Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Nxjerrja tejzanor e kafeinës

Përdorimi i ultrasonics është një metodë efektive për nxjerrjen e caffeine dhe komponimet e tjera aktive nga kafe. Pajisjet e fuqishme tejzanore ndihmojnë procesin e nxjerrjes, ndërsa maksimizojnë prodhimin dhe shkurtimin e kohës së përpunimit.
Kafe - e bërë nga fasule të pjekura të kafesë – është një pije shumë popullore që konsumohet në të gjithë botën. Përveç ndikimit të tij vitalizing nëse konsumohet si një pije stimuluese, përbërësit e kafesë janë me interes për ushqimin, farmaceutik (p.sh. në relievers dhimbje) dhe Industria Kozmetike të përdorura si aditivë të vlefshëm në produkte të ndryshme. Kjo vlen veçanërisht për kafeinë (1,3,7-trimetiloksantinë) dhe antioksidantë, të cilët janë të njohur për efektet e tyre pozitive në shëndetin e njeriut. Kafe përmban, ndër të tjera, diterpene fenolike të tilla si cafestol dhe kahweol, dhe acide askorbike, të cilat njihen për aktivitetin e tyre antioksidues. Studimet epidemiologjike sugjerojnë se përbërësit e kafesë mund të kenë një efekt parandalues në disa sëmundje kronike, duke përfshirë diabetin e tipit 2, sëmundjen e Alzheimerit, sëmundjen e Parkinsonit dhe sëmundjet e mëlçisë si karroza dhe karcinoma hepatocelulare.
Ultrasonics është një mjet i njohur dhe i provuar për shumë aplikacione të ndryshme në industri të ndryshme. Një aplikim shumë i suksesshëm është tejzanor ekstraktim. Në këtë mënyrë, efektet e cavitation tejzanor në materiale qelizore shkaktuar çrregullim të qelizave dhe lirimin e lëndës intracellulare.
Nga sonication, kafeina dhe komponimet e tjera të kafesë mund të nxirren në mënyrë efikase.

Struktura kimike e kafeinës

Ultratinguj me fuqi të lartë

Për të siguruar një kuptim më të lehtë të procedurës së nxjerrjes me ndihmën e ultrazërit, duhet të sqarohet efekti i ultrazërit në lëngje.
ultratingull – futur në lëngje – shkakton efektet shumë ekstreme në vend. Kur sonicating lëngjet me intensitete të larta, valët e zërit që propagandojnë në media të lëngshme të rezultojë në alternimin e cikleve të presionit të lartë (compression) dhe presionit të ulët (rarefaction), me norma në varësi të frekuencës. Gjatë ciklit të presionit të ulët, valët me ultratinguj me intensitet të lartë krijojnë flluska të vogla vakumi ose zbrazëti në lëng. Kur flluska të arrijë një volum në të cilin ata nuk mund të absorbojnë më shumë energji, ato kolaptohen me dhunë gjatë një cikli të presionit të lartë. Ky fenomen quhet cavitation. Gjatë implosionit arrihen temperatura shumë të larta (afërsisht 5.000K) dhe presione (afërsisht 2.000atm) në nivel lokal. Implosioni i flluskës së cavitation gjithashtu rezulton në avionë të lëngshëm deri në shpejtësinë 280m / s. [Suslick 1998] Nga këto forca ekstreme ndodh sonoliza, muret qelizore janë ndërprerë, dhe materiali intracelular është nxjerrë.

Ultrasonically cavitation gjeneruar në bri të UIP1500hd - një pajisje tejzanor 1.5kW. Për shikueshmëri më të mirë, lëngu është ndriçuar me dritë blu nga fundi i kolonës së xhamit.

Cavitation tejzanor në të lëngshme

Ekstrakti i asistuar ultrasonically është një alternativë e lirë, e thjeshtë dhe e efektshme në krahasim me teknikat e ekstraktimit konvencional. Përparësitë kryesore të ultrazërit në nxjerrjen e ngurta-lëngshme përfshijnë rritjen e prodhimit të nxjerrjes dhe kinetikën më të shpejtë. Ekstraktimi tejzanor është një teknikë e përdorur shpesh për nxjerrjen e materialeve bimore duke përdorur tretës të lëngët dhe është provuar për një proces të shpejtë dhe më të plotë të nxjerrjes në krahasim me metodat tradicionale sepse sipërfaqja ndërmjet fazës së ngurtë dhe të lëngët është dukshëm më e madhe për shkak të përçarjes së qelizës dhe shpërndarjen e grimcave.
Me përdorimin e sonication edhe temperatura e punës mund të reduktohet, duke lejuar nxjerrjen e komponentëve të ndjeshëm ndaj temperaturës. Krahasuar me teknika të tjera të nxjerrjes së romanit, siç është nxjerrja me mikrovalë, aparati i ultrazërit është më i lirë dhe funksionimi i tij është më i lehtë. Për më tepër, ekstrakti i asistuar ultrasonically mund të përdoret me çdo tretës, të tilla si nxjerrja Soxhlet, për nxjerrjen e një shumëllojshmëri të gjerë të përbërjeve natyrore. [Wang et al. 2006] Nëse është e nevojshme, janë në dispozicion sisteme shpërthimi për kapacitetet e procesit industrial.
Një përparësi substanciale e ultrasonikës është ndikimi në parametrat më të rëndësishëm të përpunimit: amplitudë, kohë, temperaturë, presion dhe viskozitet. Në këtë mënyrë, procesi i nxjerrjes mund të optimizohet për të siguruar që struktura e ekstrakteve të mos dëmtohet.

Nxjerrja tejzanor e përbërësve të kafesë

Ekstrakti me ndihmën e ultrazërit është një metodë e zakonshme e përdorur për të izoluar substanca bioaktive nga materiali bimor [Dong et al. 2010]. Sa i përket kafesë, komponimet fenolike të kafeinës dhe antioksidantit mund të jenë komponimet më të vlefshme për nxjerrjen e tyre për shkak të aplikacioneve të tyre të gjerë në industrinë farmaceutike dhe ushqimore. Por gjithashtu flavonoids, acid chlorogenic dhe acid protocatechuic janë ekstrakte të cilat janë përdorur si aditivë.
Përdorimi i metodave tradicionale të nxjerrjes, siç është nxjerrja e lëngjeve dhe lëngjeve në tretës, në përgjithësi rritet efikasiteti i nxjerrjes me rritjen e temperaturës së nxjerrjes. Kjo shkakton shpesh dëmtime dhe humbje të cilësisë së ekstraktit pasi temperatura ndikon në qëndrueshmërinë e përbërjeve fenolike.
Ekstrakti i ngurtë-lëngjeve me ndihmën e ultrazërit është treguar si një metodë ekstraktimi efektiv dhe i kursyer në kohë. Forcat shumë të fuqishme tejzanore sigurojnë energjinë e nevojshme për nxjerrjen, në mënyrë që të nevojiten më pak ose aspak tretës. Temperatura mund të kontrollohet mirë pasi që reaktori i grumbullit të zërit ose të rrjedhës së qelizës mund të ftohet në mënyrë efikase (ose të nxehet nëse është e nevojshme). Për proceset e nxjerrjes me tretës, Hielscher Ultrasonics ofron edhe sisteme ultravjollcë të mbrojtura nga shpërthimi ATEX dhe FM.
Për shkak të forcave intensive ekstraktuese të ultrazërit, gjithashtu toka e harxhuar tashmë e kafesë (mbeturinat e kafesë) është ende një lëndë e parë e pasur me komponime të ekstraktueshme. Meqenëse materiali i mbeturinave të kafesë është i lirë dhe është i disponueshëm në sasi të madhe, është një material i papërpunuar ideal për nxjerrjen e komponimeve të mbetura aktive. Megjithëse përmbajtja e kafeinës dhe përbërësve të tjerë në mbeturinat e kafesë është më e ulët sesa në pluhurin e kafesë të papërdorur, ende mbetet një sasi e madhe dhe është e ekstraktueshme. Për të lëshuar këto komponime nga toka e kafesë, ndikimi i plotë në parametrat e përpunimit bëhet veçanërisht i rëndësishëm. Ultrazërit me fuqi të lartë janë në gjendje të nxjerrin sasi të larta të përbërjes aktive brenda një kohe të shkurtër përpunimi.

Ultrasonication është një teknikë e suksesshme për të nxjerrë komponimet aktive, flavors dhe komponentët e tjerë intracellular nga qelizat e perimeve.

Procesor tejzanor inline UIP1500hd

Kërkesë informacioni





Nxjerrja e kafeinës

Kafeina mund të konsiderohet nxitësi më i zakonshëm i konsumuar. Meqë kafeina nuk konsumohet vetëm nga pirja e kafesë, ekstrakt kafeina përdoret në industri për të trajtuar produkte të tjera me kafeinë si shtesë. Në këtë mënyrë bëhet e mundur të krijoni kafe më të forta ose të formuloni pije të buta (p.sh. cola), pije energjie ose ushqime të tjera (p.sh. çokollata).
Por kafeina nuk përdoret vetëm si shtesë në ushqim prodhim, është një përbërës i rëndësishëm aktiv në farmaceutikë. Një aplikim i përbashkët i ekstraktit të kafeinës është p.sh. përzierja në barna për dhimbje koke dhe migrenë ose në relievers dhimbje.
Për të nxjerrë kafeinë, alkaloidi kryesor në kafe, ultrasonication është një metodë e përshtatshme. Wang dhe kolegët e tij [Wang et al. 2011] zbuloi se vetëm një kohë e shkurtër e nxjerrjes është e nevojshme për të arritur një gjendje të ngopur, nëse përdoret ultrasonication. Kjo do të thotë që me ultratinguj një teknikë efikase dhe shumë e kursyer për fitimin e kafeinës.

UP200St me 14mm Sonotrode për Marrjen e Ftohtë Kafe Kafe

Aromatike dhe komponimet shije

Komponimet e avullueshme të kafesë janë pjesa më e vlefshme e fasuleve të pjekur të kafesë dhe i jep kafe aromën dhe aromën e saj unike. Cilësia e kafesë të tretshme mund të përmirësohet ndjeshëm me shtimin e vajrave të kafesë të absorbuar me aromë në pluhurin e kafesë.
Një studim krahasues, që shqyrton nxjerrjen e përbërjeve fenolike nga luleshtrydhet, tregoi se nxjerrja tejzanor shkakton më pak degradim të fenoleve dhe është një proces shumë më i shpejtë i nxjerrjes krahasuar me metodat e tjera të nxjerrjes duke përfshirë metodën e ngurtë-lëngshme, nënkriti dhe me mikrovalë. [Herrera et al. 2005]
Studimi i Wang dhe kolegëve të tij [Wang et al. 2011] tregon se frekuenca e ultë, ultratingulli me fuqi të lartë është më efikas për nxjerrjen e shijeve të kafesë. Sidomos për 4-Tridecanone dhe 2-Methoxy-3-Methylpyrazine, ata gjetën nxjerrjen tejzanor teknik më të lehtë dhe efikas duke marrë yieldet shumë të larta të nxjerrjes. Më tej, tregohet se temperatura duhet të kontrollohet pasi komponentët e shijes së kafesë janë shumë të paqëndrueshme në temperatura të larta. Ata arritën rezultate të mira të ekstraktimit në intervalin e temperaturës midis 35 ~ 65 ° C nën rrezatim tejzanor relativisht të shkurtër.

Nxjerrja e çajit

Rezultatet e arritura nga nxjerrja e asistuar ultrasonically janë gjithashtu të përshtatshme për nxjerrjen e komponimeve të çajit (p.sh. fletët e çajit të gjelbër). Një studim nga Xia et al. tregoi një përmbajtje dukshëm më të lartë të polifenoleve të çajit, aminoacideve dhe kafeinave në infuzionet e çajit të trajtuara ultrasonikisht sesa në ato të fituara nga nxjerrja konvencionale. Kjo rezulton në rezultate të përmirësuara gjatë një vlerësimi organoleptik që doli: cilësia e ndjeshme e infuzionit të çajit me nxjerrjen tejzanor ndihmoi më mirë se ajo e infuzionit të çajit me nxjerrjen konvencionale. [Xia et al. 2005]

Ultrasonicators Hielscher, p.sh. UP200S (në foto), janë shumë të suksesshëm për nxjerrjen e materjes intra-celulare.

nxjerrjen tejzanor nga bimeve

përfundim

Ndihma ultrasonically ekstraktim është një metodë e efektshme, e kursyme dhe e kontrollueshme për nxjerrjen e komponimeve aktive nga kafja. Komponimet më interesante dhe më të vlefshme janë kafeina, dhe antioksidantë të tillë si diterpenes fenolike (cafestol, kahweol) dhe acidet askorbike. Përparësitë kryesore të nxjerrjes me ndihmën e ultratinguj bazohen në ndikimin dhe kontrollin mbi parametrat e ekstraktimit tejzanor.

Letërsi / Referencat

  • Cao, Chuanhai; Wang, Li; Lin, Xiaoyang; Mamçarz, Malgorzata; Zhang, Chi; Bai, Ge; Nong, Jasson; Sussman, Sam; Arendash, Gary (2011): Kafeina sinergizon me një komponent tjetër të kafesë për të rritur plazmën GCSF: Lidhja me Përfitimet Kognitive në Mice Alzheimer. Journal of Alzheimer's Disease 25/2, 2011. 323-335.
  • Dong, Juane; Liu, Yuanbai; Liang, Zongsuo; Wang, Weiling (2010): Hetimi për nxjerrjen ultratinguj të acidit salvianolic B nga rrënja Salvia miltiorrhiza. Ultrasonics Sonochemistry 17/1, 2010. 61-65.
  • Herrera, MC; Luque de Castro, MD (2005): Nxjerrja me ultratinguj e komponimeve fenolike nga luleshtrydhe para ndarjes kromatografike të lëngshme dhe zbulimit ultravjollcë të grupit fotodiod. Gazeta e Chromatoraphy A, 1100, 2005. 1-7.
  • Higdon, Jane V .; Frei, Balz (2006): Kafeja dhe shëndeti: Një përmbledhje e hulumtimeve të fundit njerëzore. Shqyrtime kritike në Shkencën e Ushqimit dhe të Ushqyerit, 46/2, 2006. 101-123.
  • Mussato, Solange I; Ballesteros, Lina F; Martins, Silvia; Teixeira, José A (2011): Nxjerrja e komponimeve fenolike antioksidante nga shkaqet e shpenzuara të kafesë. Teknologjia e Ndarjes dhe Pastrimit 83 / 2011. 173-179.
  • Sheu, Shane-Rong; Wang, Cheng-Chi; Chang, Sheng-Yu; Yang, Li-Chen, Jang, Ming-Jyi; Cheng, Po-Jen (2009): Ndikimi i Procesit të Prodhimit të Nxjerrjes në Përqendrimin e Kafeinës. Në: Proceset e MultiConference Ndërkombëtare të Inxhinierëve dhe Shkencëtarët Kompjuterike 2009 Vol II, IMECS 2009, 18 mars – 20, 2009, Hong Kong.
  • Suslick, KS: Kirk-Othmer Enciklopedia e Teknologjisë Kimike. Ed. J. Wiley & Bijtë: Nju Jork; 26, 1998. 517-541.
  • Wang, Cheng-Chi; Sheu, Shane-Rong; Chou, Ya-Yen; Jang, Ming-Jyi; Yang, Li-Chen (2011): Një proces novelimi i optimizuar për nxjerrjen e energjisë në nxjerrjen e kafesë. Shkenca termike 15/1, 2011. 53-59.
  • Wang, Lijun; Weller, Curtis L. (2006): Përparimet e fundit në nxjerrjen e nutraceuticals nga bimët. Trendet në Shkencën e Ushqimit & Teknologjia 17, 2006. 300-312.
  • Xia, Tao; Shi, Siquan; Wan, Xiaochun (2006): Ndikimi i ekstraktimit tejzanor ndihmës në cilësinë kimike dhe ndijor të infuzionit çaj. Journal of Food Engineering 74/4, 2006. 557-560.

Na kontaktoni / kërkoni më shumë informacion

Bisedoni me ne në lidhje me kërkesat tuaja të përpunimit. Ne do të rekomandojë më të përshtatshme instalimit dhe përpunimit parametrat për projektin tuaj.





Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.