Высокоэффективная экстракция имбиря посредством обработки ультразвуком
- Ультразвуковая экстракция эфирных масел и активных соединений из имбиря отличается высокой эффективностью и высоким выходом.
- Ультразвуковая экстракция – это мягкий нетепловой процесс, позволяющий получать высококачественные экстракты.
- В то время как возможности масштабирования других методов экстракции ограничены, обработку ультразвуком можно масштабировать полностью линейно до любого уровня промышленного производства.
Экстракция имбиря
Имбирь (Zingiber officinale) содержит большое количество активных соединений, таких как эфирные масла, [6]-gingerol, олеорезины и другие биоактивные фитохимические вещества, которые востребованы благодаря своему вкусу, запаху и фармакологическому действию.
Для использования активных соединений имбиря их необходимо высвободить из корня имбиря (корневища) посредством экстракции. Традиционные методы экстракции имбиря, такие как перегонка с водяным паром или экстракция растворителями, имеют ряд недостатков: известно, что они требуют много времени и больших количеств химических растворителей, а их технологические возможности ограничены.
Ультразвуковая экстракция гингерола
Ультразвуковая экстракция – это нетепловой метод, основанный на принципе кавитации, действии высоких сдвиговых сил и микротурбулентности, которые механически разрушают клеточные стенки, одновременно способствуя высвобождению клеточных компонентов растительного материала в растворитель без химического разложения. Щадящие температуры процесса защищают целевые экстракты (например, антиоксиданты, полифенолы и т. д.) от термического разложения. Кроме того, экстракцию с помощью ультразвука часто можно проводить в водных растворителях (= вода). Отказ от органических растворителей (например, ацетона, гексана) особенно важен при экстракции соединений, которые впоследствии включаются в состав пищевых продуктов и фармацевтических препаратов.
Обработка ультразвуком применяется для извлечения функциональных компонентов из множества различных растительных и тканевых матриц. Доказано, что она протекает быстрее, чем традиционные методы экстракции.
- мягкие условия процесса
- высокий выход
- быстрая экстракция
- без растворителей
- безопасная и простая эксплуатация
- простое масштабирование
- высокая общая эффективность
- обработка в потоке или периодическая обработка
- быстрая окупаемость инвестиций
UIP2000hdT с мешалкой в резервуаре для экстракции
Превосходное качество экстракта
Экстракция с помощью мощного ультразвука имеет преимущества перед другими традиционными методами экстракции, которые часто ограничены небольшими объёмами. Ультразвуковую экстракцию можно проводить в периодическом режиме или в потоке с использованием проточной ячейки. Интенсивные ультразвуковые силы перфорируют или разрушают клеточную матрицу, благодаря чему всё внутриклеточное содержимое быстро и легко высвобождается, обеспечивая максимальный выход экстракта. Универсальность ультразвукового оборудования обеспечивает простоту и лёгкость проведения процедуры; необходимый растворитель можно заменить водой или значительно сократить его количество. Кроме того, щадящая температура и короткое время экстракции предотвращают разложение активных соединений, позволяя получить высококачественный экстракт фармацевтического / пищевого качества.
Оборудование Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics поставляет мощные и надёжные ультразвуковые системы для настольных установок, опытно-промышленных установок и полномасштабной промышленной обработки любых объёмов. Наши прочные ультразвуковые системы можно использовать для периодической обработки и обработки в потоке. Простое и точное управление всеми параметрами процесса обеспечивает стабильно высокое качество экстракта и высокую эффективность процесса.
Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов:
| Объём партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | больше | кластер аппаратов UIP16000 |
Ультразвуковая установка по индивидуальному заказу
Литература / Ссылки
- 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.
Полезные сведения
Имбирь
Имбирь – растительный источник, богатый природными фенольными и флавоноидными антиоксидантами.
Характерные аромат и вкус имбиря обусловлены летучими маслами, составляющими 1–3% массы свежего имбиря и состоящими преимущественно из зингерона, шогаолов и гингеролов, среди которых [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) является основным соединением, придающим жгучесть.
Зингерон образуется из гингеролов при сушке (под воздействием тепла), обладает меньшей жгучестью и пряно-сладким ароматом. Зингерон, также называемый ванилилацетоном, некоторые считают ключевым компонентом, определяющим жгучесть имбиря, однако он придаёт приготовленному имбирю «сладкий» вкус. По химической структуре зингерон сходен с другими вкусоароматическими веществами, такими как ванилин и эвгенол. Он используется как вкусоароматическая добавка в маслах пряностей и в парфюмерии для придания пряных ароматов.
Эфирные масла
Эфирное масло – это концентрированная гидрофобная жидкость, содержащая летучие ароматические соединения растительного происхождения. Эфирные масла также известны как летучие масла, эфирные масла, aetherolea или просто как масло растения, из которого они были извлечены, например розовое масло, имбирное масло, сандаловое масло, масло перечной мяты, лимонное масло или масло (сладкого) апельсина.
Эфирные масла широко используются и встречаются во многих потребительских товарах, например в пищевых продуктах и напитках для придания вкуса и аромата, в парфюмерии и средствах личной гигиены для придания запаха, а также в медицине и фармацевтических препаратах для получения терапевтических эффектов. Эфирные масла отличаются своими специфическими запахами. Эфирные масла одобрены в качестве безопасных ингредиентов для пищевых, медицинских и терапевтических продуктов.