Високоефикасна екстракција ђумбира соникацијом
- Ултразвучна екстракција етарских уља и активних једињења из ђумбира одликује се високом ефикасношћу и високим приносима.
- Ултразвучна екстракција је благ, нетермички процес којим се добијају екстракти високог квалитета.
- Док су друге методе екстракције ограничене у погледу повећања размера процеса, соникација се може потпуно линеарно увећати до било ког нивоа индустријске производње.
Екстракција ђумбира
Ђумбир (Zingiber officinale) садржи велику количину активних једињења као што су етарска уља, [6]-гингерол, олеорезини и друге биоактивне фитохемикалије, које су пожељне супстанце због свог укуса, мириса и фармаколошких ефеката.
Да би се активна једињења ђумбира користила, морају се екстракцијом ослободити из корена ђумбира (ризома). Конвенционалне методе екстракције ђумбира, као што су дестилација воденом паром или екстракција растварачем, имају неколико недостатака: познато је да захтевају много времена и велике количине хемијских растварача, а имају и ограничене процесне могућности.
Ултразвучна екстракција гингерола
Ултразвучна екстракција је нетермичка метода заснована на принципу кавитације, великих сила смицања и микротурбуленција које механички разарају ћелијске зидове, истовремено олакшавајући ослобађање ћелијских састојака биљног материјала у растварач без хемијске разградње. Благе температуре процеса штите жељене екстракте (нпр. антиоксидансе, полифеноле итд.) од термичке разградње. Поред тога, екстракција потпомогнута ултразвуком често се може спроводити у воденим растварачима (= вода). Избегавање органских растварача (нпр. ацетона, хексана) посебно је важно за екстракцију једињења која се касније уграђују у прехрамбене и фармацеутске производе.
Соникација се користи за екстракцију функционалних компоненти из многих различитих биљних и ткивних матрица. Доказано је да је бржа од конвенционалних техника екстракције.
- благи услови процеса
- висок принос
- брза екстракција
- без растварача
- безбедан и једноставан рад
- лако повећање размера процеса
- висока укупна ефикасност
- проточна или шаржна обрада
- брз повраћај инвестиције
UIP2000hdT са мешалицом у резервоару за екстракцију
Врхунски квалитет екстракта
Екстракција ултразвуком велике снаге има предности у односу на друге традиционалне технике екстракције, које су често ограничене на мале запремине. Ултразвучна екстракција може се спроводити као шаржни или проточни процес уз употребу проточне ћелије. Интензивне ултразвучне силе перфорирају или разарају ћелијску матрицу тако да се сав унутарћелијски материјал брзо и лако ослобађа, чиме се постиже максималан принос екстракције. Свестраност ултразвучне опреме обезбеђује једноставан и лак поступак, а потребан растварач може се заменити водом или се његова количина може знатно смањити. Поред тога, блага температура и кратко време екстракције спречавају разградњу активних једињења, па се добија екстракт високог квалитета, погодан за фармацеутску / прехрамбену употребу.
Опрема компаније Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics испоручује снажне, поуздане ултразвучне системе за лабораторијску обраду на радном столу, обраду у пилот-постројењима и потпуну индустријску обраду било које запремине. Наши робусни ултразвучни системи могу се користити за шаржну и проточну обраду. Једноставна и прецизна контрола свих параметара процеса обезбеђује доследно висок квалитет екстракта и високу ефикасност процеса.
Табела у наставку даје оријентациони преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних уређаја:
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | већи | група уређаја UIP16000 |
Прилагођена ултразвучна поставка
Литература / Референце
- 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.
Корисне чињенице
Ђумбир
Ђумбир је биљни извор богат природним фенолним и флавоноидним антиоксидансима.
Карактеристични мирис и укус ђумбира потичу од испарљивих уља која чине 1–3% масе свежег ђумбира, а првенствено се састоје од зингерона, шогаола и гингерола, при чему је [6]-гингерол (1-[4′-хидрокси-3′-метоксифенил]-5-хидрокси-3-деканон) главно једињење одговорно за љутину.
Зингерон настаје из гингерола током сушења (под дејством топлоте), мање је љут и има зачинско-слатку арому. Неки сматрају да је зингерон, који се назива и ванилилацетон, кључна компонента љутине ђумбира, али он даје „сладак“ укус куваном ђумбиру. Зингерон је по хемијској структури сличан другим једињењима која дају арому, као што су ванилин и еугенол. Користи се као ароматични додатак у уљима зачина и у парфимерији за уношење зачинских арома.
Етарска уља
Етарско уље је концентрована хидрофобна течност која садржи испарљива ароматична једињења из биљака. Етарска уља позната су и као испарљива уља, етерична уља, aetherolea или једноставно као уље биљке из које су екстрахована, као што су ружино уље, уље ђумбира, уље сандаловине, уље питоме нане, уље лимуна или уље (слатке) поморанџе.
Етарска уља имају широку примену и могу се наћи у многим производима широке потрошње, нпр. у храни и пићима за давање ароме, у парфемима и производима за личну хигијену за давање мириса, као и у медицини и фармацеутским производима ради терапијских ефеката. Етарска уља одликују се својим специфичним мирисима. Етарска уља су одобрена као безбедни састојци за прехрамбене, медицинске и терапијске производе.