การกลั่นน้ำมันหอมระเหยด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์
การสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยวิธีดั้งเดิมมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานาน การใช้อัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสกัด ทำให้ได้ผลผลิตสูงขึ้นและสารสกัดมีคุณภาพเหนือกว่า เครื่องอัลตราซาวนด์ของ Hielscher สามารถผสานเข้ากับระบบการกลั่นด้วยน้ำแบบดั้งเดิมใด ๆ ได้อย่างง่ายดาย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพ
การกลั่นน้ำมันหอมระเหยจากพืชด้วยน้ำ
การกลั่นด้วยน้ำเป็นรูปแบบหนึ่งของการกลั่นด้วยไอน้ำที่ใช้สกัดสารพฤกษเคมีจากวัตถุดิบพืช ในกระบวนการนี้ วัตถุดิบพืชจะถูกแช่ในน้ำตามระยะเวลาที่กำหนด จากนั้นจึงให้ความร้อนแก่ส่วนผสม สารประกอบระเหยง่ายจะถูกพาไปกับไอน้ำ แล้วจึงควบแน่นและแยกออก การกลั่นด้วยไอน้ำซึ่งเป็นเทคนิคต้นแบบของวิธีนี้ มักใช้แยกน้ำมันหอมระเหย เช่น ในการผลิตน้ำหอม
เนื่องจากสารประกอบอินทรีย์หลายชนิดมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเมื่ออยู่ที่อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง ภาคอุตสาหกรรมจึงหันมาใช้วิธีแปรรูปทางเลือกที่อ่อนโยนและให้ผลลัพธ์ดีกว่า (คุณภาพเหนือกว่าและผลผลิตสูงขึ้น) มากขึ้น การกลั่นด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์เป็นหนึ่งในเทคนิคดังกล่าว ซึ่งเป็นวิธีสกัดที่อ่อนโยนแต่มีประสิทธิภาพสูง ใช้ผลิตน้ำมันหอมระเหยคุณภาพสูง
ชุด Clevenger พร้อม เครื่องอัลตราซาวนด์ UP200Ht
(©Pingret et al., 2014)
ความท้าทายของการผลิตน้ำมันหอมระเหยด้วยวิธีดั้งเดิม
ปัญหาของเทคนิคการสกัดแบบดั้งเดิม เช่น การกลั่นด้วยไอน้ำ คือจำเป็นต้องใช้วัตถุดิบพืชในปริมาณมหาศาลเพื่อสกัดน้ำมันหอมระเหยในระดับเชิงพาณิชย์ การผลิตน้ำมันหอมระเหยลาเวนเดอร์ 1kg (2 1/4 lb) ต้องใช้ดอกลาเวนเดอร์สดประมาณ 200kg (440lb) การผลิตน้ำมันกุหลาบ 1kg ต้องใช้กลีบกุหลาบระหว่าง 2.5 ถึง 5 เมตริกตัน และการผลิตน้ำมันหอมระเหยเลมอน 1kg ต้องใช้วัตถุดิบเป็นเลมอนประมาณ 3,000 ผล ดังนั้นน้ำมันหอมระเหยจึงมีราคาแพงมาก สำหรับสารหอมแอบโซลูตจากกุหลาบ ราคาจะอยู่ที่ประมาณ 20,000€ (21,000US$) ต่อลิตร
เพื่อให้ได้เปรียบด้านความสามารถในการทำกำไรและการแข่งขัน ผู้ผลิตน้ำมันหอมระเหยต้องใช้วิธีสกัดที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น เทคนิคการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ที่มีข้อดีนี้เหนือกว่าวิธีสกัดแบบดั้งเดิมด้วยสภาวะการสกัดที่อ่อนโยน ผลผลิตสูง และคุณภาพสารสกัดที่เหนือกว่า การใช้อัลตราซาวนด์สามารถดำเนินการเป็นการสกัดแบบใช้ตัวทำละลายหรือแบบไม่ใช้ตัวทำละลายได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือผสานการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ชนิดโพรบเข้ากับระบบสกัดที่ใช้กันทั่วไป เช่น การสกัดแบบ Soxhlet, การสกัดแบบ Clevenger, CO2 ในภาวะเหนือวิกฤต, การกลั่นด้วยน้ำโดยใช้ความร้อนแบบโอห์ม เป็นต้น (Sono-Soxhlet, Sono-Clevenger, Sono-scCO2, การกลั่นด้วยน้ำโดยใช้ความร้อนแบบโอห์มร่วมกับอัลตราซาวนด์)
Sono-Clevenger พร้อมโพรบอัลตราซาวนด์ UP200S: ชุดการกลั่นด้วยน้ำที่เพิ่มประสิทธิภาพด้วยอัลตราซาวนด์เพื่อแยกน้ำมันหอมระเหยอย่างมีประสิทธิภาพสูง
(©Rasouli et al. 2021)
ข้อดีของการผสานการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์กับการกลั่นด้วยน้ำ
ปัจจุบันการสกัดและการกลั่นด้วยน้ำที่ใช้อัลตราซาวนด์ช่วยเป็นเทคนิคที่ได้รับการยอมรับสำหรับการผลิตน้ำมันหอมระเหยคุณภาพสูง ในฐานะเทคนิคการสกัดที่ไม่ใช้ความร้อน การใช้อัลตราซาวนด์ช่วยหลีกเลี่ยงการสลายตัวด้วยความร้อนของสารประกอบที่ไวต่อความร้อน ขณะเดียวกัน ประสิทธิภาพการสกัดและผลผลิตน้ำมันหอมระเหยก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดูประโยชน์ของการผลิตน้ำมันหอมระเหยด้วยอัลตราซาวนด์ได้ด้านล่าง:
- ประสิทธิภาพการสกัดสูง: การสกัดด้วยเครื่องอัลตราซาวนด์ชนิดโพรบสามารถแยกน้ำมันหอมระเหยได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีสกัดแบบดั้งเดิม เช่น การกลั่นด้วยไอน้ำหรือการสกัดด้วยตัวทำละลาย เนื่องจากคลื่นเสียงทำให้เกิดคาวิเทชันในของเหลว ซึ่งช่วยทำลายผนังเซลล์ของวัตถุดิบพืชและปลดปล่อยน้ำมันหอมระเหยออกมาได้มากขึ้น
- ระยะเวลาสกัดสั้นลง: การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สามารถสกัดน้ำมันหอมระเหยได้ในเวลาที่สั้นกว่าวิธีสกัดแบบดั้งเดิมมาก เนื่องจากคลื่นเสียงที่มีความเข้มสูงซึ่งสร้างโดยโพรบอัลตราซาวนด์สามารถแทรกซึมเข้าสู่วัตถุดิบพืชได้ลึกกว่า ทำลายเซลล์พืชได้อย่างมีประสิทธิภาพเหนือกว่า จึงสกัดน้ำมันหอมระเหยได้รวดเร็วและมีประสิทธิผลมากขึ้น
- คุณภาพน้ำมันหอมระเหยดีขึ้น: เนื่องจากการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นกระบวนการที่ไม่ใช้ความร้อน จึงสามารถผลิตน้ำมันหอมระเหยที่มีคุณภาพสูงกว่าวิธีสกัดแบบดั้งเดิมได้ ทั้งนี้เพราะคลื่นอัลตราซาวนด์สามารถสกัดน้ำมันหอมระเหยโดยไม่ทำลายสารประกอบให้กลิ่นที่บอบบาง ซึ่งทำให้น้ำมันมีกลิ่นหอมและคุณสมบัติในการบำบัด
- ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ: การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นวิธีสกัดที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับวิธีดั้งเดิม เช่น การกลั่นด้วยไอน้ำ ซึ่งต้องใช้พลังงานมากในการผลิตไอน้ำ
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม: การใช้อัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคการสกัดที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายหรือสารเคมีที่อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
ประโยชน์เหล่านี้ทำให้การสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยอัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัด โดยมีข้อดีหลายประการเหนือวิธีสกัดแบบดั้งเดิม
การศึกษาทางวิทยาศาสตร์: การกลั่นน้ำมันหอมระเหยด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์
- วัตถุดิบสำหรับการสกัด: ใบแห้งของไทม์ เสจ เลมอนบาล์ม ลาเวนเดอร์ และออริกาโน
- ผลผลิตน้ำมันหอมระเหยเพิ่มขึ้น: ได้ EO เพิ่มขึ้นสูงสุด 29.58%
- ระยะเวลาดำเนินกระบวนการสั้นลง
การศึกษาล่าสุดโดย Nenciu et al. (2026) แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการกลั่นด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วยสำหรับน้ำมันหอมระเหยจากไทม์ เสจ เลมอนบาล์ม ลาเวนเดอร์ และออริกาโน วัตถุดิบพืชแห้งถูกผสมกับน้ำ ผ่านการปรับสภาพล่วงหน้าด้วยเครื่องอัลตราซาวนด์ชนิดโพรบ Hielscher UP400St แล้วจึงนำไปกลั่นด้วยไอน้ำ คาวิเทชันจากคลื่นเสียงทำลายเนื้อเยื่อพืชและโครงสร้างต่อมที่มีน้ำมัน ช่วยให้สารประกอบระเหยง่ายถูกปลดปล่อยออกมาก่อนการกลั่น ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่สุด – อนุภาคชีวมวลขนาด 1 cm กำลังอัลตราซาวนด์ 150 W และการสกัดเป็นเวลา 85 นาที – ผลผลิตน้ำมันหอมระเหยเพิ่มขึ้นจาก 1.42 เป็น 1.84% v/w ซึ่งเพิ่มขึ้นสูงสุด 29.58% เมื่อเทียบกับการกลั่นด้วยน้ำแบบดั้งเดิมเป็นเวลา 120 นาที การวิเคราะห์ด้วย GC-MS ยืนยันสารประกอบลักษณะเฉพาะของน้ำมันแต่ละชนิด ได้แก่ carvacrol ในออริกาโน thymol ในไทม์ citral และ geranial ในเลมอนบาล์ม cineole และ camphor ในเสจ และ linalool กับ linalyl acetate ในลาเวนเดอร์ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการปรับสภาพล่วงหน้าด้วยอัลตราซาวนด์สามารถเพิ่มผลผลิตน้ำมันหอมระเหยและลดระยะเวลาการกลั่นด้วยน้ำ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของการผลิตน้ำมันหอมระเหย
ชุดการกลั่นด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วย (UAHD): (a) เครื่องอัลตราซาวนด์ UP400St (b) ชุดกลั่นด้วยน้ำ; (c) ระบบควบแน่นไอน้ำ + ระบบทำความเย็น
ภาพและการศึกษา: Nenciu et al., 2026
ผลผลิตน้ำมันหอมระเหยสูงขึ้น: การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ก่อนการกลั่นด้วยน้ำ
สำหรับการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากวัตถุดิบพืชด้วยอัลตราซาวนด์ (เช่น ลาวานดิน เสจ พืชตระกูลส้ม เป็นต้น) สามารถใช้ระบบอัลตราซาวนด์ชนิดโพรบ เช่น UIP2000hdT เพื่อสกัดในระดับตั้งโต๊ะ ระดับนำร่อง และระดับการผลิตได้ ระบบสกัดสามารถจัดเป็นระบบแบบแบตช์หรือแบบอินไลน์ได้
สำหรับการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์แบบแบตช์ แนะนำให้ใช้ภาชนะที่มีอ่างน้ำเย็นล้อมรอบ อ่างน้ำช่วยหลีกเลี่ยงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ไม่ต้องการและการสลายตัวที่เกิดตามมา สำหรับการสกัดน้ำมันหอมระเหยลาวานดิน จะสกัดดอกลาเวนเดอร์โดยใช้ เช่น น้ำกลั่น 2L เป็นเวลา 30 min ตั้งแอมพลิจูดอัลตราซาวนด์ไว้ที่ 60% หลังจากปรับสภาพล่วงหน้าด้วยอัลตราซาวนด์แล้ว จะนำดอกลาเวนเดอร์ออก และดำเนินการกลั่นด้วยไอน้ำแบบดั้งเดิมเพื่อสกัดน้ำมันหอมระเหย
สำหรับชุดสกัดแบบอินไลน์ เครื่องประมวลผลอัลตราซาวนด์จะติดตั้งโซโนโทรดและเซลล์การไหล เพื่อระบายความร้อน เครื่องปฏิกรณ์เซลล์การไหลจะติดตั้งแจ็กเก็ตหล่อเย็น สำหรับการปรับสภาพล่วงหน้าด้วยอัลตราซาวนด์ วัตถุดิบพืชที่ผ่านการแช่หมักจะถูกสูบผ่านห้องปฏิกิริยา ซึ่งจะผ่านบริเวณคาวิเทชันโดยตรง ข้อดีอีกประการของการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์แบบอินไลน์คือสามารถเพิ่มความดันในห้องปฏิกิริยาเพื่อเพิ่มผลของการสกัดได้
การปรับสภาพล่วงหน้าด้วยอัลตราซาวนด์ก่อนการกลั่นด้วยน้ำช่วยเพิ่มผลผลิตน้ำมันหอมระเหยที่สกัดได้และเพิ่มอัตราการสกัด – ส่งผลให้กระบวนการโดยรวมมีประสิทธิภาพมากขึ้น
กรณีศึกษา: การกลั่นน้ำมันหอมระเหยจาก Satureja khuzistanica ด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์
Rasouli et al. (2021) ศึกษาประสิทธิภาพการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชสมุนไพร Satureja khuzistanica Jamzad โดยเปรียบเทียบการกลั่นด้วยน้ำแบบดั้งเดิมกับ Clevenger ที่เพิ่มประสิทธิภาพด้วยอัลตราซาวนด์ (Sono-Clevenger) พวกเขาเปรียบเทียบเทคนิคการสกัดทั้งสองวิธี คือการกลั่นด้วยน้ำและ Clevenger ที่ใช้อัลตราซาวนด์ ในด้านระยะเวลาแยก ผลผลิต และคุณภาพของน้ำมันหอมระเหยที่ได้ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า แม้องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางชีวภาพของน้ำมันหอมระเหยที่ได้จะมีคุณภาพสูงในระดับใกล้เคียงกัน แต่วิธีสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านผลผลิตในการแยกน้ำมันหอมระเหยได้สูงสุด 40% ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ของใบ Satureja ที่ผ่านกระบวนการแสดงให้เห็นว่าการใช้อัลตราซาวนด์ทำลายผนังเซลล์พืชได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ จึงพบว่าการสกัดน้ำมันหอมระเหยเพิ่มขึ้นประมาณ 40% เมื่อเทียบกับวิธีการกลั่นด้วยน้ำแบบดั้งเดิม
การศึกษานี้สนับสนุนผลจากรายงานอื่น ๆ อีกหลายฉบับ ซึ่งศึกษาการปรับสภาพล่วงหน้าด้วยอัลตราซาวนด์ก่อนการกลั่นด้วยน้ำ และแสดงให้เห็นว่าการใช้อัลตราซาวนด์ชนิดโพรบช่วยเพิ่มทั้งคุณภาพและปริมาณของน้ำมันหอมระเหย พร้อมกับลดระยะเวลาสกัดและการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับเทคนิคดั้งเดิม
การเปรียบเทียบผลผลิตการสกัดตามเวลาสำหรับการกลั่นด้วยน้ำและวิธี sono-clevenger: การสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยอัลตราซาวนด์โดยใช้ Sono-Clevenger ให้ผลผลิตน้ำมันหอมระเหยสูงขึ้นภายในระยะเวลาสกัดที่สั้นลง
(©Rasouli et al. 2021)
ภาพ SEM ของใบ Satureja: (A) หลังการกลั่นด้วยน้ำเป็นเวลา 4 ชั่วโมง และ (B) หลังผ่านกระบวนการ sono-clevenger เป็นเวลา 60 min กระบวนการ Sono-Clevenger ที่ใช้เวลาสั้นกว่าทำลายเซลล์ได้ดีกว่า จึงให้ผลผลิตน้ำมันหอมระเหยสูงขึ้น
(©Rasouli et al. 2021)
เครื่องสกัดอัลตราซาวนด์สำหรับการกลั่นน้ำมันหอมระเหยด้วยน้ำ
เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูงของ Hielscher มีให้เลือกสำหรับการติดตั้งระดับตั้งโต๊ะ โรงงานนำร่อง และโรงงานอุตสาหกรรม เครื่องประมวลผลอัลตราซาวนด์ของเราสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำและให้แอมพลิจูดสูงมาก (สูงสุด 200µm สำหรับเครื่องอัลตราซาวนด์อุตสาหกรรม และสามารถขอแอมพลิจูดที่สูงกว่านี้ได้) เพื่อสร้างสนามเสียงที่มีความเข้มสูง อุปกรณ์อัลตราซาวนด์ทั้งหมดของเรา ตั้งแต่ระดับห้องปฏิบัติการจนถึงระบบอุตสาหกรรม สร้างขึ้นเพื่อทำงานตลอด 24/7 ภายใต้สภาวะงานหนัก
เครื่องสกัดอัลตราซาวนด์ของ Hielscher สามารถทดสอบในระดับตั้งโต๊ะเพื่อทดสอบความเป็นไปได้และปรับกระบวนการให้เหมาะสมที่สุด จากนั้นผลลัพธ์ของกระบวนการทั้งหมดสามารถขยายขนาดในลักษณะเชิงเส้นสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบได้ ประสบการณ์อันยาวนานของเราในการดำเนินกระบวนการด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยให้เราสามารถให้คำปรึกษาและช่วยเหลือลูกค้า ตั้งแต่การทดสอบครั้งแรกและการปรับกระบวนการให้เหมาะสมที่สุด ไปจนถึงการนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง
เยี่ยมชมห้องปฏิบัติการทางเทคนิคและศูนย์กระบวนการของเรา เพื่อสำรวจความสามารถของระบบอัลตราซาวนด์ Hielscher!
ระบบอัลตราซาวนด์ที่แข็งแรงทนทานของเราสามารถใช้สำหรับการใช้อัลตราซาวนด์แบบแบตช์และแบบอินไลน์ได้ สำหรับการผลิตน้ำมันหอมระเหย สามารถผสานการทำงานให้เกิดผลเสริมฤทธิ์กันได้โดยติดตั้งโพรบอัลตราซาวนด์ในชุดกลั่นด้วยน้ำแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงสายการผลิตที่มีอยู่เดิมได้อย่างง่ายดาย
ตารางด้านล่างแสดงกำลังการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราซาวนด์ของเรา:
| ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ | 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 | UIP4000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | มากกว่านี้ | ชุดรวมของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
หลักการทำงานของการสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยอัลตราซาวนด์
การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าให้ผลผลิตการสกัดสูงขึ้นและลดการใช้พลังงาน หลักการทำงานของการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์คือการยุบตัวอย่างรุนแรงของฟองที่เกิดจากคาวิเทชันด้วยอัลตราซาวนด์ คาวิเทชันด้วยอัลตราซาวนด์ / คลื่นเสียงก่อให้เกิดลำเจ็ตของเหลวระดับจุลภาค ซึ่งทำลายต่อมที่มีลิพิดในเนื้อเยื่อพืช จึงช่วยเพิ่มการถ่ายเทมวลระหว่างเซลล์กับตัวทำละลายและปลดปล่อยน้ำมันหอมระเหยออกมา ข้อได้เปรียบสำคัญของเครื่องสกัดอัลตราซาวนด์สมัยใหม่ในปัจจุบันคือการควบคุมพารามิเตอร์การทำงานได้อย่างแม่นยำ (เช่น ความเข้มอัลตราซาวนด์ อุณหภูมิ ระยะเวลาดำเนินกระบวนการ ความดัน ระยะเวลาพำนัก เป็นต้น) ผลผลิตน้ำมันหอมระเหยที่เพิ่มขึ้น รวมถึงการสลายตัวด้วยความร้อนที่ลดลง คุณภาพสูง และลักษณะกลิ่นหอมและรสชาติที่ดี ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์แล้ว (Porto et al. 2009; Asfaw et al. 2005).
ขณะที่เทคนิคการสกัดสมัยใหม่อื่น ๆ มีความสามารถในการขยายขนาดสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรมเพียงจำกัด ศักยภาพในการขยายขนาดการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สู่ระดับอุตสาหกรรมได้รับการพิสูจน์แล้ว ตัวอย่างเช่น ผลผลิตการสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชตระกูลส้มของญี่ปุ่นเพิ่มขึ้น 44% เมื่อเทียบกับวิธีสกัดแบบดั้งเดิม (Mason et al. 2011).
ชุด Sono-Soxhlet ที่ใช้เครื่องอัลตราซาวนด์ UP200Ht เพื่อให้ได้ผลการสกัดที่ดีขึ้น
(©Djenni, et al., 2012)
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- Nenciu, Florin, Ana-Maria Tăbărașu, Cristina Fătu, Nicolae-Valentin Vlăduț, Iulian Voicea, Sorina Dinu (2026): Ultrasound-Assisted Hydrodistillation of Essential Oils for Eco-Friendly Biocontrol of Botrytis cinerea in Grapevines. Horticulturae 12, no. 9: 1054. 2026
- Rasouli, Seyed Reza; Nejad, Ebrahimi Samad; Rezadoost, Hassan (2021): Simultaneous ultrasound-assisted hydrodistillation of essential oil from aerial parts of the Satureja khuzistanica Jamzad and its antibacterial activity. Journal Of Medicinal Plants, Vol. 20, no. 80; 2021. 47–59.
- Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
- Djenni, Z.; Pingret, D.; Mason, T.J.; Chemat, F. (2013): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Anal. Methods 6, 2013. 1229-1233.
- Li, Y.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): Essential Oils as Reagents in Green Chemistry, SpringerBriefs in Green Chemistry for Sustainability, 2014. p.9-20.
- Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
- Pingret, D.; Fabiano-Tixier, A.-S.; Chemat, F. (2014): An Improved Ultrasound Clevenger for Extraction of Essential Oils. Food Anal. Methods 7, 2014. 9–12.
- Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Fine, Frédéric; Carré, Patrick; Tostain, Sylvain; Chemat, Farid (2016): Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry (2016), Vol. 31. 319-329.
- Yoswathana, N.; Eshiaghi, M.N.; Jaturapornpanich, K. (2012): Enhancement of Essential Oil from Agarwood by Subcritical Water Extraction and Pretreatments on Hydrodistillation. International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering Vol:6, No:5, 2012. 453-459.
ข้อเท็จจริงที่ควรทราบ
สกัดด้วยอัลตราซาวนด์ได้สำเร็จ
วัตถุดิบพืชและเนื้อเยื่อพืชต่อไปนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ให้ผลการสกัดที่ดีขึ้น การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ให้ผลผลิตสูงขึ้นและสารสกัดคุณภาพสูงที่มีองค์ประกอบสารประกอบ / กลิ่นหอมครบถ้วน และมีรสชาติครบทุกมิติ
สมุนไพรและใบ: สเปียร์มินต์ มินต์, หญ้าหวาน, กัญชา, ฮอปส์, โหระพา ไทม์ พริกไทย, ออริกาโน, เสจ เฟนเนล พาร์สลีย์ ยูคาลิปตัส, มะกอก, ชาเขียว, ชาดำ, โบลโด, ยาสูบ, เปปเปอร์มินต์ มาร์จอแรม เป็นต้น
ดอกไม้ (น้ำมันหอมอัตตาร์): กุหลาบ ลาเวนเดอร์ กระดังงา มะลิ พิมเสน ซ่อนกลิ่น มิโมซา เป็นต้น
ผลไม้: ส้ม พืชตระกูลส้ม เลมอน ราสป์เบอร์รี มะเขือเทศ แอปเปิล บลูเบอร์รี บิลเบอร์รี ส้มแมนดาริน, องุ่น, มะกอก, พุทรา เป็นต้น
เครื่องเทศ: หญ้าฝรั่น, ผักชี, ขิง, ลอเรล ลูกจันทน์เทศ อบเชย ขมิ้น, วานิลลา, กานพลู ลูกจันทน์เทศ ดอกจันทน์ เป็นต้น
เนื้อไม้และเปลือกไม้: กฤษณา โอ๊ก จันทน์ ซีดาร์ สน, เปลือกอบเชย, เป็นต้น
สารสกัดจากพืชมีสารออกฤทธิ์และสารพฤกษเคมีครบทุกกลุ่ม ดังนั้นน้ำมันหอมระเหยจึงมีลิพิด เทอร์พีนและเทอร์พีนอยด์ ฟีนอล แอลคาลอยด์ ฟลาโวนอยด์ สารประกอบคาร์บอนิล สารต้านอนุมูลอิสระ วิตามิน สารสี เอนไซม์ เป็นต้น
ตัวอย่างโมเลกุลที่สกัดได้: โมโนเทอร์พีนและโมโนเทอร์พีนอยด์ เซสควิเทอร์พีน limonene, carvone, a-pinene, limonene, 1,8-cineole, cis-ocimene, trans-ocimene, 3-octanone, beta-carotene, α-pinene, camphor, camphene, β-pinene, myrcene, para-cymene, limonene, γ-terpinene, linalool, myrtenol, myrtenal, carvone
น้ำมันหอมระเหยมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและต้านจุลชีพ ซึ่งนอกจากกลิ่นหอมและรสชาติแล้ว ยังทำให้น้ำมันหอมระเหยเป็นส่วนผสมที่มีประโยชน์สำหรับผลิตภัณฑ์อาหารและผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ด้วย
น้ำมันหอมระเหย เช่น จากลาเวนเดอร์ เปปเปอร์มินต์ และยูคาลิปตัส ส่วนใหญ่ผลิตด้วยการกลั่นด้วยไอน้ำ วัตถุดิบพืช เช่น ดอก ใบ เนื้อไม้ เปลือกไม้ ราก เมล็ด และเปลือกผล ถูกสกัดด้วยการกลั่นด้วยน้ำ โดยแช่และต้มกับน้ำในเครื่องกลั่น
การกลั่นด้วยน้ำ
การกลั่นด้วยน้ำแบ่งออกเป็นสองรูปแบบ คือการกลั่นแบบต้มกับน้ำและการกลั่นด้วยไอน้ำ
สำหรับการแยกน้ำมันหอมระเหยด้วยการกลั่นแบบต้มกับน้ำ จะนำวัตถุดิบพืชใส่ในน้ำเพื่อต้ม ส่วนการกลั่นด้วยไอน้ำ จะฉีดไอน้ำเข้าไปใน/ผ่านวัตถุดิบพืช ผลของน้ำร้อนและไอน้ำทำให้น้ำมันหอมระเหยถูกปลดปล่อยออกจากต่อมลิพิดในเนื้อเยื่อพืช ไอน้ำที่ระเหยขึ้นจะพาน้ำมันออกจากวัตถุดิบพืช จากนั้นไอน้ำจะถูกควบแน่นในเครื่องควบแน่นด้วยการทำความเย็นทางอ้อมโดยใช้น้ำ สารสกัดที่กลั่นได้ (น้ำมันหอมระเหย) จะไหลจากเครื่องควบแน่นเข้าสู่เครื่องแยก ซึ่งน้ำมันจะแยกออกจากน้ำที่ได้จากการกลั่นโดยอัตโนมัติ
การสกัดด้วยตัวทำละลาย
ด้วยเหตุผลด้านประสิทธิภาพ น้ำมันหอมระเหยส่วนใหญ่ เช่น สำหรับอุตสาหกรรมน้ำหอมและสารให้กลิ่นหอม จึงผลิตโดยการสกัดด้วยตัวทำละลาย โดยใช้ตัวทำละลายระเหยง่าย เช่น hexane, di-methylene-chloride หรือ petroleum ether ข้อดีหลักของการสกัดด้วยตัวทำละลายเมื่อเทียบกับการกลั่นคือสามารถรักษาอุณหภูมิให้สม่ำเสมอ (ประมาณ 50°C) ได้ตลอดกระบวนการ เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้สารประกอบในน้ำมันหอมระเหยสลายตัว น้ำมันที่สกัดด้วยตัวทำละลายจึงมีสารประกอบระเหยง่ายครบถ้วนมากกว่าและมีกลิ่นเป็นธรรมชาติมากกว่า
CO2 ในภาวะเหนือวิกฤตได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นตัวทำละลายอินทรีย์ที่ดีเยี่ยมเช่นกัน จึงเป็นอีกวิธีทางเลือกหนึ่งสำหรับการสกัดน้ำมันหอมจากพืช
ตัวทำละลายสำหรับการสกัด
ตัวทำละลายอินทรีย์แบบดั้งเดิมสำหรับการสกัด ได้แก่ benzene, toluene, hexane, dimethyl ether, petroleum ether, di-methylene-chloride, ethyl acetate, acetone หรือ ethanol
Ethanol ใช้สกัดสารประกอบให้กลิ่นหอมจากวัตถุดิบพืชแห้ง รวมถึงจากน้ำมันที่ไม่บริสุทธิ์หรือคอนกรีตที่ได้จากการสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ การบีบคั้น หรือการสกัดกลิ่นด้วยไขมันในขั้นแรก สารสกัดด้วย ethanol จากวัตถุดิบแห้งเรียกว่าทิงเจอร์ ไม่ควรสับสนระหว่างทิงเจอร์กับการล้างด้วย ethanol ซึ่งดำเนินการเพื่อทำให้น้ำมันและคอนกรีตบริสุทธิ์เพื่อให้ได้แอบโซลูต
เมื่อใช้น้ำเป็นของเหลวสำหรับการสกัด กระบวนการนี้เรียกว่าการสกัดแบบไม่ใช้ตัวทำละลาย
น้ำมันหอมระเหย
น้ำมันหอมระเหยผลิตโดยการสกัดจากวัตถุดิบพืช สามารถใช้ส่วนต่าง ๆ ของพืชเป็นวัตถุดิบได้ เช่น ดอก (เช่น กุหลาบ มะลิ คาร์เนชัน กานพลู มิโมซา โรสแมรี ลาเวนเดอร์) ใบ (เช่น มินต์ Ocimum spp. ตะไคร้ จัมโรซา) ใบและลำต้น (เช่น เจอราเนียม พิมเสน เพทิตเกรน เวอร์บีนา อบเชย) เปลือกไม้ (เช่น อบเชย แคสเซีย คาเนลลา) เนื้อไม้ (เช่น ซีดาร์ จันทน์ สน) ราก (เช่น แองเจลิกา แซสซาฟราส หญ้าแฝก ซอสซูเรีย วาเลอเรียน) เมล็ด (เช่น เฟนเนล ผักชี คาราเวย์ ดิลล์ ลูกจันทน์เทศ) ผล (เบอร์กามอต ส้ม เลมอน จูนิเปอร์) เหง้า (เช่น ขิง ว่านน้ำ เคอร์คูมา ออร์ริส) และสารที่หลั่งออกมาในรูปกัมหรือโอลีโอเรซิน (เช่น บัลซัมเปรู Myroxylon balsamum สโทแรกซ์ มดยอบ กำยาน)
คอนกรีตและแอบโซลูต
คอนกรีตเป็นคำเรียกมวลกึ่งแข็งที่ได้จากการสกัดวัตถุดิบพืชสดด้วยตัวทำละลาย วัตถุดิบพืชสดส่วนใหญ่จะสกัดด้วยตัวทำละลายไม่มีขั้ว เช่น benzene, toluene, hexane, petroleum ether หลังจากกระบวนการสกัด จะระเหยตัวทำละลายออก ทำให้ได้สารตกค้างกึ่งแข็งที่ประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหย ไข เรซิน และสารพฤกษเคมีอื่น ๆ ที่ชอบไขมัน (ไม่ชอบน้ำ) สิ่งนี้เรียกว่าคอนกรีต
เพื่อให้ได้แอบโซลูตจากคอนกรีต ต้องนำคอนกรีตไปผ่านกระบวนการด้วยแอลกอฮอล์เข้มข้น ซึ่งองค์ประกอบบางชนิดสามารถละลายได้
การผลิตนาโนอิมัลชันด้วยอัลตราซาวนด์
ความสนใจในการใช้นาโนอิมัลชันเป็นระบบนำส่งส่วนผสมอาหารที่ชอบไขมัน และเป็นตัวพาสารออกฤทธิ์ในผลิตภัณฑ์ยาและเครื่องสำอาง กำลังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากมีความใสเชิงแสงสูง มีเสถียรภาพทางกายภาพดี และสามารถเพิ่มชีวปริมาณออกฤทธิ์ได้ การทำอิมัลชันด้วยอัลตราซาวนด์ สามารถเตรียมไมโครอิมัลชันและนาโนอิมัลชันที่มีเสถียรภาพ ซึ่งรับประกันผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำอิมัลชันด้วยอัลตราซาวนด์!
ข้อดีของการกลั่นด้วยน้ำโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วย
- การสกัดที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
- กระบวนการที่ไม่ใช้ความร้อนและอ่อนโยน
- สารสกัดคุณภาพสูง
- ผลผลิตสูง
- กลิ่นหอมครบทุกมิติ
- ใช้วัตถุดิบน้อยลง
- การสกัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราซาวนด์สมรรถนะสูง ตั้งแต่ขนาด ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงขนาด อุตสาหกรรม



