Cu ultrasunete hidrodistilarea de uleiuri esențiale
- Extracția convențională a uleiurilor esențiale este costisitoare și consumatoare de timp.
- extracție cu ultrasunete oferă randamente mai mari și de calitate superioară extract.
- Cu ultrasunete poate fi realizată ca metodă de extracție sau de solvent pe bază de apă. Alternativ, sonicare poate fi combinat cu sistemele tradiționale de extracție pentru a îmbunătăți eficiența și calitatea.
Hidrodistilarea de extracte botanice
Hidrodistilare este o variantă de distilare cu abur. Pentru extragerea hidrodistilare, materialul vegetal este îmbibat de ceva timp în apă, după care amestecul este încălzit și materialele volatile sunt transportate în abur, condensat și separat. Este un proces obișnuit de extracție pentru separarea compușilor fitochimici din materialul vegetal. distilare cu abur este o tehnică comună pentru a izola uleiuri esențiale, de ex pentru parfumerie.
Deoarece mulți compuși organici tind să se descompună la temperaturi ridicate susținute, industria este pas înainte de a utiliza metode alternative de prelucrare ușoare, care dau rezultate bune de extracție (de calitate superioară, randamente mai mari).
Probleme ale tehnicilor tradiționale de extracție, cum ar fi minciună distilare cu abur în mari cantități de material vegetal, care sunt necesare pentru a extrage uleiuri esențiale pe scară comercială. Pentru 1 kg (2 1/4 livre) de ulei esențial de lavandă sunt cca. 200 kg (440lb) de flori de lavanda proaspete necesare, pentru 1 kg de ulei de trandafir sunt între 2,5 și 5 tone metrice de petale de trandafir necesare si pentru 1 kg de ulei esential de lamaie materia primă constă în aprox. 3000 lămâi. Prin urmare, uleiuri esențiale sunt foarte scumpe. Pentru trandafir absolut prețul este de aproximativ 20.000 € (21,000US $) pe litru.
Pentru a obține avantaje în ceea ce privește profitabilitatea și competitivitatea, producătorii de uleiuri esențiale trebuie să pună în aplicare metode mai eficiente și mai eficace de extracție. Tehnicile favorabile de extracție cu ultrasunete excelează metodele tradiționale de extracție prin condiții de extracție blânde, cu randamente ridicate și de calitate superioară extract. Sonicare poate fi efectuată ca extracție pe bază de solvent sau fără solvenți. Alternativ, extracție cu ultrasunete poate fi combina cu sisteme de extracție comune, de ex extracție Soxhlet, Extracție Clevenger, supercritice CO2, Ohmică hidrodistilare etc. (Sono-Soxhlet, I-Clevenger, I-SCCO2, Ultrasunete ohmică hidrodistilare).
Ultrasunete Extracția de uleiuri esențiale
extracție cu ultrasunete a fost dovedit a da randamente de extracție mai mari și pentru a reduce consumul de energie. Principiul de funcționare al extracției cu ultrasunete este implozia bule generate de cavitație cu ultrasunete. Implozia bule genereaza micro-jeturi care distrug glandele lipidelor din țesutul celulei plantei. Astfel, transferul de masă între celulă și solvent este îmbunătățită, iar uleiul esențial este eliberat. Un avantaj major al extractoare cu ultrasunete astăzi moderne este controlul precis asupra parametrilor de funcționare (de exemplu, intensitate cu ultrasunete, temperatura, timpul de tratament, presiune, timp de retenție etc.). randament crescut de uleiuri esențiale, precum și degradarea termică mai scăzută, de înaltă calitate și un gust bun sunt dovedite științific (Porto et al 2009;.. Asfaw et al 2005). În timp ce alte tehnici moderne de extracție oferă doar posibilități limitate pentru scară de până la producția industrială, potența de a extinde extracție cu ultrasunete la nivel industrial este deja dovedită. De exemplu, randamentul de extracție a uleiurilor esențiale din citrice japoneze a crescut cu 44% în comparație cu metodele tradiționale de extracție (Mason și colab., 2011).
Cu ultrasunete Pretratamentul pentru extracția uleiurilor esențiale
Pentru extracția cu ultrasunete a uleiului esențial din materialul vegetal (de exemplu lavandin, salvie, citrice, etc.), un sistem de sonicare de tip sondă, cum ar fi UIP2000hdT poate fi utilizat pentru extracție la banc-top, pilot și la scară de producție. Sistemul de extracție poate fi configurat ca un sistem discontinuu sau în linie.
Pentru extragerea lot cu ultrasunete, se recomandă utilizarea unui recipient cu o baie de apă rece din jur. Baia de apă permite evitarea unei creșteri a temperaturii nedorite și degradarea rezultată. Pentru lavandin esențial extracția uleiului, flori de levantica sunt extrase cu ex 2L de apă distilată pentru un timp de extracție de 30 min. Amplitudinea ultrasonic este setat la 60%. După pretratarea cu ultrasunete, floarea lavandă este îndepărtată și distilare cu abur convențional se efectuează pentru a extrage uleiul esențial.
Pentru configurarea extragere inline, procesorul ultrasonic ist echipat cu sonotrode și fluxul de celule. Pentru scopul de răcire, reactorul celulă de flux este echipat cu o manta de răcire. Pentru ultrasunete pretratare, materialul vegetal macerată este pompat prin camera de reacție în cazul în care se trece direct prin zona de cavitație. Un avantaj suplimentar al extracției inline cu ultrasunete este posibilitatea de presurizare a camerei de reacție pentru a mări efectul de extracție.
Ultrasunete de pre-tratament înainte de hidrodistilare crește randamentul uleiurilor esențiale extrase și îmbunătățește rata de extracție – rezultând într-o procedură generală mai eficientă.
hidrodistilare cu ultrasunete
Configurare ultrasonică personalizată pentru extracție
Avantajele ultrasunete Extracția
- Rapid & extracție eficientă
- Non-termice, proces ușoară
- extracte de înaltă calitate
- randament ridicat
- spectru complet aroma
- materii prime mai puțin
- Extracția verde
Producția de ultrasunete Nanoemulsions
Interesul pentru utilizarea nanoemulsions ca sisteme de livrare pentru ingredientele alimentare lipofile, ca suport pentru compușii activi în produse farmaceutice și cosmetice este în creștere semnificativă datorită clarității lor ridicate optice, stabilitate fizică bună, și capacitatea de a crește biodisponibilitatea. cu ultrasunete emulsificare pregătește micro- stabil și nano-emulsii care garanteaza cele mai bune rezultate în produsul final.
Click aici pentru a afla mai multe despre emulsionarea cu ultrasunete!
Efecte cu ultrasunete
Efectele de extracție cu ultrasunete se bazează pe principiul cavitatie cu ultrasunete. Cavitația în lichide creează forțe de forfecare mari, lichide de streaming și microturbulences, care sunt pur efecte mecanice.
Clevenger cu Uf200 ः t
Imagine:. Pingret et al, 2014.
Sisteme de extracție ultrasonică
Sistemele de alimentare cu ultrasunete Hielscher sunt disponibile pentru banc-top, instalație pilot și instalațiile industriale. procesoarele noastre cu ultrasunete sunt controlabile cu precizie și pot livra amplitudini foarte mari (până la 200 um pentru ultrasonicators industriale, amplitudini mai mari la cerere) pentru a genera un câmp acustic intens. Toate dispozitivele noastre cu ultrasunete – de la laborator la sisteme industriale – sunt construite pentru a funcționa 24/7 în condiții grele.
extractoare cu ultrasunete Hielscher pot fi testate la scara banc-top pentru testele de fezabilitate și optimizarea proceselor. Ulterior, toate rezultatele de proces pot fi scalate liniar la producția industrială completă. Experiența noastră îndelungată în prelucrarea cu ultrasunete ne permite să se consulte și să ajute clienții noștri de la primele teste și optimizarea procesului de la punerea în aplicare a unei operațiuni industriale extrem de eficiente. Vizitați laboratorul nostru technial și centru de proces pentru a explora capacitățile sistemelor cu ultrasunete Hielscher lui!
Sistemele noastre robuste cu ultrasunete pot fi folosite pentru șarja și sonicare inline. O retehnologizarea liniilor de producție existente pot fi ușor de făcut, de asemenea.
Contacteaza-ne! / Intreaba-ne!
Literatură / Referințe
- 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.
- Li, Y.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): Essential Oils as Reagents in Green Chemistry, SpringerBriefs in Green Chemistry for Sustainability, 2014. p.9-20.
- 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.
- Pingret, D.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): An Improved Ultrasound Clevenger for Extraction of Essential Oils. Food Anal. Methods 7, 2014. 9–12.
- 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.
- Yoswathana, N.; Eshiaghi, M.N.; Jaturapornpanich, K. (2012): Enhancement of Essential Oil from Agarwood by Subcritical Water Extraction and Pretreatments on Hydrodistillation. International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering Vol:6, No:5, 2012. 453-459.
Ce trebuie să știți
Cu succes de Ultrasonics Extrasă
Următoarele materiale de plante și țesuturi de plante sunt dovedite că extracția cu ultrasunete atinge rezultate îmbunătățite de extracție. Extracția cu ultrasunete dă randamente mai mari, extracte de înaltă calitate, cu un compus complet / profil aromă și gust plin spectru.
Ierburi & frunze: spearmint, menta, Stevia. canabis, Hamei, busuioc, cimbru, piper, oregano, salvie, fenicul, patrunjel, eucalipt, oliv. ceai verde. ceai negru. Boldo, Tutun, mentă, măghiran, etc.
Flori (Attars): Rose, lavanda, ylang-ylang, iasomie, patchouli, tuberoza, Mimosa, etc.
Fructe: portocale, citrice, lamaie, zmeura, tomate, mere, afine, afine, mandarine, struguri. oliv, Jujube, etc.
Condimente: şofran, Coriandru, Ghimbir, Dafin, nucșoară, scorțișoară, turmeric, vanilie, cuișoare, nucșoară, nucșoară etc.
Lemn & scoarță de copac: agarwood, stejar, lemn de santal, lemn de cedru, pin, scorțișoară scoarță de copac, etc.
Extractele botanice conțin întregul spectru de compuși activi și fitochimicale, astfel încât uleiul esențial conține lipide, terpene și terpenoide, fenoli, alcaloizi, flavonoide, compuși carbonilici, antioxidanți, vitamine, pigmenți, enzime, etc.
Exemple de molecule extrase: monoterpene și monoterpeneoids, sesquiterpene, limonen, carvona, o-pinen, limonen, 1,8-cineol, cis-ocimene, trans-ocimene, 3-octanonă, beta-caroten, α-pinen, camfor, camfen , β-pinen, mircen, para-cimen, limonen, γ-terpinen, linalool, mirtenol, myrtenal, carvona.
Uleiurile esențiale arată antioxidante și efecte antimicrobiene, ceea ce le face în afară de aroma și savoarea lor, un ingredient benefic pentru produsele alimentare si medicale, de asemenea.
uleiuri esențiale, de exemplu, din lavandă, mentă și eucalipt, sunt produse mai ales prin distilare cu vapori. materialul vegetal prime, cum ar fi flori, frunze, lemn, scoarță, rădăcini, semințe și coji de extrase prin distilare cu apă în timp ce înmuiat și fiert cu apă într-un aparat de distilare.
hidrodistilarea
Pentru hidrodistilare, două forme sunt diferențiate: distilare a apei și distilare cu vapori.
Pentru izolarea uleiurilor esențiale prin distilare a apei, materialul vegetal este plasat în apă pentru a fi fiert. Pentru distilare cu abur, aburul este injectat in / prin materialul vegetal. Datorită influenței apei calde și a aburului, uleiul esențial este eliberat din glandele lipidelor din țesutul plantei. Aburul evaporarea apei transportă uleiul din materialul vegetal. Ulterior, aburul este condensat într-un condensator prin răcire indirectă cu apă. Din condensator, extractul distilat (ulei esențial) curge într-un separator, în cazul în care uleiul se separă în mod automat din apa distilat.
extracție cu solvent
Datorită eficienței, uleiuri esențiale, de exemplu pentru industria de parfumuri și parfum, sunt produse prin extracție cu solvent, folosind solvenți volatili, de ex hexan-di-clorură de metilen sau eter de petrol. Principalele avantaje ale extracției cu solvent peste distilare este că o temperatură uniformă (aproximativ 50 ° C) poate fi menținută în timpul procesului. Deoarece temperaturile mai mari determină degradarea compușilor uleiuri volatile, uleiuri de solvent extrase sunt caracterizate printr-o completitudine mai mare a compușilor lor volatili și un miros mai natural.
supercritic CO2 este dovedit a fi un solvent organic excelent, de asemenea și este, prin urmare, o altă metodă alternativă pentru extragerea uleiurilor aromatice din plante.
solvenți de extracție
Solvenții organici tradiționali pentru extracție includ benzen, toluen, hexan, dimetil eter, eter de petrol, di-clorură de metilen, acetat de etil, acetonă sau etanol.
Etanolul este folosit pentru a extrage compusi parfumate din materiale vegetale uscate, precum și din uleiurile impure sau betoanele care au fost produse în primul rând, prin extracție cu solvent organic, expresie sau enfluerage. extracte etanol din materiale uscate sunt cunoscute sub denumirea de tincturi. Tincturi nu trebuie confundat cu spălări cu etanol, care sunt realizate pentru a purifica uleiurile și betoanele pentru a obține absoluturi.
Atunci când se folosește apa ca fluid de extracție, procedeul se numește extracție fără solvent.
Uleiuri esentiale
Uleiurile esentiale sunt produse prin extracție din materialul vegetal. Ca un fel diferite de materii prime de părți de plante pot fi utilizate, de exemplu, flori (de exemplu, trandafir, iasomie, garoafa, cuisoare, mimoza, rozmarin, lavander), frunze (de exemplu, mentă, Ocimum spp., lemongrass, jamrosa), frunze și tulpini (de exemplu, geranium, patchouli, petitgrain, verbena, scorțișoară), scoarță de copac ( de exemplu, scorțișoară, cassia, Canella), lemn (de exemplu, cedru, santal, pin), rădăcini (de exemplu, angelica, sasafras, vetiver, Saussurea, valeriana), semințele (de exemplu, fenicul, coriandru, chimen, mărar, nucșoară), fructe (bergamot, portocală, lămâie, ienupăr), rizomi (de exemplu ghimbir, calamus, curcumă, orris) și gume sau exudărilor oleorășini (de exemplu, balsamul de Peru, Myroxylon balsamum, storax, smirnă, benzoin).
Concrete și absolute
Betonul este termenul pentru masa semisolid care se obține prin extracția cu solvent din material vegetal proaspăt. Materialul vegetal proaspăt este în mare parte extrase utilizând solvenți nepolari cum benzen, toluen, hexan, eter de petrol. După procesul de extracție, solventul este evaporat, astfel încât se obține un reziduu semi-solid de uleiuri esențiale, ceruri, rășini și alte substanțe fitochimice lipofile (hidrofobe). Aceasta este așa-numitul beton.
Pentru a obține un absolut din beton, betonul trebuie tratat cu un alcool puternic în care anumiți constituenți pot fi dizolvate.