Extracția extrem de eficientă a ghimbirului prin sonicare
- Extracția cu ultrasunete a uleiurilor esențiale și a compușilor activi din ghimbir convinge prin eficiență ridicată și randamente ridicate.
- Extracția cu ultrasunete este un proces blând, non-termic, care produce extracte de înaltă calitate.
- În timp ce alte metode de extracție sunt limitate în ceea ce privește capacitatea de scalare, sonicarea poate fi scalată complet liniar la orice nivel de producție industrială.
Extracția ghimbirului
Ghimbirul (Zingiber officinale) conține o cantitate mare de compuși activi, precum uleiuri esențiale, [6]-gingerol, oleorezine și alte fitochimicale bioactive, care sunt substanțe dorite datorită gustului, mirosului și efectelor lor farmacologice.
Pentru a utiliza compușii activi ai ghimbirului, aceștia trebuie eliberați din rădăcina de ghimbir (rizom) prin extracție. Metodele convenționale de extracție a ghimbirului, precum distilarea cu abur sau extracția cu solvenți, au mai multe dezavantaje: sunt cunoscute ca fiind consumatoare de timp, necesită cantități mari de solvenți chimici și au o capacitate de proces limitată.
Extracția cu ultrasunete a gingerolului
Extracția cu ultrasunete este o metodă non-termică bazată pe principiul cavitației, al forțelor de forfecare ridicate și al microturbulențelor care rup mecanic pereții celulari, facilitând simultan eliberarea constituenților celulari ai materialului vegetal în solvent, fără degradare chimică. Temperaturile blânde de proces protejează extractele dorite (de ex. antioxidanți, polifenoli etc.) de degradarea termică. În plus, extracția asistată de ultrasunete poate fi adesea efectuată în solvenți apoși (= apă). Evitarea solvenților organici (de ex. acetonă, hexan) este deosebit de importantă pentru extracția compușilor care sunt ulterior încorporați în produse alimentare și farmaceutice.
Sonicarea a fost utilizată pentru extragerea componentelor funcționale din numeroase matrice vegetale și tisulare diferite. S-a dovedit că este mai rapidă decât tehnicile convenționale de extracție.
- condiții blânde de proces
- randament ridicat
- extracție rapidă
- fără solvenți
- operare sigură & ușoară
- scalare ușoară
- eficiență generală ridicată
- procesare inline sau în șarjă
- ROI rapid
UIP2000hdT cu agitator într-un rezervor pentru extracție
Calitate superioară a extractului
Extracția cu ultrasunete de putere prezintă avantaje față de alte tehnici tradiționale de extracție, care sunt adesea limitate la volume mici. Extracția cu ultrasunete poate fi efectuată ca proces în șarjă sau inline, folosind o celulă de flux. Forțele ultrasonice intense perforează sau rup matricea celulară, astfel încât întregul material intracelular este eliberat rapid și ușor, iar randamentul extras este maxim. Versatilitatea echipamentelor cu ultrasunete asigură o procedură simplă și ușoară; solventul necesar poate fi înlocuit cu apă sau cantitatea de solvent poate fi redusă considerabil. În plus, temperatura blândă și timpul scurt de extracție protejează compușii activi împotriva degradării, astfel încât se obține un extract de înaltă calitate, de grad farmaceutic / alimentar.
Echipamente Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics furnizează sisteme cu ultrasunete puternice și fiabile pentru procesare la scară de laborator, pilot și complet industrială, pentru orice volum. Sistemele noastre robuste cu ultrasunete pot fi utilizate pentru procesare în șarjă și inline. Controlul ușor și precis al tuturor parametrilor de proces asigură o calitate constant ridicată a extractului și o eficiență ridicată a procesului.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație privind capacitatea aproximativă de procesare a ultrasonicatoarelor noastre:
| Volum șarjă | Debit | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 0,5 până la 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 până la 500mL | 10 până la 200mL/min | UP100H |
| 10 până la 2000mL | 20 până la 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 până la 20L | 0,2 până la 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 până la 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | cluster de UIP16000 |
Configurație personalizată cu ultrasunete
Literatură / Referințe
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 13, Issue 6, 2006. 471-479.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Jacotet-Navarro, Magali; Rombaut, Natacha; Deslis, Simon; Fabiano-Tixier, Anne-Sylvie; Pierre, François-Xavier; Bily, Antoine; Chemat, Farid (2016): Towards a “dry” bio-refinery without solvents or added water using microwaves and ultrasound for total valorization of fruits and vegetables by-products. Green Chemistry2016.
Informații utile
Ghimbir
Ghimbirul este o sursă vegetală bogată în antioxidanți naturali fenolici și flavonoidici.
Parfumul și aroma caracteristice ale ghimbirului provin din uleiurile volatile care reprezintă 1–3% din greutatea ghimbirului proaspăt, constând în principal din zingeronă, shogaoli și gingeroli, cu [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) ca principal compus picant.
Zingerona se formează din gingeroli în timpul uscării (sub acțiunea căldurii) și are o picanteță mai redusă și o aromă dulce-condimentată. Zingerona, numită și vanililacetonă, este considerată de unii o componentă-cheie a picanteței ghimbirului, dar conferă aroma „dulce” a ghimbirului gătit. Zingerona are o structură chimică similară cu cea a altor substanțe chimice aromatizante, precum vanilina și eugenolul. Este utilizată ca aditiv aromatizant în uleiurile de condimente și în parfumerie pentru a introduce arome condimentate.
Uleiuri esențiale
Un ulei esențial este un lichid hidrofob concentrat care conține compuși aromatici volatili din plante. Uleiurile esențiale sunt cunoscute și ca uleiuri volatile, uleiuri eterice, aetherolea sau pur și simplu ca uleiul plantei din care au fost extrase, cum ar fi uleiul de trandafir, uleiul de ghimbir, uleiul de lemn de santal, uleiul de mentă, uleiul de lămâie sau uleiul de portocală (dulce).
Uleiurile esențiale sunt utilizate pe scară largă și se regăsesc în numeroase produse de consum, de ex. în alimente și băuturi pentru aromatizare, în parfumuri și produse de toaletă pentru parfumare, precum și în medicamente și produse farmaceutice pentru efecte terapeutice. Uleiurile esențiale se caracterizează prin mirosurile lor specifice. Uleiurile esențiale sunt aprobate ca ingrediente sigure pentru produse alimentare, medicale și terapeutice.