Hielscher Ultrasonics
Z przyjemnością omówimy Twój proces.
Zadzwoń do nas: +49 3328 437-420
Napisz do nas: info@hielscher.com

Bezrozpuszczalnikowa ekstrakcja stewii za pomocą ultradźwięków

Konwencjonalna ekstrakcja słodkich składników, takich jak stewioglikozydy ze Stevia rebaudiana, wykorzystuje toksyczne rozpuszczalniki. Aby uzyskać zdrowy, wysokiej jakości produkt spożywczy, wymagana jest metoda ekstrakcji bez rozpuszczalników. Technika ekstrakcji ultradźwiękowej pozwala uniknąć stosowania rozpuszczalników, osiągając bardzo wysoką wydajność ekstrakcji w krótkim czasie przetwarzania. W ten sposób ultradźwiękowa ekstrakcja stewii wyróżnia się wyjątkową wydajnością i przyjaznością dla środowiska.

Zdrowe ekstrakty z ekstrakcją ultradźwiękową

Słodziki ze stewii mają być korzystnym dla zdrowia produktem wytwarzanym z liści zioła Stevia rebaudiana Bertoni i są stosowane jako słodzik o zerowej kaloryczności. Słodycz jest powodowana przez glikozydy diterpenowe, które są około 300 razy słodsze niż sacharoza.
Zawartość glikozydów w stewii rebaudiana Bertoni składa się ze stewiozydu (5-10%), rebaudiozydu A (2-4%), rebaudiozydu C (1-2%), dulkozydu A (0,5-1%), rebaudiozydu B, rebaudiozydu D i rebaudiozydu E. W przeciwieństwie do innych glikozydów, rebaudiozyd A charakteryzuje się brakiem goryczy. Dlatego rebaudiana A jest najbardziej ukierunkowanym związkiem z liści stewii. Ekstrakcja ultradźwiękowa wspomaga ekstrakcję stewiozydów i rebaudiozydów o wysokiej czystości. ekstrakcja ultradźwiękowa glikozydów stewiolowych może być łatwo przeprowadzona w wodzie i daje wysoką wydajność przy bardzo wysokiej szybkości ekstrakcji. Stosunkowo niska temperatura ekstrakcji między 60°C a 80°C jest łagodna, aby zapobiec degradacji ekstraktów.

Ultradźwiękowa ekstrakcja stewioglikozydów z liści stewii odbywa się za pomocą urządzenia Hielscher UP100H. Sonikacja rozbija komórki i uwalnia substancje bioaktywne.

Ultradźwiękowa ekstrakcja stewii przy użyciu UP100H

Miniatura wideo

Zapytanie o informacje







System ultradźwiękowy SonoStation firmy Hielscher ułatwia mieszanie, dyspersję lub homogenizację. Ten system ultradźwiękowy składa się ze zbiornika, mieszadła, pompy i sonikatorów. System, który jest gotowy do natychmiastowej produkcji!

SonoStation – Kompletny zestaw do obróbki ultradźwiękowej składający się ze zbiornika, pompy, mieszadła i ultrasonografu

Odkąd stewia została zatwierdzona jako substancja słodząca, popyt na naturalny, bezkaloryczny zamiennik cukru znacznie wzrósł. Aby zapewnić popyt na produkty ze stewii, należy zwiększyć możliwości produkcji komercyjnej. Ultradźwięki to sprawdzona metoda intensyfikacja wydobycia.

Zalety ekstrakcji ultradźwiękowej:

  • bez rozpuszczalników, np. w wodzie
  • Wyższe zyski
  • Wysoka wydajność wydobycia
  • oszczędność czasu
  • oszczędność kosztów
  • Bezpieczny
  • przyjazny dla środowiska
  • przetwarzanie wsadowe lub inline

Ultradźwiękowa ekstrakcja stewii: Wyniki badań

Ekstraktor ultradźwiękowy UP400St do ekstrakcji stewiozydów i rebaudiozydów z liści stewii.Carbonell-Capella et al. (2016) porównali różne techniki ekstrakcji stewiozydów i rebaudiozydów. Najwyższy odzysk stewiozydu uzyskano stosując ekstrakcję ultradźwiękową za pomocą UP400S (patrz zdjęcie po lewej) przy użyciu wody jako rozpuszczalnika, będąc 3,5 razy wyższym w porównaniu do tradycyjnej metody dyfuzyjnej i 1,5 razy wyższym niż w przypadku zmielonych próbek stewii. W tym badaniu liście stewii (6 g) zawieszono w wodzie (180 g) w temperaturze 208C w stosunku ciało stałe/ciecz 1:30 (w/w). Ekstrakcję ultradźwiękową przeprowadzono przy użyciu procesor ultradźwiękowy UP400S (Hielscher GmbH, Niemcy)o mocy 400 W i częstotliwości 24 kHz. Do eksperymentów zespół badawczy Carbonell-Capella ustawił amplitudę na 100%, z ciągłym trybem sonikacji. Tytanowa sonotroda H22 o średnicy 22 mm i długości 100 mm została zamontowana w celu sprzężenia fal ultradźwiękowych z próbką. Sondę zanurzono w mieszaninie zawierającej 6 g liści stewii zawieszonych w 180 g wody lub etanolu/wody (50%) w szklanej kolbie z wąską szyjką (pojemność 1000 ml). Próbki były zanurzone w kąpieli chłodzącej, aby uniknąć ogrzewania wywołanego sonikacją, a temperatura była zawsze niższa niż 50ºC). Całkowity wkład energii właściwej (Wspec(w kJ/kg) obliczono, mnożąc moc generatora (400 J/s) (Moc) przez całkowity czas leczenia (s) podzielony przez masę produktu (kg). Energia ultradźwięków wynosiła 178 kJ/kg (dla tUSA = 80 sek.)
(por. Carbonell-Capella et al. 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) zbadali ekstrakcję glikozydów stewiolowych wraz z innymi składnikami funkcjonalnymi z liści Stewii i doszli do wniosku, że ekstrakcja ultradźwiękowa jest technologią przyjazną dla środowiska, która może być stosowana do ekstrakcji związków funkcjonalnych z liści Stewii przy znacznie krótszym czasie obróbki i niższym zużyciu energii w porównaniu z konwencjonalną ekstrakcją.

Liu i wsp. (2010) badali ekstrakcję ultradźwiękową węglowodanów ogółem ze Stevia rebaudiana Bertoni. W celu zmaksymalizowania wydajności węglowodanów całkowitych ze Stevia rebaudiana Bertoni, jako próbki wykorzystano stewię typu LUYU-131. Metodologia powierzchni odpowiedzi (RSM) została zastosowana do optymalizacji warunków ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami. Wyniki wskazały, że optymalne warunki ekstrakcji to temperatura ekstrakcji 68°C, moc soniczna 60 W i czas ekstrakcji 32 min. Korzystanie z ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami, the wydajność ekstraktów wzrosła o współczynnik 1,5 przy niższa temperatura ekstrakcji (68°C), a czas ekstrakcji (32 min.) uległ znacznemu skróceniu w porównaniu z ekstrakcją klasyczną. Analiza składników surowych ekstraktów wykazała, że względna ilość rebaudiozydu A wzrosła w ekstraktach wspomaganych ultradźwiękami w porównaniu z ekstraktami uzyskanymi w procesie klasycznym, a ekstrakty wspomagane ultradźwiękami miały lepsza jakość.
Alupului i Lavric (2008) potwierdzają w swoich badaniach wyższą skuteczność ultradźwiękowej ekstrakcji stewii, stwierdzając, że indukowana ultradźwiękami ekstrakcja stewiozydu Stevia rebaudiana skutkuje poprawą wydajności w porównaniu z konwencjonalnym moczeniem o dwieście razy, a także krótszym czasem obróbki. (por. Alupului A., Lavric V., 2008)

Ultradźwiękowa obróbka końcowa stewiozydów

Ultradźwięki to niezawodna metoda mieszania, Mieszanie i homogenizacjaDlatego ultradźwięki są często stosowane podczas formułowania i mieszania produktu końcowego. Gdy ekstrakt ze stewii musi być rozpuszczony w cieczy, ultradźwięki są szybką i skuteczną techniką przygotowania jednorodnej mieszanki – niezależnie od lepkości. Ultradźwiękowy Rozpuszczenie pozwala na przygotowanie wysoce nasyconych, a nawet przesyconych roztworów.

Ultradźwiękowe systemy ekstrakcji

Asortyment produktów firmy Hielscher zapewni Ci ochronę – Niezależnie od tego, czy chcesz wyodrębnić mniejsze i średnie objętości do analizy i badań, czy też wyodrębnić na dużą komercyjną skalę produkcyjną. Nasz asortyment ultrasonografów obejmuje ultradźwiękowe urządzenia laboratoryjne, systemy stacjonarne dla R&D i instalacje pilotażowe, jak również Przemysłowe ultradźwięki o dużej mocy systemy z maksymalnie 16 000 watów na pojedynczą jednostkę, które mogą być łatwo grupowane i kontenerowane. Nasz szeroki wybór ultradźwiękowych Wyposażenie takie jak sonotrody, komory przepływowe, reaktory i boostery pozwala na optymalną konfigurację idealnie dopasowanego systemu do potrzeb naszego klienta.

Inwestycje

Wszystkie urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są przeznaczone do 24/7 Oznacza to, że nasz sprzęt pozwala na szybki zwrot z inwestycji (RoI). Alupului et al. (2009) stwierdzili podczas swoich badań, że fakt ekonomicznego uzasadnienia stosowania ultradźwięków o wysokiej intensywności jako względnie niski koszt nie może zostać pominięta. Ponadto, ekstrakcja ultradźwiękowa jest przekonującą techniką ze względu na jej proste wykorzystanie i znaczący Wydajność.

Ultradźwiękowa ekstrakcja stewioglikozydów z liści stewii odbywa się za pomocą urządzenia Hielscher UP200St. Sonikacja rozbija komórki i uwalnia substancje bioaktywne, takie jak stewiozydy i rebaudiozydy.

Ultradźwiękowa ekstrakcja stewii przy użyciu UP200St

Miniatura wideo

Zapytanie o informacje







Ultradźwięki znacznie intensyfikują ekstrakcję stewiozydów, takich jak rebaudiozyd A.

Struktura molekularna stewiozydu.

Skontaktuj się z nami!? Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z poniższego formularza, aby uzyskać dodatkowe informacje na temat procesorów ultradźwiękowych, aplikacji i ceny. Z przyjemnością omówimy z Tobą Twój proces i zaoferujemy Ci system ultradźwiękowy spełniający Twoje wymagania!









Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.




Hielscher SonoStation ułatwia sonikację średniej wielkości partii przy użyciu reaktora z komorą przepływową. Kompaktowe urządzenie SonoStation łączy w sobie 38-litrowy mieszany zbiornik z regulowaną progresywną pompą wnękową, która może podawać do 3 litrów na minutę do jednego lub dwóch ultradźwiękowych reaktorów przepływowych.

Ultradźwiękowa stacja mieszająca - SonoStation z homogenizatorami 2 x 2000 W

Miniatura wideo



Literatura? Referencje


Fakty, które warto znać

glikozydy stewiolowe

Glikozydy stewiolowe to substancje odpowiedzialne za słodki smak liści stewii. Te glikozydy stewiolowe są związkami diterpenowymi. Mają one strukturę chemiczną cząsteczki stewiolu, w której atom wodoru karboksylowego jest zastąpiony cząsteczką glukozy, tworząc ester, a wodór hydroksylowy z kombinacją glukozy i ramnozy tworzy acetal.
Glikozydy stewiolowe występujące w liściach S. rebaudiana obejmują (w przybliżeniu procent wagowy):

  • Stewiozyd (5-10%)
  • Rebaudiozyd A (2-4%)
  • Rebaudiozyd C (1-2%)
  • Dulkozyd A (0,5-1%)
  • rebaudiozyd B
  • rebaudiozyd D
  • rebaudiozyd E

Rebaudiozyd B, rebaudiozyd D, rebaudiozyd E występują tylko w niewielkich ilościach. Dostępna na rynku mieszanka glikozydów stewiolowych stosowana jako bezkaloryczny słodzik ekstrahowany z rośliny składa się głównie z około 80% stewiozydu, 8% rebaudiozydu A i 0,6% rebaudiozydu C.

Sprzęt ultradźwiękowy

Ultradźwiękowe homogenizatory tkanek są często określane jako sonikator soniczny? sonifikator, lizak soniczny, zakłócacz ultradźwiękowy, szlifierka ultradźwiękowa, sono-ruptor, sonifikator, demembrator soniczny, zakłócacz komórek, dyspergator ultradźwiękowy, emulgator lub rozpuszczalnik. Różne terminy wynikają z różnych zastosowań, które mogą być spełnione przez sonikację.

Z przyjemnością omówimy Twój proces.

Let's get in contact.