Ultraljud utvinning av koffein

Använda Ultrasonics är en effektiv metod för utvinning av koffein och andra aktiva föreningar från kaffe. Kraftfulla Ultrasonic enheter hjälpa utvinning processen samtidigt maximera avkastningen och förkorta handläggnings tiden.

Förbättra koffein extraktion med Power Ultraljud

Smaken av kaffe och effekterna av koffein är en passion som delas av miljontals runt om i världen i århundraden. Eftersom både kaffeälskare och forskare söker sätt att förbättra utvinningen av koffein, bioaktiva föreningar och smaker från kaffebönor har innovativa tekniker dykt upp för att revolutionera processen. En sådan metod, utnyttja kraften i ultraljud, har framstått som ett lovande verktyg för att förbättra koffein extraktion effektivitet. Hielscher sonicators tillåter att extrahera högre utbyten av koffein och låsa upp nya dimensioner av smaker och arom i kaffedrycker, livsmedelstillsatser och extrakt.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultrasonicator UIP6000hdT för industriell koffeinfritt av kaffebönor, te och kakao. Ultraljud underlättar och intensifierar den schweiziska vattenkoffeinprocessen.

Industriell ultrasonicator UIP6000hdT för kontinuerlig koffeinutvinning från kaffebönor

 

Ultraljud utvinning är den överlägsna metoden för att producera kallbryggt kaffe från kaffemalen. Ultraljudsbehandling frigör smakföreningar och koffein inom några sekunder.

Ultraljud utvinning av koffein och bryggning kallbryggning kaffe

Video miniatyr

 

Fördelarna med Coffee Bean utvinning med ultraljudsbehandling

Hög effektivitet och överlägsen kaffe extrakt kvalitet är bara två kriterier, vilket gör användningen av Hielscher sond-typ sonicators den bästa metoden för utvinning av koffein och kaffe föreningar från kaffebönor. Nedan är de viktigaste fördelarna med ultraljud kaffe utvinning listade:

  • Effektivitet: Sond-typ sonicators generera intensiva ultraljud vågor som kan penetrera fasta material effektivt. Detta hjälper till att bryta ner kaffebönstrukturen och underlättar extraktionen av koffein.
  • Exakt kontroll: Sond-typ sonicators möjliggör exakt kontroll av ultraljud energi och exponeringstid. Denna kontroll är nödvändig för att undvika överutvinning, vilket kan leda till oönskade smaker och bitterhet i kaffeextraktet.
  • Hastighet: Ultraljudsbehandling är en snabb process, och sond-typ sonicators kan avsevärt minska extraktionstiden jämfört med traditionella metoder, vilket gör processen effektivare.
  • Likformighet: Ultraljudsvågorna kan ge mer enhetlig extraktion i hela kaffebönmaterialet, vilket säkerställer att koffein extraheras jämnt.
  • Minskad användning av lösningsmedel: Ultraljud utvinning kräver ofta mindre lösningsmedel jämfört med traditionella metoder. Detta kan vara miljövänligt och kostnadseffektivt.
  • Bevarande av smakföreningar: Sond-typ ultraljudsbehandling kan optimeras för att selektivt extrahera koffein samtidigt som andra smakföreningar i stort sett är intakta. Detta är viktigt för att bibehålla kaffeextraktets kvalitet och smak.
  • Skalbarhet: Med Hielscher Ultrasonica, ultraljud utvinning processer kan linjärt skalas upp för industriella tillämpningar. Det innebär att genomförbarhet och processoptimering kan ske i labbskala och sedan riskfritt och enkelt skalas till produktionsgenomströmning.
Ultraljud sond UP400St för effektiv utvinning av koffein från kaffebönor, te och kakao. Ultraljud intensifierar och förbättrar den schweiziska vattenkoffeinprocessen.

Ultraljud sond UP400ST för effektiv extraktion av koffein från kaffebönor, te och kakao.

 

I denna presentation introducerar vi dig till tillverkning av botaniska extrakt. Vi förklarar utmaningarna med att producera högkvalitativa botaniska extrakt och hur en ultraljudsbehandling kan hjälpa dig att övervinna dessa utmaningar. Denna presentation visar hur ultraljud utvinning fungerar. Du kommer att lära dig, vilka fördelar du kan förvänta dig med hjälp av en ultraljudsbehandling för extraktion och hur du kan genomföra en ultraljud extractor i din extrakt produktion.

Ultraljud botanisk utvinning - Hur man använder sonicators för att extrahera botaniska föreningar

Video miniatyr

 

Ultraljud utvinning av kaffe föreningar

Ultraljud-Assisted utvinning är en vanlig metod används för att isolera bioaktiva ämnen från växtmaterial [Dong et al. 2010]. När det gäller kaffe bönor, koffein och antioxidant fenolföreningar kan vara de mest värdefulla föreningarna för utvinning på grund av deras breda tillämpningar inom Pharma och livsmedels industrin. Men också flavonoider, klorogensyra och protocatechuic syra är extrakt som används som tillsatser.
Med hjälp av traditionella extraktionsmetoder som vätske-vätskeextraktion i lösnings medel ökar vanligt vis extraktionseffektiviteten med ökande extraktionstemperaturer. Detta orsakar ofta skador och kvalitet förlust av extraktet som temperatur påverkar stabiliteten i fenolföreningar.
Den ultraljudsassisterade fast-vätskeextraktionen har visats som en effektiv och tidsbesparande extraktionsmetod. De mycket kraftfulla ultraljudskrafterna ger den nödvändiga energin för extraktionen, så att mindre eller till och med inga lösningsmedel behövs. Temperaturen kan kontrolleras väl eftersom den sonikerade batch- eller flödescellreaktorn effektivt kan kylas (eller värmas upp vid behov).
På grund av den intensiva extraktionkrafterna av ultraljud, även den redan förbrukade kaffe marken (kaffe avfall) är fortfarande en råvara rik på extraherbara föreningar. Som kaffe avfall material är billigt och finns i stora mängder, det är en idealisk råvara för utvinning av de återstående aktiva föreningarna. Även om halten av koffein och andra komponenter i kaffe avfall är lägre än i oanvänt kaffepulver, fortfarande en stor mängd kvar och är extraherbara. För att frigöra dessa föreningar från kaffe marken, blir den fulla påverkan på bearbetningsparametrarna särskilt betydande. Hög effekt ultraljud kan extrahera höga halter av aktiv förening inom en kort handläggningstid.

Ultraljud extractor installerad på en reaktor för utvinning av bioaktiva föreningar från te och kaffe

Ultraljud extractor UIP2000hdT för extraktion av bioaktiva föreningar från kaffebönor

Högeffektsonikatorer för kaffeextraktion

Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.För att säkerställa en mer enkel förståelse av ultraljud assisterad extraktion förfarande, effekten av ultraljud i vätskor måste förklaras.
Ultraljud – som introduceras i vätskor – orsakar lokalt mycket extrema effekter. När sonicating vätskor vid höga intensiteter, ljudvågorna som sprider sig in i flytande media resulterar i alternerande högtryck (kompression) och lågtryck (sällsynthet) cykler, med priser beroende på frekvensen. Under lågtryckscykeln skapar högintensiva ultraljudsvågor små vakuumbubblor eller tomrum i vätskan. När bubblorna uppnår en volym där de inte längre kan absorbera energi, kollapsar de våldsamt under en högtryckscykel. Detta fenomen kallas akustisk kavitation. Under implosionen uppnås mycket höga temperaturer (ca 5 000 K) och tryck (ca 2 000 atm) lokalt. Implosionen av kavitationsbubblan resulterar också i flytande strålar med upp till 280m / s hastighet. [Suslick 1998] Genom dessa extrema krafter uppstår sonolys, cellväggar störs och intracellulärt material extraheras.
Ultraljud assisterad utvinning är ett billigt, enkelt och effektivt alternativ jämfört med konventionella extraktionsmetoder. De främsta fördelarna med ultraljud i solid-vätskeextraktion inkluderar ökningen av utvinning avkastning och snabbare kinetik. Ultraljud extraktion är en ofta använd teknik för utvinning av växtmaterial med flytande lösnings medel och är bevisat för en snabb och mer komplett utvinning process i jämförelse med traditionella metoder eftersom ytan mellan den solida och vätske fasen är signifikant större på grund av cell störningen och partikel spridningen.
Genom användning av ultraljudsbehandling kan också driftstemperaturen minskas, vilket möjliggör utvinning av temperaturkänsliga komponenter. Jämfört med andra nya extraktionstekniker såsom mikrovågsassisterad extraktion är ultraljudsapparaten billigare och dess drift är enklare. Dessutom, ultraljud assisterad extraktion kan användas med något lösningsmedel, såsom Soxhlet extraktion, för att extrahera en mängd olika naturliga föreningar. [Wang et al. 2006]
En betydande fördel med ultraljud är påverkan på de viktigaste bearbetnings parametrarna: amplitud, tid, temperatur, tryck och viskositet. Därmed kan extraktionsprocessen optimeras för att säkerställa att strukturen på extrakten inte skadas.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Koffein utvinning förbättras av ultraljudsbehandling

Koffein kan påstås vara den vanligast konsumerade stimulerande. Eftersom koffein inte bara konsumeras genom att dricka bryggt kaffe, koffein extrakt används i branschen för att behandla andra produkter med koffein som tillsats. Därmed blir det möjligt att skapa starkare kaffe eller att formulera läskedrycker (t. ex. Cola), energi drycker eller annan mat (t. ex. choklad).
Men koffein används inte bara som tillsats i livsmedelsproduktion, det är också en viktig aktiv förening i läkemedel. En vanlig tillämpning av koffeinextrakt är t.ex. blandningen i läkemedel mot huvudvärk och migrän eller i smärtstillande medel.
För att extrahera koffein, den viktigaste alkaloiden i kaffe, ultraljud är en lämplig metod. Wang och hans kollegor fann att endast en kort extraktionstid behövs för att nå ett mättat tillstånd, om ultraljud används. Detta innebär att ultraljud en mycket effektiv och tidsbesparande teknik för att få koffein. [Wang et al. 2011]

Aromatiska molekyler och smakämnen

Koffein kan extraheras med hjälp av sonicators. Ultraljud koffein utvinning utmärker sig genom högre avkastning och kortare behandlingstider.De flyktiga kaffe föreningarna är den mest värdefulla delen av den rostade kaffe bönor och förmedlar kaffe dess unika smak och doft. Kvaliteten på pulver kaffe kan förbättras avsevärt genom tillsats av arom-absorberad kaffe oljor till kaffe pulvret.
En jämför ande studie, examinating utvinning av fenolföreningar från jordgubbar, visade att ultraljud utvinning orsakar mindre nedbrytning av fenoliska och är en mycket snabbare utvinning process jämfört med andra extraktionsmetoder inklusive fast flytande, subkritiskt vatten och mikrovågsassisterad metod. [Herrera et al. 2005]
Studien av Wang och hans kollegor visar att ultraljud med låg frekvens och hög effekt är effektivare för utvinning av kaffesmaker. Speciellt för 4-Tridecanone och 2-Methoxy-3-Methylpyrazine, fann de ultraljud utvinning mer enkel och effektiv teknik som ger mycket hög extraktion utbyten. Vidare visas att temperaturen måste kontrolleras eftersom kaffesmakkomponenter är mycket flyktiga vid höga temperaturer. De uppnådde goda extraktionsresultat i temperaturområdet mellan 35 ~ 65 °C under relativt kort tid ultraljudsbestrålning. [Wang et al. 2011]

 

I det här videoklippet visar vi dig hur du snabbt kan förbereda ditt kallbryggda kaffe med hjälp av en kaffekudde och UP200Ht sond-typ-ultraljudsapparat.

Kallbryggt kaffe med Sonicator (Hielscher UP200Ht Sonicator)

Video miniatyr

 

Te utvinning förbättras av ultraljudsbehandling

De resultat som uppnås genom ultraljud assisterad utvinning är också lämpliga för utvinning av te föreningar (t. ex. grönt te blad). En studie av Xia et al. visade en betydligt högre halt av te polyfenoler, aminosyra och koffein i ultraljud behandlade teinfusioner än i de som erhålls genom konventionell utvinning. Detta resulterar i förbättrade resultat under en organoleptisk utvärdering som visade sig: den sensoriska kvaliteten på te infusion med ultraljud-Assisted extraktion var bättre än att te infusion med konventionell extraktion. [Xia et al. 2005]

Hielschers ultrasonicators, e.g. UP200S (på bilden), är mycket framgångs rika för utvinning av inom cellulär materia.

ultraljuds extraktion från örter

Slutsats: Mycket effektiv koffeinutvinning med ultraljud

Ultraljud-assisterad extraktion är en effektiv, tidsbesparande och kontrollerbar metod för utvinning av aktiva föreningar från kaffe. De mest intressanta och värdefulla föreningarna är koffein och antioxidanter som fenoliska diterpener (cafestol, kahweol) och askorbinsyror. De främsta fördelarna med ultraljudsassisterad extraktion är extrakt av utmärkt kvalitet vid höga utbyten. Dessa fördelar med ultraljud utvinning uppnås genom optimering och exakt kontroll av ultraljud utvinning parametrar.

Högpresterande sonicators för koffein utvinning

När det gäller koffein utvinning på någon bearbetning skala, Hielscher Sonicators stå som toppen av innovation och effektivitet. Oavsett om du är en småskalig hantverksmässig producent eller en storskalig industriell tillverkningsanläggning, Hielscher sonicators erbjuder en exakt och kraftfull lösning för att extrahera den rena essensen av koffein från ditt källmaterial.

  • Precision och konsekvens: Hielscher sond-typ sonicators är utformade för att leverera exakt kontroll över extraktionsprocessen. Deras toppmoderna teknik säkerställer konsekventa resultat sats efter sats, så att du kan behålla kvaliteten och styrkan hos ditt koffeinextrakt.
  • Skalbarhet: Hielscher erbjuder en rad sonicators lämpliga för olika bearbetning skalor. Från kompakta bänkmodeller för forskning och utveckling till robusta industriella system som kan hantera stora volymer, ger Hielscher den flexibilitet som behövs för att uppfylla dina produktionskrav.
  • Effektivitet: Med Hielscher sonicators, Du kan avsevärt minska utvinning gånger jämfört med traditionella metoder. Ultraljudsvågorna som genereras av dessa maskiner skapar intensiva kavitationskrafter, snabbt bryter ner cellväggar och frigör koffeinmolekyler, vilket resulterar i kortare bearbetningscykler.
  • Mångsidighet: Hielscher sonicators är inte begränsade till koffein utvinning ensam. Våra sonicators är anpassningsbara till ett brett spektrum av applikationer inom livsmedels-, läkemedels- och kosmetikindustrin. Oavsett om du extraherar koffein från kaffebönor, teblad eller andra botaniska källor, Hielscher sonicators erbjuder mångsidighet som passar dina behov.

Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultrasonicators med state-of-the-art teknik och användarvänlighet. Naturligtvis är Hielscher ultrasonicators CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
0.5 till 1,5 ml n.a. VialTweeter
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
15 till 150L 3 till 15 liter/min UIP6000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljud processorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


Ultraljud hög skjuvning homogenisatorer används i labb, bänk-top, pilot och industriell bearbetning.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.



Kaffe- och kaffeextrakt

Kaffe – tillverkat av rostade kaffe bönor – är en mycket populär dryck som konsumeras över hela världen. Förutom dess vitaliserande effekt om den konsumeras som en stimulerande dryck, är kaffeföreningarna av intresse för livsmedels-, läkemedels- (t.ex. i smärtstillande medel) och kosmetisk industri som används som värdefulla tillsatser i olika produkter. Detta gäller särskilt koffein (1,3,7-trimetylxantin) och antioxidanterna, som är kända för sina positiva effekter på människors hälsa. Kaffe innehåller bland annat fenoliska diterpener som cafestol och kahweol och askorbinsyror, som är kända för sin antioxidativa aktivitet. Epidemiologiska studier tyder på att kaffets ingredienser kan ha en förebyggande effekt på flera kroniska sjukdomar, inklusive typ 2-diabetes mellitus, Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom och leversjukdomar som cirros och hepatocellulärt karcinom.
Ultraljud är ett välkänt och beprövat verktyg för många olika applikationer inom olika branscher. En av de mest framträdande och framgångsrika tillämpningarna av makt ultraljud är utvinning av bioaktiva föreningar från växter. Ultraljud kavitation stör celler och orsakar därmed frisättningen av den intracellulära materia. På grund av dessa effekter ger ultraljudsbehandling högre och mer fullständig extraktion avkastning inom en mycket kort behandlingstid. Som en icke-termisk bearbetningsteknik förhindras bioaktiva molekyler mot nedbrytning av höga temperaturer vilket resulterar i högkvalitativa extrakt.

Litteratur / Referenser


Högpresterande ultraljud! Hielscher produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta lab ultrasonicator över bänk-top enheter till fullindustriella ultraljud system.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.


Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.