Extracția cu ultrasunete de cafeină

Utilizarea ultrasunetelor este o metodă eficientă pentru extracția cafeină și alți compuși activi din cafea. dispozitive cu ultrasunete puternice ajuta procesul de extracție în același timp maximizarea randamentului și scurtarea timpului de procesare.

Îmbunătățiți extracția cofeinei cu ultrasunete de putere

Savoarea cafelei și efectele cofeinei sunt o pasiune împărtășită de milioane de oameni din întreaga lume de secole. Pe măsură ce pasionații de cafea și oamenii de știință caută modalități de a îmbunătăți extracția cofeinei, a compușilor bioactivi și a aromelor din boabele de cafea, au apărut tehnici inovatoare pentru a revoluționa procesul. O astfel de metodă, valorificarea puterii ultrasunetelor, a apărut ca un instrument promițător pentru îmbunătățirea eficienței extracției cofeinei. Hielscher sonicators permite pentru a extrage randamente mai mari de cafeină și deblocarea de noi dimensiuni de arome și arome în băuturile de cafea, aditivi alimentari și extracte.

Cerere de informatie





Ultrasonicator UIP6000hdT pentru decofeinizarea industrială a boabelor de cafea, ceai și cacao. Ultrasonication facilitează și intensifică procesul de decofeinizare a apei elvețiene.

Industrial ultrasonicator UIP6000hdT pentru extracția continuă a cafeinei din boabele de cafea

 

Extracția cu ultrasunete este metoda superioară de a produce cafea rece de bere de la sol de cafea. Sonicare eliberează compuși aroma și cofeina în câteva secunde.

Extracție cu ultrasunete de cofeina si brewing rece-Brew cafea

Miniatură video

 

Avantajele extracției boabelor de cafea folosind sonicare

Eficiența ridicată și calitatea superioară a extractului de cafea sunt doar două criterii, care fac utilizarea sonicatorilor de tip sondă Hielscher cea mai bună metodă pentru extracția cofeinei și a compușilor de cafea din boabele de cafea. Mai jos sunt enumerate cele mai importante beneficii ale extracției cu ultrasunete de cafea:

  • Eficienţă: Sonda de tip sonicators generează unde ultrasonice intense care pot penetra materiale solide în mod eficient. Acest lucru ajută la descompunerea structurii boabelor de cafea și facilitează extracția cofeinei.
  • Control precis: Sonda de tip sonicator permite un control precis al energiei cu ultrasunete și timpul de expunere. Acest control este esențial pentru a evita extracția excesivă, care poate duce la arome nedorite și amărăciune în extractul de cafea.
  • Viteză: Sonicare este un proces rapid, iar sonicatorii de tip sondă pot reduce semnificativ timpul de extracție în comparație cu metodele tradiționale, făcând procesul mai eficient.
  • Uniformitate: Undele ultrasonice pot oferi o extracție mai uniformă în întregul material de boabe de cafea, asigurându-se că cofeina este extrasă uniform.
  • Utilizare redusă a solvenților: Extracția cu ultrasunete necesită adesea mai puțin solvent în comparație cu metodele tradiționale. Acest lucru poate fi ecologic și rentabil.
  • Conservarea compușilor de aromă: Sonda de tip sonicare poate fi optimizată pentru a extrage selectiv cofeina, lăsând în același timp alți compuși de aromă în mare parte intacte. Acest lucru este important pentru menținerea calității și gustului extractului de cafea.
  • Scalabilitate: Cu Hielscher Ultrasonica, procesele de extracție cu ultrasunete pot fi scalate liniar pentru aplicații industriale. Aceasta înseamnă că fezabilitatea și optimizarea proceselor pot fi la scară de laborator și apoi fără riscuri și ușor de scalat la capacitatea de producție.
Sondă cu ultrasunete UP400St pentru extracția eficientă a cafeinei din boabe de cafea, ceai și cacao. Ultrasonication intensifică și îmbunătățește procesul de decofeinizare a apei elvețiene.

Sondă cu ultrasunete UP400ST pentru extracția eficientă a cofeinei din boabe de cafea, ceai și cacao.

 

În această prezentare vă prezentăm fabricarea extractelor botanice. Vă explicăm provocările producerii de extracte botanice de înaltă calitate și modul în care un sonicator vă poate ajuta să depășiți aceste provocări. Această prezentare vă va arăta funcționează extracția cu ultrasunete. Veți învăța, ce beneficii vă puteți aștepta folosind un sonicator pentru extracție și cum puteți implementa un extractor cu ultrasunete în producția de extract.

Extracție botanică cu ultrasunete - Cum se utilizează sonicators pentru a extrage compuși botanici

Miniatură video

 

Cu ultrasunete Extracția de cafea Compuși

extracție cu ultrasunete asistată este o metodă comună utilizată pentru a izola substanțe bioactive din materialul vegetal [Dong et al. 2010]. În ceea ce privește boabe de cafea, cafeina și compușii fenolici antioxidanți pot fi compuși mai valoroase pentru extracție datorită aplicațiilor lor pe scară largă în industria alimentară și farmaceutică. Dar, de asemenea, flavonoide, acid clorogenic și acidul protocatechuic sunt extracte care sunt utilizate ca aditivi.
Folosind metode tradiționale de extracție, cum ar fi extracția lichid-lichid în solvenți, în general eficiența de extracție crește odată cu creșterea temperaturii de extracție. Acest lucru cauzează adesea daune și pierderi de calitate ale extractului, deoarece temperatura afectează stabilitatea compușilor fenolici.
Extracția solidă-lichidă asistată cu ultrasunete s-a dovedit a fi o metodă de extracție eficientă și care economisește timp. Forțele ultrasonice extrem de puternice furnizează energia necesară pentru extracție, astfel încât sunt necesari solvenți mai puțini sau chiar niciunul. Temperatura poate fi bine controlată, deoarece reactorul sonicat cu lot sau cu celule de flux poate fi răcit eficient (sau încălzit, dacă este necesar).
Datorită forțelor de extracție intense de ultrasunete, de asemenea, solul de cafea deja consumat (deșeuri de cafea) este încă o materie primă bogată în compuși extrași. Ca material deșeuri de cafea este ieftin și disponibil în cantități mari, este o materie primă ideală pentru extracția compușilor activi rămași. Deși conținutul de cofeină și alte componente din deșeurile de cafea este mai mic decât în ​​pulberea de cafea nefolosită, rămâne o mare cantitate și este extrasă. Pentru a elibera acești compuși din solul de cafea, influența deplină asupra parametrilor de procesare devine deosebit de semnificativă. Ultrasunetele de înaltă putere sunt capabile să extragă cantități mari de compus activ într-un timp scurt de procesare.

Extractor cu ultrasunete instalat pe un reactor pentru extracția compușilor bioactivi din ceai și cafea

Extractor cu ultrasunete UIP2000hdT pentru extracția compușilor bioactivi din boabele de cafea

Sonicatoare de mare putere pentru extracția cafelei

Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.Pentru a asigura o înțelegere mai ușoară a procedurii de extracție cu ultrasunete asistată, trebuie explicat efectul ultrasunetelor în lichide.
Ecografie – introdus în lichide – provoacă la nivel local efecte foarte extreme. La sonicarea lichidelor la intensități mari, undele sonore care se propagă în mediul lichid au ca rezultat alternarea ciclurilor de înaltă presiune (compresie) și joasă presiune (rarefiere), cu rate în funcție de frecvență. În timpul ciclului de joasă presiune, undele ultrasonice de înaltă intensitate creează bule mici de vid sau goluri în lichid. Când bulele ating un volum la care nu mai pot absorbi energie, ele se prăbușesc violent în timpul unui ciclu de înaltă presiune. Acest fenomen se numește cavitație acustică. În timpul imploziei, temperaturile foarte ridicate (aprox. 5.000K) și presiunile (aprox. 2.000atm) sunt atinse local. Implozia bulei de cavitație are ca rezultat, de asemenea, jeturi lichide cu o viteză de până la 280 m / s. [Suslick 1998] Prin aceste forțe extreme are loc sonoliza, pereții celulari sunt perturbați și materialul intracelular este extras.
Extracția asistată cu ultrasunete este o alternativă ieftină, simplă și eficientă comparativ cu tehnicile convenționale de extracție. Principalele avantaje ale ultrasunetelor în extracția solid-lichid includ creșterea randamentului de extracție și cinetica mai rapidă. Extracția cu ultrasunete este o tehnică frecvent utilizată pentru extracția materialelor vegetale care utilizează solvenți lichizi și este dovedită pentru un proces de extracție rapid și mai complet în comparație cu metodele tradiționale, deoarece suprafața dintre faza solidă și cea lichidă este semnificativ mai mare datorită întreruperii celulei și dispersia particulelor.
Prin utilizarea sonicare, de asemenea, temperatura de funcționare poate fi redusă, permițând extracția componentelor sensibile la temperatură. În comparație cu alte tehnici noi de extracție, cum ar fi extracția asistată cu microunde, aparatul cu ultrasunete este mai ieftin și funcționarea sa este mai ușoară. În plus, extracția asistată ultrasonically poate fi utilizată cu orice solvent, ar fi extracția Soxhlet, pentru extragerea unei mari varietăți de compuși naturali. [Wang și colab. 2006]
Un avantaj substanțial al ultrasunetelor este influența asupra celor mai importanți parametri de procesare: amplitudine, timp, temperatura, presiunea și vâscozitatea. Astfel, procesul de extracție poate fi optimizat pentru a se asigura că structura extractelor nu deteriora.

Cerere de informatie





Extracția cofeinei îmbunătățită prin sonicare

Cofeina poate fi revendicat stimulatorul cel mai frecvent consumate. Ca cafeina nu este consumat numai prin consumul de cafea preparată, extract de cofeina este utilizat în industrie pentru a trata alt produs cu cofeină ca aditiv. Prin aceasta devine posibilă crearea de cafea mai puternic sau pentru a formula băuturi răcoritoare (de exemplu, cola), băuturi energizante sau alte produse alimentare (de exemplu, ciocolată).
Dar cofeina nu este utilizată doar ca aditiv în producția de alimente, ci este și un compus activ important în produsele farmaceutice. O aplicație obișnuită a extractului de cafeină este, de exemplu, amestecul în medicamente pentru dureri de cap și migrene sau în analgezice.
Pentru a extrage cofeina, principalul alcaloid din cafea, ultrasonication este o metodă potrivită. Wang și colegii săi au descoperit că este nevoie doar de un timp scurt de extracție pentru a ajunge la o stare saturată, dacă se utilizează ultrasonication. Aceasta înseamnă că ultrasunetele sunt o tehnică foarte eficientă și de economisire a timpului pentru obținerea cofeinei. [Wang și colab. 2011]

Molecule aromatice și compuși aromatici

Cofeina poate fi extrasă folosind sonicatori. Extracția cu ultrasunete a cofeinei excelează prin randamente mai mari și timpi de procesare mai scurți.Compușii volatili cafea sunt cele mai valoroase fracțiunea boabelor de cafea prăjită și conferă cafelei aroma unică și parfum. Calitatea cafelei solubile poate fi substanțial îmbunătățită prin adăugarea de uleiuri de cafea absorbit aromă la pulberea de cafea.
Un studiu comparativ, extractia examinând compuși fenolici din căpșuni, au arătat că extracția cu ultrasunete cauzează o degradare mai redusa a fenolii si este un proces de extracție mult mai rapid în comparație cu alte metode de extracție, inclusiv solid-lichid, apa subcritic si metoda asistata cu microunde. [Herrera și colab. 2005]
Studiul lui Wang și al colegilor săi arată că ultrasunetele de joasă frecvență, de mare putere, sunt mai eficiente pentru extracția aromelor de cafea. În special pentru 4-Tridecanone și 2-Methoxy-3-Methylpyrazine, au găsit extracția cu ultrasunete tehnica mai ușoară și mai eficientă, obținând randamente foarte mari de extracție. Mai mult, se arată că temperatura trebuie controlată, deoarece componentele aromei de cafea sunt foarte volatile la temperaturi ridicate. Ei au obținut rezultate bune de extracție în intervalul de temperatură cuprins între 35 ~ 65 ° C sub iradiere cu ultrasunete relativ scurt. [Wang și colab. 2011]

 

În acest videoclip vă arătăm cum vă puteți pregăti rapid cafeaua preparată la rece folosind un tampon de cafea și sonda UP200Ht de tip ultrasonicator.

Cafea preparată la rece cu Sonicator (Hielscher UP200Ht Sonicator)

Miniatură video

 

Extracția ceaiului îmbunătățită prin sonicare

Rezultatele obținute prin extracție ultrasonically asistate sunt de asemenea adecvate pentru extracția compușilor de ceai (de exemplu, verde ceai) frunze. Un studiu efectuat de Xia și colab. a arătat un conținut semnificativ mai mare de polifenoli ceai, aminoacizi și cafeină în infuzii de ceai tratate cu ajutorul ultrasunetelor decât în ​​cele obținute prin extracție convențională. Acest lucru duce la rezultate mai bune în timpul unei evaluări organoleptice care sa dovedit: calitatea senzorială a infuzie de ceai cu extracție cu ultrasunete asistată a fost mai bună decât cea a infuzie de ceai cu extracție convențională. [Xia și colab. 2005]

ultrasonicators Hielscher lui, de ex UP200S (în imagine), sunt foarte de succes pentru extragerea de materie intra-celular.

extracție cu ultrasunete din plante

Concluzie: Extracția extrem de eficientă a cofeinei cu ultrasunete

Extracția ultrasonically asistată este o metodă eficientă, economisitoare de timp și controlabilă pentru extracția compușilor activi din cafea. Cei mai interesanți și valoroși compuși sunt cofeina și antioxidanții, cum ar fi diterpenele fenolice (cafestol, kahweol) și acizii ascorbic. Principalele avantaje ale extracției asistate cu ultrasunete sunt extractul de o calitate excelentă la randamente ridicate. Aceste beneficii ale extracției cu ultrasunete sunt realizate prin optimizarea și controlul precis al parametrilor de extracție cu ultrasunete.

Sonicatoare de înaltă performanță pentru extracția cofeinei

Când vine vorba de extracția cofeinei la orice scară de procesare, Hielscher Sonicators stau ca punctul culminant al inovației și eficienței. Fie că sunteți un producător artizanal la scară mică sau o instalație de producție industrială la scară largă, Hielscher sonicators oferă o soluție precisă și puternică pentru extragerea esenței pure de cofeină din materialul sursă.

  • Precizie și consecvență: Sonatoare de tip sondă Hielscher sunt concepute pentru a oferi un control precis asupra procesului de extracție. Tehnologia lor de ultimă generație asigură rezultate consistente lot după lot, permițându-vă să mențineți calitatea și potența extractului de cofeină.
  • Scalabilitate: Hielscher oferă o gamă de sonicatoare potrivite pentru diferite scale de prelucrare. De la modele compacte benchtop pentru cercetare și dezvoltare la sisteme industriale robuste capabile să manipuleze volume mari, Hielscher oferă flexibilitatea necesară pentru a satisface cerințele de producție.
  • Eficienţă: Cu sonicatoare Hielscher, puteți reduce semnificativ timpii de extracție în comparație cu metodele tradiționale. Undele ultrasonice generate de aceste mașini creează forțe intense de cavitație, descompunând rapid pereții celulari și eliberând molecule de cofeină, rezultând cicluri de procesare mai scurte.
  • Versatilitate: Hielscher sonicators nu se limitează la extracția cofeinei singur. Sonicatoarele noastre sunt adaptabile la o gamă largă de aplicații din industria alimentară, farmaceutică și cosmetică. Fie că extrageți cofeina din boabe de cafea, frunze de ceai, sau alte surse botanice, Hielscher sonicators oferă versatilitate pentru a se potrivi nevoilor dumneavoastră.

Hielscher Ultrasonics este o companie certificată ISO și a pus un accent special pe ultrasonicators de înaltă performanță featuring tehnologie de ultimă oră și ușurința în utilizare. Desigur, ultrasonicators Hielscher sunt conforme cu CE și îndeplinesc cerințele ul, CSA și RoHs.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre:

volum lot Debit Aparate recomandate
0.5 1,5ml N / A. VialTweeter
1 la 500mL 10 până la 200 ml / min UP100H
10 la 2000ml 20 până la 400ml / min Uf200 ः t. UP400St
0.1 la 20L 0.2 4L / min UIP2000hdT
10 100L 2 până la 10L / min UIP4000hdT
De la 15 la 150L De la 3 la 15L/min UIP6000hdT
N / A. 10 la 100L / min UIP16000
N / A. mai mare grup de UIP16000

Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!

Cere mai multe informații

Vă rugăm să utilizați formularul de mai jos pentru a solicita informații suplimentare despre procesoare cu ultrasunete, aplicații și preț. Vom fi bucuroși să discutăm procesul cu dvs. și să vă oferim un sistem cu ultrasunete care să îndeplinească cerințele dvs.!









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă forfecare sunt utilizate în laborator, banc-top, pilot și prelucrare industrială.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru amestecarea aplicațiilor, dispersie, emulsificare și extracție pe scară de laborator, pilot și industrial.



Cafea și extracte de cafea

Cafea - din boabe de cafea prăjită – este o băutură foarte populară care este consumată în întreaga lume. Pe lângă impactul său vitalizant dacă este consumată ca băutură stimulantă, compușii cafelei sunt de interes pentru industria alimentară, farmaceutică (de exemplu, în analgezice) și cosmetică, fiind utilizați ca aditivi valoroși în diverse produse. Acest lucru este valabil în special pentru cafeină (1,3,7-trimetilxantină) și antioxidanți, care sunt cunoscuți pentru efectele lor pozitive asupra sănătății umane. Cafeaua conține, printre altele, diterpene fenolice, cum ar fi cafestol și kahweol, și acizi ascorbic, care sunt cunoscuți pentru activitatea lor antioxidantă. Studiile epidemiologice sugerează că ingredientele cafelei pot avea un efect preventiv asupra mai multor boli cronice, inclusiv diabetul zaharat de tip 2, boala Alzheimer, boala Parkinson și bolile hepatice, cum ar fi ciroza și carcinomul hepatocelular.
Ultrasonics este un instrument bine cunoscut și dovedit pentru multe aplicații diferite în diverse industrii. Una dintre cele mai proeminente și de succes aplicații ale ultrasunetelor de putere este extracția compușilor bioactivi din plante. Cavitația cu ultrasunete perturbă celulele și provoacă, prin urmare, eliberarea materiei intracelulare. Datorită acestor efecte, sonicare oferă randamente de extracție mai mari și mai complete într-un timp de procesare foarte scurt. Ca tehnică de procesare non-termică, moleculele bioactive sunt împiedicate împotriva degradării de temperaturi ridicate, rezultând extracte de înaltă calitate.

Literatura / Referințe


Ultrasonics de înaltă performanță! Gama de produse Hielscher acoperă întregul spectru de la ultrasonicator de laborator compact peste banc-top unități la sisteme cu ultrasunete complet industriale.

Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la laborator la dimensiunea industrială.


Vom fi bucuroși să discutăm despre procesul dvs.

Să intrăm în contact.