ใช้ ultrasonics เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการสกัดคาเฟอีนและสารอื่น ๆ จากกาแฟ อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพช่วยให้กระบวนการสกัดในขณะที่การเพิ่มผลผลิตและการตัดทอนเวลาในการประมวลผล

ปรับปรุงการสกัดคาเฟอีนด้วยอัลตราซาวนด์พลังงาน

รสชาติของกาแฟและผลกระทบของคาเฟอีนเป็นความหลงใหลที่คนนับล้านทั่วโลกแบ่งปันมานานหลายศตวรรษ ในขณะที่ผู้ที่ชื่นชอบกาแฟและนักวิทยาศาสตร์ต่างแสวงหาวิธีเพิ่มการสกัดคาเฟอีนสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและรสชาติจากเมล็ดกาแฟเทคนิคที่เป็นนวัตกรรมใหม่ได้เกิดขึ้นเพื่อปฏิวัติกระบวนการ หนึ่งในวิธีการดังกล่าวการควบคุมพลังของอัลตราซาวนด์ได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีแนวโน้มในการปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัดคาเฟอีน Hielscher sonicators ช่วยให้สามารถสกัดคาเฟอีนที่ให้ผลผลิตสูงขึ้นและปลดล็อกมิติใหม่ของรสชาติและกลิ่นในเครื่องดื่มกาแฟวัตถุเจือปนอาหารและสารสกัด

ข้อดีของการสกัดเมล็ดกาแฟโดยใช้ Sonication

ประสิทธิภาพสูงและคุณภาพสารสกัดจากกาแฟที่เหนือกว่าเป็นเพียงสองเกณฑ์ซึ่งทําให้การใช้ sonicators ชนิดโพรบ Hielscher เป็นวิธีที่ดีที่สุดสําหรับการสกัดคาเฟอีนและสารประกอบกาแฟจากเมล็ดกาแฟ ด้านล่างนี้เป็นประโยชน์ที่สําคัญที่สุดของการสกัดกาแฟอัลตราโซนิกที่ระบุไว้:

• ประสิทธิภาพ: sonicators ประเภทโพรบสร้างคลื่นอัลตราโซนิกที่รุนแรงซึ่งสามารถเจาะวัสดุที่เป็นของแข็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ช่วยทําลายโครงสร้างเมล็ดกาแฟและอํานวยความสะดวกในการสกัดคาเฟอีน
• การควบคุมที่แม่นยํา: sonicators ประเภทโพรบช่วยให้สามารถควบคุมพลังงานอัลตราโซนิกและเวลาเปิดรับแสงได้อย่างแม่นยํา การควบคุมนี้เป็นสิ่งจําเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการสกัดมากเกินไปซึ่งอาจนําไปสู่รสชาติที่ไม่พึงประสงค์และความขมขื่นในสารสกัดจากกาแฟ
• ความเร็ว: Sonication เป็นกระบวนการที่รวดเร็วและ sonicators ประเภทโพรบสามารถลดเวลาในการสกัดได้อย่างมากเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิมทําให้กระบวนการมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• ความสม่ําเสมอ: คลื่นอัลตราโซนิกสามารถให้การสกัดที่สม่ําเสมอมากขึ้นทั่วทั้งวัสดุเมล็ดกาแฟเพื่อให้แน่ใจว่าคาเฟอีนจะถูกสกัดอย่างสม่ําเสมอ
• ลดการใช้ตัวทําละลาย: การสกัดด้วยอัลตราโซนิกมักต้องใช้ตัวทําละลายน้อยกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม สิ่งนี้สามารถเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและคุ้มค่า
• การเก็บรักษาสารประกอบรสชาติ: sonication ชนิดโพรบสามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อแยกคาเฟอีนในขณะที่ปล่อยให้สารประกอบรสชาติอื่น ๆ ส่วนใหญ่ไม่บุบสลาย นี่เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการรักษาคุณภาพและรสชาติของสารสกัดจากกาแฟ
• ความสามารถในการปรับขนาด: ด้วย Hielscher Ultrasonica กระบวนการสกัดอัลตราโซนิกสามารถปรับขนาดเชิงเส้นสําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ซึ่งหมายความว่าความเป็นไปได้และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสามารถอยู่ในระดับห้องปฏิบัติการจากนั้นปราศจากความเสี่ยงและปรับขนาดได้อย่างง่ายดายตามปริมาณการผลิต

อัลตราโซนิกการสกัดสารกาแฟ

สกัดอัลตราซาวนด์ช่วยเป็นวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากวัสดุจากพืช [ดง et al, 2010] เกี่ยวกับเมล็ดกาแฟที่มีคาเฟอีนและสารต้านอนุมูลอิสระสารฟีนอลอาจจะมีสารที่มีคุณค่ามากที่สุดสำหรับการสกัดเนื่องจากการใช้งานที่หลากหลายของพวกเขาในเวชภัณฑ์และอาหารอุตสาหกรรม แต่ก็ยังมี flavonoids กรด chlorogenic และกรด protocatechuic มีสารสกัดซึ่งจะใช้เป็นสารเติมแต่ง
ใช้วิธีการสกัดแบบดั้งเดิมเช่นการสกัดของเหลวในตัวทำละลายโดยทั่วไปประสิทธิภาพการสกัดเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มอุณหภูมิการสกัด สาเหตุนี้มักเกิดความเสียหายและการสูญเสียคุณภาพของสารสกัดเป็นอุณหภูมิมีผลต่อเสถียรภาพของสารฟีนอล
การสกัดของแข็งและของเหลวด้วยอัลตราซาวนด์แสดงให้เห็นว่าเป็นวิธีสกัดที่มีประสิทธิภาพและประหยัดเวลา แรงอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงให้พลังงานที่จําเป็นสําหรับการสกัดเพื่อให้จําเป็นต้องใช้ตัวทําละลายน้อยลงหรือไม่มีเลย อุณหภูมิสามารถควบคุมได้ดีเนื่องจากชุด sonicated หรือเครื่องปฏิกรณ์เซลล์ไหลสามารถระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ (หรือให้ความร้อนหากจําเป็น)
เนื่องจากแรงสกัดที่รุนแรงของอัลตราซาวนด์ยังมีการใช้งานอยู่แล้วพื้นกาแฟ (ของเสียกาแฟ) ยังคงเป็นวัตถุดิบที่อุดมไปด้วยในสาร วัสดุของเสียกาแฟมีราคาถูกและมีอยู่ในปริมาณมาก, มันเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสำหรับการสกัดของสารที่ใช้งานอยู่. แม้ว่าเนื้อหาของคาเฟอีนและส่วนประกอบอื่นๆในของเสียกาแฟจะต่ำกว่าในผงกาแฟที่ไม่ได้ใช้, ยังคงเป็นจำนวนมากยังคงอยู่และเป็น. เพื่อปล่อยสารเหล่านี้จากพื้นกาแฟ, อิทธิพลเต็มรูปแบบในพารามิเตอร์การประมวลผลกลายเป็นสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง. อัลตราซาวนด์กำลังสูงสามารถที่จะดึงปริมาณที่สูงของสารประกอบที่ใช้งานอยู่ภายในระยะเวลาการประมวลผลสั้น

อัลตราซาวนด์พลังงานสูงสําหรับการสกัด

เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเข้าใจที่ง่ายมากขึ้นของการอัลตราซาวนด์ช่วยขั้นตอนการสกัดผลของการอัลตราซาวนด์ในของเหลวจะต้องอธิบาย
เสียงพ้น – นำมาใช้ในของเหลว – ทําให้เกิดผลกระทบที่รุนแรงมากในท้องถิ่น เมื่อ sonicating ของเหลวที่ความเข้มสูงคลื่นเสียงที่แพร่กระจายเข้าสู่สื่อของเหลวส่งผลให้เกิดรอบแรงดันสูง (การบีบอัด) และความดันต่ํา (rarefaction) สลับกันโดยมีอัตราขึ้นอยู่กับความถี่ ในระหว่างรอบความดันต่ําคลื่นอัลตราโซนิกความเข้มสูงจะสร้างฟองสูญญากาศขนาดเล็กหรือช่องว่างในของเหลว เมื่อฟองอากาศมีปริมาตรที่ไม่สามารถดูดซับพลังงานได้อีกต่อไปฟองอากาศจะยุบตัวลงอย่างรุนแรงในระหว่างวงจรแรงดันสูง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าโพรงอากาศอะคูสติก ในช่วงที่เกิดการระเบิดอุณหภูมิสูงมาก (ประมาณ 5,000K) และความดัน (ประมาณ 2,000atm) จะถึงในท้องถิ่น การระเบิดของฟองอากาศโพรงอากาศยังส่งผลให้ไอพ่นของเหลวมีความเร็วสูงถึง 280 เมตร / วินาที [Suslick 1998] โดยแรงที่รุนแรงเหล่านี้ sonolysis เกิดขึ้นผนังเซลล์จะถูกรบกวนและวัสดุภายในเซลล์จะถูกสกัด
สกัดช่วย ultrasonically เป็นทางเลือกที่ไม่แพงที่ง่ายและมีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับเทคนิคการสกัดแบบดั้งเดิม ข้อได้เปรียบหลักของอัลตราซาวนด์ในการสกัดของแข็ง-ของเหลวรวมถึงการเพิ่มผลผลิตการสกัดและจลนพลศาสตร์ได้เร็วขึ้น สกัดอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ใช้บ่อยสำหรับการสกัดของวัสดุพืชโดยใช้ตัวทำละลายของเหลวและได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับกระบวนการสกัดที่รวดเร็วและสมบูรณ์มากขึ้นในการเปรียบเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิมเพราะพื้นที่ผิวระหว่างของแข็งและ ระยะของเหลวมีขนาดใหญ่อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการหยุดชะงักของเซลล์และการกระจายตัวของอนุภาค
ด้วยการใช้ sonication ยังสามารถลดอุณหภูมิในการทํางานทําให้สามารถสกัดส่วนประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิได้ เมื่อเทียบกับเทคนิคการสกัดแบบใหม่อื่น ๆ เช่นการสกัดด้วยไมโครเวฟช่วยอุปกรณ์อัลตราซาวนด์มีราคาถูกกว่าและการทํางานง่ายกว่า นอกจากนี้การสกัดด้วยอัลตราโซนิกยังสามารถใช้ได้กับตัวทําละลายใด ๆ เช่นการสกัด Soxhlet สําหรับการสกัดสารประกอบธรรมชาติที่หลากหลาย [วังและคณะ. 2549]
ประโยชน์ที่สำคัญของ ultrasonics ที่มีอิทธิพลกับพารามิเตอร์การประมวลผลที่สำคัญที่สุด: ความกว้าง, เวลา, อุณหภูมิ, ความดัน, และความหนืด ดังนั้นกระบวนการสกัดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างของสารสกัดที่ไม่ได้เป็นความเสียหาย

การสกัดคาเฟอีนดีขึ้นโดย Sonication

คาเฟอีนสามารถอ้างได้ว่ากระตุ้นส่วนใหญ่นิยมบริโภค คาเฟอีนจะไม่ได้บริโภคจากการดื่มกาแฟเพียงสารสกัดคาเฟอีนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการรักษาสินค้าอื่น ๆ ที่มีคาเฟอีนเป็นสารเติมแต่ง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะสร้างกาแฟมากขึ้นหรือการกำหนดน้ำอัดลม (เช่นโคล่า), เครื่องดื่มให้พลังงานหรืออาหารอื่น ๆ (เช่นช็อคโกแลต)
แต่คาเฟอีนไม่เพียง แต่ใช้เป็นสารเติมแต่งในการผลิตอาหารเท่านั้น แต่ยังเป็นสารออกฤทธิ์ที่สําคัญในยาอีกด้วย การใช้สารสกัดคาเฟอีนทั่วไปเช่นส่วนผสมในยาสําหรับอาการปวดหัวและไมเกรนหรือในยาแก้ปวด
ในการสกัดคาเฟอีนซึ่งเป็นอัลคาลอยด์หลักในกาแฟอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่เหมาะสม วังและเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าต้องใช้เวลาสกัดสั้น ๆ เท่านั้นเพื่อให้ถึงสถานะอิ่มตัวหากใช้อัลตราโซนิก ซึ่งหมายความว่าอัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพและประหยัดเวลาในการรับคาเฟอีน [วังและคณะ. 2011]

โมเลกุลอะโรมาติกและสารประกอบรสชาติ

สารกาแฟระเหยเป็นส่วนที่มีคุณค่ามากที่สุดของเมล็ดกาแฟคั่วและภูมิต้านทานกาแฟรสชาติที่เป็นเอกลักษณ์และมีกลิ่นหอม คุณภาพของกาแฟที่ละลายน้ำได้ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยการเติมน้ำมันกาแฟกลิ่นหอมดูดซึมผงกาแฟ
การศึกษาเปรียบเทียบ, ผู้สอบการสกัดสารฟีนอลจากสตรอเบอร์รี่แสดงให้เห็นว่าการสกัดล้ำทำให้เกิดการย่อยสลายน้อยลงของ phenolics และเป็นกระบวนการสกัดที่เร็วขึ้นมากเมื่อเทียบกับวิธีการสกัดอื่นๆรวมถึง น้ำที่เป็นของแข็งของเหลวที่สำคัญและวิธีการไมโครเวฟช่วย [เครื่องเรดิโอ๒๐๐๕]
การศึกษาของ Wang และเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์ความถี่ต่ําพลังงานสูงมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการสกัดรสชาติกาแฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับ 4-Tridecanone และ 2-Methoxy-3-Methylpyrazine พวกเขาพบว่าเทคนิคการสกัดด้วยอัลตราโซนิกนั้นง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อให้ได้ผลผลิตการสกัดที่สูงมาก นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าต้องควบคุมอุณหภูมิเนื่องจากส่วนประกอบของรสชาติกาแฟมีความผันผวนมากที่อุณหภูมิสูง พวกเขาบรรลุผลการสกัดที่ดีในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 35 ~ 65 °C ภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิกที่ค่อนข้างสั้น [วังและคณะ. 2011]

การสกัดชาปรับปรุงโดย Sonication

ผลสำเร็จจากการสกัดช่วย ultrasonically ยังเหมาะสำหรับการสกัดของสารชา (เช่นสีเขียวใบไม้ชา) การศึกษาโดยเซี่ย, et al พบว่ามีเนื้อหาที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของโพลีฟีนชากรดอะมิโนและคาเฟอีนในการรักษา ultrasonically infusions ชากว่าในผู้ที่ได้รับจากการสกัดการชุมนุม ซึ่งจะส่งผลในผลที่ดีขึ้นในระหว่างการประเมินผลทางประสาทสัมผัสที่เปิดออก: คุณภาพทางประสาทสัมผัสของการฉีดน้ำชากับการสกัดล้ำช่วยก็ยังดีกว่าที่แช่น้ำชากับการสกัดการชุมนุม [เซี่ย, et al 2005]

สรุป: การสกัดคาเฟอีนที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยอัลตราซาวนด์

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพประหยัดเวลาและควบคุมได้สําหรับการสกัดสารออกฤทธิ์จากกาแฟ สารประกอบที่น่าสนใจและมีคุณค่าที่สุดคือคาเฟอีนและสารต้านอนุมูลอิสระเช่นฟีนอลิกไดเทอร์พีน (cafestol, kahweol) และกรดแอสคอร์บิค ข้อได้เปรียบหลักของการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยคือสารสกัดจากคุณภาพเยี่ยมที่ให้ผลผลิตสูง ประโยชน์เหล่านี้ของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกทําได้โดยการเพิ่มประสิทธิภาพและการควบคุมที่แม่นยําของพารามิเตอร์การสกัดอัลตราโซนิก

Sonicators ประสิทธิภาพสูงสําหรับการสกัดคาเฟอีน

เมื่อพูดถึงการสกัดคาเฟอีนในทุกระดับการประมวลผล Hielscher Sonicators ถือเป็นจุดสุดยอดของนวัตกรรมและประสิทธิภาพ ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ผลิตงานศิลปะขนาดเล็กหรือโรงงานผลิตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ Hielscher sonicators นําเสนอโซลูชันที่แม่นยําและมีประสิทธิภาพสําหรับการสกัดสาระสําคัญของคาเฟอีนจากวัสดุต้นทางของคุณ

• ความแม่นยําและความสม่ําเสมอ: sonicators ประเภทโพรบ Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การควบคุมกระบวนการสกัดได้อย่างแม่นยํา เทคโนโลยีที่ล้ําสมัยของพวกเขาช่วยให้มั่นใจได้ถึงผลลัพธ์ที่สม่ําเสมอหลังจากแบทช์ช่วยให้คุณรักษาคุณภาพและความแรงของสารสกัดคาเฟอีนของคุณ
• ความสามารถในการปรับขนาด: Hielscher นําเสนอ sonicators ที่หลากหลายเหมาะสําหรับเครื่องชั่งการประมวลผลต่างๆ ตั้งแต่รุ่นตั้งโต๊ะขนาดกะทัดรัดสําหรับการวิจัยและพัฒนาไปจนถึงระบบอุตสาหกรรมที่แข็งแกร่งซึ่งสามารถจัดการปริมาณมาก Hielscher ให้ความยืดหยุ่นที่จําเป็นเพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตของคุณ
• ประสิทธิภาพ: ด้วย Hielscher sonicators คุณสามารถลดเวลาในการสกัดได้อย่างมากเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม คลื่นอัลตราโซนิกที่สร้างขึ้นโดยเครื่องเหล่านี้สร้างแรงโพรงอากาศที่รุนแรงทําลายผนังเซลล์อย่างรวดเร็วและปล่อยโมเลกุลคาเฟอีนส่งผลให้รอบการประมวลผลสั้นลง
• ความเก่งกาจ: Hielscher sonicators ไม่ได้ จํากัด เฉพาะการสกัดคาเฟอีนเพียงอย่างเดียว sonicators ของเราสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมอาหารยาและเครื่องสําอาง ไม่ว่าคุณจะสกัดคาเฟอีนจากเมล็ดกาแฟใบชาหรือแหล่งพฤกษศาสตร์อื่น ๆ Hielscher sonicators นําเสนอความเก่งกาจเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ

Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs

ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: