Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd vanilje ekstraksjon – En ikke-termisk metode

  • Vanilje ekstrakt er en Smaks løsning som extractes fra vanilje pods i en løsning av etanol og vann.
  • For å produsere høy kvalitet vanillin som aroma, smak og duft komponent, en effektiv, men mild utvinningsteknikk er nødvendig for å hindre nedbryting.
  • Ultralyd ekstraksjon er en mild mekanisk utvinningsmetode, som gir høy avkastning av vanillin i en svært kort utvinningstid.

Høyytelses ultralyd for vanillin-ekstrakter av høy kvalitet

Som den nest dyreste krydder etter Safran, vanilje produksjon krever en effektiv utvinningsmetode, som hindrer nedbrytning av verdifulle essensielle oljer. Ultrasonic ekstraksjon er velkjent og etablert som en mild, ikke-termisk, men svært effektiv metode for å løslate bioaktive forbindelser fra plantemateriale. Ultralydutvinning er basert på fenomenet akustisk kavitasjon, som er en rent mekanisk behandling. Dette gjør sonikering den foretrukne metoden for isolering av følsomme bioaktive forbindelser som Smaks sammensetninger og essensielle oljer, for eksempel vanillin, polyfenoler eller antioksidanter fra planteekstrakter.

Fordeler med ultralyd vanilje ekstraksjon

  • Overlegen kapasitet
  • Høyhastighets ekstraksjon – innen minutter
  • Høy kvalitet ekstrakter – Mild, ikke-termisk
  • Grønne løsemidler (f.eks. vann/etanol)
  • kostnadseffektiv
  • Enkel og sikker drift
  • Lave investeringer og driftskostnader
  • 24/7-drift under kraftig
  • Grønn, miljøvennlig metode

Ultralyd vanilje ekstraksjon – i batch eller kontinuerlig flyt-modus

UP400St opprørt 8L utvinning oppsettSatsvise: Ultralyds utvinnings prosesser kan betjenes som enkle satsvise prosesser eller som inline-behandling, der mediet kontinuerlig mates gjennom en ultrasonisk gjennomstrømnings reaktor.
Batch prosessering er en enkel prosedyre, der utvinning er utført mye av mye. Hielscher Ultrasonics tilbyr ultralydsprosessorer for små til store grupper, det vil si 1L til 120L.
For behandling av partier på 5 til 10L, anbefaler vi UP400St (400W, pic. Left) med sonotrode S24d22L2D.
For behandling av partier på ca. 120L, anbefaler vi UIP2000hdT (2kW, pic. høyre kolonne øverst) med sonotrode RS4d40L4.

2kW batch sonikering oppsett for utvinning av urte ekstrakter

120L ultralyd batch ekstraksjon av planter med UIP2000hdT og agitator

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Gjennomstrømning: For større volumer og fullskala kommersiell ekstraksjon, er en kontinuerlig væskestrøm matet gjennom en ultralydreaktor, hvor løsemiddel/botanisk slurry er intenst sonikert.
For et volum på ca. 8L/min. anbefaler vi at du UIP4000hdT (4kW, pic. Right) med sonotrode RS4d40L3 og kan trykkes Flow-Cell FC130L4-3G0

Kasusstudie av ultralyd vanilje ekstraksjon

Iversen et al. (2009) sammenlignet ultrasonisk assistert ekstraksjon (UAE) og Soxhlet utvinning. Forskningen bekreftet at ultralydutvinning forsterker utgivelsen av vanillin betydelig sammenlignet med Soxhlet utvinning. Den Soxhlet behandlingen krevde driftstemperatur på 95 ° c, løsemiddel: stoff ratio på 66.67 ml/g og en utvinningstid på 8hrs resulterte i frigivelse ca. 180ppm vanillin. Ultralydassistert ekstraksjon (UAE) krevde bare 1hr for å frigi ca. 140ppm vanillin med samme løsemiddel: stoff ratio ved romtemperatur.
Rasoamandrary et al. (2013) sammenlignet effektiviteten av vanillin ekstraksjon ved hjelp av en 100W sonde-type ultralyd (f. eks UP100H), et ultralydbad og et varmtvannsbad. Forskerne konkluderte med at sonden-type ultralyd er et kraftig utvinnings verktøy på grunn av sin høye intensitet ultralyd. Derfor er sonde-typen ultralyd bedre resultater enn de alternative utvinnings metodene ved å gi lignende/eller høyere utbytte av vanillin ekstrahert i en betydelig kortere utvinningstid og mindre løsningsmiddel (dvs. etanol) forbruk.
Sammenligningen av de tre utvinnings metodene – ultralyd sonde, ultralydbad, varmt vannbad utvinning – viste at vanillin ekstraksjon var mest effektivt for sonde-sonikering med 40% etanol (v/v) ved omgivelsestemperatur på 30 ° c og en utvinningstid på 1hr. Vannbad utvinningen krevde en 50% etanol (v/v) konsentrasjon ved 56 ° c for 15hrs.

UIP4000hdT 4kW kraftig ultralydsprosessor for ekstraksjon

UIP4000hdT – 4kW ultralyd vifte for kontinuerlig inline behandling.

Ultralyd utstyr for høy ytelse ekstraksjon

Hielscher Ultrasonics er spesialisert i produksjon av høyytelses ultralydsprosessorer for produksjon av høykvalitets ekstrakter fra botanikk.
Hielscher brede produktportefølje spenner fra små, kraftige laboratorie ultralydmaskiner til robuste benk-og fullt industrielle systemer, som gir ultralyd med høy intensitet for effektiv ekstraksjon og isolering av bioaktive stoffer (f.eks. Quercetin, Koffein, curcumin, terpener osv.). Alle ultralydsenheter fra 200W til 16, 000W har en farget skjerm for digital kontroll, et integrert SD-kort for automatisk dataregistrering, nettleser fjernkontroll og mange flere brukervennlige funksjoner. Sonotroder og strømnings cellene (delene, som er i kontakt med mediet) kan autoklaveres og er enkle å rengjøre. Alle våre ultralydmaskiner er bygget for 24/7 drift, krever lite vedlikehold og er enkle og trygge å betjene.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsEn digital fargeskjerm gir en brukervennlig kontroll over ultralyd. Våre systemer er i stand til å levere fra lavt til svært høy amplituder. For utvinning av polyfenoler og andre bioaktive forbindelser som vanillin, tilbyr vi spesielle ultralyd sonotroder (også kjent som ultralyd sonder eller horn) som er optimalisert for fornuftig isolering av høy kvalitet aktive stoffer. Den robuste Hielscher ' s ultralyd utstyr muliggjør 24/7 drift ved Heavy Duty og i krevende miljøer.
Nøyaktig kontroll av ultralydsprosessparametrene sikrer reproduserbarhet og prosess standardisering.
Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer høyytelses ultralydmaskiner for sonokemiske applikasjoner.

Ultralydsprosessorer med høy effekt fra laboratorium til pilot og industriell skala.

Litteratur / Referanser

  • Iversen D. et al. (2009): ekstraksjon av vanillin fra vanilje pods: en sammenligning studie av konvensjonelle soxhlet og ultralydassistert ekstraksjon. Journal of Food engineering 93, 2009:421 – 426.
  • Rasoamandrary N. et al. (2013): forbedret ekstraksjon av vanillin 4-AHA-3-metoksybenzaldehyd fra kurert vanilje bønner ved hjelp av ultralyd-assistert ekstraksjon: en sammenligning av Ultralydassistert og Varmtvannsbad utvinning.


Fakta Verdt å vite

The Working prinsippet om Ultralydutvinning

Anvendelsen av intense ultralydbølger til et flytende medium resulterer i kavitasjon. Fenomenet kavitasjon fører lokalt til ekstreme temperaturer, trykk, oppvarmings-/kjøle rater, trykkforskjeller og høy skjærkraft i mediet. Når kavitasjon bobler implode på overflaten av faste stoffer (for eksempel partikler, planteceller, vev etc.), mikro-Jets og interparticlular kollisjon generere effekter som overflate peeling, erosjon og partikkel sammenbrudd. I tillegg skaper implosjon av kavitasjon bobler i flytende medier makro-turbulenser og mikro-miksing.

Kavitasjon bobler kan differensieres i stabile og forbigående bobler. (Klikk for å forstørre!)

Fig. 1: opprettelse av stabile og forbigående kavitasjon bobler.
(a) forskyvning, (b) forbigående kavitasjon, (c) stabil kavitasjon, (d) Trykk
[tilpasset fra Santos et al. 2009]

Ultralyd irraditation av plantemateriale fragmenter matrisen av planteceller og forbedrer hydrering av det samme. Chemat et al (2015) konkluderer med at ultralyd ekstraksjon av bioaktive forbindelser fra planter er et resultat av ulike uavhengige eller kombinerte mekanismer, inkludert fragmentering, erosjon, kapillaritet, detexturation og sonoporation. Disse effektene forstyrre celle veggen, forbedre masseoverføring ved å skyve løsemiddel inn i cellen og suge phyto-sammensatte lastet løsemiddel ut, og sikre flytende bevegelse ved mikro-miksing.

Ultralyd disruptors brukes til utdrag fra phyto kilder (f. eks planter, alger, sopp)

Ultralydutvinning fra planteceller: den mikroskopiske tverr delen (TS) viser virkningsmekanismen under ultralyd ekstraksjon fra celler (forstørrelse 2000x) [ressurs: Vilkhu et al. 2011]

Ultrasonisk ekstraksjon oppnår en svært rask isolering av forbindelser – overgått konvensjonelle utvinningsmetoder i kortere prosesstid, høyere utbytte, og ved lavere temperaturer. Som en mild mekanisk behandling unngår ultralydassistert ekstraksjon den termiske nedbrytningen av bioaktive komponenter og utmerker seg i sammenligning med andre teknikker som konvensjonell løsemiddel utvinning, hydrodistillation, eller Soxhlet ekstraksjon, som er kjent for å ødelegge varmefølsomme molekyler. På grunn av disse fordelene, er ultralydutvinning den foretrukne teknikken for frigjøring av temperaturfølsomme bioaktive forbindelser fra planter.

Vanillin

Vanilla er en verdsatt smak, som kan utvinnes fra orkideer i slekten Vanilla, hovedsakelig fra meksikanske arter, leaved vanilje (V. planifolia). Den unikt flavored forbindelser av vanilje orkidé finnes i frukten, som resulterer fra pollinering av blomsten. Disse frø pods er omtrent en 1/3 x 6 inches, med en brun rød til svart farge når moden. Innsiden av disse pods er en fet væske full av små frø. Både Pod og frø brukes for produksjon av vanillin.
Selv om vanillin er den primære smaken sammensatt i vanilje plante, ren vanilje ekstrakt inneholder flere hundre ekstra smaken forbindelser, som bidrar til komplekse, dype smaken.
Vanilla essensen forekommer i to former, nemlig ekte vanillin essens fra vanilje seedpod og industrielt syntetisert vanillin. Real seedpod ekstrakt er en kompleks blanding av flere hundre forskjellige forbindelser. Den kjemiske sammensatte vanillin – 4-AHA-3-metoksybenzaldehyd – er den viktigste bidragsyteren til den karakteristiske smaken og duften av ekte vanilje og er den viktigste smaken komponenten av herdet vanilje bønner. Foruten vanillin, kan andre kjemiske forbindelser som acetaldehyd, eddiksyre, furfural, hexanoic acid, 4-hydroxybenzaldehyde, eugenol, metyl Cinnamate, og isosmørsyre syre bidra til vanilje komplekse aroma.

Vanilla kultivarer

Bourbon vanilje eller Bourbon-Madagaskar vanilje er produsert fra V. planifolia planter, som vokser på indiske hav øyer som Madagaskar, Komorene, og réunion, tidligere kåret til Île Bourbon. Begrepet “Bourbon vanilje” beskriver også den karakteristiske vanilje duften avledet fra V. planifolia.
Meksikanske vanilje, Hentet fra den innfødte V. planifolia, er produsert i mye lavere mengder. Meksikanske vanilje er kjent og markedsført som vanilje fra landet av sin opprinnelse, siden V. planifolia anlegget er innfødt til Mesoamerica.
Tahitian vanilje kommer fra Fransk Polynesia, produsert fra V. tahitiensis anlegget. Genetisk analyse viser denne arten er muligens en plante fra en hybrid av V. planifolia og V. odorata.
West Indian vanilje er laget av V. pompona, som dyrkes i Karibia og mellom-og Sør-Amerika.