Ултразвучна екстракција ваниле – нетермичка метода

• Екстракт ваниле је ароматични раствор добијен екстракцијом махуна ваниле у раствору етанола и воде.
• За производњу висококвалитетног ванилина као компоненте ароме, укуса и мириса потребна је ефикасна, али блага техника екстракције којом се спречава разградња.
• Ултразвучна екстракција је блага механичка метода екстракције која даје високе приносе ванилина за веома кратко време екстракције.

Ултразвучна технологија високих перформанси за висококвалитетне екстракте ванилина

Ванила је други најскупљи зачин после шафрана, па њена производња захтева ефикасну методу екстракције која спречава разградњу драгоцених етарских уља. Ултразвучна екстракција је добро позната и устаљена као блага, нетермичка, а ипак веома ефикасна метода ослобађања биоактивних једињења из биљног материјала. Ултразвучна екстракција заснива се на појави акустичне кавитације, која представља чисто механички третман. Због тога је соникација пожељна метода за изоловање осетљивих биоактивних једињења из биљног материјала, као што су једињења која дају укус и етарска уља, нпр. ванилин, полифеноли или антиоксиданси.

Ултразвучна екстракција ваниле – у шаржном или континуалном проточном режиму

Шаржни режим: Процеси ултразвучне екстракције могу се спроводити као једноставни шаржни процеси или као третман у проточној линији, при чему се медијум непрекидно доводи кроз ултразвучни проточни реактор.
Шаржна обрада је једноставан поступак у ком се екстракција спроводи шаржу по шаржу. Hielscher Ultrasonics нуди ултразвучне процесоре за мале и велике шарже, односно од 1L до 120L.
За обраду шаржи од 5 до 10L препоручујемо UP400ST (400W, видео испод) са сонотродом S24d22L2D.

Ултразвучни хомогенизатор UP400St за шаржну екстракцију биљних сировина уз мешање

За обраду шаржи од приближно 120L препоручујемо UIP2000hdT (2kW, слика на врху десне колоне) са сонотродом RS4d40L4.

Проточни режим: За веће запремине и комерцијалну екстракцију у пуном обиму, континуални ток течности доводи се кроз ултразвучни реактор, где се суспензија биљног материјала у растварачу интензивно соницира.
За запремину од приближно 8L/min. препоручујемо UIP4000hdT (4kW, слика десно) са сонотродом RS4d40L3 и проточном ћелијом FC130L4-3G0 која се може ставити под притисак

Студија случаја ултразвучне екстракције ваниле

Jadhav et al. (2009) упоредили су екстракцију потпомогнуту ултразвуком (UAE) и екстракцију по Сокслету. Истраживање је потврдило да ултразвучна екстракција значајно појачава ослобађање ванилина у поређењу са екстракцијом по Сокслету. Третман по Сокслету захтевао је радну температуру од 95°C, однос растварача и растворене супстанце од 66,67ml/g и време екстракције од 8hrs, што је довело до ослобађања приближно 180ppm ванилина. Екстракција потпомогнута ултразвуком (UAE) захтевала је само 1hr за ослобађање приближно 140ppm ванилина при истом односу растварача и растворене супстанце на собној температури.
Rasoamandrary et al. (2013) упоредили су ефикасност екстракције ванилина помоћу ултразвучног уређаја са сондом снаге 100W (нпр. UP100H), ултразвучног купатила и купатила са топлом водом. Истраживачи су закључили да је ултразвучни уређај са сондом моћно средство за екстракцију захваљујући ултразвуку високог интензитета који производи. Стога је ултразвучни уређај са сондом надмашио алтернативне методе екстракције, остварујући сличне или веће приносе екстрахованог ванилина уз знатно краће време екстракције и мању потрошњу растварача (тј. етанола).
Поређење три методе екстракције – ултразвучном сондом, ултразвучним купатилом и купатилом са топлом водом – показало је да је екстракција ванилина била најефикаснија при соникацији сондом уз употребу 40% етанола (v/v), на температури околине од 30°C и уз време екстракције од 1hr. Екстракција у воденом купатилу захтевала је концентрацију етанола од 50% (v/v) на 56°C током 15hrs.

 

У овој презентацији упознајемо вас са производњом биљних екстраката. Објашњавамо изазове у производњи висококвалитетних биљних екстраката и како вам соникатор може помоћи да их превазиђете. Ова презентација ће вам показати како функционише ултразвучна екстракција. Сазнаћете које предности можете очекивати од употребе соникатора за екстракцију и како можете увести ултразвучни екстрактор у своју производњу екстраката.

 

Ултразвучна опрема за високоефикасну екстракцију

Hielscher Ultrasonics је специјализован за производњу ултразвучних процесора високих перформанси за производњу висококвалитетних екстраката из биљних сировина.
Широк асортиман производа компаније Hielscher обухвата уређаје од малих, снажних лабораторијских ултразвучних уређаја до робусних стоних и потпуно индустријских система, који производе ултразвук високог интензитета за ефикасну екстракцију и изоловање биоактивних супстанци (нпр. кверцетина, кофеина, куркумина, терпена итд.). Сви ултразвучни уређаји од 200W до 16.000W имају екран у боји за дигитално управљање, уграђену SD картицу за аутоматско бележење података, даљинско управљање преко прегледача и многе друге функције које олакшавају употребу. Сонотроде и проточне ћелије (делови који су у контакту са медијумом) могу се стерилисати у аутоклаву и лако се чисте. Сви наши ултразвучни уређаји конструисани су за рад 24/7, захтевају мало одржавања и једноставни су и безбедни за руковање.
Дигитални екран у боји омогућава једноставно управљање ултразвучним уређајем. Наши системи могу да остваре амплитуде од ниских до веома високих. За екстракцију полифенола и других биоактивних једињења, као што је ванилин, нудимо посебне ултразвучне сонотроде (познате и као ултразвучне сонде или рогови) које су оптимизоване за пажљиво изоловање висококвалитетних активних супстанци. Робусност ултразвучне опреме компаније Hielscher омогућава рад 24/7 при великим оптерећењима и у захтевним окружењима.
Прецизна контрола параметара ултразвучног процеса обезбеђује поновљивост и стандардизацију процеса.
Табела у наставку даје преглед приближног капацитета обраде наших ултразвучних уређаја: