อัลตราโซนิกวานิลลาสกัด – วิธีการที่ไม่ใช่ความร้อน
- วานิลลาสารสกัดเป็นโซลูชันรสชาติสกัดจากวานิลลาฝักในการแก้ปัญหาของเอทานอลและน้ำ
- ในการผลิตวานิลที่มีคุณภาพสูงเป็นกลิ่นหอม, รสชาติและน้ำหอมส่วนประกอบ, มีประสิทธิภาพ, ยังมีเทคนิคการสกัดไม่รุนแรงเพื่อป้องกันการสลายตัว.
- สกัดอัลตราโซนิกเป็นวิธีการสกัดเชิงกลที่ไม่รุนแรงซึ่งจะช่วยให้อัตราผลตอบแทนสูงของวานิลในเวลาการสกัดสั้นมาก
Ultrasonics ประสิทธิภาพสูงสำหรับสารสกัดวานิลคุณภาพสูง
ในฐานะที่เป็นเครื่องเทศที่มีราคาแพงที่สุดที่สองหลังจากแซฟฟรอนการผลิตวานิลลาจำเป็นต้องมีวิธีการสกัดที่มีประสิทธิภาพซึ่งจะช่วยป้องกันการย่อยสลายของน้ำมันหอมระเหยที่มีคุณค่า สกัดอัลตราโซนิกเป็นที่รู้จักกันดีและก่อตั้งเป็นอ่อนไม่ใช่ความร้อนแต่วิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากวัสดุพืช การสกัดด้วยอัลตราโซนิกจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของ cavitation ที่มีอะคูสติกซึ่งเป็นการรักษาเชิงกลอย่างหมดจด นี้ทำให้ sonication วิธีการที่ต้องการสำหรับการแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญเช่นสารประกอบรสชาติและน้ำมันหอมระเหยเช่นวานิล, โพลีฟีน, หรือสารต้านอนุมูลอิสระจากพืช.
ข้อดีของอัลตราโซนิกวานิลลาสกัด
- ผลตอบแทนที่เหนือกว่า
- การสกัดด้วยความเร็วสูง – ภายในไม่กี่นาที
- สารสกัดที่มีคุณภาพสูง – อ่อนโยนไม่ร้อน
- ตัวทำละลายสีเขียว (เช่นน้ำ/เอทานอล)
- ค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพ
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- การลงทุนต่ำและต้นทุนการดำเนินงาน
- 24/7 การดำเนินงานภายใต้หน้าที่หนัก
- สีเขียว, วิธีการเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
อัลตราโซนิกวานิลลาสกัด – ในโหมดแบทช์หรือการไหลต่อเนื่อง
ชุด: กระบวนการสกัดอัลตราโซนิกสามารถดำเนินการเป็นกระบวนการชุดง่ายหรือเป็นการรักษาแบบอินไลน์ที่สื่อจะถูกเลี้ยงอย่างต่อเนื่องผ่านเครื่องปฏิกรณ์ไหลผ่านอัลตราโซนิก
การประมวลผลชุดเป็นขั้นตอนง่ายๆที่การสกัดจะดำเนินการมากโดยจำนวนมาก Hielscher Ultrasonics มีโปรเซสเซอร์ล้ำเสียงสำหรับชุดขนาดเล็กถึงขนาดใหญ่เช่น1L ถึง120L
สำหรับการประมวลผลชุดของ5ถึง10L เราขอแนะนำให้ UP400St (400W, วิดีโอด้านล่าง) กับ sonotrode S24d22L2D
สำหรับการประมวลผลชุดของประมาณ120L เราขอแนะนำให้ UIP2000hdT (2kW, pic คอลัมน์ขวาด้านบน) ด้วย sonotrode RS4d40L4.
โซนิคเอเตอร์ UIP2000hdT สําหรับการสกัดทางพฤกษศาสตร์ในชุด 120L
การสกัดด้วยอัลตราโซนิกของพืชที่มี ultrasonicator UP400St
สำหรับปริมาณประมาณ 8L/นาทีเราขอแนะนำให้ UIP4000hdT (4kW, pic.) ด้วย sonotrode RS4d40L3 และแรงดันการไหลของเซลล์ FC130L4-3G0
กรณีศึกษาของอัลตราโซนิกวานิลลาสกัด
(๒๐๐๙) เมื่อเทียบกับการสกัดช่วย ultrasonically (สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์) และการสกัดสกัด งานวิจัยยืนยันว่าการสกัดล้ำเพิ่มความรุนแรงการเปิดตัวของวานิลอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการสกัดแบบอัลตราซาวด์ การรักษาที่จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิในการทำงาน95° c, ตัวทำละลาย: อัตราส่วนตัวละลายของ 66.67 ml/g และเวลาในการสกัดของ8hrs ส่งผลให้มีการปล่อยประมาณ180ppm วานิล การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วย (UAE) จำเป็นต้องใช้เพียง1ชั่วโมงในการปล่อยประมาณ140ppm วานิลด้วยตัวทำละลายเดียวกัน: อัตราการละลายที่อุณหภูมิห้อง
Rasoamandrary et al. (๒๐๑๓) เปรียบเทียบประสิทธิภาพของการสกัดวานิลโดยใช้ ultrasonicator ชนิดโพรบ 100W (เช่น UP100H) ห้องอาบน้ำอัลตราโซนิกและอ่างน้ำอุ่น นักวิจัยสรุปว่าการสอบสวนชนิด ultrasonicator เป็นเครื่องมือสกัดที่มีประสิทธิภาพเนื่องจากอัลตราโซนิกที่มีความเข้มสูง ดังนั้นการสอบสวนชนิด ultrasonicator กลายวิธีการสกัดทางเลือกโดยให้ผลผลิตที่คล้ายกัน/หรือสูงขึ้นของวานิลสกัดในเวลาการสกัดสั้นอย่างมีนัยสำคัญและตัวทำละลายน้อย (เช่นเอทานอล) การบริโภค
การเปรียบเทียบวิธีการสกัดสามวิธี – อัลตราโซนิก, อ่างอาบน้ำอัลตราโซนิก, สกัดน้ำร้อน – แสดงให้เห็นว่าการสกัดวานิลมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการสอบสวน sonication ใช้๔๐% เอทานอล (v/v) ที่อุณหภูมิโดยรอบ30° c และเวลาการสกัด1ชั่วโมง การสกัดน้ำที่จำเป็นต้องมีความเข้มข้น๕๐% เอทานอล (v/v) ที่56° c สำหรับ15ชั่วโมง
UIP4000hdT – ระบายอัลตราโซนิก4kW สำหรับการรักษาแบบอินไลน์อย่างต่อเนื่อง
อุปกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับการสกัดประสิทธิภาพสูง
Hielscher Ultrasonics มีความเชี่ยวชาญในการผลิตโปรเซสเซอร์ล้ำประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตสารสกัดที่มีคุณภาพสูงจากพืช
Hielscher ของกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่กว้างขวางจากขนาดเล็ก, ultrasonicators ห้องปฏิบัติการที่มีประสิทธิภาพที่จะแข็งแกร่งบนม้านั่งและระบบอุตสาหกรรมอย่างเต็มที่, ซึ่งส่งอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงสำหรับการสกัดที่มีประสิทธิภาพและการแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (เช่น. quercetin, คาเฟอีน, ขมิ้นชัน, terpenes ฯลฯ) อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ทั้งหมดจาก 200W ไปยัง 16, 000W มีจอแสดงผลสีสำหรับการควบคุมดิจิตอล, การ์ด SD แบบบูรณาการสำหรับการบันทึกข้อมูลอัตโนมัติการควบคุมระยะไกลเบราว์เซอร์และคุณสมบัติที่ใช้งานง่ายอื่นๆอีกมากมาย Sonotrodes และเซลล์ไหล (ชิ้นส่วนซึ่งอยู่ในการติดต่อกับสื่อ) สามารถทำความสะอาดได้ง่าย Ultrasonicators ทั้งหมดของเราถูกสร้างขึ้นสำหรับการดำเนินงาน24/7 จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาต่ำและง่ายและปลอดภัยในการดำเนินการ
จอแสดงผลสีแบบดิจิตอลช่วยให้สามารถควบคุม ultrasonicator ได้อย่างเหมาะกับผู้ใช้ ระบบของเรามีความสามารถในการส่งมอบจากต่ำถึงช่วงกว้างของคลื่นสูงมาก สำหรับการสกัดของโพลีฟีนและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆเช่นวานิล, เรามี sonotrodes ล้ำพิเศษ (ยังเป็นที่รู้จักกันเป็นเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหรือแตร) ที่เหมาะสำหรับการแยกที่เป็นเอกลักษณ์ของสารที่ใช้งานที่มีคุณภาพสูง ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ช่วยให้การดำเนินงาน24/7 ที่หนักและในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้อง
การควบคุมที่แม่นยำของพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกช่วยให้แน่ใจว่าการทำสำเนาและมาตรฐานกระบวนการ
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:
| ปริมาณชุด | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL / นาที | UP100H |
| 10 ถึง 2000ml | 20 ถึง 400ml / นาที | Uf200 ःที, UP400St |
| 00.1 เพื่อ 20L | 00.2 เพื่อ 4L / นาที | UIP2000hdT |
| 10 100L | 2 ถึง 10L / นาที | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 100L / นาที | UIP16000 |
| N.A. | ที่มีขนาดใหญ่ | กลุ่มของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
หน่วยประมวลผลล้ำพลังงานสูงจากห้องปฏิบัติการไปยังนักบินและอุตสาหกรรมขนาด
วรรณคดี / อ้างอิง
- Velez Suaza, Catalina (2016): การเพิ่มประสิทธิภาพของวิธีการวิเคราะห์โดยใช้โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูงสําหรับการกําหนดลักษณะของสารสกัดวานิลลาธรรมชาติ วิทยานิพนธ์, Universitaria Lasallista, 2016.
- (๒๐๐๙): การสกัดของวานิลจากวานิลลาฝัก: การศึกษาเปรียบเทียบของการสกัดแบบธรรมดาและอัลตราซาวนด์ช่วยในการสกัด วารสารวิศวกรรมอาหาร๙๓, ๒๐๐๙: 421 – 426.
- Rasoamandrary N. et al. (๒๐๑๓): การสกัดที่ดีขึ้นของวานิล 4-Hydroxy-3-methoxybenzaldehyde จากเมล็ดวานิลลาหายโดยใช้การสกัดอัลตราซาวนด์ช่วย: การเปรียบเทียบของอัลตราซาวนด์ช่วยและการสกัดน้ำร้อน
- K. Shikha Ojha, Ramón Aznar, Colm O'Donnell, Brijesh K. Tiwari (2020): เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์สําหรับการสกัดโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากแหล่งพืชสัตว์และทะเล แนวโน้ม TrAC ในเคมีวิเคราะห์, เล่ม 122, 2020.
ข้อเท็จจริงที่รู้
หลักการทำงานของการสกัดอัลตราโซนิก
การประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงกับผลกลางของเหลวในการเกิดโพรงอากาศ ปรากฏการณ์ของการเกิดโพรงอากาศที่นำไปสู่อุณหภูมิที่รุนแรง, แรงดัน, ความร้อน/เย็นอัตรา, differentials แรงดันและแรงเฉือนสูงในสื่อ. เมื่อเกิดโพรงอากาศ implode บนพื้นผิวของของแข็ง (เช่นอนุภาค, เซลล์พืช, เนื้อเยื่อฯลฯ), ไมโครเจ็ตส์และการปะทะกันของ interparticlular สร้างผลกระทบเช่นพื้นผิวปอกเปลือกการกัดเซาะและการสลายอนุภาค นอกจากนี้ระเบิดของการเกิดโพรงอากาศในสื่อของเหลวสร้างแมโคความปั่นป่วนและไมโครผสม
รูปที่ 1: การสร้างฟองอากาศที่มีเสถียรภาพและเป็นครั้งคราว
(ก) การกระจัด, (ข) การเกิดโพรงอากาศแบบคงที่ (ค) การเกิดโพรงอากาศ (d) ความดัน
[ดัดแปลงจาก Santos et al. ๒๐๐๙]
อัลตราโซนิกกำจัดของวัสดุพืชชิ้นส่วนเมทริกซ์ของเซลล์พืชและช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นของเดียวกัน Chemat et al (๒๐๑๕) สรุปว่าการสกัดล้ำของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืชเป็นผลมาจากการแตกต่างกันอิสระหรือกลไกรวมรวมทั้งการกระจายตัว, การกัดเซาะ, การเกิดพิลาติน, การตรวจจับ, และการ sonoporation. ผลกระทบเหล่านี้รบกวนผนังเซลล์, ปรับปรุงการถ่ายโอนมวลโดยการผลักดันตัวทำละลายลงในเซลล์และดูด phyto สารประกอบโหลดตัวทำละลายออก, และให้แน่ใจว่าการเคลื่อนไหวของเหลวโดยไมโครผสม.
สกัดอัลตราโซนิกในเซลล์พืช: ส่วนกล้องจุลทรรศน์ขวาง (TS) แสดงให้เห็นถึงกลไกของการกระทำในระหว่างการสกัดล้ำจากเซลล์ (ขยาย 2000x) [ทรัพยากร: Vilkhu et al. ๒๐๑๑]
สกัดอัลตราโซนิกมีการแยกอย่างรวดเร็วของสาร-การดำเนินการวิธีการสกัดแบบเดิมในเวลากระบวนการที่สั้นกว่าอัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นและที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า ในฐานะที่เป็นการรักษาเชิงกลที่ไม่รุนแรงการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยหลีกเลี่ยงการย่อยสลายความร้อนของส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพและความเก่งในการเปรียบเทียบกับเทคนิคอื่นๆเช่นการสกัดตัวทำละลายทั่วไป ต้มกลั่น, หรือ วิธีการสกัดแบบ การสกัดซึ่งเป็นที่รู้จักกันในการทำลายโมเลกุลที่ไวต่อความร้อน เนื่องจากข้อดีเหล่านี้, การสกัดล้ำเป็นเทคนิคที่ต้องการสำหรับการเปิดตัวของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีอุณหภูมิที่สำคัญจากพืช
วานิล
วานิลลาเป็นรสชาติที่มีคุณค่า, ซึ่งสามารถสกัดจากกล้วยไม้ของสกุลวานิลลา, ส่วนใหญ่มาจากสายพันธุ์เม็กซิกัน, วานิลลาแบนออก (V. planifolia). สารประกอบรสเป็นเอกลักษณ์ของกล้วยไม้วานิลลาที่พบในผลไม้ของมันซึ่งผลจากการผสมเกสรดอกไม้ ฝักเมล็ดเหล่านี้จะประมาณ 1/3 x 6 นิ้ว, มีสีน้ําตาลแดงเป็นสีดําเมื่อสุก. ภายในของฝักเหล่านี้เป็นของเหลวมันเต็มไปด้วยเมล็ดเล็ก ๆ ทั้งฝักและเมล็ดที่ใช้สําหรับการผลิตวานิลลิน
แม้ว่าวานิลเป็นสารรสชาติหลักในโรงงานวานิลลา, สารสกัดจากวานิลลาบริสุทธิ์ประกอบด้วยหลายร้อยสารประกอบรสชาติเพิ่มเติม, ซึ่งมีส่วนร่วมในการที่ซับซ้อน, รสชาติลึก.
สาระสำคัญวานิลลาเกิดขึ้นในสองรูปแบบคือสาระสำคัญวานิลที่แท้จริงจาก seedpod วานิลลาและการสังเคราะห์วานิล สารสกัดจาก seedpod จริงเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของหลายร้อยสารประกอบที่แตกต่างกัน สารเคมีวานิล – 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde – เป็นส่วนสำคัญของรสชาติและกลิ่นหอมของวานิลลาจริงและเป็นองค์ประกอบของรสชาติหลักของเมล็ดวานิลลาหาย นอกเหนือจากวานิล, อาจสารประกอบทางเคมีอื่นๆเช่น acetaldehyde, กรดอะซิติก, furfural, กรด hexanoic, 4-hydroxybenzaldehyde, eugenol, เมธิล cinnamate, และกรดโซนิมีส่วนร่วมกับกลิ่นหอมที่ซับซ้อนของวานิลลา.
สายพันธุ์วานิลลา
วานิลลาบูร์บงหรือบูร์บง-มาดากัสการ์มีผลิตจากพืช. planifolia, ซึ่งเติบโตบนเกาะมหาสมุทรอินเดียเช่นมาดากัสการ์, คอโมโรส, และเรอูนียง, เดิมชื่อว่า. คำว่า “บูร์บองวานิลลา” อธิบายยังมีกลิ่นวานิลลาที่โดดเด่นที่ได้จาก v. planifolia
วานิลลาเม็กซิกัน, สกัดจากพื้นเมือง V. planifolia, ผลิตในปริมาณที่ต่ำกว่ามาก. วานิลลาเม็กซิกันเป็นที่รู้จักและตลาดเป็นวานิลลาจากที่ดินของต้นกำเนิด, เนื่องจากพืช. planifolia เป็นพื้นเมืองของเมริกาอเมริกา.
วานิลลา tahitian มาจากฝรั่งเศสที่ผลิตจากโรงงานวี. การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์นี้อาจจะเป็นพันธุ์จากไฮบริดของ v. planifolia และ V.
วนิลาวานิลลาตะวันตกทำจาก v. pompona, ซึ่งปลูกในแคริบเบียนและภาคกลางและอเมริกาใต้.