Hielscher Ultrasonics
เรายินดีพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: [email protected]

การสกัดน้ำมันและลิพิดจากถั่วเปลือกแข็งด้วยอัลตราโซนิก

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและไม่ใช้ความร้อน เพื่อแยกลิพิดและน้ำมันที่มีคุณค่าจากวัสดุที่ได้จากพืช หน้านี้ให้ภาพรวมอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับการสกัดน้ำมันจากถั่วเปลือกแข็งด้วยอัลตราโซนิก รวมถึงหลักการพื้นฐาน องค์ประกอบทางเคมีของลิพิดในถั่วเปลือกแข็ง และขั้นตอนหลังการสกัดอย่างละเอียด เช่น การกรองด้วยสุญญากาศและการกำจัดตัวทำละลายด้วยการระเหยแบบหมุน กระบวนการสกัดนี้ออกแบบมาสำหรับงานด้านเคมี ชีววิทยา เทคโนโลยีอาหาร เภสัชวิทยา และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม กระบวนการสกัดนี้สามารถขยายขนาดไปสู่ระดับการผลิตแบบแบตช์หรือการผลิตแบบอินไลน์ได้

น้ำมันและลิพิดจากถั่วเปลือกแข็ง: องค์ประกอบและความสำคัญ

ถั่วเปลือกแข็งอุดมไปด้วยกรดไขมันไม่อิ่มตัวและลิพิดที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ ซึ่งเป็นที่สนใจอย่างมากในด้านโภชนาการ เภสัชกรรม และอุตสาหกรรม รูปแบบองค์ประกอบลิพิดแตกต่างกันตามชนิดของถั่ว แต่โดยทั่วไปประกอบด้วยไตรกลีเซอไรด์ กรดไขมันอิสระ ฟอสโฟลิพิด และองค์ประกอบที่มีปริมาณน้อย เช่น ไฟโตสเตอรอลและโทโคฟีรอล (สารประกอบวิตามินอี) กรดไขมันที่พบทั่วไปในน้ำมันจากถั่วเปลือกแข็ง ได้แก่ oleic acid (C18:1), linoleic acid (C18:2), palmitic acid (C16:0) และ alpha-linolenic acid (C18:3)

น้ำมันและลิพิดที่ได้จากถั่วเปลือกแข็งใช้สำหรับ:

  • น้ำมันบริโภคสกัดเย็นที่มีความคงตัวต่อการเกิดออกซิเดชันและคุณค่าทางโภชนาการสูง
  • สารช่วยทางเภสัชกรรมและตัวพาสำหรับสารออกฤทธิ์ที่มีสมบัติชอบไขมัน
  • ตำรับเครื่องสำอาง เนื่องจากมีสมบัติทำให้ผิวนุ่ม ต้านอนุมูลอิสระ และปรับสภาพผิว
  • ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารที่อุดมไปด้วยกรดไขมันจำเป็นและสเตอรอลจากพืช

การสกัดอย่างมีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสารประกอบที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ โดยเฉพาะในเมทริกซ์ที่ไม่ทนต่อความร้อน เช่น อัลมอนด์ เฮเซลนัต วอลนัต และแมคคาเดเมีย

การสกัดน้ำมันจากถั่วอย่างรวดเร็วด้วยอัลตราโซนิก – สาธิตการใช้ Hielscher UIP1000hdTในวิดีโอนี้ เราสาธิตวิธีสกัดน้ำมันธรรมชาติและลิพิดจากถั่วบดอย่างรวดเร็วและสามารถขยายขนาดได้ โดยใช้คาวิเทชันจากอัลตราโซนิก เราใช้เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง Hielscher UIP1000hdT กำลัง 1000W ร่วมกับเอทานอลเกรดอาหาร 70%
ในวิดีโอนี้ เราสาธิตวิธีสกัดน้ำมันธรรมชาติและลิพิดจากถั่วบดอย่างรวดเร็วและสามารถขยายขนาดได้ โดยใช้คาวิเทชันจากอัลตราโซนิก เราใช้เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง Hielscher UIP1000hdT กำลัง 1000W ร่วมกับเอทานอลเกรดอาหาร 70%

หลักการสกัดด้วยตัวทำละลายโดยใช้อัลตราโซนิก

การสกัดน้ำมันและลิพิดอาศัยการแพร่ของตัวทำละลายและการทำลายโครงสร้างเมทริกซ์ วิธีแบบดั้งเดิม เช่น การสกัดแบบ Soxhlet หรือการบีบอัดเชิงกล ใช้เวลาและพลังงานมาก การใช้อัลตราโซนิกให้ข้อได้เปรียบเชิงกลผ่านการเกิดคาวิเทชันจากคลื่นเสียง เมื่อคลื่นเสียงความถี่สูงผ่านตัวทำละลาย จะทำให้เกิดฟองขนาดจุลภาคที่ขยายตัวและยุบตัวอย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้ก่อให้เกิดแรงเฉือนที่รุนแรง ลำเจ็ตขนาดจุลภาค และความดันสูงเฉพาะจุด
ในการสกัดน้ำมันจากถั่วเปลือกแข็ง คาวิเทชันทำให้ผนังเซลล์พืชแตกออก ปลดปล่อยลิพิดภายในเซลล์เข้าสู่ตัวทำละลายโดยรอบ ผลที่ได้คือการสกัดที่รวดเร็วขึ้น ผลได้สูงขึ้น และการรักษาลิพิดไม่อิ่มตัวได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับวิธีที่ใช้ความร้อน นอกจากนี้ คาวิเทชันยังสามารถละลายสารประกอบที่ละลายได้ และกระจายสารประกอบที่ไม่ละลายได้อีกด้วย

การสกัดน้ำมันและลิพิดจากถั่วเปลือกแข็งด้วยตัวทำละลายโดยใช้อัลตราโซนิกช่วยใน

การสกัดน้ำมันและลิพิดจากถั่วเปลือกแข็งด้วยอัลตราโซนิก

การจัดชุดทดลอง

ในการสาธิตนี้ ใช้เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิก Hielscher UIP1000hdT ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:

  • กำลังอัลตราโซนิก: 1000 วัตต์
  • แอมพลิจูด: 100% (เทียบเท่ากับระยะยอดถึงยอด 35µm ที่ Cascatrode)
  • โซโนโทรด: Cascatrode ขนาด 40mm (CS4d40L2)
  • ตัวทำละลาย: เอทานอล 70% (v/v) ปริมาตร 500mL
  • ตัวอย่าง: ถั่วเปลือกแข็งผสมบด 200g
  • ภาชนะทำปฏิกิริยา: บีกเกอร์แก้วบอโรซิลิเกตขนาด 800mL
  • สภาวะ: ภาชนะเปิด ความดันบรรยากาศ อุณหภูมิแวดล้อม

UIP1000hdT ทำงานในโหมดแบตช์ เลือกใช้เอทานอลเนื่องจากมีความเป็นพิษต่ำ มีสมบัติเป็นตัวทำละลายที่มีทั้งส่วนชอบน้ำและส่วนชอบไขมัน และเหมาะสำหรับการใช้ในอาหารและเภสัชกรรม ระหว่างการใช้อัลตราโซนิก ตัวทำละลายเปลี่ยนเป็นสีขาวขุ่นคล้ายน้ำนมภายในไม่กี่วินาที เนื่องจากการกระจายตัวของลิพิดและน้ำมันที่สกัดออกมา

Hielscher UIP1000hdT เครื่องอัลตราโซนิกกำลัง 1000 วัตต์ ใช้ในบีกเกอร์ขนาด 800mL ที่มีถั่วเปลือกแข็งบด 200gr และเอทานอล 500mL

ชุดสกัดด้วยอัลตราโซนิกที่ใช้เครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hdT กำลัง 1000 วัตต์

ขอข้อมูล



การกรองด้วยสุญญากาศ

หลังการใช้อัลตราโซนิก ส่วนผสมประกอบด้วยทั้งสารสกัดที่เป็นของเหลวและของแข็งที่เหลืออยู่ การแยกของแข็งออกจากของเหลวดำเนินการโดยใช้กรวย Büchner และกระดาษกรองหรือแผ่นกรองเมมเบรนภายใต้สุญญากาศ
ควรเลือกใช้การกรองภายใต้ความดันลดลงเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสอากาศและแสงเป็นเวลานาน ซึ่งอาจส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันของลิพิดไม่อิ่มตัว ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า:

  • อนุภาคของถั่วเปลือกแข็งมีขนาดเล็กเพียงพอ แต่ไม่ละเอียดเกินไป เพื่อป้องกันการอุดตัน
  • กรวยเชื่อมต่อกับขวดอย่างปิดผนึกแน่นหนา เพื่อรักษาสภาวะสุญญากาศ
  • ดำเนินการกรองโดยเร็วเพื่อลดการระเหยของเอทานอลให้เหลือน้อยที่สุด

ของเหลวที่ผ่านการกรองเป็นสารละลายเอทานอลที่อุดมด้วยลิพิด ปราศจากของแข็งแขวนลอย และพร้อมสำหรับการนำตัวทำละลายกลับคืน

การกรองด้วยสุญญากาศของส่วนผสมที่ผ่านการประมวลผลด้วยอัลตราโซนิก

การกรองด้วยสุญญากาศโดยใช้กรวย Büchner หลังการสกัดด้วยอัลตราโซนิก

ยูวี–วิสสเปกโทรสโกปีของสารสกัด

ก่อนกำจัดตัวทำละลาย อัลตราไวโอเลต–วิสิเบิล (UV-Vis) สเปกโทรสโกปีให้ข้อมูลวิเคราะห์ที่สะท้อนสภาพของสารสกัดเอทานอล ณ ขณะนั้น วิธีนี้แสดงการมีอยู่ของโครโมฟอร์ตามธรรมชาติที่สกัดจากถั่วเปลือกแข็ง รวมถึงกรดไขมันไม่อิ่มตัวหลายตำแหน่ง โทโคฟีรอล อนุพันธ์ฟีนอลิก และชีวโมเลกุลอื่น ๆ ที่ละลายในลิพิด การสแกนดำเนินการระหว่าง 200nm และ 400nm ซึ่งเป็นช่วงที่เกี่ยวข้องมากที่สุดกับการเปลี่ยนระดับพลังงานแบบ π→π* และ n→π* ของระบบคอนจูเกตและหมู่ฟังก์ชันอะโรมาติก
ใช้คิวเวตต์ควอตซ์ขนาด 1cm ที่บรรจุสารสกัดซึ่งเจือจางในเอทานอล 70% แล้วบันทึกสเปกตรัมการดูดกลืนแสงด้วยเครื่อง UV-Vis สเปกโทรโฟโตมิเตอร์มาตรฐาน โดยทั่วไปสารสกัดมีสีเหลืองอ่อนถึงสีอำพัน และอาจแสดงพีกการดูดกลืนแสงหลายพีกในช่วงอัลตราไวโอเลต ขึ้นอยู่กับชนิดของถั่วเปลือกแข็งและสภาวะการสกัด

กราฟอัลตราไวโอเลต–วิสิเบิล (UV-Vis) สเปกโทรสโกปีของการสกัดด้วยอัลตราโซนิกเทียบกับการสกัดแบบดั้งเดิม

อัลตราไวโอเลต–วิสิเบิล (UV-Vis): การสกัดด้วยอัลตราโซนิกเทียบกับการสกัดแบบดั้งเดิม

รูปแบบสเปกตรัม UV-Vis นี้สามารถทำซ้ำได้และเป็นลักษณะเฉพาะของการสกัดถั่วเปลือกแข็งโดยใช้เอทานอล แม้จะไม่จำเพาะต่อสารประกอบแต่ละชนิด แต่รูปแบบและความเข้มของพีกสามารถใช้ติดตามความสม่ำเสมอของการสกัด ประเมินประสิทธิผลของตัวทำละลาย และคัดกรองการมีอยู่ของโมเลกุลเป้าหมายได้ สามารถวิเคราะห์องค์ประกอบเพิ่มเติมด้วย HPLC ที่ใช้การตรวจวัดแบบไดโอดอาร์เรย์ (HPLC-DAD) หรือ GC-MS หลังจากกำจัดเอทานอลแล้ว

การระเหยแบบหมุนเพื่อกำจัดตัวทำละลาย

ขั้นตอนสุดท้ายคือการระเหยเอทานอลเพื่อแยกน้ำมันเข้มข้นจากถั่วเปลือกแข็ง การระเหยแบบหมุนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับวัตถุประสงค์นี้ เพราะสามารถกำจัดตัวทำละลายที่ระเหยง่ายภายใต้ความดันลดลงและอุณหภูมิไม่สูง จึงช่วยปกป้องสารประกอบที่ไวต่อความร้อน

การระเหยเอทานอลแบบหมุนเพื่อแยกน้ำมันเข้มข้นจากถั่วเปลือกแข็ง

เครื่องระเหยแบบหมุน Büchi

พารามิเตอร์การระเหย

ในกระบวนการนี้:

  • เดินเครื่องระเหยแบบหมุนที่อุณหภูมิอ่าง 60°C (140°F)
  • ตั้งระดับสุญญากาศให้ต่ำกว่าความดันบรรยากาศ 700mbar ซึ่งเทียบเท่ากับความดันสัมบูรณ์ 313mbar
  • หมุนตัวอย่างด้วยความเร็วประมาณ 100rpm ในขวดก้นกลมขนาด 1L
  • รักษาอุณหภูมิขดท่อทำความเย็นไว้ที่ 5–10°C (41–50°F) เพื่อควบแน่นไอเอทานอล

ชุดอุปกรณ์นี้ช่วยให้เอทานอล (ซึ่งมีจุดเดือดลดลงเป็น ~60°C ที่ 313mbar) ระเหยได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้สารสกัดร้อนเกินไป ขวดรองรับจะเก็บเอทานอลที่กลั่นได้ ซึ่งอาจนำกลับมาใช้ซ้ำได้ สามารถเติมลูกบอลโพลิโพรพิลีนที่ลอยบนผิวอ่างน้ำเพื่อเป็นฉนวนให้กับอ่างน้ำและลดการสูญเสียน้ำระหว่างการเดินเครื่องเป็นเวลานาน

เมื่อใกล้สิ้นสุดการระเหย น้ำมันอาจเริ่มเกาะติดแก้ว การหยุดกระบวนการก่อนแห้งสนิทเล็กน้อยสามารถรักษาความสามารถในการไหลและป้องกันความร้อนสูงเกินไปได้ อาจดำเนินขั้นตอนการทำให้แห้งขั้นสุดท้ายภายใต้บรรยากาศไนโตรเจนหรือในตู้อบสุญญากาศ

วิธีการสกัดที่รวดเร็ว ขยายขนาดได้ และทำซ้ำได้

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ Hielscher UIP1000hdT เป็นวิธีที่รวดเร็ว ขยายขนาดได้ และทำซ้ำได้ สำหรับการแยกน้ำมันและลิพิดจากถั่วเปลือกแข็ง เมื่อใช้ร่วมกับเทคนิคการกรองและการระเหยแบบหมุนที่เหมาะสม วิธีนี้ให้สารสกัดน้ำมันจากถั่วเปลือกแข็งคุณภาพสูง เหมาะสำหรับการใช้งานด้านโภชนาการ เภสัชกรรม หรือเครื่องสำอาง

การสกัดแบบแบตช์ด้วยอัลตราโซนิกที่ขยายขนาดโดยใช้ Hielscher UIP1000hdT เป็นวิธีที่รวดเร็ว ขยายขนาดได้ และทำซ้ำได้ สำหรับการแยกน้ำมันและลิพิดจากถั่วเปลือกแข็ง

การสกัดด้วยอัลตราโซนิกในแบตช์ที่กวนอย่างต่อเนื่อง

โปรดติดต่อเราโดยตรงเกี่ยวกับการใช้การสกัดด้วยอัลตราโซนิก เรายินดีช่วยคุณปรับแต่ละขั้นตอนให้เหมาะสมที่สุดตามชนิดของวัสดุ ระบบตัวทำละลาย และการใช้งานในขั้นปลาย

ติดต่อเราและเริ่มโครงการสกัดด้วยอัลตราโซนิกของท่าน!

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากท่านต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิก เรายินดีเสนอระบบอัลตราโซนิกที่ตรงตามความต้องการของท่าน






เรายินดีพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

✕