikt als smaaktoevoeging in specerijenoliën en in de parfumerie om kruidige aroma’s toe te voegen.
Etherische oliën
Een etherische olie is een geconcentreerde hydrofobe vloeistof die vluchtige aromatische verbindingen uit planten bevat. Etherische oliën worden ook wel vluchtige oliën, essentiële oliën of aetherolea genoemd, of eenvoudigweg aangeduid als de olie van de plant waaruit ze zijn geëxtraheerd, zoals rozenolie, gemberolie, sandelhoutolie, pepermuntolie, citroenolie of (zoete) sinaasappelolie.
Etherische oliën worden veel gebruikt en komen voor in veel consumentenproducten, bijv. in voedingsmiddelen en dranken als smaakstof, in parfums en toiletartikelen als geurstof, en in geneesmiddelen en farmaceutische producten vanwege hun therapeutische effecten. Etherische oliën worden gekenmerkt door hun specifieke geuren. Etherische oliën zijn goedgekeurd als veilige ingrediënten voor voedingsmiddelen, medische en therapeutische producten.