การสกัดอบเชยด้วยอัลตราโซนิก

การสกัดอบเชยแบบดั้งเดิมใช้เวลานานและไม่มีประสิทธิภาพ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคการเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งช่วยลดเวลาในการสกัดลงเหลือสองสามชั่วโมงและเพิ่มผลผลิตน้ํามันหอมระเหยอบเชยพร้อมกัน

ปรับปรุงการสกัดอบเชยด้วยอัลตราโซนิก

การสกัดน้ํามันหอมระเหยอบเชยแบบดั้งเดิมทําได้โดยการกลั่นด้วยไอน้ําของเปลือกอบเชยและใบ การกลั่นด้วยไอน้ําแบบดั้งเดิมนั้นช้าและใช้เวลานานมาก ยิ่งผลผลิตเป้าหมายของน้ํามันอบเชยสูงเท่าใดการกลั่นด้วยไอน้ําก็จะยิ่งนานขึ้นซึ่งหมายความว่าการกลั่นด้วยไอน้ําของกาต้มน้ําใบอบเชยอาจใช้เวลาถึง 12 ชั่วโมงในขณะที่การกลั่นด้วยไอน้ําของเปลือกอบเชยอาจใช้เวลามากกว่า 24 ชั่วโมง การสกัดด้วยอัลตราโซนิกทําลายโครงสร้างเซลล์ของเปลือกอบเชยและทิ้งไว้เพื่อให้น้ํามันอบเชยถูกปล่อยออกมาอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์ การสกัดด้วยอัลตราโซนิกช่วยเร่งการกลั่นด้วยไอน้ําอย่างมีนัยสําคัญทําให้เวลาในการประมวลผลสั้นลงจากวันเต็มเป็นสองสามชั่วโมงในขณะที่เพิ่มผลผลิตของน้ํามันหอมระเหยอบเชย
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกจะปล่อยสเปกตรัมทั้งหมดของสารประกอบอบเชยอะโรมาติกรวมถึงซินนามัลดีไฮด์ลินาลูลยูจีนอลและกรดซินนามิก การให้สารสกัดเต็มสเปกตรัมของสารประกอบน้ํามันหอมระเหยคุณภาพสูงเป็นเหตุผลสําหรับคุณภาพที่เหนือกว่าของน้ํามันอบเชยที่สกัดด้วยอัลตราโซนิก โดยเฉพาะอย่างยิ่งซินนามัลดีไฮด์ ซึ่งเป็นสารประกอบอินทรีย์หลักทําให้อบเชยมีรสชาติและกลิ่นที่เป็นเอกลักษณ์ เนื่องจาก sonication เป็นการบําบัดแบบไม่ใช้ความร้อนสารประกอบน้ํามันหอมระเหยจึงถูกป้องกันไม่ให้เสื่อมสภาพด้วยความร้อน ดังนั้นการสกัดด้วยอัลตราโซนิกจึงผลิตน้ํามันหอมระเหยที่มีกลิ่นหอมเข้มข้นตามมาตรฐานคุณภาพสูงสุด
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกสามารถนําไปใช้กับเปลือกอบเชยและใบไม้ น้ํามันใบอบเชยมีกลิ่นแรงกว่าเมื่อเทียบกับน้ํามันเปลือกไม้ ใบอบเชยมียูจีนอลในปริมาณสูง

เหตุใดการสกัดอัลตราโซนิกจึงเป็นเลิศในการกลั่นด้วยไอน้ํา

ในการผลิตน้ํามันหอมระเหยจากอบเชยผ่านการกลั่นด้วยไอน้ํา น้ํามันหอมระเหยจะต้องปล่อยออกจากเมทริกซ์ของพืชก่อน (เช่น เซลล์พืชในใบอบเชยหรือเปลือกไม้) ในการกลั่นด้วยไอน้ําวัสดุจากพืชอบเชยจะถูกต้มนานถึง 24 ชั่วโมงในกาต้มน้ํา ความร้อนเพียงอย่างเดียวค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพในการทําลายโครงสร้างเซลล์และปล่อยน้ํามันหอมระเหยที่ติดอยู่ โดยทั่วไปการต้มจะไม่ปล่อยน้ํามันหอมระเหยที่ติดอยู่อย่างสมบูรณ์และน้ํามันที่เหลือจํานวนมากจะสูญเปล่าเนื่องจากไม่ได้สกัดออก หลังจากกระบวนการสกัดความร้อนการกลั่นด้วยไอน้ําจะเกิดขึ้น ดังนั้นส่วนผสมของของเหลวสองชนิดที่เข้ากันไม่ได้ (เช่น น้ํามันหอมระเหยและน้ํา) จึงถูกต้ม ส่วนผสมเริ่มเดือดเมื่อความดันไอรวมเท่ากับ 760 มม. ปรอท จุดเดือดของส่วนผสมของน้ําและน้ํามันหอมระเหยจะต่ํากว่าจุดเดือดของส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่งแยกกัน การกลั่นด้วยพลังน้ําแบบดั้งเดิมมีข้อเสียเปรียบที่สําคัญ: กระบวนการต้มและนึ่งที่ยาวนานนั้นใช้เวลาและพลังงานมาก
การสกัดอัลตราโซนิกทํางานโดยการโพรงอากาศอะคูสติก โพรงอากาศอะคูสติกเกิดขึ้นเมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์กําลังจับคู่เป็นของเหลว (เช่น สารแขวนลอยที่ประกอบด้วยวัสดุทางพฤกษศาสตร์ในตัวทําละลายหรือน้ํา) คลื่นอัลตราโซนิกเดินทางผ่านของเหลวทําให้เกิดวงจรความดันสูง / ความดันต่ําสลับกัน ในระหว่างรอบความดันต่ํา ฟองอากาศสูญญากาศขนาดเล็ก (ที่เรียกว่าฟองอากาศ) จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะเติบโตในรอบความดันหลายรอบ เมื่อฟองอากาศไม่สามารถดูดซับพลังงานได้มากขึ้นฟองอากาศจะระเบิดอย่างรุนแรงในระหว่างวงจรความดันสูง การระเบิดของฟองอากาศมีลักษณะเป็นแรงโพรงอากาศที่รุนแรง รวมถึงความปั่นป่วนขนาดเล็กและกระแสของเหลวที่มีความเร็วสูงถึง 100 ม./วินาที เอฟเฟกต์เฉือนโพรงอากาศเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์ sonomechanical การสกัดอัลตราโซนิกของโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพส่วนใหญ่เกิดจากผลกระทบของ sonomechanical: การปั่นป่วนและความปั่นป่วนรบกวนเซลล์และส่งเสริมการถ่ายเทมวล ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น น้ํามันหอมระเหย โพลีฟีนอล เทอร์พีน และแคนนาบินอยด์จะถูกปล่อยออกมาจากเมทริกซ์เซลล์พืชเข้าสู่ตัวทําละลาย
ข้อได้เปรียบของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกเหนือวิธีการต้มและการกลั่นด้วยไอน้ําแบบดั้งเดิมคือการสกัดน้ํามันหอมระเหยและสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ ที่สูงขึ้นในเวลาที่สั้นลงอย่างมีนัยสําคัญ ผลผลิตการสกัดที่สูงขึ้นช่วยหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองวัตถุดิบและทําให้การสกัดมีกําไรมากขึ้น การประหยัดเวลาและพลังงานที่ทําได้โดยการสกัดด้วยอัลตราโซนิกมีมาก ในฐานะที่เป็นวิธีการที่ไม่ระบายความร้อนการสกัดด้วยอัลตราโซนิกจะป้องกันไม่ให้สารประกอบที่ไวต่อความร้อนจากการย่อยสลายที่เกิดจากความร้อน
อุณหภูมิที่ไม่รุนแรงและเวลาในการประมวลผลสั้นเป็นข้อได้เปรียบที่สําคัญของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกเนื่องจากการสลายตัวด้วยความร้อนของสารสกัดจากธรรมชาติได้รับการป้องกัน ทําให้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพสูงดังนั้นการสกัดด้วยอัลตราโซนิกจึงให้น้ํามันหอมระเหยที่มีคุณภาพเหนือกว่า

กรณีศึกษาการสกัดอบเชยอัลตราโซนิก

การวิจัยและอุตสาหกรรมได้นําการสกัดด้วยอัลตราโซนิกมาใช้ในการผลิตน้ํามันหอมระเหยคุณภาพสูงจากพฤกษศาสตร์หลายชนิดรวมถึงใบอบเชยและเปลือกไม้

อัลตราโซนิกไฮโดรซีลัทนิ่งของอบเชย

Chen et al. (2020) ตรวจสอบการกลั่นด้วยพลังอัลตราโซนิกที่ส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกและสรุปว่าการกลั่นช่วยปรับปรุงกระบวนการกลั่นได้อย่างมีนัยสําคัญ การกลั่นด้วยไอน้ําอัลตราโซนิกให้ผลผลิตน้ํามันอบเชยที่สูงขึ้นภายในเวลาสกัดที่ลดลงอย่างมาก การใช้การวิเคราะห์ GC-MS พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการกลั่นด้วยพลังอัลตราโซนิกช่วยน้ํามันหอมระเหยที่มีคุณค่ามากกว่าโดยมีสารประกอบหลักทรานส์ซินนามัลดีไฮด์ในปริมาณสูงเมื่อเทียบกับการกลั่นด้วยพลังน้ําแบบดั้งเดิม กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ยืนยันประสิทธิภาพของการสกัดน้ํามันอบเชย นอกจากนี้ การวิเคราะห์การใช้ไฟฟ้าและการปล่อย CO2 แสดงให้เห็นว่ากระบวนการกลั่นด้วยพลังอัลตราโซนิกเป็นแนวทางที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า ดังนั้น Chen et al. สรุปว่าการกลั่นด้วยคลื่นเสียงเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสําหรับการสกัดน้ํามันหอมระเหยอบเชย ซึ่งสามารถปรับปรุงปริมาณและคุณภาพของน้ํามันอบเชยได้

การสกัดอบเชยอัลตราโซนิกโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึก

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึกได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคที่เหนือกว่าในการสกัดทรานส์ซินนามัลดีไฮด์และคูมารินที่ให้ผลผลิตสูงจากเปลือกอบเชย
วิธีการภายใต้สภาวะที่เหมาะสมให้ปริมาณทรานส์-ซินนามัลดีไฮด์และคูมารินสูงกว่าที่ได้จากวิธีการทั่วไป (กรดไหลย้อน ซอกซ์เล็ต และการหมัก) โดยใช้ตัวทําละลายอินทรีย์ (เอทานอล 96%) สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสําหรับการสกัดด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ตัวทําละลายยูเทคติกลึกตามธรรมชาติพบว่าเป็นกรดโคลีนคลอไรด์-ซิตริก (ChCl-CA) ที่มีการเติมน้ํา 40% และเวลาในการสกัด 30 นาทีเพื่อสกัดทรานส์ซินนามัลดีไฮด์ (9.24 ± 0.01 มก./ก.) และคูมาริน (11.6 ± 0.11 มก./ก.) จากเปลือกอบเชย (C. burmannii Blume) ควรทําการตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อสํารวจฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของทรานส์ซินนามัลดีไฮด์และคูมารินจากเปลือกอบเชย (อ้างอิง Aryati et al. 2020)

ภาพพื้นผิวของเปลือกอบเชยโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดขยาย 1000x; ผงแห้ง (a); หลังจากการสกัดหมัก (b); หลังจากการสกัดกรดไหลย้อน (C); หลังจากการสกัด Soxhlet (d); หลังจากสกัดโดยใช้ NADES-UAE ChCl-CA
การศึกษาและภาพโดย Aryati et al. 2020

เครื่องสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูง

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคโนโลยีการประมวลผลที่เชื่อถือได้ซึ่งอํานวยความสะดวกและเร่งการผลิตน้ํามันหอมระเหยคุณภาพสูง กลุ่มผลิตภัณฑ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ครอบคลุมตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดไปจนถึงระบบสกัดอุตสาหกรรม ด้วยเหตุนี้เราที่ Hielscher สามารถนําเสนอเครื่องอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสําหรับความสามารถในการประมวลผลที่คาดการณ์ไว้ของคุณ พนักงานที่มีประสบการณ์มายาวนานของเราจะช่วยเหลือคุณตั้งแต่การทดสอบความเป็นไปได้และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการไปจนถึงการติดตั้งระบบอัลตราโซนิกของคุณในระดับการผลิตขั้นสุดท้าย
รอยเท้าขนาดเล็กของเครื่องสกัดอัลตราโซนิกของเรารวมถึงความเก่งกาจในตัวเลือกการติดตั้งทําให้พอดีกับโรงงานแปรรูปพื้นที่ขนาดเล็ก โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกได้รับการติดตั้งทั่วโลกในโรงงานผลิตอาหารยาและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร

Hielscher Ultrasonics – อุปกรณ์สกัดที่ซับซ้อน

กลุ่มผลิตภัณฑ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ครอบคลุมเครื่องสกัดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติมช่วยให้สามารถประกอบการกําหนดค่าอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสําหรับกระบวนการสกัดของคุณได้อย่างง่ายดาย การตั้งค่าอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับความจุปริมาตรวัตถุดิบแบทช์หรือกระบวนการแบบอินไลน์และไทม์ไลน์

แบทช์และอินไลน์

เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สามารถใช้สําหรับการประมวลผลแบบแบทช์และการไหลผ่านอย่างต่อเนื่อง การประมวลผลแบทช์อัลตราโซนิกเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการทดสอบกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพและระดับการผลิตขนาดเล็กถึงขนาดกลาง สําหรับการผลิตพฤกษศาสตร์ในปริมาณมาก (เช่น ใบอบเชยและเปลือกไม้) การแปรรูปแบบอินไลน์อาจได้เปรียบกว่า แม้ว่าการแบทช์จะต้องใช้การตั้งค่าที่ง่ายมาก แต่ก็ใช้เวลาและแรงงานมากกว่า กระบวนการสกัดแบบอินไลน์อย่างต่อเนื่องต้องมีการตั้งค่าที่ซับซ้อน – ประกอบด้วยปั๊ม ท่อ หรือท่อ และถัง - แต่มีประสิทธิภาพมากกว่า เร็วกว่า และใช้แรงงานน้อยกว่ามาก Hielscher Ultrasonics มีการตั้งค่าการสกัดที่เหมาะสมที่สุดสําหรับปริมาณการสกัดและเป้าหมายกระบวนการของคุณ

เครื่องสกัดอัลตราโซนิกสําหรับทุกความจุของผลิตภัณฑ์

กลุ่มผลิตภัณฑ์ Hielscher Ultrasonics ครอบคลุมสเปกตรัมทั้งหมดของโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดบนโต๊ะและระบบนําร่องไปจนถึงโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบที่มีความสามารถในการประมวลผลรถบรรทุกต่อชั่วโมง กลุ่มผลิตภัณฑ์เต็มรูปแบบช่วยให้เราสามารถนําเสนอเครื่องสกัดอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสําหรับวัตถุดิบกําลังการผลิตและเป้าหมายการผลิตของคุณ
ระบบตั้งโต๊ะอัลตราโซนิกเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการทดสอบความเป็นไปได้และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ การขยายขนาดเชิงเส้นตามพารามิเตอร์กระบวนการที่กําหนดไว้ทําให้ง่ายต่อการเพิ่มความสามารถในการประมวลผลจากล็อตขนาดเล็กไปสู่การผลิตเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบ การเพิ่มขนาดสามารถทําได้โดยการติดตั้งหน่วยสกัดอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นหรือการรวมกลุ่มเครื่องอัลตราโซนิกหลายเครื่องพร้อมกัน ด้วย UIP16000 Hielscher นําเสนอเครื่องสกัดอัลตราโซนิกที่ทรงพลังที่สุดทั่วโลก

แอมพลิจูดที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมดสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําและด้วยเหตุนี้ม้าทํางานที่เชื่อถือได้ในการผลิต แอมพลิจูดเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์กระบวนการที่สําคัญที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการสกัดน้ํามันหอมระเหยจากอบเชยด้วยอัลตราโซนิก
อัลตราโซนิก Hielscher ทั้งหมด’ โปรเซสเซอร์ช่วยให้สามารถตั้งค่าแอมพลิจูดได้อย่างแม่นยํา Sonotrodes และแตรบูสเตอร์เป็นอุปกรณ์เสริมที่ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนแอมพลิจูดได้ในช่วงที่กว้างยิ่งขึ้น โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมของ Hielscher สามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมากและให้ความเข้มของอัลตราโซนิกที่จําเป็นสําหรับการใช้งานที่ต้องการ แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน
การตั้งค่าแอมพลิจูดที่แม่นยําและการตรวจสอบพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกอย่างถาวรผ่านซอฟต์แวร์อัจฉริยะช่วยให้คุณสามารถรักษาใบอบเชยและเปลือกไม้ของคุณด้วยสภาวะอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงสุด การสกัดที่เหมาะสมที่สุดเพื่อผลลัพธ์การสกัดที่ดีที่สุด!
ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ สิ่งนี้ทําให้อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นเครื่องมือการทํางานที่เชื่อถือได้ซึ่งตอบสนองความต้องการในการสกัดของคุณ

การทดสอบที่ง่ายและปราศจากความเสี่ยง

กระบวนการอัลตราโซนิกสามารถปรับขนาดเชิงเส้นได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าทุกผลลัพธ์ที่คุณได้รับโดยใช้เครื่องอัลตราโซนิกในห้องปฏิบัติการหรือแบบตั้งโต๊ะสามารถปรับขนาดให้เป็นเอาต์พุตเดียวกันทุกประการโดยใช้พารามิเตอร์กระบวนการเดียวกันทุกประการ สิ่งนี้ทําให้อัลตราโซนิกเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการทดสอบความเป็นไปได้ที่ปราศจากความเสี่ยงการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการนําไปใช้ในการผลิตเชิงพาณิชย์ในภายหลัง ติดต่อเราเพื่อเรียนรู้ว่า sonication สามารถเพิ่มการผลิตสารสกัดจากอบเชยของคุณได้อย่างไร

คุณภาพสูงสุด – ออกแบบและผลิตในประเทศเยอรมนี

ในฐานะธุรกิจที่ดําเนินกิจการโดยครอบครัวและดําเนินกิจการโดยครอบครัว Hielscher ให้ความสําคัญกับมาตรฐานคุณภาพสูงสุดสําหรับโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิก เครื่องอัลตราโซนิกทั้งหมดได้รับการออกแบบผลิตและทดสอบอย่างละเอียดในสํานักงานใหญ่ของเราใน Teltow ใกล้กับเบอร์ลินประเทศเยอรมนี ความทนทานและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ทําให้เป็นม้าทํางานในการผลิตของคุณ การทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้ภาระเต็มที่และในสภาพแวดล้อมที่ต้องการเป็นลักษณะตามธรรมชาติของเครื่องผสมประสิทธิภาพสูงของ Hielscher

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: