ultrasonik olarak kafein ve kahve diğer aktif bileşiklerin çıkarılması için etkili bir yöntemdir. Güçlü ultrason getiri üst düzeye çıkartılması ve işlem süresini kısaltmak iken ekstraksiyon işlemine yardımcı.

Güç Ultrasonu ile Kafein Ekstraksiyonunu İyileştirin

Kahvenin tadı ve kafeinin etkileri, yüzyıllardır dünya çapında milyonlarca kişi tarafından paylaşılan bir tutkudur. Kahve meraklıları ve bilim adamları, kahve çekirdeklerinden kafein, biyoaktif bileşikler ve aromaların ekstraksiyonunu arttırmanın yollarını ararken, süreçte devrim yaratmak için yenilikçi teknikler ortaya çıkmıştır. Ultrasonun gücünden yararlanan böyle bir yöntem, kafein ekstraksiyon verimliliğini artırmak için umut verici bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Hielscher sonikatörleri, daha yüksek kafein verimi elde etmeyi ve kahve içeceklerinde, gıda katkı maddelerinde ve özlerde yeni lezzet ve aroma boyutlarının kilidini açmayı sağlar.

Sonication kullanarak Kahve Çekirdeği Ekstraksiyonunun Avantajları

Yüksek verimlilik ve üstün kahve özü kalitesi, Hielscher prob tipi sonikatörlerin kullanımını kahve çekirdeklerinden kafein ve kahve bileşiklerinin ekstraksiyonu için en iyi yöntem haline getiren sadece iki kriterdir. Aşağıda listelenen ultrasonik kahve ekstraksiyonunun en önemli faydaları şunlardır:

• verimlilik: Prob tipi sonikatörler, katı malzemelere etkili bir şekilde nüfuz edebilen yoğun ultrasonik dalgalar üretir. Bu, kahve çekirdeği yapısını parçalamaya yardımcı olur ve kafeinin çıkarılmasını kolaylaştırır.
• Hassas Kontrol: Prob tipi sonikatörler, ultrasonik enerjinin ve maruz kalma süresinin hassas kontrolünü sağlar. Bu kontrol, kahve ekstraktında istenmeyen tatlara ve acılığa yol açabilecek aşırı ekstraksiyonu önlemek için gereklidir.
• Hız: Sonication hızlı bir süreçtir ve prob tipi sonikatörler, geleneksel yöntemlere kıyasla ekstraksiyon süresini önemli ölçüde azaltabilir ve süreci daha verimli hale getirebilir.
• Düzgünlüğü: Ultrasonik dalgalar, kahve çekirdeği malzemesi boyunca kafeinin eşit şekilde ekstrakte edilmesini sağlayarak daha düzgün ekstraksiyon sağlayabilir.
• Azaltılmış Solvent Kullanımı: Ultrasonik ekstraksiyon genellikle geleneksel yöntemlere kıyasla daha az çözücü gerektirir. Bu çevre dostu ve uygun maliyetli olabilir.
• Lezzet bileşiklerinin korunması: Prob tipi sonikasyon, diğer lezzet bileşiklerini büyük ölçüde bozulmadan bırakırken kafeini seçici olarak çıkarmak için optimize edilebilir. Bu, kahve ekstraktının kalitesini ve tadını korumak için önemlidir.
• Ölçeklenebilirlik: Hielscher Ultrasonica ile, ultrasonik ekstraksiyon işlemleri endüstriyel uygulamalar için doğrusal olarak ölçeklendirilebilir. Bu, fizibilite ve süreç optimizasyonunun laboratuvar ölçeğinde olabileceği ve daha sonra risksiz olabileceği ve üretim hacmine kolayca ölçeklendirilebileceği anlamına gelir.

Kahve Bileşiklerin Ultrasonik Ekstraksiyon

Ultrason destekli ekstraksiyon bitki malzemesi [Dong ve ark biyoaktif maddelerin izole edilmesi için kullanılan yaygın bir yöntemdir. 2010]. kahve çekirdekleri ile ilgili olarak, kafein ve antioksidan fenolik bileşikler nedeniyle ilaç ve gıda endüstrisinde kendi çapında uygulamalara çıkarılması için en değerli bileşikler olabilir. Ama aynı zamanda flavonoidler, klorojenik asit ve protokatekuik asit katkı maddesi olarak kullanılan ekstrelerdir.
Çözücülerdeki sıvı-sıvı ekstraksiyonu gibi geleneksel ekstraksiyon yöntemlerini kullanarak, genellikle ekstraksiyon verimi, artan ekstraksiyon sıcaklıkları ile artar. Bu, sıcaklığın, fenolik bileşiklerin stabilitesini etkilediği için çoğu zaman zarar ve kalite kaybına neden olur.
Ultrason destekli katı-sıvı ekstraksiyonu, etkili ve zaman kazandıran bir ekstraksiyon yöntemi olarak gösterilmiştir. Son derece güçlü ultrasonik kuvvetler, ekstraksiyon için gerekli enerjiyi sağlar, böylece daha az veya hatta hiç çözücüye ihtiyaç duyulmaz. Sonikasyonlu parti veya akış hücresi reaktörü verimli bir şekilde soğutulabildiği (veya gerekirse ısıtılabildiği) için sıcaklık iyi kontrol edilebilir.
Ultrasonun yoğun ekstraksiyon kuvvetleri nedeniyle, zaten tüketilen kahve zemini (kahve atığı) hala özütlenebilir bileşikler açısından zengin bir hammaddedir. Kahve atık malzemesi büyük miktarda ucuz ve kullanılabilir olduğundan, kalan aktif bileşiklerin ekstraksiyonu için ideal bir hammaddedir. Kafein ve kahve atıkları içindeki diğer bileşenlerin içeriği, kullanılmamış kahve tozununkinden daha düşük olmasına rağmen, hala büyük miktarlarda kalır ve çıkarılabilir. Bu bileşikleri kahve zeminden serbest bırakmak için, işlem parametreleri üzerindeki tam etki özellikle önemlidir. Yüksek güçlü ultrason, kısa bir işlem süresi içinde yüksek miktarda aktif bileşik elde edebilir.

Ekstraksiyon için Yüksek Güçlü Ultrason

ultrason destekli ekstraksiyon prosedürü daha kolay anlaşılmasını sağlamak için, sıvılarda ultrason etkisi açıklanmalıdır.
Ultrason – Sıvılarda kişiye – yerel olarak çok aşırı etkilere neden olur. Sıvıları yüksek yoğunluklarda sonikleştirirken, sıvı ortama yayılan ses dalgaları, frekansa bağlı olarak oranlarla, alternatif yüksek basınç (sıkıştırma) ve düşük basınç (nadirlik) döngülerine neden olur. Düşük basınç döngüsü sırasında, yüksek yoğunluklu ultrasonik dalgalar sıvıda küçük vakum kabarcıkları veya boşluklar oluşturur. Kabarcıklar artık enerjiyi ememeyecekleri bir hacme ulaştığında, yüksek basınç döngüsü sırasında şiddetli bir şekilde çökerler. Bu fenomene akustik kavitasyon denir. Patlama sırasında yerel olarak çok yüksek sıcaklıklara (yaklaşık 5.000K) ve basınçlara (yaklaşık 2.000atm) ulaşılır. Kavitasyon kabarcığının patlaması ayrıca 280m / s hıza kadar sıvı jetleri ile sonuçlanır. [Suslick 1998] Bu aşırı kuvvetlerle sonoliz meydana gelir, hücre duvarları bozulur ve hücre içi materyal çıkarılır.
Ultrasonik destekli ekstraksiyon, geleneksel ekstraksiyon teknikleri ile karşılaştırıldığında ucuz, basit ve etkili bir alternatiftir. Katı-sıvı ekstraksiyonunda ultrasonun ana avantajları ekstraksiyon verimi ve daha hızlı kinetik artışı içerir. Ultrasonik ekstraksiyon, sıvı solventler kullanarak bitki materyallerinin ekstraksiyonu için sıkça kullanılan bir tekniktir ve geleneksel yöntemlerle kıyaslandığında hızlı ve daha tam bir ekstraksiyon prosesi için kanıtlanmıştır çünkü katı ve sıvı faz arasındaki yüzey alanı hücre bozulmasına bağlı olarak daha büyüktür. ve parçacık dispersiyonu.
Sonikasyon kullanımı ile de çalışma sıcaklığı azaltılabilir ve sıcaklığa duyarlı bileşenlerin çıkarılmasına izin verilir. Mikrodalga destekli ekstraksiyon gibi diğer yeni ekstraksiyon teknikleriyle karşılaştırıldığında, ultrason cihazı daha ucuzdur ve kullanımı daha kolaydır. Ayrıca, ultrasonik destekli ekstraksiyon, çok çeşitli doğal bileşiklerin çıkarılması için Soxhlet ekstraksiyonu gibi herhangi bir çözücü ile kullanılabilir. [Wang ve ark. 2006]
genlik, zaman, sıcaklık, basınç, ve viskozite: ultrasonik önemli bir avantajı, çok önemli bir işlem parametrelerine etkisidir. Bu şekilde, ekstraksiyon işlemi özler yapısı hasar olmamasını sağlamak için optimize edilebilir.

Kafein Ekstraksiyonu Sonication ile Geliştirildi

Kafein en yaygın tüketilen uyarıcı iddia edilebilir. kafein sadece kahve demlenmiş içme tarafından tüketilen değil gibi, kafein özü katkı maddesi olarak kafein ile diğer ürünü tedavisinde sanayide kullanılmaktadır. Bu sayede, kuvvetli kahve oluşturmak için ya da alkolsüz içecekler (örneğin, kola), enerji içecekleri ya da diğer gıda (ör çikolata) formüle edilmesi mümkün hale gelir.
Ancak kafein sadece gıda üretiminde katkı maddesi olarak kullanılmaz, aynı zamanda ilaçlarda da önemli bir aktif bileşiktir. Kafein ekstraktının yaygın bir uygulaması, örneğin baş ağrısı ve migren için ilaçlarda veya ağrı kesicilerde yapılan karışımdır.
Kahvedeki ana alkaloid olan kafeini çıkarmak için ultrasonikasyon uygun bir yöntemdir. Wang ve meslektaşları, ultrasonikasyon kullanılırsa, doymuş bir duruma ulaşmak için sadece kısa bir ekstraksiyon süresinin gerekli olduğunu bulmuşlardır. Bu, ultrasonun kafein kazanmak için çok verimli ve zaman kazandıran bir teknik olduğu anlamına gelir. [Wang ve ark. 2011]

Aromatik Moleküller ve Lezzet Bileşikleri

Uçucu kahve bileşikler kavrulmuş kahve çekirdeği en değerli fraksiyonu ve kahve eşsiz lezzet ve koku vermektedir. çözünür kahvenin kalitesi büyük ölçüde kahve tozu için aroma absorbe kahve yağların eklenmesi ile geliştirilebilir.
Bir karşılaştırma çalışması, çilek fenolik bileşiklerin ekstraksiyon examinating, ultrasonik ekstraksiyon katı-sıvı, kritik altı su ve mikrodalga destekli yöntemi de dahil olmak üzere, diğer ekstre etme yöntemleri ile karşılaştırıldığında çok daha hızlı bir ekstraksiyon işlemi fenolik daha az bozulmasına neden olur ve olduğunu göstermiştir. [Herrera ve diğ. 2005]
Wang ve meslektaşlarının çalışması, düşük frekanslı, yüksek güçlü ultrasonun kahve aromalarının ekstraksiyonu için daha verimli olduğunu göstermektedir. Özellikle 4-Tridecanone ve 2-Methoxy-3-Methylpyrazine için, ultrasonik ekstraksiyonu çok yüksek ekstraksiyon verimi elde eden daha kolay ve verimli bir teknik buldular. Ayrıca, kahve aroması bileşenleri yüksek sıcaklıklarda çok uçucu olduğu için sıcaklığın kontrol edilmesi gerektiği gösterilmiştir. Nispeten kısa süreli ultrasonik ışınlama altında 35 ~ 65 ° C arasındaki sıcaklık aralığında iyi ekstraksiyon sonuçları elde ettiler. [Wang ve ark. 2011]

Çay Ekstraksiyonu Sonication ile Geliştirildi

Ultrasonik destekli ekstraksiyonu ile elde edilen sonuçlar, çay bileşiklerinin (örneğin, yeşil çay yaprakları) çıkarılması için uygundur. Xia ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışma. Geleneksel ekstraksiyonu ile elde edilenlere göre daha ultrasonik muamele edilen çay infüzyon çay polifenolleri, bir amino asit ve kafein önemli ölçüde daha yüksek içerik ortaya koymuşlardır. Bu çıktı, bir Organoleptik değerlendirme esnasında geliştirilmiş sonuçlar elde edilir: ultrasonik destekli tipi çay infüzyon duyusal kalite geleneksel ekstraksiyon çay infüzyon daha iyi idi. [Xia ve diğ. 2005]

Sonuç: Ultrason ile Yüksek Verimli Kafein Ekstraksiyonu

Ultrasonik destekli ekstraksiyon, aktif bileşiklerin kahveden çıkarılması için verimli, zaman kazandıran ve kontrol edilebilir bir yöntemdir. En ilginç ve değerli bileşikler kafein ve fenolik diterpenler (cafestol, kahweol) ve askorbik asitler gibi antioksidanlardır. Ultrason destekli ekstraksiyonun temel avantajları, yüksek verimlerde mükemmel kalitede ekstrakttır. Ultrasonik ekstraksiyonun bu faydaları, ultrasonik ekstraksiyon parametrelerinin optimizasyonu ve hassas kontrolü ile elde edilir.

Kafein Ekstraksiyonu için Yüksek Performanslı Sonikatörler

Herhangi bir işleme ölçeğinde kafein ekstraksiyonu söz konusu olduğunda, Hielscher Sonicators yenilik ve verimliliğin zirvesi olarak duruyor. İster küçük ölçekli bir zanaatkar üretici olun, ister büyük ölçekli bir endüstriyel üretim tesisi olun, Hielscher sonikatörleri, kafeinin saf özünü kaynak malzemenizden çıkarmak için hassas ve güçlü bir çözüm sunar.

• Hassasiyet ve Tutarlılık: Hielscher prob tipi sonikatörler, ekstraksiyon işlemi üzerinde hassas kontrol sağlamak için tasarlanmıştır. En son teknolojileri, partiden partiye tutarlı sonuçlar sağlayarak kafein ekstraktınızın kalitesini ve gücünü korumanıza olanak tanır.
• Ölçeklenebilirlik: Hielscher, çeşitli işleme ölçekleri için uygun bir dizi sonikatör sunmaktadır. Araştırma ve geliştirme için kompakt tezgah üstü modellerden yüksek hacimleri işleyebilen sağlam endüstriyel sistemlere kadar, Hielscher üretim gereksinimlerinizi karşılamak için gereken esnekliği sağlar.
• verimlilik: Hielscher sonikatörleri ile, geleneksel yöntemlere kıyasla ekstraksiyon sürelerini önemli ölçüde azaltabilirsiniz. Bu makineler tarafından üretilen ultrasonik dalgalar, hücre duvarlarını hızla parçalayan ve kafein moleküllerini serbest bırakan yoğun kavitasyon kuvvetleri oluşturur, bu da daha kısa işlem döngülerine neden olur.
• Çok yönlü -lük: Hielscher sonikatörleri sadece kafein ekstraksiyonu ile sınırlı değildir. Sonikatörlerimiz gıda, ilaç ve kozmetik endüstrilerinde çok çeşitli uygulamalara uyarlanabilir. Kahve çekirdeklerinden, çay yapraklarından veya diğer botanik kaynaklardan kafein çıkarıyor olsanız da, Hielscher sonicators ihtiyaçlarınıza uygun çok yönlülük sunar.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve state-of-the-son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliğine sahip yüksek performanslı ultrasonicator'lara özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumlu ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılamak.

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: