Ultrasone Hydrodistillatie van essentiële oliën
- De conventionele winning van etherische oliën is duur en tijdrovend.
- Ultrasone extractie geeft een hogere opbrengst en een superieure extract kwaliteit.
- Ultrasoon kan als solvent- of waterbasis extractiemethode worden uitgevoerd. Als alternatief kan sonicatie worden gecombineerd met traditionele afzuigsystemen om de efficiëntie en kwaliteit te verbeteren.
Hydrodistillatie van plantenextracten
Hydrodistillatie is een variant van stoomdestillatie. Voor het hydrodistillatie extractie wordt plantenmateriaal geweekt gedurende enige tijd in water, waarna het mengsel wordt verhit en vluchtige stoffen worden verwijderd in stoom uitgevoerd gecondenseerd en afgescheiden. Is het een gebruikelijke extractiewerkwijze om fytochemische stoffen te scheiden van plantaardig materiaal. Stoomdestillatie is een gebruikelijke techniek om essentiële oliën te isoleren, b.v. voor de parfumerie.
Aangezien veel organische stoffen hebben de neiging te ontleden bij hoge temperaturen gehandhaafd, wordt de sector vooruit, stap alternatieve milde verwerkingsmethoden, die betere extractieresultaten (superieure kwaliteit, een hogere opbrengst) werd verkregen gebruiken.
Problemen met de traditionele extractietechnieken zoals stoomdestillatie liggen in de enorme hoeveelheden plantenmateriaal, die nodig zijn om essentiële oliën op commerciële schaal te winnen. Voor 1kg (2 1/4 lb) essentiële olie van lavendel zijn ongeveer. 200kg (440lb) verse lavendelbloemen nodig, voor 1kg rozenolie zijn tussen 2,5 en 5 metrische tonnen rozenblaadjes nodig en voor 1 kg citroen etherische olie bestaat de grondstof in ongeveer. 3.000 citroenen. Daarom zijn essentiële oliën erg duur. Voor roos absoluut is de prijs ongeveer 20.000 € (21.000US $) per liter.
Om voordelen met betrekking tot de winstgevendheid en het concurrentievermogen te krijgen, moeten de producenten van etherische oliën efficiënter en effectiever extractiemethodes implementeren. De gunstige technieken van ultrasone extractie blinkt traditionele extractiemethodes door milde extractie-omstandigheden, hoge opbrengsten en een superieure extract kwaliteit. Sonicatie kan worden uitgevoerd zoals op oplosmiddel gebaseerde of oplosmiddelvrije extractie. Als alternatief kunnen ultrasone extractie combineert gemeenschappelijke afzuiginstallaties, b.v. Soxhletextractie, Clevenger extractie, superkritisch CO2, Ohmse hydrodistillatie etc. (Sono-Soxhlet, I-Clevenger, I-SCCO2Ultrasone Ohmse hydrodistillatie).
Ultrasone Winning van etherische oliën
Ultrasone extractie is bewezen hogere extractieopbrengsten geven en het energieverbruik te reduceren. Het werkingsprincipe van de ultrasone extractie is de blaas implosie gegenereerd door ultrasone cavitatie. De bel implosie genereert micro-jets waarin het lipidegehalte klieren in de plantencel weefsel te vernietigen. Daardoor wordt massaoverdracht tussen cel en oplosmiddel verbeterd en de essentiële olie vrijkomt. Een groot voordeel van de modernste ultrasoon extractors is de nauwkeurige controle over de bedrijfsparameters (bijvoorbeeld ultrasone intensiteit, temperatuur, behandelingsduur, druk, verblijftijd, etc.). Verhoogde opbrengst van etherische oliën alsmede lagere thermische afbraak, hoge kwaliteit en een goede smaak zijn wetenschappelijk bewezen (Porto et al 2009;.. Asfaw et al 2005). Terwijl andere moderne extractie technieken bieden slechts beperkte mogelijkheden voor opschaling naar de industriële productie, de potentie van de opschaling van de ultrasone extractie industrieel niveau is al bewezen. Zo werd het extractierendement van etherische oliën uit de Japanse citrusvruchten met 44% in vergelijking met de traditionele extractiemethoden (Mason et al. 2011).
Ultrasone voorbehandeling voor de extractie van etherische oliën
Voor het ultrasone extractie van etherische olie uit plantenmateriaal (bijvoorbeeld lavandin, salie, citrusvruchten etc.) kan een probe-type sonicatie systeem zoals UIP2000hdT worden voor extractie bij bench-top, proef- en productieschaal. Het extractiesysteem kan worden ingesteld als een batch of inline systeem.
Voor de ultrasone batch-extractie wordt een container met een omringend koudwaterbad aanbevolen. Het waterbad maakt het mogelijk een ongewenste temperatuurstijging en de resulterende afbraak te vermijden. Voor de lavandine-etherische oliewinning worden lavendelbloemen geëxtraheerd met bijvoorbeeld 2L gedestilleerd water voor een extractietijd van 30 minuten. De ultrasone amplitude is ingesteld op 60%. Na de ultrasone voorbehandeling wordt de lavendelbloem verwijderd en wordt conventionele stoomdestillatie uitgevoerd om de etherische olie te extraheren.
Voor de extractie inline opstelling, de ultrasone processor ist voorzien sonotrode en flow cel. Voor het koelen doel wordt de stroomcel reactor voorzien van een koelmantel. Voor de ultrasone voorbehandeling wordt de gemacereerde plantenmateriaal gepompt door de reactiekamer waar het gaat direct door de cavitational zone. Een ander voordeel van de ultrasone inline extractie is de mogelijkheid druk brengen van de reactiekamer om de extractie effect.
De ultrasone voorbehandeling vóór hydrodistillatie verhoogt de opbrengst aan geëxtraheerde etherische oliën en verbetert de extractiesnelheid – wat resulteert in een algemene verbetering van de procedure.
ultrasone hydrodestillatie
Aangepaste ultrasone opstelling voor extractie
Voordelen Ultrasoon Extractie
- Snel & efficiënte extractie
- Niet-thermische, milde werkwijze
- Hoge kwaliteit extracten
- hoge opbrengst
- Volledige aroma spectrum
- Minder grondstof
- Groene Afzuiging
Ultrasone productie van nano-emulsies
De belangstelling voor het gebruik van nano-emulsies als afgiftesystemen voor lipofiele voedingsingrediënten, als drager voor actieve stoffen in farmaceutica en cosmetica groeit aanzienlijk vanwege hun hoge optische helderheid, een goede fysische stabiliteit, en het vermogen om de biologische beschikbaarheid te verhogen. ultrasonore emulgering bereidt stabiele micro- en nano-emulsies, die de beste resultaten in het eindproduct te garanderen.
Klik hier voor meer informatie over ultrasone emulgering leren!
ultrasone Effects
De ultrasone extractie effecten berusten op het principe van ultrasone cavitatie. Cavitatie in vloeistoffen leidt tot hoge afschuifkrachten, vloeibare stromen en microturbulences, waarmee enkel mechanische effecten.
Clevenger met Uf200 ः t
Foto:. Pingret et al, 2014.
Ultrasoon Extraction Systems
Hielscher macht ultrasone systemen zijn beschikbaar voor bench-top, proeffabriek en industriële installaties installaties. De ultrasone processors zijn nauwkeurig regelbaar en kan leveren zeer hoge amplitudes (tot 200 pm voor industriële ultrasonicators hogere amplitudes op aanvraag) een intense akoestische veld opwekken. Al onze ultrasone apparaten – van lab naar industriële systemen – zijn gebouwd voor 24/7 gebruik onder zware omstandigheden.
Hielscher ultrasone extractie kan worden getest bij bench-top schaal haalbaarheid testen en procesoptimalisatie. Daarna kunnen alle proces resulteert lineair worden geschaald naar volledige industriële productie. Onze jarenlange ervaring in ultrasone verwerking stelt ons in staat om te overleggen en onze klanten te helpen uit de eerste tests en procesoptimalisatie om de uitvoering van een zeer efficiënte industriële activiteit. Bezoek onze technial lab en proces centrum naar de mogelijkheden van de ultrasone systemen Hielscher te verkennen!
Onze robuuste ultrasone systemen kunnen worden gebruikt voor batch en inline ultrasoonapparaat. Een aanpassing van bestaande productielijnen kan eenvoudig worden gedaan, ook.
Neem contact met ons op! / Vraag ons!
Literatuur / Referenties
- 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.
- Li, Y.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): Essential Oils as Reagents in Green Chemistry, SpringerBriefs in Green Chemistry for Sustainability, 2014. p.9-20.
- 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.
- Pingret, D.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): An Improved Ultrasound Clevenger for Extraction of Essential Oils. Food Anal. Methods 7, 2014. 9–12.
- 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.
- Yoswathana, N.; Eshiaghi, M.N.; Jaturapornpanich, K. (2012): Enhancement of Essential Oil from Agarwood by Subcritical Water Extraction and Pretreatments on Hydrodistillation. International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering Vol:6, No:5, 2012. 453-459.
Feiten die de moeite waard zijn om te weten
Uitgepakt door Ultrasonics
Verder plantenmateriaal en plantenweefsels worden aangetoond dat ultrasone extractie verkrijgt verbeterde afzuigresultaten. De ultrasone extractie geeft een hogere opbrengst, kwaliteit extracten met een volledige verbinding / aromaprofiel en volle smaak spectrum.
kruiden & vertrekt: groene munt, munt, stevia, hennep, Hop, basilicum, tijm, peper, oregano, salie, venkel, peterselie, eucalyptus, olijf-, groene thee, zwarte thee, boldo, Tabak, pepermunt, marjolein, etc.
Bloemen (attars): Rose, lavendel, ylang-ylang, jasmijn, patchouli, tuberoos, mimosa, etc.
Vruchten: oranje, citrus, citroen, framboos, tomaat, appel, bosbes, bosbessen, mandarijn, druiven, olijf-, Jujube, etc.
specerijen: saffraan, Koriander, gember, Laurier, nootmuskaat, kaneel, kurkuma, vanille, kruidnagel, nootmuskaat, foelie etc.
Hout & schors: agarwood, eik, sandelhout, cederhout, dennen, kaneel schors, enz.
De botanische extracten bevatten het volledige spectrum van werkzame stoffen en fytochemicaliën zodat de etherische olie bevat lipiden, terpenen en terpenoïden, fenolen, alkaloïden, flavonoïden, carbonyl- verbindingen, antioxidanten, vitaminen, kleurstoffen, enzymen, etc.
Voorbeelden van geëxtraheerde moleculen: monoterpenen en monoterpeneoids, sesquiterpenen, limoneen, carvon, a-pineen, limoneen, 1,8-cineol, cis-ocimeen, trans-ocimeen, 3-octanon, beta-caroteen, α-pineen, kamfer, kamfeen , β-pineen, myrceen, p-cymeen, limoneen, γ-terpineen, linalool, myrtenol, myrtenal, carvon.
Etherische oliën tonen antioxidant en antimicrobiële effecten, waardoor ze naast hun geur en smaak maakt een heilzaam ingrediënt voor voedsel en medische producten, ook.
Etherische oliën, b.v. van lavendel, pepermunt en eucalyptus, worden meestal geproduceerd door stoomdestillatie. Raw plantaardig materiaal zoals bloemen, bladeren, hout, schors, wortels, zaden en schillen worden geëxtraheerd door water destillatie terwijl geweekt en gekookt met water in een destillatie-inrichting.
hydrodistillatie
Voor hydrodistillatie, twee vormen onderscheiden: water destillatie en stoomdestillatie.
Voor de isolatie van etherische olie door water destillatie wordt het plantenmateriaal in water geplaatst worden gekookt. Stoomdestillatieapparaat wordt stoom geïnjecteerd in / door het plantmateriaal. Door de invloed van heet water en stoom, wordt de essentiële olie vrijkomt uit de lipide klieren in het plantenweefsel. Het verdampen van waterdamp draagt de olie uit het plantenmateriaal. Daarna wordt de damp gecondenseerd in een condensor door indirekte koeling met water. Uit de condensor, het gedestilleerde extract (etherische olie) stroomt in een scheider, waarbij de olie wordt afgescheiden automatisch uit het destillaat water.
oplosmiddelextractie
Vanwege efficiëntie meest essentiële oliën, b.v. voor de parfum- en parfumindustrie, geproduceerd door oplosmiddelextractie, waarbij vluchtige oplosmiddelen, b.v. hexaan, di-methyleenchloride of petroleumether. De belangrijkste voordelen van oplosmiddelextractie via destillatie is dat een gelijkmatige temperatuur (. Ca. 50 ° C) gedurende het proces kan worden gehouden. Omdat hogere temperaturen leiden tot afbraak van essentiële olie verbindingen, zijn oplosmiddelen geëxtraheerd oliën gekenmerkt door een hogere volledigheid van de vluchtige verbindingen en een natuurlijke geur.
superkritisch CO2 is bewezen een uitstekende organisch oplosmiddel te zijn, en dus een alternatieve werkwijze voor het extraheren van aromatische oliën uit plantaardige.
eXTRACTIEMIDDELEN
Traditionele organische oplosmiddelen voor extractie omvatten benzeen, tolueen, hexaan, dimethylether, petroleumether, di-methyleenchloride, ethylacetaat, aceton of ethanol.
Ethanol wordt gebruikt om geurende stoffen uit droge plantaardige materiaal, alsook met onzuivere olie of beton die enerzijds zijn verkregen door extractie met organisch oplosmiddel, expressie of enfluerage extract. Ethanol extracten van droge materialen staan bekend als tincturen. Tincturen niet te verwarren met ethanol spoelingen, die worden uitgevoerd om olie en beton zuiveren absolute verkrijgen.
Wanneer water wordt gebruikt als extractievloeistof, wordt het proces dat een oplosmiddelvrij extractie.
essentiële oliën
Etherische oliën worden verkregen door extractie van plantenmateriaal. Als grondstof verschillende soorten plantendelen kunnen worden gebruikt, b.v. bloemen (bijvoorbeeld roos, jasmijn, anjer, kruidnagel, mimosa, rozemarijn, lavendel), bladeren (bijv mint, Ocimum spp., citroengras, jamrosa), bladeren en stengels (bijvoorbeeld geranium, patchouli, petitgrain, verbena, kaneel), schors ( bijvoorbeeld kaneel, cassia, canella), hout (bijv ceder, sandelhout, grenen), wortels (bijvoorbeeld engelwortel, sassafras, vetiver, Saussurea, valeriaan), zaden (bijvoorbeeld venkel, koriander, komijn, dille, nootmuskaat), fruit (bergamot, sinaasappel, citroen, jeneverbes), wortelstokken (bijv gember, kalmoes, kurkuma, lis) en tandvlees of oleoresin afscheidingen (bv balsem van Peru, Myroxylon balsamum, storax, mirre, benzoë).
Beton en Absolute
Beton is de term voor het halfvaste massa die wordt verkregen door oplosmiddelextractie van vers plantenmateriaal. Het verse plantenmateriaal wordt geëxtraheerd meestal gebruikt apolaire oplosmiddelen zoals benzeen, tolueen, hexaan, petroleumether. Nadat het extractieproces wordt het oplosmiddel verdampt, waardoor een semi-vast residu van etherische oliën, wassen, harsen en andere lipofiele (hydrofobe) fytochemicaliën verkregen. Dit is de zogenaamde beton.
Een absolute verkrijgen van beton, moet het beton worden behandeld met een sterke alcohol waarin bepaalde bestanddelen kunnen worden opgelost.