Ultrasonik ile Tarçın Turbo Ekstraksiyonu

Geleneksel tarçın ekstraksiyonu zaman alıcıdır ve nispeten verimsizdir. Ultrasonik ekstraksiyon, ekstraksiyon süresini birkaç saate indiren ve aynı zamanda tarçın esansiyel yağ verimini artıran basit, ancak oldukça verimli bir işlem yoğunlaştırma tekniğidir.

Ultrasonik ile Geliştirilmiş Tarçın Ekstraksiyonu

Tarçın esansiyel yağının geleneksel ekstraksiyonu, tarçın kabuğu ve yapraklarının buharla damıtılmasıyla elde edilir. Geleneksel buhar damıtma çok yavaş ve zaman alıcıdır. Hedeflenen tarçın yağı verimi ne kadar yüksek olursa, buhar damıtma o kadar uzun olur, bu da bir su ısıtıcısı tarçın yaprağının buharla damıtılmasının 12 saate kadar sürebileceği, tarçın kabuğunun buharla damıtılmasının ise 24 saatten fazla sürebileceği anlamına gelir. Ultrasonik ekstraksiyon, tarçın kabuğunun hücre yapılarını kırar ve tarçın yağının hızlı ve tamamen salınması için yukarı çıkar. Ultrasonik ekstraksiyon, buhar damıtma işlemini önemli ölçüde hızlandırır, tarçın esansiyel yağının verimini arttırırken işlem süresini tam bir günden birkaç saate kısaltır.
Ultrasonik ekstraksiyon, sinnamaldehit, linalool, öjenol ve sinnamik asit dahil olmak üzere aromatik tarçın bileşiklerinin tüm spektrumunu serbest bırakır. Yüksek kaliteli esansiyel yağ bileşiklerinin tam spektrumlu bir ekstraktını vermek, ultrasonik olarak ekstrakte edilen tarçın yağlarının üstün kalitesinin nedenidir. Özellikle ana organik bileşik olan sinnamaldehit, tarçına kendine özgü lezzetini ve kokusunu verir. Sonikasyon termal olmayan bir işlem olduğundan, uçucu yağ bileşiklerinin termal bozulma önlenir. Bu nedenle, ultrasonik ekstraksiyon, en yüksek kalite standartlarını karşılayan aroma yoğun uçucu yağlar üretir.
Ultrasonik ekstraksiyon tarçın kabuğu ve yapraklarına uygulanabilir. Tarçın yaprağı yağı, kabuk yağı ile karşılaştırıldığında daha güçlü bir kokuya sahiptir. Tarçın yaprakları yüksek miktarda öjenol içerir.

Ultrasonik Ekstraksiyon Neden Buhar Damıtma Üstündür?

Buhar damıtma yoluyla tarçından uçucu yağlar üretmek için, uçucu yağların önce bitki matrisinden (yani tarçın yaprakları veya kabuğundaki bitki hücreleri) salınması gerekir. Buhar damıtmada, tarçın bitkisi materyali su ısıtıcılarında 24 saate kadar kaynatılır. Tek başına ısı, hücre yapılarını parçalamada ve hapsolmuş uçucu yağları serbest bırakmada nispeten verimsizdir. Genel olarak, kaynatma, sıkışan uçucu yağları tamamen serbest bırakmaz ve ekstrakte edilmedikleri için daha büyük miktarlarda artık yağ israf edilir. Isı ekstraksiyon işleminden sonra buhar damıtma işlemi gerçekleşecektir. Bu nedenle, birbirine karışmayan iki sıvının (yani uçucu yağ ve su) bir karışımı kaynatılır. Karışım, birleşik buhar basıncı 760 mm Hg'ye eşit olduğunda kaynamaya başlar. Bu nedenle, bir su ve uçucu yağ karışımının kaynama noktası, her iki bileşenin ayrı ayrı kaynama noktasından daha düşük olacaktır. Geleneksel hidrodamıtmanın büyük dezavantajları vardır: Uzun kaynatma ve buharlama işlemi çok zaman ve enerji alıcıdır.
Ultrasonik ekstraksiyon akustik kavitasyon ile çalışır. Akustik kavitasyon, güç ultrason dalgaları bir sıvıya (örneğin, bir çözücü veya su içinde botanik malzemeden oluşan bir süspansiyon) çift olduğunda meydana gelir. Ultrasonik dalgalar sıvının içinden geçer ve alternatif yüksek basınç / düşük basınç döngülerine neden olur. Düşük basınç döngüleri sırasında, birkaç basınç döngüsü boyunca büyüyen küçük vakum kabarcıkları (kavitasyon kabarcıkları olarak adlandırılır) oluşturulur. Belirli bir boyutta, kabarcıklar daha fazla enerji ememediğinde, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde patlarlar. Kabarcık patlaması, mikro türbülanslar ve 100 m/s'ye kadar hızlara sahip sıvı akışları dahil olmak üzere yoğun kavitasyon kuvvetleri ile karakterize edilir. Bu kavitasyonel kesme etkileri, sonomekanik etkiler olarak da bilinir. Biyoaktif moleküllerin ultrasonik ekstraksiyonu esas olarak sonomekanik etkilerden kaynaklanır: ajitasyon ve türbülanslar hücreleri bozar ve kütle transferini teşvik eder. Bu, uçucu yağlar, polifenoller, terpenler ve kanabinoidler gibi biyoaktif moleküllerin bitki hücre matrisinden çözücüye salındığı anlamına gelir.
Ultrasonik ekstraksiyonun geleneksel kaynatma ve buhar damıtma yöntemine göre avantajı, uçucu yağların ve diğer organik bileşiklerin önemli ölçüde daha kısa sürede nispeten daha yüksek ekstraksiyonudur. Daha yüksek ekstraksiyon verimi, ham madde israfını önler ve ekstraksiyonu daha karlı hale getirir. Ultrasonik ekstraksiyon ile elde edilen zaman ve enerji tasarrufu önemlidir. Termal olmayan bir yöntem olarak, ultrasonik ekstraksiyon, ısıya duyarlı bileşiklerin ısıya bağlı bozulmasını önler.
Ilıman sıcaklıklar ve kısa işlem süresi, ultrasonik ekstraksiyonun önemli avantajlarıdır, çünkü doğal ekstraktların termal ayrışması önlenir. Bu, ultrasonik ekstraksiyonu son derece verimli hale getirir ve bu nedenle, sonikasyon üstün kalitede uçucu yağlar verir.

Ultrasonik Tarçın Ekstraksiyonu Vaka Çalışmaları

Araştırma ve endüstri, tarçın yaprakları ve kabuğu da dahil olmak üzere birçok botanikten yüksek kaliteli uçucu yağların üretimi için ultrasonik ekstraksiyonu benimsemiştir.

Tarçının Ultrasonik Hidrodamıtılması

Chen ve ark. (2020) ultrasonik olarak teşvik edilen hidrodamıtmayı araştırdı ve sonikasyonun damıtma sürecini önemli ölçüde iyileştirdiği sonucuna vardı. Ultrasonik buhar damıtma, büyük ölçüde azaltılmış ekstraksiyon süresi içinde daha yüksek tarçın yağı verimi sağladı. GC-MS analizini kullanarak, ultrasonik destekli hidrodamıtmanın, geleneksel hidrodamıtmaya kıyasla yüksek miktarda ana bileşik trans-sinnamaldehit içeren daha değerli esansiyel yağ sağladığını gösterdiler. Taramalı elektron mikrografı (SEM), tarçın yağı ekstraksiyonu için sonikasyonun verimliliğini doğruladı. Ek olarak, elektrik tüketimi ve CO2 emisyonunun analizi, ultrasonik destekli hidrodamıtma işleminin daha ekonomik ve çevre dostu bir yaklaşım olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, Chen ve ark. ultrasonik destekli hidrodamıtmanın, tarçın esansiyel yağı ekstraksiyonu için tarçın yağlarının miktarını ve kalitesini artırabilen verimli ve yeşil bir teknoloji olduğunu özetlemektedir.

Derin Ötektik Çözücüler Kullanarak Ultrasonik Tarçın Ekstraksiyonu

Derin ötektik çözücüler kullanılarak yapılan ultrasonik ekstraksiyonun, tarçın kabuğundan yüksek miktarda trans-sinnamaldehit ve kumarin elde etmek için üstün bir teknik olduğu gösterilmiştir.
Optimum koşullar altında yöntem, organik çözücüler (� etanol) kullanılarak geleneksel yöntemlerden (reflü, Soxhlet ve Maserasyon) elde edilenlerden daha yüksek trans-sinnamaldehit ve kumarin içeriği vermiştir. Doğal derin ötektik çözücüler kullanılarak ultrasonik ekstraksiyon için en uygun koşulların% 40 su ilaveli kolin klorür-sitrik asit (ChCl-CA) ve trans-sinnamaldehit (9.24 ± 0.01 mg / g) ve kumarin (11.6 ± 0.11 mg / g) tarçın kabuğundan (C. burmannii Blume) ekstrakte etmek için 30 dakikalık bir ekstraksiyon süresi olduğu bulunmuştur. Tarçın kabuğundan elde edilen trans-sinnamaldehit ve kumarinin farmakolojik aktivitesini araştırmak için daha fazla araştırma yapılmalıdır. (bkz. Aryati ve ark. 2020)

Taramalı elektron mikroskobu 1000x büyütme kullanılarak tarçın kabuğunun yüzey görüntüsü; kurutulmuş toz (A); Maserasyon ekstraksiyonundan sonra (B); reflü ekstraksiyonundan sonra (C); Soxhlet ekstraksiyonundan sonra (d); NADES-UAE ChCl-CA (e) kullanılarak ekstraksiyondan sonra.
Aryati ve ark. 2020 tarafından yapılan çalışma ve resim

Yüksek Performanslı Ultrasonik Çıkarıcılar

Ultrasonik ekstraksiyon, yüksek kaliteli uçucu yağların üretimini kolaylaştıran ve hızlandıran güvenilir bir işleme teknolojisidir. Hielscher Ultrasonik portföyü, kompakt laboratuvar ultrasonicators endüstriyel ekstraksiyon sistemleri için tüm aralığı kapsar. Bu nedenle, Hielscher olarak size öngörülen işlem kapasiteniz için en uygun ultrasonicator'ı sunabiliriz. Uzun süreli deneyimli personelimiz, fizibilite testlerinden ve proses optimizasyonundan ultrasonik sisteminizin nihai üretim seviyesine kurulumuna kadar size yardımcı olacaktır.
Ultrasonik çıkarıcılarımızın küçük ayak izi ve kurulum seçeneklerindeki çok yönlülüğü, onları küçük alan işleme tesislerine bile sığdırır. Ultrasonik işlemciler dünya çapında gıda, ilaç ve besin takviyesi üretim tesislerinde kuruludur.

Hielscher Ultrasonics – Gelişmiş Ekstraksiyon Ekipmanları

Hielscher Ultrasonik ürün portföyü, küçükten büyüğe kadar yüksek performanslı ultrasonik çıkarıcıların tamamını kapsar. Ek aksesuarlar, ekstraksiyon işleminiz için en uygun ultrasonik cihaz konfigürasyonunun kolay montajını sağlar. Optimum ultrasonik kurulum, öngörülen kapasiteye, hacme, hammaddeye, toplu veya satır içi işleme ve zaman çizelgesine bağlıdır.

Toplu ve Satır İçi

Hielscher ultrasonicators toplu ve sürekli akış işleme için kullanılabilir. Ultrasonik toplu işleme, proses testi, optimizasyon ve küçük ila orta ölçekli üretim seviyesi için idealdir. Büyük miktarlarda botanik (örneğin tarçın yaprakları ve kabuğu) üreten bir ürün için, hat içi işleme daha avantajlı olabilir. Gruplama yalnızca çok basit bir kurulum gerektirse de, daha fazla zaman ve emek gerektirir. Sürekli bir hat içi ekstraksiyon işlemi, karmaşık kurulum gerektirir – bir pompa, hortumlar veya borular ve tanklardan oluşur -, ancak daha verimli, daha hızlıdır ve önemli ölçüde daha az işçilik gerektirir. Hielscher Ultrasonics, ekstraksiyon hacminiz ve işlem hedefleriniz için en uygun ekstraksiyon kurulumuna sahiptir.

Her Ürün Kapasitesi için Ultrasonik Aspiratörler

Hielscher Ultrasonik ürün yelpazesi, kompakt laboratuvar ultrasonicators'tan tezgah üstü ve pilot sistemlere kadar tam endüstriyel ultrasonik işlemcilere kadar ultrasonik işlemcilerin tam spektrumunu kapsar. Tam ürün yelpazesi, hammaddeniz, proses kapasiteniz ve üretim hedefleriniz için size en uygun ultrasonik çıkarıcıyı sunmamızı sağlar.
Ultrasonik tezgah üstü sistemler, fizibilite testleri ve proses optimizasyonu için idealdir. Yerleşik proses parametrelerine dayalı doğrusal ölçek büyütme, işleme kapasitelerini daha küçük partilerden tamamen ticari üretime yükseltmeyi çok kolaylaştırır. Ölçek büyütme, daha güçlü bir ultrasonik çıkarıcı ünitesi kurarak veya birkaç ultrasonicator'ı paralel olarak kümeleyerek yapılabilir. UIP16000 ile, Hielscher dünya çapında en güçlü ultrasonik çıkarıcıyı sunuyor.

Optimum sonuçlar için hassas bir şekilde kontrol edilebilir genlikler

Tüm Hielscher ultrasonicators hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve bu nedenle üretimde güvenilir iş atlarıdır. Genlik, uçucu yağların tarçından ultrasonik ekstraksiyonunun verimliliğini ve etkinliğini etkileyen önemli işlem parametrelerinden biridir.
Tüm Hielscher Ultrasonik’ İşlemciler, genliğin hassas bir şekilde ayarlanmasına izin verir. Sonotrodlar ve yükseltici kornalar, genliği daha da geniş bir aralıkta değiştirmeye izin veren aksesuarlardır. Hielscher'ın endüstriyel ultrasonik işlemcileri çok yüksek genlikler sağlayabilir ve zorlu uygulamalar için gerekli ultrasonik yoğunluğu sağlayabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir.
Hassas genlik ayarları ve ultrasonik işlem parametrelerinin akıllı yazılım aracılığıyla sürekli olarak izlenmesi, tarçın yapraklarınızı ve kabuğunuzu en etkili ultrasonik koşullarla tedavi etme imkanı verir. En iyi ekstraksiyon sonuçları için en uygun sonikasyon!
Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir. Bu, Hielscher'ın ultrasonik ekipmanını ekstraksiyon gereksinimlerinizi karşılayan güvenilir bir çalışma aracı yapar.

Kolay, Risksiz Test

Ultrasonik işlemler tamamen doğrusal ölçekli olabilir. Bu, bir laboratuvar veya tezgah üstü ultrasonicator kullanarak elde ettiğiniz her sonucun, tam olarak aynı işlem parametrelerini kullanarak tam olarak aynı çıktıya ölçeklendirilebileceği anlamına gelir. Bu, ultrasonication'ı risksiz fizibilite testi, süreç optimizasyonu ve daha sonra ticari üretime uygulama için ideal hale getirir. Sonikasyonun tarçın özü üretiminizi nasıl artırabileceğini öğrenmek için bizimle iletişime geçin.

En Yüksek Kalite – Almanya'da tasarlandı ve üretildi

Bir aile şirketi ve aile işletmesi olan Hielscher, ultrasonik işlemcileri için en yüksek kalite standartlarına öncelik vermektedir. Tüm ultrasonicators, Berlin, Almanya yakınlarındaki Teltow'daki merkezimizde tasarlanmış, üretilmiş ve kapsamlı bir şekilde test edilmiştir. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı ve güvenilirliği, üretiminizde bir iş atı haline getirir. Tam yük altında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma, Hielscher'ın yüksek performanslı mikserlerinin doğal bir özelliğidir.

Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir: