Ultrasone productie van smaakingrediënten
Ultrasone smaakextractie is een zeer efficiënt en duurzaam proces dat de opbrengst verhoogt en tegelijkertijd de verwerkingstijd aanzienlijk verkort. Door gebruik te maken van veilige, groene oplosmiddelen biedt ultrasone technologie een groene extractiemethode met verbeterde energie-efficiëntie, waardoor het een milieuvriendelijk alternatief is voor traditionele extractietechnieken.
botanische extracten – Verbeterd door Sonicatie
Ultrasone extractie is een gecommercialiseerde techniek voor de productie van extracten van hoge kwaliteit voor de voedingsmiddelenindustrie. & dranken-, farmaceutische en cosmetische industrie.
“Met behulp van ultrageluid kunnen volledige extracties nu in enkele minuten worden voltooid met een hoge reproduceerbaarheid, waardoor het verbruik van oplosmiddelen wordt verminderd, manipulatie en verwerking worden vereenvoudigd, een hogere zuiverheid van het eindproduct wordt verkregen, nabehandeling van afvalwater wordt geëlimineerd en slechts een fractie van de fossiele energie wordt verbruikt die normaal gesproken nodig is voor een conventionele extractiemethode zoals Soxhletextractie, maceratie of Clevenger-distillatie. Verschillende klassen voedingscomponenten zoals aroma's, pigmenten, antioxidanten en andere organische en minerale verbindingen zijn efficiënt geëxtraheerd, geanalyseerd en geformuleerd uit verschillende matrices (voornamelijk dierlijk weefsel, microalgen, gisten, voedsel en plantaardig materiaal).” [Chemat et al. 2017]
Als marktleider heeft Hielscher Ultrasonics een brede kennisbasis opgebouwd over ultrasone extractieprocessen, waaronder de extractie van specerijen, kruiden, bloemen, fruit en groenten voor de productie van geur- en smaakstoffen. Hielscher Ultrasonics heeft diepgaande kennis opgedaan over de extractie van diverse plantaardige materialen zoals koffie, saffraan, druiven (wijn), eiken, theebladerenLavendel, munt, steviaChilipepers, vanille, cacao, boldus bladerenen vele anderen.
Ultrasone extractieprocessen kunnen worden uitgevoerd met bijna alle oplosmiddelen zoals water, alcohol, waterige ethanol, glycerine, oliën, isopropanol, hexaan, benzeen, enz.
Voor de productie van geur- en smaakstoffen en actieve bestanddelen die als ingrediënten in voedingsmiddelen worden gebruikt & drank-, farmaceutische, cosmetische en parfumindustrieën is het gebruik van ongevaarlijke, groene oplosmiddelen zoals water en alcohol een groot voordeel.
Industriële installatie van de ultrasone extractor UIP4000hdT voor de productie van botanische extracten.
- sonificatie
- thermosonicatie
- manosonicatie
- thermo-mano-sonatie
- Ultrasone Soxhlet (Sono-Soxhet)
- Ultrasone superkritische extractie
De ultrasone methode levert in vergelijking met de meeste conventionele extractieprocessen, zoals maceratie, een betere extractie op wat betreft procestijd, hogere opbrengst, meer energiebesparing, netheid, veiligheid en productkwaliteit. Vooral bij de productie van voedingsmiddelen, dranken en farmaceutische en cosmetische additieven is de groene ultrasone extractietechniek een groot voordeel wat betreft productveiligheid.
Transparante smaakemulsies
Emulsies zijn een veelgebruikt additief om voedsel en dranken te functionaliseren op het gebied van smaak, voedingswaarde en stabiliteit. Vooral voor de formulering van dranken is de helderheid een belangrijke factor, aangezien het eindproduct niet alleen moet voldoen aan kwaliteits- en voedingsnormen, maar ook aan optische normen. Voor heldere dranken en voedingsmiddelen betekent dit dat het emulsieadditief de beoogde eindkwaliteit niet mag verstoren. Daardoor is een heldere emulsie gemakkelijker te verwerken. Door hun grootte zijn nano-emulsies transparant en doorschijnend (althans voor het blote oog). Vanwege hun hoge kinetische stabiliteit, lage viscositeit, hoge transparantie en hoge stabiliteit tegen bezinking, schuimvorming, coalescentie en uitvlokking worden ze veel gebruikt als ingrediënten.
Hoe groter de druppel/deeltjesgrootte, hoe meer opaciteit het eindproduct krijgt. Voor de formulering van heldere dranken geeft het gebruik van een heldere emulsie met nano-druppeltjes de beste resultaten. Ultrasone emulsie maakt het mogelijk om W/O-, O/W-, omgekeerde emulsies te produceren, evenals dubbele of meervoudige W/O/W-emulsies met druppeltjes in het nanobereik (zogenaamde miniemulsies, nano-emulsies, ultrafijne emulsies of submicronemulsies). De druppelgrootte kan worden aangepast en geregeld met ultrasone procesparameters. Hielscher sonicators zijn nauwkeurig regelbaar voor optimale en reproduceerbare procesresultaten.
Ultrasone extractie van kruiden
Klik hier om meer te lezen over de MultiPhaseCavitator!
Klik hier om meer te lezen over ultrasoon emulgeren!
Smaak Encapsulatie met behulp van ultrageluid
Het gebruik van liposomen in farmaceutische en voedingsproducten neemt voortdurend toe. Liposomen kunnen worden gebruikt als dragers voor actieve moleculen, zoals voedingsstoffen en geneesmiddelen. Door sonicatie kunnen liposomen worden gevormd door emulsificatie van een lipide/ watersuspensie of door sonicatie van multilamellaire vesikels (MLV's). Door het ultrasone emulsieproces worden lipide bilagen gebroken in kleinere breuken, zodat deze stukjes zichzelf vormen tot kleine unilamellaire blaasjes (SUV's) bestaande uit fosfolipiden. Tijdens het sonicatieproces kunnen actieve ingrediënten in de liposomen worden ingekapseld.
Klik hier voor meer informatie over de ultrasone productie van liposomen!
Ultrasone afzuigsystemen
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze populairste ultrasone extractiesystemen:
- Groene oplosmiddelen
- Hogere opbrengst
- kortere extractietijd
- Veiligheid
- snel rendement op investering
- Lage kosten
Ultrasone superkritische extractie
Superkritische vloeistof- en superkritische CO2-extractie is een van de belangrijkste extractietechnieken voor de productie van geur- en smaakstoffen.
Superkritisch kooldioxide is een selectief oplosmiddel met een instelbare dichtheid. De selectiviteit en het oplossend vermogen zijn afhankelijk van de variabele dichtheid die kan worden beïnvloed door de druk en de temperatuur.
Door superkritische extractie te combineren met sonicatie wordt het mogelijk om oplosmiddelen van levensmiddelenkwaliteit zoals alcohol of water te gebruiken en toch hoge extractiesnelheden en hoge opbrengsten te behalen.
Gebruik het onderstaande formulier voor meer informatie over onze ultrasone afzuigsystemen en hun toepassingen!
Bekijk in de video hieronder een vergelijking tussen ultrasone extractie en conventionele maceratie van verse ribkruidbladeren in water. Sonificatie produceert niet alleen binnen enkele seconden een krachtig ribkruid, maar ook de kleur van het extract geeft een verschil in kwaliteit aan. Terwijl het ultrasone extract een diepgroene kleur heeft, heeft het 20 dagen lang gemacereerde extract een bruinachtige kleur die wijst op een oxidatieve afbraak van de bioactieve bestanddelen.
De diepgroene kleur van het ultrasone ribkruidextract benadrukt de superieure efficiëntie van ultrasone technologie bij het produceren van een extract met een volledig spectrum. Ultrasone botanische extractie is sneller, krachtiger en efficiënter. De zeer efficiënte ultrasone extractie met de UP200Ht produceert een volledig spectrum extract van ribkruid.
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.
- 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.
- 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.
- Šic Žlabur, J.; Voća, S.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Dujmić, F.; Rimac Brnčić, S. (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of functional ingredients from Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Int. Agrophys. 29, 2015. 231-237.
Meer over Ultrasone extractie
Ultrasone extractie is een bekende en betrouwbare methode om extracten te maken van verschillende plantaardige grondstoffen. Ultrasoon geluid verhoogt de massaoverdracht tussen de grondstof en het oplosmiddel door het oplosmiddel in de celstructuur te duwen en het eruit te spoelen met een snelheid van ongeveer 20.000 keer per seconde (bij 20 kHz). Het is bewezen dat sonificatie een zeer milde, maar toch zeer efficiënte methode is. – voor hogere opbrengsten en extracten van hogere kwaliteit in een kortere verwerkingstijd!
De volgende materialen zijn al zeer succesvol geëxtraheerd door middel van ultrasoonbehandeling:
kruidensaffraan, chilipepers (bijv. capsaïcine), gember, kaneel, vanilline / vanille, rosmarijnzuur, salie, rozemarijn, majoraan, basilicum, enz.
kruidenPepermunt, thee (bijv. zwarte, groene, Pai Mu Tan, jasmijn, rooibos, honeybush), groene munt, stevia, cannabis, enz.
bloemenLavendel, patcholi, ylang-ylang, roos, enz.
Groenten en fruitwijn, druiven / druivenpitten, koffie, cacao, olijven, sinaasappel / sinaasappelschil, tomaat, guaranazaden, oliehoudende zaden (amandelen, sojabonen, papajazaden, lijnzaad, zonnebloem, koolzaad), granaatappelschil, spinazie, moerbei, wortels, enz.
micro-organismen: zeewier, spirulina, microalgen (Nannochloropsis spp microalgen, Nannochloropsis oculata microalgen, Dunaliella salina microalgen), Synechococcus sp. cyanobacteriën, Xanthophyllomyces dendrorhous gist, Trichosporon oleaginosisus gist, oleagineuze schimmel, Cordyceps sinensis schimmel
Gerichte extracten, die worden verkregen door sonicatie, zijn essentiële oliën, vitaminen, lipiden, eiwitten en fytocomplexen zoals fenolen, antioxidanten, polysachariden, oleoharsen, esters, essences, eiwithydrolysaten, aminozuren, saponinen, flavonoïden, alkaloïden (bijv.bijv. morfine, codeïne, thebaïne), pigmenten / kleurstoffen (carotenoïden, chlorofyl, fycocyanine), anthocyanen, limoneen, alantolacton, isoalantolacton en andere actieve stoffen.
Over Green Extraction
Groene extractie is gericht op milieuvriendelijke, duurzame methoden. Daarom zijn het verminderen van het energieverbruik van het proces, het gebruik van alternatieve oplosmiddelen en hernieuwbare natuurlijke grondstoffen sleutelfactoren voor groene extractie. Het doel is om een veilig extract van hoge kwaliteit te verkrijgen. Om een veilig product van hoge kwaliteit te verkrijgen, is het belangrijk om alternatieve, recyclebare en veiligere oplosmiddelen te gebruiken. Door de algehele toxiciteit van het proces en de eindproducten te verminderen, profiteren consumenten van een gezonder en veiliger product en creëren producenten een veiligere verwerkingsomgeving voor hun werknemers.