การสกัดขิงด้วยคลื่นอัลตราโซนิกอย่างมีประสิทธิภาพสูง
- การสกัดน้ำมันหอมระเหยและสารออกฤทธิ์จากขิงด้วยคลื่นอัลตราโซนิกโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูงและผลได้สูง
- การสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเป็นกระบวนการที่อ่อนโยนและไม่ใช้ความร้อน ซึ่งให้สารสกัดคุณภาพสูง
- ขณะที่วิธีสกัดอื่นมีข้อจำกัดในการขยายขนาดกระบวนการ การใช้คลื่นอัลตราโซนิกสามารถขยายขนาดแบบเชิงเส้นได้อย่างสมบูรณ์ไปสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรมทุกระดับ
การสกัดขิง
ขิง (Zingiber officinale) มีสารออกฤทธิ์ในปริมาณสูง เช่น น้ำมันหอมระเหย [6]-gingerol โอเลโอเรซิน และสารพฤกษเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ ซึ่งเป็นสารที่ต้องการเนื่องจากรสชาติ กลิ่น และฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา
การนำสารออกฤทธิ์ของขิงมาใช้ต้องปลดปล่อยสารเหล่านี้ออกจากรากขิง (เหง้า) ด้วยการสกัด วิธีสกัดขิงแบบดั้งเดิม เช่น การกลั่นด้วยไอน้ำหรือการสกัดด้วยตัวทำละลาย มีข้อเสียหลายประการ ได้แก่ เป็นวิธีที่ทราบกันว่าใช้เวลานาน ต้องใช้ตัวทำละลายเคมีในปริมาณมาก และมีขีดความสามารถของกระบวนการจำกัด
การสกัด gingerol ด้วยคลื่นอัลตราโซนิก
การสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ไม่ใช้ความร้อน โดยอาศัยหลักการของ คาวิเทชัน, แรงเฉือนสูง และความปั่นป่วนระดับจุลภาค ซึ่งทำให้ผนังเซลล์แตกด้วยแรงทางกล พร้อมทั้งช่วยให้ส่วนประกอบของเซลล์ในวัสดุพืชถูกปลดปล่อยเข้าสู่ตัวทำละลายโดยไม่เกิดการสลายตัวทางเคมี อุณหภูมิที่ไม่รุนแรงของกระบวนการช่วยปกป้องสารสกัดที่ต้องการ (เช่น สารต้านอนุมูลอิสระ พอลิฟีนอล เป็นต้น) จากการสลายตัวด้วยความร้อน นอกจากนี้ การสกัดที่ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นตัวช่วยมักสามารถดำเนินการในตัวทำละลายที่เป็นน้ำ (= น้ำ) ได้ การหลีกเลี่ยงตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่น acetone, hexane) มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการสกัดสารที่จะนำไปเป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์อาหารและเภสัชภัณฑ์ในภายหลัง
มีการใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อสกัดองค์ประกอบที่มีหน้าที่เฉพาะจากเมทริกซ์ของพืชและเนื้อเยื่อหลากหลายชนิด และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเร็วกว่าวิธีสกัดแบบดั้งเดิม
- สภาวะกระบวนการที่อ่อนโยน
- ผลได้สูง
- สกัดได้รวดเร็ว
- ปราศจากตัวทำละลาย
- ใช้งานได้อย่างปลอดภัยและง่ายดาย
- ขยายขนาดกระบวนการได้ง่าย
- ประสิทธิภาพโดยรวมสูง
- การแปรรูปแบบอินไลน์หรือแบบแบตช์
- คืนทุนรวดเร็ว
UIP2000hdT พร้อมเครื่องกวนในถังสำหรับการสกัด
คุณภาพสารสกัดที่เหนือกว่า
การสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกกำลังสูงมีข้อได้เปรียบเหนือเทคนิคการสกัดแบบดั้งเดิมอื่น ๆ ซึ่งมักจำกัดอยู่ที่ปริมาตรน้อย การสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถดำเนินการแบบแบตช์หรือแบบอินไลน์โดยใช้เซลล์การไหลได้ แรงอัลตราโซนิกที่รุนแรงทำให้เมทริกซ์ของเซลล์เกิดรูหรือแตกออก จึงปลดปล่อยสารทั้งหมดภายในเซลล์ได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย ทำให้สกัดได้ผลได้สูงสุด ความอเนกประสงค์ของอุปกรณ์อัลตราโซนิกช่วยให้ขั้นตอนเรียบง่ายและดำเนินการได้สะดวก สามารถใช้น้ำแทนตัวทำละลายที่จำเป็น หรือลดปริมาณตัวทำละลายลงได้อย่างมาก นอกจากนี้ อุณหภูมิที่ไม่รุนแรงและระยะเวลาสกัดที่สั้นช่วยป้องกันการสลายตัวของสารออกฤทธิ์ จึงได้สารสกัดคุณภาพสูงระดับมาตรฐานเภสัชภัณฑ์ / อาหาร
อุปกรณ์ของ Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrasonics จัดหาระบบอัลตราโซนิกกำลังสูงที่เชื่อถือได้สำหรับการแปรรูปบนโต๊ะปฏิบัติการ ในโรงงานนำร่อง และในระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ ไม่ว่าปริมาตรเท่าใด ระบบอัลตราโซนิกที่ทนทานของเราสามารถใช้สำหรับการแปรรูปแบบแบตช์และแบบอินไลน์ได้ การควบคุมพารามิเตอร์ทั้งหมดของกระบวนการอย่างง่ายดายและแม่นยำช่วยให้สารสกัดมีคุณภาพสูงอย่างสม่ำเสมอและกระบวนการมีประสิทธิภาพสูง
ตารางด้านล่างแสดงขีดความสามารถในการแปรรูปโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาตรแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 0.5 ถึง 1.5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่านี้ | ชุดเครื่องหลายเครื่องของ UIP16000 |
ชุดอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ปรับแต่งตามความต้องการ
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- 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.
สาระน่ารู้
ขิง
ขิงเป็นแหล่งสารจากพืชที่อุดมด้วยสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติในกลุ่มฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์
กลิ่นหอมและรสชาติอันเป็นเอกลักษณ์ของขิงเกิดจากน้ำมันระเหยง่ายซึ่งมีสัดส่วน 1–3% ของน้ำหนักขิงสด โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วย zingerone, shogaols และ gingerols และมี [6]-gingerol (1-[4′-hydroxy-3′-methoxyphenyl]-5-hydroxy-3-decanone) เป็นสารหลักที่ให้รสเผ็ดฉุน
Zingerone เกิดจาก gingerols ระหว่างการทำให้แห้ง (โดยใช้ความร้อน) มีความเผ็ดฉุนน้อยกว่าและมีกลิ่นหอมเผ็ดหวาน Zingerone ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า vanillylacetone เป็นสารที่บางคนเชื่อว่าเป็นองค์ประกอบสำคัญของความเผ็ดฉุนของขิง แต่ให้รส “หวาน” ของขิงที่ผ่านการปรุงสุก Zingerone มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายกับสารแต่งกลิ่นรสอื่น ๆ เช่น vanillin และ eugenol มีการใช้สารนี้เป็นสารเติมแต่งกลิ่นรสในน้ำมันเครื่องเทศ และใช้ในการทำน้ำหอมเพื่อเพิ่มกลิ่นแนวเครื่องเทศ
น้ำมันหอมระเหย
น้ำมันหอมระเหยเป็นของเหลวเข้มข้นที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งมีสารประกอบให้กลิ่นหอมที่ระเหยง่ายจากพืช น้ำมันหอมระเหยมีชื่อเรียกอื่นว่า น้ำมันระเหยง่าย น้ำมันอีเทอเรียล aetherolea หรือเรียกตามชื่อพืชที่สกัดน้ำมันออกมา เช่น น้ำมันกุหลาบ น้ำมันขิง น้ำมันจันทน์หอม น้ำมันเปปเปอร์มินต์ น้ำมันเลมอน หรือน้ำมันส้ม (หวาน)
น้ำมันหอมระเหยใช้กันอย่างแพร่หลายและพบได้ในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคหลายชนิด เช่น ใช้แต่งกลิ่นรสในอาหารและเครื่องดื่ม ใช้ให้กลิ่นหอมในน้ำหอมและผลิตภัณฑ์ดูแลสุขอนามัยส่วนบุคคล และใช้ในยาและเภสัชภัณฑ์เพื่อให้ผลทางการรักษา น้ำมันหอมระเหยมีลักษณะเฉพาะจากกลิ่นของแต่ละชนิด น้ำมันหอมระเหยได้รับการอนุมัติให้เป็นส่วนประกอบที่ปลอดภัยสำหรับผลิตภัณฑ์อาหาร ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ และผลิตภัณฑ์เพื่อการรักษา