Ultrazvuková extrakcia kofeínu

Použitie ultrazvukom je efektívna metóda pre ťažbu kofeínu a ďalších účinných zlúčenín z kávy. Výkonné Ultrazvukové prístroje pomáhajú procesu extrakcie a zároveň maximalizujú výnos a skrátenie doby spracovania.

Zlepšite extrakciu kofeínu pomocou výkonového ultrazvuku

Chuť kávy a účinky kofeínu sú vášňou, ktorú po stáročia zdieľajú milióny ľudí po celom svete. Keďže fanúšikovia kávy a vedci hľadajú spôsoby, ako zlepšiť extrakciu kofeínu, bioaktívnych zlúčenín a chutí z kávových zŕn, objavili sa inovatívne techniky, ktoré spôsobili revolúciu v tomto procese. Jedna takáto metóda, využívajúca silu ultrazvuku, sa ukázala ako sľubný nástroj na zlepšenie účinnosti extrakcie kofeínu. Hielscher ultrazvukom umožňujú extrahovať vyššie výnosy kofeínu a odomknúť nové dimenzie chutí a arómy v kávových nápojoch, potravinárskych prísadách a extraktoch.

Žiadosť o informácie





Ultrasonicator UIP6000hdT pre priemyselnú dekofeinizáciu kávových zŕn, čaju a kakaa. Ultrazvukom uľahčuje a zintenzívňuje švajčiarsky proces dekofeinizácie vody.

Priemyselný ultrasonicator UIP6000hdT na kontinuálnu extrakciu kofeínu z kávových zŕn

 

Ultrazvuková extrakcia je vynikajúcou metódou na výrobu studenej kávy z kávovej Zeme. Sonikácia uvoľňuje aromatické zlúčeniny a kofeín počas niekoľkých sekúnd.

Ultrazvukový extrakcia kofeínu a pivovarníctvo studenej kávy

Miniatúra videa

 

Výhody extrakcie kávových zŕn pomocou ultrazvukom

Vysoká účinnosť a vynikajúca kvalita kávového extraktu sú len dve kritériá, vďaka ktorým je použitie sondy Hielscher sonicators najlepšou metódou na extrakciu kofeínu a kávových zlúčenín z kávových zŕn. Nižšie sú uvedené najdôležitejšie výhody ultrazvukovej extrakcie kávy:

  • Účinnosť: Sonikátory sondového typu vytvárajú intenzívne ultrazvukové vlny, ktoré môžu účinne preniknúť do pevných materiálov. To pomáha rozkladať štruktúru kávových zŕn a uľahčuje extrakciu kofeínu.
  • Presné ovládanie: Sonikátory sondového typu umožňujú presnú kontrolu ultrazvukovej energie a expozičného času. Táto kontrola je nevyhnutná, aby sa zabránilo nadmernej extrakcii, ktorá môže viesť k nežiaducim chutiam a horkosti v kávovom extrakte.
  • Rýchlosť: Sonikácia je rýchly proces a sonikátory typu sondy môžu výrazne znížiť čas extrakcie v porovnaní s tradičnými metódami, čím sa proces stáva efektívnejším.
  • Jednotnosť: Ultrazvukové vlny môžu poskytnúť rovnomernejšiu extrakciu v celom materiáli kávových zŕn, čím sa zabezpečí rovnomerná extrakcia kofeínu.
  • Znížené používanie rozpúšťadiel: Ultrazvuková extrakcia často vyžaduje menej rozpúšťadla v porovnaní s tradičnými metódami. To môže byť šetrné k životnému prostrediu a nákladovo efektívne.
  • Konzervovanie chuťových zlúčenín: Sonikácia typu sondy môže byť optimalizovaná na selektívnu extrakciu kofeínu, pričom ostatné chuťové zlúčeniny zostávajú do značnej miery nedotknuté. To je dôležité pre zachovanie kvality a chuti kávového extraktu.
  • Škálovateľnosť: S Hielscher Ultrasonica, ultrazvukové extrakčné procesy môžu byť lineárne rozšírené pre priemyselné aplikácie. To znamená, že optimalizácia uskutočniteľnosti a procesov môže byť v laboratórnom meradle a potom bez rizika a ľahko škálovateľná na výrobnú kapacitu.
Ultrazvuková sonda UP400St pre efektívnu extrakciu kofeínu z kávových zŕn, čaju a kakaa. Ultrazvukom zintenzívňuje a zlepšuje švajčiarsky proces dekofeinizácie.

Ultrazvuková sonda UP400ST Pre efektívnu extrakciu kofeínu z kávových zŕn, čaju a kakaa.

 

V tejto prezentácii vám predstavíme výrobu rastlinných extraktov. Vysvetľujeme výzvy výroby vysoko kvalitných botanických extraktov a ako vám sonikátor môže pomôcť prekonať tieto výzvy. Táto prezentácia vám ukáže, ako funguje ultrazvuková extrakcia. Dozviete sa, aké výhody môžete očakávať pomocou ultrazvukom pre extrakciu a ako môžete implementovať ultrazvukový extraktor do vašej výroby extraktu.

Ultrazvuková botanická extrakcia - Ako používať ultrazvukom na extrakciu botanických zlúčenín

Miniatúra videa

 

Ultrazvukový extrakcie kávových zlúčenín

Ultrazvuková-Asistovaná extrakcia je bežná metóda využívaná na izoláciu bioaktívnych látok z rastlinného materiálu [Dong et al. 2010]. Čo sa týka kávových zŕn, kofeín a antioxidačné fenolové zlúčeniny môžu byť najcennejšie zlúčeniny pre extrakciu vzhľadom na ich široké využitie v farmaceutických a potravinársky priemysel. Ale aj flavonoidy, chlorogénna kyselina a kyselina protocatechuová sú výťažky, ktoré sa používajú ako prídavné látky.
Pri použití tradičných metód extrakcie, ako je extrakcia kvapalnej kvapaliny v rozpúšťadlách, sa vo všeobecnosti zvyšuje účinnosť extrakcie s rastúcou teplotou extrakcie. To spôsobuje často škody a kvalitu straty extraktu ako teplota ovplyvňuje stabilitu fenolových zlúčenín.
Ultrazvukom asistovaná extrakcia tuhých látok a kvapalín sa ukázala ako účinná a časovo úsporná metóda extrakcie. Vysoko silné ultrazvukové sily poskytujú potrebnú energiu na extrakciu, takže menej alebo dokonca žiadne rozpúšťadlá sú potrebné. Teplota môže byť dobre regulovaná, pretože sonikovaný dávkový alebo prietokový reaktor môže byť účinne chladený (alebo v prípade potreby zahrievaný).
Vzhľadom k intenzívnej extrakčné sily ultrazvuku, tiež už strávil kávu zem (káva odpad) je stále surovinou bohatá na extrahovateľné zlúčeniny. Ako odpad z kávy je lacný a dostupný vo veľkom množstve, je ideálnym surovinou na extrakciu zostávajúcich účinných zlúčenín. Hoci obsah kofeínu a iných zložiek v kávovom odpade je nižší ako v nepoužitom káve prášku, stále veľké množstvo zostáva a je extrahovateľné. Na uvoľnenie týchto zlúčenín z kávovej Zeme sa plný vplyv na parametre spracovania stáva obzvlášť významným. High-Power ultrazvuk je schopný extrahovať vysoké množstvo aktívnej zlúčeniny v krátkom čase spracovania.

Ultrazvukový extraktor inštalovaný na reaktore na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z čaju a kávy

Ultrazvukový extraktor UIP2000hdT na extrakciu bioaktívnych zlúčenín z kávových zŕn

Vysokovýkonné ultrazvukom na extrakciu kávy

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.Na zabezpečenie jednoduchnejšieho pochopenia postupu ultrazvukového asistovaného extrakcie sa musí vysvetliť účinok ultrazvuku v kvapalinách.
Ultrazvuk – zavedené v kvapalinách – spôsobuje lokálne veľmi extrémne účinky. Pri sonikácii kvapalín pri vysokých intenzitách majú zvukové vlny, ktoré sa šíria do kvapalného média, za následok striedanie vysokotlakových (kompresných) a nízkotlakových (zriedených) cyklov s rýchlosťami závislými od frekvencie. Počas nízkotlakového cyklu vytvárajú ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou malé vákuové bubliny alebo dutiny v kvapaline. Keď bubliny dosiahnu objem, pri ktorom už nemôžu absorbovať energiu, prudko sa zrútia počas vysokotlakového cyklu. Tento jav sa nazýva akustická kavitácia. Počas implózie sa lokálne dosahujú veľmi vysoké teploty (približne 5 000 K) a tlaky (približne 2 000 atm). Implózia kavitačnej bubliny má tiež za následok prúdy kvapaliny s rýchlosťou až 280 m / s. [Suslick 1998] Týmito extrémnymi silami dochádza k sonolýze, bunkové steny sú narušené a intracelulárny materiál je extrahovaný.
Rozpúšťadle asistovanej ťažby je lacná, jednoduchá a efektívna alternatíva v porovnaní s konvenčnými extrakčných techník. Hlavnými výhodami ultrazvuku v pevnej – extrakcii kvapaliny zahŕňajú zvýšenie výťažnosti extrakcie a rýchlejšiu kinetika. Ultrazvukový extrakcia je často používaná technika pre ťažbu rastlinných materiálov pomocou kvapalných rozpúšťadiel a je preukázaná pre rýchly a úplnejší proces extrakcie v porovnaní s tradičnými metódami, pretože plocha medzi pevnými a kvapalina fáza je výrazne väčšia v dôsledku prerušenia buniek a častíc disperzie.
Použitím ultrazvukom môže byť tiež znížená prevádzková teplota, čo umožňuje extrakciu komponentov citlivých na teplotu. V porovnaní s inými novými extrakčnými technikami, ako je mikrovlnná extrakcia, je ultrazvukový prístroj lacnejší a jeho prevádzka je jednoduchšia. Okrem toho, ultrazvukom asistovaná extrakcia môže byť použitá s akýmkoľvek rozpúšťadlom, ako je Soxhletova extrakcia, na extrakciu širokej škály prírodných zlúčenín. [Wang et al. 2006]
Podstatnou výhodou ultrazvukom je vplyv na najdôležitejšie parametre spracovania: amplitúda, čas, teplota, tlak a viskozita. Preto môže byť proces extrakcie optimalizovaný tak, aby sa zabezpečilo, že štruktúra výťažkov sa nepoškodí.

Žiadosť o informácie





Extrakcia kofeínu zlepšená ultrazvukom

Kofeín môže byť vyhlasoval, najčastejšie konzumované stimulant. Keďže kofeín nie je konzumovaný len pitnou kávou, extrakt kofeínu sa používa v priemysle na liečbu iných výrobkov s kofeínom ako prísada. Tým sa stáva možné vytvoriť silnejšie kávu alebo formulovať nealkoholické nápoje (napr. Cola), energetické nápoje alebo iné potraviny (napr. čokoláda).
Kofeín sa však nepoužíva len ako prísada pri výrobe potravín, ale je tiež dôležitou účinnou látkou vo farmaceutickom priemysle. Bežnou aplikáciou kofeínového extraktu je napr. prímes v liekoch na bolesť hlavy a migrénu alebo v liekoch proti bolesti.
Ak chcete extrahovať kofeín, hlavný alkaloid v káve, ultrazvukom je vhodnou metódou. Wang a jeho kolegovia zistili, že na dosiahnutie nasýteného stavu je potrebný len krátky čas extrakcie, ak sa používa ultrazvukom. To znamená, že ultrazvuk je veľmi efektívna a časovo úsporná technika na získanie kofeínu. [Wang et al. 2011]

Aromatické molekuly a aromatické zlúčeniny

Kofeín sa môže extrahovať pomocou ultrazvukom. Ultrazvuková extrakcia kofeínu vyniká vyššími výnosmi a kratšími časmi spracovania.Prchavé kávové zlúčeniny sú najcennejšou časťou pražených kávových zŕn a jej súčasťou je jedinečná chuť a vôňa. Kvalita rozpustnej kávy možno podstatne zlepšiť pridaním aróma absorbovanej kávových olejov na kávový prášok.
Porovnávacia štúdia, skúšajúca extrakciu fenolových zlúčenín z jahôd, ukázala, že Ultrazvukový extrakcia spôsobuje menšiu degradáciu fenolíkov a je oveľa rýchlejší proces extrakcie v porovnaní s inými extrakčných metód, vrátane tuhá kvapalina, subkritická voda a mikrovlnná rúra-Asistovaná metóda. [Herrera et al. 2005]
Štúdia Wanga a jeho kolegov ukazuje, že nízkofrekvenčný, vysokovýkonný ultrazvuk je účinnejší pri extrakcii chutí kávy. Najmä pre 4-tridekanón a 2-metoxy-3-metylpyrazín, zistili, že ultrazvuková extrakcia jednoduchšia a efektívnejšia technika získanie veľmi vysokých extrakčných výnosov. Ďalej sa ukazuje, že teplota musí byť regulovaná, pretože zložky chuti kávy sú pri vysokých teplotách veľmi prchavé. Dosiahli dobré výsledky extrakcie v teplotnom rozsahu medzi 35 ~ 65 ° C pri relatívne krátkodobom ultrazvukovom ožarovaní. [Wang et al. 2011]

 

V tomto videoklipe vám ukážeme, ako môžete rýchlo pripraviť svoju cold brew kávu pomocou kávovej podložky a UP200Ht sonda-type-ultrasonicator.

Cold Brew káva so Sonicator (Hielscher UP200Ht Sonicator)

Miniatúra videa

 

Extrakcia čaju zlepšená ultrazvukom

Výsledky dosiahnuté Rozpúšťadle asistovanej extrakcie sú tiež vhodné na extrakciu čajových zlúčenín (napr. zelené čajové listy). Štúdia Xia et al. ukázala výrazne vyšší obsah čajových polyfenolov, aminokyselín a kofeínu v rozpúšťadle liečených čajových infúzií ako v tých, ktoré získali konvenčné extrakcie. Výsledkom je zlepšenie výsledkov počas organoleptického hodnotenia, ktoré sa ukázalo: senzorická kvalita čajovej infúzie s ultrazvukovou pomocou extrakcie bola lepšia ako infúzia čaju s konvenčnou extrakciou. [Xia et al. 2005]

Hielscher je ultrasonicators, napríklad UP200S (na obrázku), sú veľmi úspešné pre extrakciu intra-bunkovej hmoty.

ultrazvukové extrakcie z bylín

Záver: Vysoko účinná extrakcia kofeínu ultrazvukom

Rozpúšťadlo-asistovaná extrakcia je efektívna, časovo úsporná a kontrolovateľná metóda extrakcie účinných látok z kávy. Najzaujímavejšie a najcennejšie zlúčeniny sú kofeín a antioxidanty, ako sú fenolové diterpény (cafestol, kahweol) a kyseliny askorbové. Hlavnými výhodami ultrazvukovej asistovanej extrakcie sú extrakt vynikajúcej kvality pri vysokých výnosoch. Tieto výhody ultrazvukovej extrakcie sa dosahujú optimalizáciou a presnou kontrolou parametrov ultrazvukovej extrakcie.

Vysokovýkonné ultrazvukom na extrakciu kofeínu

Pokiaľ ide o extrakciu kofeínu v akomkoľvek meradle spracovania, Hielscher Sonicators stojí ako vrchol inovácie a efektívnosti. Či už ste malý remeselný výrobca alebo veľké priemyselné výrobné zariadenie, Hielscher sonicators ponúkajú presné a výkonné riešenie na extrakciu čistej esencie kofeínu z vášho zdrojového materiálu.

  • Presnosť a konzistentnosť: Sonicators typu sondy Hielscher sú navrhnuté tak, aby poskytovali presnú kontrolu nad procesom extrakcie. Ich najmodernejšia technológia zaisťuje konzistentné výsledky dávku po dávke, čo vám umožní zachovať kvalitu a účinnosť vášho kofeínového extraktu.
  • Škálovateľnosť: Hielscher ponúka rad ultrazvukom vhodných pre rôzne spracovateľské váhy. Od kompaktných stolových modelov pre výskum a vývoj až po robustné priemyselné systémy schopné zvládnuť veľké objemy, Hielscher poskytuje flexibilitu potrebnú na splnenie vašich výrobných požiadaviek.
  • Účinnosť: S Hielscher sonicators môžete výrazne znížiť čas extrakcie v porovnaní s tradičnými metódami. Ultrazvukové vlny generované týmito strojmi vytvárajú intenzívne kavitačné sily, rýchlo rozkladajú bunkové steny a uvoľňujú molekuly kofeínu, čo vedie k kratším cyklom spracovania.
  • Univerzálnosť: Hielscher sonicators nie sú obmedzené na samotnú extrakciu kofeínu. Naše ultrazvukom sú prispôsobiteľné širokej škále aplikácií v potravinárskom, farmaceutickom a kozmetickom priemysle. Či už extrahujete kofeín z kávových zŕn, čajových lístkov alebo iných botanických zdrojov, Hielscher sonicators ponúkajú všestrannosť, ktorá vyhovuje vašim potrebám.

Hielscher Ultrasonics je spoločnosť certifikovaná podľa ISO a kladie osobitný dôraz na vysoko výkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Samozrejme, Hielscher ultrasonicators sú v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.

Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šaržeprietokOdporúčané Devices
0.5 až 1,5 mLneuvVialTweeter
1 až 500mL10 až 200mL/minUP100H
10 až 2000mL20 až 400mL/minUP200Ht, UP400St
0.1 až 20L02 až 4 l / minUIP2000hdT
10 až 100L2 až 10 l / minUIP4000hdT
15 až 150 l3 až 15 l/minUIP6000hdT
neuv10 až 100 l / minUIP16000
neuvväčšiastrapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Použite nižšie uvedený formulár a požiadajte o ďalšie informácie o ultrazvukových procesoroch, aplikáciách a cene. Radi s vami prediskutujeme váš proces a ponúkneme vám ultrazvukový systém spĺňajúci vaše požiadavky!









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrazvukové high-shear homogenizers sa používajú v laboratóriu, bench-top, pilotné a priemyselné spracovanie.

Hielscher Ultrazvukom vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory pre miešanie aplikácií, disperzie, emulgácie a extrakcie na laboratórne, pilotné a priemyselné meradle.



Káva a kávové extrakty

Káva – vyrobená z pražených kávových zŕn – je veľmi populárny nápoj, ktorý sa konzumuje po celom svete. Okrem svojho vitalizačného účinku, ak sa konzumujú ako stimulačný nápoj, sú zlúčeniny kávy zaujímavé pre potravinársky, farmaceutický (napr. Lieky proti bolesti) a kozmetický priemysel, pretože sa používajú ako cenné prísady v rôznych výrobkoch. To platí najmä pre kofeín (1,3,7-trimetylxantín) a antioxidanty, ktoré sú známe svojimi pozitívnymi účinkami na ľudské zdravie. Káva obsahuje okrem iného fenolové diterpény, ako je cafestol a kahweol, a kyseliny askorbové, ktoré sú známe svojou antioxidačnou aktivitou. Epidemiologické štúdie naznačujú, že zložky kávy môžu mať preventívny účinok na niekoľko chronických ochorení, vrátane diabetes mellitus 2. typu, Alzheimerovej choroby, Parkinsonovej choroby a ochorení pečene, ako je cirhóza a hepatocelulárny karcinóm.
Ultrazvuk je dobre známy a osvedčený nástroj pre mnoho rôznych aplikácií v rôznych priemyselných odvetviach. Jednou z najvýznamnejších a najúspešnejších aplikácií výkonového ultrazvuku je extrakcia bioaktívnych zlúčenín z rastlín. Ultrazvuková kavitácia narúša bunky a spôsobuje tým uvoľňovanie intracelulárnej hmoty. Vzhľadom na tieto účinky, ultrazvukom poskytuje vyššie a úplnejšie extrakčné výnosy vo veľmi krátkom čase spracovania. Ako technika netepelného spracovania sa bioaktívnym molekulám zabraňuje degradácii vysokými teplotami, čo vedie k vysoko kvalitným extraktom.

Literatúra / Referencie


Vysoko výkonné ultrazvukom! Produktový rad Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicator cez stolové jednotky až po plne priemyselné ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizers z laboratórium na priemyselnej veľkosti.


Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.