Ekstraktimi turbo i kanellës me ultratinguj

Ekstraktimi tradicional i kanellës kërkon shumë kohë dhe është relativisht joefikas. Ekstraktimi me ultratinguj është një teknikë e thjeshtë, por shumë efikase për intensifikimin e procesit, e cila e shkurton kohën e ekstraktimit në disa orë dhe njëkohësisht rrit rendimentin e vajit esencial të kanellës.

Ekstraktimi i përmirësuar i kanellës me ultratinguj

Ekstraktimi tradicional i vajit esencial të kanellës kryhet nëpërmjet distilimit me avull të lëvores dhe gjetheve të kanellës. Distilimi tradicional me avull është shumë i ngadaltë dhe kërkon shumë kohë. Sa më i lartë të jetë rendimenti i synuar i vajit të kanellës, aq më gjatë zgjat distilimi me avull, çka do të thotë se distilimi me avull i një kazani me gjethe kanelle mund të zgjasë deri në 12 orë, ndërsa distilimi me avull i lëvores së kanellës mund të zgjasë më shumë se 24 orë. Ekstraktimi me ultratinguj shpërbën strukturat qelizore të lëvores dhe gjetheve të kanellës, në mënyrë që vaji i kanellës të çlirohet shpejt dhe plotësisht. Ekstraktimi me ultratinguj e përshpejton ndjeshëm distilimin me avull, duke e shkurtuar kohën e përpunimit nga një ditë e plotë në disa orë dhe duke rritur njëkohësisht rendimentin e vajit esencial të kanellës.
Ekstraktimi me ultratinguj çliron të gjithë spektrin e përbërjeve aromatike të kanellës, përfshirë cinamaldehidin, linaloolin, eugenolin dhe acidin cinamik. Përftimi i një ekstrakti me spektër të plotë të përbërjeve me cilësi të lartë të vajit esencial është arsyeja e cilësisë superiore të vajrave të kanellës të ekstraktuar me ultratinguj. Veçanërisht cinamaldehidi, përbërja organike kryesore, i jep kanellës shijen dhe aromën e saj karakteristike. Meqenëse trajtimi me ultratinguj është një trajtim jotermik, përbërjet e vajit esencial mbrohen nga degradimi termik. Prandaj, ekstraktimi me ultratinguj prodhon vajra esencialë me aromë intensive që përmbushin standardet më të larta të cilësisë.
Ekstraktimi me ultratinguj mund të zbatohet për lëvoren dhe gjethet e kanellës. Vaji i gjetheve të kanellës ka një aromë më të fortë krahasuar me vajin e lëvores. Gjethet e kanellës përmbajnë sasi të larta eugenoli.

Pse ekstraktimi me ultratinguj e tejkalon distilimin me avull

Për të prodhuar vajra esencialë nga kanella me anë të distilimit me avull, vajrat esencialë duhet së pari të çlirohen nga matrica bimore (d.m.th. qelizat bimore në gjethet ose lëvoren e kanellës). Gjatë distilimit me avull, materiali bimor i kanellës zihet në kazanë për deri në 24 orë. Vetëm nxehtësia është relativisht joefikase në shpërbërjen e strukturave qelizore dhe çlirimin e vajrave esencialë të bllokuar brenda tyre. Në përgjithësi, zierja nuk i çliron plotësisht vajrat esencialë të bllokuar dhe sasi të mëdha vajrash të mbetur shkojnë dëm, pasi nuk janë ekstraktuar. Pas procesit të ekstraktimit termik, kryhet distilimi me avull. Prandaj, zihet një përzierje e dy lëngjeve që nuk përzihen me njëri-tjetrin (d.m.th. vaj esencial dhe ujë). Përzierja fillon të vlojë kur presioni i përbashkët i avullit të tyre është i barabartë me 760 mm Hg. Kështu, pika e vlimit të një përzierjeje uji dhe vaji esencial do të jetë më e ulët se pika e vlimit e secilit përbërës veçmas. Hidrodistilimi tradicional ka mangësi të mëdha: procesi i gjatë i zierjes dhe trajtimit me avull kërkon shumë kohë dhe energji.
Ekstraktimi me ultratinguj vepron përmes kavitacionit akustik. Kavitacioni akustik ndodh kur valët e ultratingujve me fuqi të lartë përçohen në një lëng (p.sh. një suspension i përbërë nga material bimor në një tretës ose në ujë). Valët ultrasonike përhapen nëpër lëng, duke shkaktuar cikle të alternuara me presion të lartë / presion të ulët. Gjatë cikleve me presion të ulët krijohen flluska shumë të vogla vakumi (të ashtuquajturat flluska kavitacioni), të cilat rriten gjatë disa cikleve të presionit. Kur arrijnë një madhësi të caktuar dhe nuk mund të përthithin më energji, ato shemben me forcë drejt brendësisë gjatë një cikli me presion të lartë. Shembja e flluskave karakterizohet nga forca intensive kavitacioni, duke përfshirë mikroturbulenca dhe rrjedha lëngu me shpejtësi deri në 100m/s. Këto efekte prerëse të kavitacionit njihen edhe si efekte sonomekanike. Ekstraktimi me ultratinguj i molekulave bioaktive shkaktohet kryesisht nga efektet sonomekanike: agjitimi dhe turbulencat shpërbëjnë qelizat dhe nxisin transferimin e masës. Kjo do të thotë se molekulat bioaktive, si vajrat esencialë, polifenolet, terpenet dhe kanabinoidet, çlirohen nga matrica e qelizave bimore në tretës.
Përparësia e ekstraktimit me ultratinguj ndaj metodës tradicionale të zierjes dhe distilimit me avull është ekstraktimi krahasimisht më i lartë i vajrave esencialë dhe përbërjeve të tjera organike në një kohë dukshëm më të shkurtër. Rendimentet më të larta të ekstraktimit shmangin shpërdorimin e lëndës së parë dhe e bëjnë ekstraktimin më fitimprurës. Kursimet e kohës dhe të energjisë që arrihen me ekstraktimin me ultratinguj janë të konsiderueshme. Si metodë jotermike, ekstraktimi me ultratinguj parandalon degradimin e përbërjeve të ndjeshme ndaj temperaturës nga nxehtësia.
Temperaturat e moderuara dhe koha e shkurtër e përpunimit janë përparësi të mëdha të ekstraktimit me ultratinguj, pasi parandalohet zbërthimi termik i ekstrakteve natyrore. Kjo e bën ekstraktimin me ultratinguj shumë efikas dhe, për rrjedhojë, trajtimi me ultratinguj jep vajra esencialë me cilësi superiore.

Studime rastesh të ekstraktimit të kanellës me ultratinguj

Kërkimi shkencor dhe industria e kanë përvetësuar tashmë ekstraktimin me ultratinguj për prodhimin e vajrave esencialë me cilësi të lartë nga shumë materiale bimore, përfshirë gjethet dhe lëvoren e kanellës.

Hidrodistilimi i kanellës me ultratinguj

Chen et al. (2020) studiuan hidrodistilimin e nxitur nga ultratingujt dhe arritën në përfundimin se sonikimi e përmirësoi ndjeshëm procesin e distilimit. Distilimi me avull i asistuar nga ultratingujt siguroi rendimente më të larta të vajit të kanellës brenda një kohe ekstraktimi të reduktuar në mënyrë drastike. Duke përdorur analizën GC-MS, ata treguan se hidrodistilimi i asistuar nga ultratingujt siguroi vaj esencial më të vlefshëm me përmbajtje të lartë të përbërësit kryesor, trans-cinamaldehidit, krahasuar me hidrodistilimin tradicional. Mikrografia elektronike me skanim (SEM) konfirmoi efikasitetin e sonikimit për ekstraktimin e vajit të kanellës. Përveç kësaj, analiza e konsumit të energjisë elektrike dhe e emetimit të CO2 tregon se procesi i hidrodistilimit të asistuar nga ultratingujt është qasja më ekonomike dhe më miqësore me mjedisin. Prandaj, Chen et al. përmbledhin se hidrodistilimi i asistuar nga ultratingujt është një teknologji efikase dhe ekologjike për ekstraktimin e vajit esencial të kanellës, e cila mund të përmirësojë sasinë dhe cilësinë e vajrave të kanellës.

Ekstraktimi i kanellës me ultratinguj duke përdorur tretës eutektikë të thellë

Është treguar se ekstraktimi me ultratinguj duke përdorur tretës eutektikë të thellë është një teknikë superiore për të ekstraktuar trans-cinamaldehid dhe kumarinë me rendimente të larta nga lëvorja e kanellës.
Metoda në kushte optimale dha përmbajtje më të lartë të trans-cinamaldehidit dhe kumarinës sesa ato të përftuara nga metodat konvencionale (refluksi, Soxhlet dhe macerimi) që përdorin tretës organikë (etanol 96%). U përcaktua se kushtet optimale për ekstraktimin me ultratinguj duke përdorur tretës eutektikë të thellë natyrorë ishin kloruri i kolinës–acidi citrik (ChCl-CA) me shtim të 40% ujë dhe kohë ekstraktimi prej 30 minutash për të ekstraktuar trans-cinamaldehid (9,24 ± 0,01 mg/g) dhe kumarinë (11,6 ± 0,11 mg/g) nga lëvorja e kanellës (C. burmannii Blume). Duhet të kryhen studime të mëtejshme për të hulumtuar aktivitetin farmakologjik të trans-cinamaldehidit dhe kumarinës nga lëvorja e kanellës. (krh. Aryati et al. 2020)

Imazhi i sipërfaqes së lëvores së kanellës i marrë me mikroskopi elektronike me skanim me zmadhim 1000x; pluhur i tharë (a); pas ekstraktimit me macerim (b); pas ekstraktimit me refluks (c); pas ekstraktimit me Soxhlet (d); pas ekstraktimit duke përdorur NADES-UAE ChCl-CA (e).
studimi dhe imazhi nga Aryati et al. 2020

Ekstraktorë me ultratinguj me performancë të lartë

Ekstraktimi me ultratinguj është një teknologji e besueshme përpunimi, e cila lehtëson dhe përshpejton prodhimin e vajrave esencialë me cilësi të lartë. Portofoli i Hielscher Ultrasonics mbulon të gjithë gamën, nga ultrasonikatorët laboratorikë kompaktë deri te sistemet industriale të ekstraktimit. Kështu, ne në Hielscher mund t’ju ofrojmë ultrasonikatorin më të përshtatshëm për kapacitetin e parashikuar të procesit tuaj. Stafi ynë me përvojë shumëvjeçare do t’ju ndihmojë nga testet e fizibilitetit dhe optimizimi i procesit deri tek instalimi i sistemit tuaj me ultratinguj në shkallën përfundimtare të prodhimit.
Hapësira e vogël që zënë ekstraktorët tanë me ultratinguj, si dhe mundësitë e larmishme të instalimit të tyre, bëjnë që ata të përshtaten edhe në ambiente përpunimi me hapësirë të kufizuar. Procesorët me ultratinguj janë të instaluar në mbarë botën në impiante të prodhimit të ushqimeve, produkteve farmaceutike dhe suplementeve ushqimore.

Hielscher Ultrasonics – Pajisje të sofistikuara ekstraktimi

Portofoli i produkteve të Hielscher Ultrasonics mbulon të gjithë gamën e ekstraktorëve me ultratinguj me performancë të lartë, nga shkalla e vogël deri te shkalla e madhe. Aksesorët shtesë mundësojnë montimin e lehtë të konfigurimit më të përshtatshëm të pajisjes me ultratinguj për procesin tuaj të ekstraktimit. Konfigurimi optimal i sistemit me ultratinguj varet nga kapaciteti i parashikuar, vëllimi, lënda e parë, procesi me tufa ose në linjë dhe afati kohor.

Me tufa dhe në linjë

Ultrasonikatorët Hielscher mund të përdoren për përpunim me lote dhe për përpunim me rrjedhje të vazhdueshme. Përpunimi me ultratinguj me lote është ideal për testimin e procesit, optimizimin dhe prodhimin në shkallë të vogël deri të mesme. Për përpunimin e vëllimeve të mëdha të materialeve bimore (p.sh. gjethe dhe lëvore kanelle), përpunimi në linjë mund të jetë më i favorshëm. Ndërsa përpunimi me lote kërkon vetëm një konfigurim shumë të thjeshtë, ai kërkon më shumë kohë dhe punë. Një proces i vazhdueshëm ekstraktimi në linjë kërkon një konfigurim të sofistikuar – të përbërë nga një pompë, zorra ose tuba dhe rezervuarë –, por është më efikas, më i shpejtë dhe kërkon dukshëm më pak punë. Hielscher Ultrasonics ka konfigurimin më të përshtatshëm të ekstraktimit për vëllimin tuaj të ekstraktimit dhe objektivat e procesit.

Ekstraktues me ultratinguj për çdo kapacitet prodhimi

Gama e produkteve të Hielscher Ultrasonics mbulon të gjithë spektrin e procesorëve me ultratinguj, nga ultrasonikatorët kompaktë laboratorikë, përmes sistemeve të tavolinës dhe atyre pilot, deri te procesorët me ultratinguj plotësisht industrialë, me kapacitet për të përpunuar ngarkesa të plota kamionësh në orë. Gama e plotë e produkteve na lejon t’ju ofrojmë ekstraktuesin me ultratinguj më të përshtatshëm për lëndën tuaj të parë, kapacitetin e procesit dhe objektivat e prodhimit.
Sistemet me ultratinguj të tavolinës janë ideale për testet e fizibilitetit dhe optimizimin e procesit. Zmadhimi linear i shkallës, bazuar në parametrat e përcaktuar të procesit, e bën shumë të lehtë rritjen e kapaciteteve të përpunimit nga lote më të vogla deri te prodhimi plotësisht komercial. Rritja e shkallës mund të realizohet ose duke instaluar një njësi ekstraktimi me ultratinguj më të fuqishme, ose duke grupuar disa ultrasonikatorë në paralel. Me UIP16000, Hielscher ofron ekstraktuesin me ultratinguj më të fuqishëm në botë.

Amplituda të kontrollueshme me saktësi për rezultate optimale

Të gjithë ultrasonikatorët Hielscher mund të kontrollohen me saktësi dhe, për rrjedhojë, janë pajisje të besueshme për punë intensive në prodhim. Amplituda është një nga parametrat vendimtarë të procesit që ndikojnë në efikasitetin dhe efektshmërinë e ekstraktimit me ultratinguj të vajrave esenciale nga kanella.
Të gjithë procesorët e Hielscher Ultrasonics mundësojnë rregullimin e saktë të amplitudës. Sonotrodat dhe brirët përforcues janë aksesorë që lejojnë ndryshimin e amplitudës në një interval edhe më të gjerë. Procesorët industrialë me ultratinguj të Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta dhe të sigurojnë intensitetin e kërkuar të ultratingujve për aplikime me kërkesa të larta. Amplituda deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht në mënyrë të vazhdueshme gjatë funksionimit 24/7.
Rregullimet e sakta të amplitudës dhe monitorimi i përhershëm i parametrave të procesit me ultratinguj përmes softuerit inteligjent ju japin mundësinë t’i trajtoni gjethet dhe lëvoren tuaj të kanellës në kushtet më të efektshme të ultratingujve. Sonikim optimal për rezultatet më të mira të ekstraktimit!
Qëndrueshmëria e pajisjeve me ultratinguj të Hielscher mundëson funksionim 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise me kërkesa të larta. Kjo i bën pajisjet me ultratinguj të Hielscher një mjet pune të besueshëm që përmbush kërkesat tuaja të ekstraktimit.

Testim i lehtë dhe pa rrezik

Proceset me ultratinguj mund të shkallëzohen në mënyrë plotësisht lineare. Kjo do të thotë se çdo rezultat që keni arritur duke përdorur një ultrasonikator laboratorik ose tavoline mund të riprodhohet në shkallë më të madhe, duke dhënë saktësisht të njëjtin rezultat me përdorimin e saktësisht të njëjtëve parametra të procesit. Kjo e bën trajtimin me ultratinguj ideal për testimin e fizibilitetit pa rrezik, optimizimin e procesit dhe zbatimin e mëvonshëm në prodhimin komercial. Na kontaktoni për të mësuar se si sonikimi mund të rrisë prodhimin tuaj të ekstraktit të kanellës.

Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar në Gjermani

Si një biznes në pronësi dhe nën drejtimin e një familjeje, Hielscher u jep përparësi standardeve më të larta të cilësisë për procesorët e saj me ultratinguj. Të gjithë ultrasonikatorët projektohen, prodhohen dhe testohen me imtësi në selinë tonë në Teltow pranë Berlinit, Gjermani. Qëndrueshmëria dhe besueshmëria e pajisjeve me ultratinguj të Hielscher i bëjnë ato pajisje për punë intensive në prodhimin tuaj. Funksionimi 24/7 me ngarkesë të plotë dhe në mjedise me kërkesa të larta është një karakteristikë e natyrshme e përzierësve me performancë të lartë të Hielscher.

Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të ultrasonikatorëve tanë: