Solvent-Free Stevia Extraction met Ultrasound

Bij de conventionele extractie van de zoete bestanddelen zoals stevioglycosiden uit Stevia rebaudiana worden giftige oplosmiddelen gebruikt. Om een gezond voedingsproduct van hoge kwaliteit te verkrijgen, is een oplosmiddelvrije extractiemethode vereist. De ultrasone extractietechniek vermijdt het gebruik van solventen en bereikt een zeer hoge extractieopbrengst in een korte verwerkingstijd. Daarbij blinkt ultrasone stevia-extractie uit door uitstekende efficiëntie en milieuvriendelijkheid.

Gezonde Extracten met Ultrasonic Extraction

Stevia zoetstoffen worden verondersteld een gezondheidsbevorderende product gemaakt van de bladeren van het kruid Stevia rebaudiana Bertoni en worden gebruikt als een zero-calorie zoetstof. De zoetheid wordt veroorzaakt door diterpenic glycosiden dat is ongeveer. 300 keer zoeter dan sucrose.
Het glycoside inhoud van Stevia rebaudiana Bertoni bestaat uit stevioside (5-10%), rebaudioside A (2-4%), rebaudioside C (1-2%), dulcoside A (0,5-1%), rebaudioside B, D rebaudioside en rebaudioside E. In tegenstelling tot andere glycosiden, rebaudiana A wordt gekenmerkt door de niet-bitterheid. Daarom rebaudiana A is de meest doelgerichte verbinding uit de stevia bladeren. Ultrasone extractie ondersteunt de winning van steviosiden en rebaudiosides van een hoge zuiverheidsgraad. Ultrasone extractie van steviol glycosiden kan gemakkelijk worden uitgevoerd in water en geeft hoge opbrengsten bij hoge extractiesnelheid. de relatief lage extractietemperatuur tussen 60 ° C en 80 ° C is zacht zodat een verslechtering van de extracten voorkomen.

Sinds stevia is goedgekeurd als zoetstof, is de vraag naar de natuurlijke suiker, calorievrije vervanger, aanzienlijk toegenomen. Om de gevraagde stevia-producten te kunnen leveren, moet de capaciteit van de commerciële productie worden uitgebreid. Ultrageluid is een beproefde methode voor extractie intensivering.

Voordelen van de Ultrasone extractie:

• oplosmiddelvrije, b.v. in water
• hogere opbrengsten
• hoge extractiegraden
• tijd besparen
• kostenbesparend
• veilig
• milieuvriendelijk
• batch of inline verwerking

Ultrasone Stevia Extraction: Onderzoeksresultaten

Carbonell-Capella et al. (2016) vergeleken verschillende extractietechnieken voor de extractie van steviosiden en rebaudiosiden. De hoogste terugwinning van stevioside werd verkregen door toepassing van ultrasone extractie met de UP400S (zie afbeelding links) met water als oplosmiddel, zijnde 3,5 keer hoger in vergelijking met de traditionele diffusiemethode, en 1,5 keer hoger dan gemalen Stevia monsters. In deze studie werden stevia bladeren (6 g) gesuspendeerd in water (180 g) bij 208C met een vast/vloeibaar verhouding van 1:30 (w/w). Ultrasone extractie werd uitgevoerd met een ultrasone processor UP400S (Hielscher GmbH, Duitsland), werkend met 400 W en een frequentie van 24 kHz. Voor de experimenten stelde het onderzoeksteam van Carbonell-Capella de amplitude in op 100%, met een continue sonicatiemodus. Een titanium sonotrode H22 met een diameter van 22 mm en een lengte van 100 mm werd gemonteerd om de ultrasone golven in het monster te paren. De sonde werd ondergedompeld in een mengsel van 6 g Stevia-bladeren, gesuspendeerd in 180 g water of ethanol/water (50%) in een glazen kolf met smalle hals (inhoud 1.000 ml). De monsters werden ondergedompeld in een koelbad om verhitting door sonicatie te voorkomen en de temperatuur werd steeds lager gehouden dan 50ºC). De totale specifieke energie-input (W_spec(in kJ/kg) werd berekend door het vermogen van de generator (400 J/s) te vermenigvuldigen met de totale behandelingsduur (sec) gedeeld door de massa van het product (kg). De ultrageluidsenergie was van 178 kJ/kg (voor t_US = 80 sec.)
(cf. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) onderzochten de extractie van steviolglycosiden samen met andere functionele ingrediënten uit Stevia bladeren en concludeerden dat ultrasone extractie een milieuvriendelijke technologie is die kan worden gebruikt voor de extractie van functionele verbindingen uit Stevia bladeren met een aanzienlijk kortere behandelingstijd en een lager energieverbruik in vergelijking met conventionele extractie.

Liu et al. (2010) onderzochten de ultrasone extractie van totale koolhydraten uit Stevia rebaudiana Bertoni. Om de opbrengst aan totale koolhydraten uit Stevia rebaudiana Bertoni te maximaliseren, werd stevia van het type LUYU-131 als monster gebruikt. De response surface methodologie (RSM) werd gebruikt om de ultrasone extractievoorwaarden te optimaliseren. Uit de resultaten bleek dat de optimale extractievoorwaarden een extractietemperatuur van 68 °C, een geluidsvermogen van 60 W en een extractietijd van 32 minuten waren. Met behulp van ultrageluid ondersteunde extractie kon de opbrengst extracten toegenomen met een factor 1,5 bij de lagere extractietemperatuur (68 ° C) en de extractietijd (32 min.) Aanzienlijk verkort vergeleken met die van klassieke extractie. De componenten analyse van ruwe extracten bleek dat de relatieve hoeveelheid van rebaudioside A in de ultrageluid ondersteunde extracten vergroot in vergelijking met extracten verkregen door klassieke werkwijze, en ultrageluid ondersteunde extracten hadden betere kwaliteit.
Alupului en Lavric (2008) bevestigen in hun studie de superieure doeltreffendheid van ultrasone stevia-extractie en stellen dat stevioside-extractie met ultrasone trillingen bij Stevia rebaudiana een tweehonderd maal hogere productiviteit oplevert dan conventionele inweking en ook een kortere behandelingstijd. (cf. Alupului A., Lavric V., 2008)

Ultrasone naverwerking van Steviosides

Ultrageluid is een betrouwbare methode voor het mengen, blending en homogeniserenDaarom ultrasone vaak gebruikt bij het formuleren en compounderen van het eindproduct. Wanneer de stevia extract worden opgelost in een vloeistof, ultrageluid is een snelle en efficiënte techniek om een ​​homogeen mengsel te bereiden – ongeacht de viscositeit. ultrasonore Het oplossen maakt bereiden hoogverzadigde en zelfs oververzadigde oplossingen.

Ultrasoon Extraction Systems

Hielscher's product bereik te krijgen u gedekt – of u wilt kleinere en middelgrote volumes voor analyse en onderzoek te halen of te extraheren op grote commerciële productie schaal. Ons assortiment van ultrasonicators omvat ultrasone lab apparaten, bench-top systemen voor R&D en proeffabrieken en industriële hoogvermogen ultrasone systemen met maximaal 16.000 watt per eenheid, die gemakkelijk kan worden geclusterd en gecontaineriseerd. Ons brede selectie van ultrasone Accessoires zoals sonotrode, stromingscellen, reactoren en boosters maakt de optimale configuratie van de perfect passende systeem wensen van klanten.

Investering

Alle Hielscher ultrasone inrichtingen worden gebouwd 24/7 operatie betekent dat onze apparatuur zorgt voor een snelle Return on Investment (RoI). Alupului et al. (2009) gevonden tijdens hun onderzoek dat het feit van de economische rechtvaardiging van de hoge intensiteit ultrageluid toepassing als een relatief goedkoop werkwijze niet worden verwaarloosd. Voorts Ultrasone extractie is een overtuigende techniek vanwege de eenvoudig gebruik en significante rendement.