Visoko učinkovita ekstrakcija ingverja s sonikacijo
- Ultrazvočna ekstrakcija eteričnih olj in aktivnih spojin iz ingverja prepriča z visoko učinkovitostjo in visokimi izkoristki.
- Ultrazvočna ekstrakcija je blag, netermičen postopek, s katerim pridobimo visokokakovostne ekstrakte.
- Medtem ko so druge metode ekstrakcije omejene glede možnosti povečanja obsega, je mogoče sonikacijo povsem linearno povečati na katero koli raven industrijske proizvodnje.
Ekstrakcija ingverja
Ingver (Zingiber officinale) vsebuje veliko aktivnih spojin, kot so eterična olja, [6]-gingerol, oleorezini in druge bioaktivne fitokemikalije, ki so zaželene zaradi svojega okusa, vonja in farmakoloških učinkov.
Za uporabo aktivnih spojin ingverja jih je treba z ekstrakcijo sprostiti iz ingverjeve korenine (korenike). Običajne metode ekstrakcije ingverja, kot sta destilacija z vodno paro in ekstrakcija s topili, imajo več pomanjkljivosti: znano je, da so dolgotrajne, zahtevajo velike količine kemičnih topil in imajo omejene procesne zmogljivosti.
Ultrazvočna ekstrakcija gingerola
Ultrazvočna ekstrakcija je netermična metoda, ki temelji na načelu kavitacije, visokih strižnih sil in mikroturbulenc, ki mehansko razbijejo celične stene in hkrati olajšajo sproščanje celičnih sestavin rastlinskega materiala v topilo brez kemične razgradnje. Blage procesne temperature varujejo želene ekstrakte (npr. antioksidante, polifenole itd.) pred termično razgradnjo. Poleg tega je ekstrakcijo s pomočjo ultrazvoka pogosto mogoče izvajati v vodnih topilih (= voda). Izogibanje organskim topilom (npr. acetonu, heksanu) je še posebej pomembno pri ekstrakciji spojin, ki se pozneje vključijo v živila in farmacevtske izdelke.
Sonikacija se uporablja za ekstrakcijo funkcionalnih sestavin iz številnih različnih rastlinskih in tkivnih matric. Dokazano je, da je hitrejša od običajnih tehnik ekstrakcije.
- blagi procesni pogoji
- visok izkoristek
- hitra ekstrakcija
- brez topil
- varno in preprosto upravljanje
- preprosto povečanje obsega
- visoka skupna učinkovitost
- pretočna ali šaržna obdelava
- hitra povrnitev naložbe
UIP2000hdT z mešalom v rezervoarju za ekstrakcijo
Vrhunska kakovost ekstrakta
Ekstrakcija z visokozmogljivim ultrazvokom ima prednosti pred drugimi tradicionalnimi tehnikami ekstrakcije, ki so pogosto omejene na majhne prostornine. Ultrazvočno ekstrakcijo je mogoče izvajati kot šaržni ali pretočni postopek z uporabo pretočne celice. Intenzivne ultrazvočne sile preluknjajo ali razbijejo celično matrico, tako da se ves znotrajcelični material hitro in preprosto sprosti, s čimer se doseže največji izkoristek ekstrakcije. Vsestranskost ultrazvočne opreme zagotavlja preprost in enostaven postopek, potrebno topilo pa je mogoče nadomestiti z vodo ali znatno zmanjšati njegovo količino. Poleg tega blaga temperatura in kratek čas ekstrakcije preprečujeta razgradnjo aktivnih spojin, tako da dobimo visokokakovosten ekstrakt farmacevtske / živilske kakovosti.
Oprema Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics dobavlja zmogljive, zanesljive ultrazvočne sisteme za obdelavo katere koli prostornine z namiznimi napravami, v pilotnih obratih in v polnem industrijskem obsegu. Naše robustne ultrazvočne sisteme je mogoče uporabljati za šaržno in pretočno obdelavo. Preprosto in natančno uravnavanje vseh procesnih parametrov zagotavlja stalno visoko kakovost ekstrakta in visoko učinkovitost postopka.
Spodnja preglednica prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 0,5 do 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Prilagojena ultrazvočna postavitev
Literatura / Viri
- 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.
Koristna dejstva
Ingver
Ingver je rastlinski vir, bogat z naravnimi fenolnimi in flavonoidnimi antioksidanti.
Značilna vonj in okus ingverja izvirata iz hlapnih olj, ki predstavljajo 1–3% mase svežega ingverja in so sestavljena predvsem iz zingerona, šogaolov in gingerolov, pri čemer je [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) glavna spojina, ki daje pekoč okus.
Zingeron nastaja iz gingerolov med sušenjem (ob segrevanju), je manj pekoč in ima začimbno-sladko aromo. Zingeron, imenovan tudi vanililaceton, po mnenju nekaterih predstavlja ključno sestavino pekočega okusa ingverja, vendar kuhanemu ingverju daje »sladek« okus. Zingeron je po kemijski strukturi podoben drugim aromatičnim spojinam, kot sta vanilin in evgenol. Uporablja se kot aromatični dodatek v začimbnih oljih in v parfumeriji za dodajanje začimbnih arom.
Eterična olja
Eterično olje je koncentrirana hidrofobna tekočina, ki vsebuje hlapne aromatične spojine iz rastlin. Eterična olja so znana tudi kot hlapna olja, eterična olja, aetherolea ali preprosto kot olje rastline, iz katere so bila ekstrahirana, na primer vrtnično olje, ingverjevo olje, olje sandalovine, olje poprove mete, limonino olje ali olje (sladke) pomaranče.
Eterična olja se pogosto uporabljajo in jih najdemo v številnih potrošniških izdelkih, npr. v hrani in pijačah za aromatiziranje, v parfumih in izdelkih za osebno nego za odišavljanje ter v zdravilih in farmacevtskih izdelkih za terapevtske učinke. Za eterična olja so značilni njihovi specifični vonji. Eterična olja so odobrena kot varne sestavine za živilske, medicinske in terapevtske izdelke.