Ultrasonik vanilya ekstraksiyon – Termal olmayan bir yöntem
- Vanilya özü etanol ve su çözeltisi içinde vanilya bakla çıkarılan bir lezzet çözeltisi.
- Aroma, lezzet ve koku bileşeni olarak yüksek kaliteli Vanilin üretmek için, çürümeyi önlemek için etkili, ancak hafif bir ekstraksiyon tekniği gereklidir.
- Ultrasonik ekstraksiyon, çok kısa bir ekstraksiyon süresi içinde Vanilin yüksek verim verir hafif bir mekanik ekstraksiyon yöntemidir.
Yüksek kalitede Vanilin özler için yüksek performanslı ultrason
Safran sonrası en pahalı ikinci baharat olarak, vanilya üretimi değerli uçucu yağların bozulmasını engelleyen verimli bir ekstraksiyon yöntemi gerektirir. Ultrasonik ekstraksiyon iyi bilinen ve hafif, non-termal olarak kurulan, henüz son derece verimli bir yöntem bitki malzemesinin biyoaktif bileşikler serbest bırakmak için. Ultrasonik ekstraksiyon tamamen mekanik bir tedavi olan akustik kavitasyon, fenomen dayanmaktadır. Bu sonication gibi lezzet bileşikleri ve esansiyel yağlar gibi hassas biyoaktif bileşiklerin yalıtım için tercih edilen yöntemi yapar, örneğin Vanilin, polifenoller, ya da bitkisel antioksidanlar.
Ultrasonik vanilya ekstraksiyon avantajları
- Üstün verim
- Yüksek hızlı ekstraksiyon – dakikalar içinde
- Yüksek kaliteli özü – termal olmayan, hafif
- Yeşil çözücüler (örn. su/etanol)
- Uygun Maliyetli
- Kolay ve güvenli çalışma
- Düşük yatırım ve operasyonel maliyetler
- 24/7 ağır görev altında çalışma
- Yeşil, çevre dostu Yöntem
Ultrasonik vanilya ekstraksiyon – Toplu Iş veya sürekli akış modunda
Toplu iş: Ultrasonik ekstraksiyon süreçleri basit toplu işlem veya satır içi tedavi olarak çalıştırılabilir, orta sürekli bir ultrasonik akış reaktörü aracılığıyla beslenen nerede.
Toplu işlem, ekstraksiyon lot tarafından yapılan çok kolay bir işlemdir. Hielscher Ultrasonics küçük büyük gruplar için ultrasonik işlemciler, yani 1L 120L için sunar.
5 ila 10L arasında toplu işlem yapmak için, UP400St (400W, aşağıdaki video) sonotrode S24d22L2D ile.
Yaklaşık 120L toplu işleme için, biz tavsiye UIP2000hdT (2kW, pic. üstte sağ sütun) sonotrode RS4d40L4 ile.
Sonicator UIP2000hdT 120L'lik bir partide botanik ekstraksiyon için
Ultrasonicator UP400St ile botanik ultrasonik çıkarma
Yaklaşık 8L/dak hacmi için, Uıp4000hdt (4kW, pic. Right) sonotrode RS4d40L3 ve basınca dayanıklı akış hücresi FC130L4-3G0 ile
Ultrasonik vanilya ekstraksiyon vaka çalışması
Jadhav ve al. (2009) ultrasonik destekli ekstraksiyon (BAE) ve Soxhlet ekstraksiyon karşılaştırıldığında. Araştırma ultrason ekstraksiyonu Soxhlet ekstraksiyon ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde Vanilin serbest yoğunlaştırır doğruladı. Soxhlet tedavisi 95 °C çalışma sıcaklığı gerekli, solvent: 66.67 ml/g solüt oranı ve 8hrs bir ekstraksiyon süresi serbest yaklaşık 180ppm VANİLLİN sonuçlandı. Ultrason destekli ekstraksiyon (BAE) aynı çözücü kullanarak yaklaşık 140ppm Vanilin serbest bırakmak için sadece 1hr gerekli: oda sıcaklığında solute oranı.
Rasoayandrary ve ark. (2013) bir 100W prob tipi ultrasonicator kullanarak Vanilin ekstraksiyon verimliliğini karşılaştırıldı (örn. UP100H), ultrasonik banyo ve sıcak su banyosu. Araştırmacılar Probe-tip ultrasonicator yüksek yoğunluklu ultrasonik nedeniyle güçlü bir ekstraksiyon aracı olduğunu sonucuna varıldı. Bu nedenle, prob tipi ultrasonicator daha kısa ekstraksiyon süresi ve daha az Solvent (i.e. etanol) tüketimi ayıklanan Vanilin benzer/veya daha yüksek verimleri vererek alternatif ekstraksiyon yöntemlerini aşmış.
Üç ekstraksiyon yöntemlerinin karşılaştırılması – Ultrasonik prob, ultrasonik banyo, sıcak su banyo ekstraksiyon – Vanilin ekstraksiyon 30 °C ortam sıcaklığında% 40 etanol (v/v) ve 1hr bir ekstraksiyon süresi kullanarak prob-sonication için en verimli olduğunu gösterdi. Su banyosu ekstraksiyon 15hrs için 56 °C ' de% 50 etanol (v/v) konsantrasyonu gerekli.
Uıp4000hdt – sürekli inline tedavi için 4kW ultrasonik çıkarıcı.
Yüksek performanslı ekstraksiyon için ultrasonik ekipman
Hielscher Ultrasonics yüksek performanslı ultrasonik işlemciler bitki bitkiler kaliteli özler üretimi için üretiminde uzmanlaşmıştır.
Hielscher 'ın geniş ürün portföyü, küçük, güçlü laboratuar ultrasonicators güçlü tezgah üstü ve tam endüstriyel sistemlere, verimli ekstraksiyon ve biyolojik aktif maddelerin yalıtım için yüksek yoğunluklu ultrason sağlayan aralıkları (örn. Quercetin, Kafein, Kürkümin, Terpenler vb.). Tüm ultrasonik cihazlar 200W için 16, 000W dijital kontrol için renkli bir ekran, otomatik veri kaydı için tümleşik bir SD kart, tarayıcı uzaktan kumandası ve daha birçok kullanıcı dostu özellik sunar. Sonotrodes ve akış hücreleri (orta ile temas halinde olan parçalar) Otoklavlanmış olabilir ve temizlemek kolaydır. Tüm ultrasonicators 24/7 işlemi için inşa edilmiştir, düşük bakım gerektirir ve kolay ve güvenli çalışması için.
Dijital renkli ekran ultrasonicator Kullanıcı dostu bir kontrol sağlar. Sistemlerimiz düşük kadar çok yüksek amplitüte kadar teslim etmek yeteneğine sahiptir. Polifenoller ve Vanilin gibi diğer biyoaktif bileşiklerin çıkarılması için, yüksek kaliteli aktif maddelerin mantıklı yalıtımı için optimize edilmiş özel Ultrasonik sonotrodes (Ultrasonik prob veya boynuz olarak da bilinir) sunuyoruz. Hielscher ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır görev ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışma sağlar.
Ultrasonik proses parametrelerinin hassas kontrolü, yeniden üretilebilirlik ve proses standardizasyonu sağlar.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | Uıp4000hdt |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçekte yüksek güç ultrasonik işlemciler.
Edebiyat referansları
- Velez Suaza, Catalina (2016): Optimization of an analytical approach based on high-performance liquid chromatography for the characterization of a natural vanilla extract. Thesis, Universitaria Lasallista, 2016.
- Jadhav D. ve al. (2009): vanilya Kapsüller gelen Vanilin ekstraksiyon: konvansiyonel Soxhlet ve ultrason destekli ekstraksiyon bir karşılaştırma çalışması. Gıda Mühendisliği Dergisi 93, 2009:421 – 426.
- Rasoayandrary N. ve al. (2013): ultrason destekli ekstraksiyon kullanarak Vanilin 4-hidroksi-3-metoxybenzaldehit tedavi vanilya fasulye geliştirilmiş ekstraksiyon: ultrason destekli ve sıcak su banyo ekstraksiyon bir karşılaştırma.
- K. Shikha Ojha, Ramón Aznar, Colm O'Donnell, Brijesh K. Tiwari (2020): Bitki, hayvan ve deniz kaynaklarından biyolojik olarak aktif moleküllerin ekstraksiyonu için ultrason teknolojisi. Analitik Kimyada TrAC Eğilimleri, Cilt 122, 2020.
Bilinmesi Gereken Gerçekler
Ultrasonik ekstraksiyon çalışma prensibi
Kavitasyon bir sıvı orta sonuçlar yoğun ultrason dalgaları uygulaması. Kavitasyon fenomen orta aşırı sıcaklıklar, baskılar, Isıtma/Soğutma hızları, basınç farklılıkları ve yüksek kesme kuvvetleri yerel olarak yol açar. Kavitasyon kabarcıklar (parçacıklar, bitki hücreleri, dokular vb gibi), mikro-jetler ve interparticüler çarpışma yüzey soyma, erozyon ve parçacık arıza gibi efektler oluşturmak katılar yüzeyine çökmesi zaman. Ayrıca, sıvı medyada kavitasyon kabarcıklar patlama makro-turbulences ve mikro-karıştırma oluşturmak.
Şekil 1: istikrarlı ve geçici kavitasyon kabarcıklarının oluşturulması.
(a) deplasman, (b) geçici kavitasyon, (c) istikrarlı kavitasyon, (d) basınç
[Santos ve al. 2009 dan adapte]
Bitkisel malzemenin ultrasonik irraditation bitki hücrelerinin matris parçaları ve aynı hidrasyon geliştirir. Chemat ve al (2015) botaniklerden biyoaktif bileşiklerin Ultrasonik ekstraksiyon parçalanma, erozyon, kapillarite, detexturation ve sonoporation dahil olmak üzere farklı bağımsız veya kombine mekanizmalar sonucudur sonucuna varılır. Bu efektler hücre duvarı bozar, hücre içine solvent iterek kitle transfer geliştirmek ve Phyto-bileşik yüklenmiş solvent dışarı emme, ve mikro karıştırma ile sıvı hareketi sağlamak.
Bitki hücrelerinden Ultrasonik ekstraksiyon: mikroskobik enine bölüm (TS) hücrelerden Ultrasonik ekstraksiyon sırasında eylemlerin mekanizması gösterir (büyütme 2000x) [Kaynak: Vilkhu ve al. 2011]
Ultrasonik ekstraksiyon bileşiklerin çok hızlı yalıtım elde-kısa Proses süresi, daha yüksek verim ve düşük sıcaklıklarda konvansiyonel ekstraksiyon yöntemleri outperforming. Hafif bir mekanik tedavi olarak, ultrason destekli ekstraksiyon Biyoaktif bileşenlerin termal bozulması önler ve konvansiyonel solvent ekstraksiyon gibi diğer teknikler ile karşılaştırıldığında üstünlük, hidro, veya Soxhlet ısı duyarlı molekülleri imha bilinen ekstraksiyon. Bu avantajlar nedeniyle, Ultrasonik ekstraksiyon botaniklerden sıcaklık duyarlı biyoaktif bileşiklerin serbest bırakılması için tercih edilen bir tekniktir.
Vanilin
Vanilya, başta Meksika türleri olmak üzere, yassı sokan vanilya (V. planifolia) cinsi vanilyanın orkidelerinden elde edilebilen değerli bir lezzettir. Vanilya orkide eşsiz aromalı bileşikler çiçek tozlaşma sonuçları meyve, bulunur. Bu tohum bakla kabaca bir 1/3 x 6 inç, olgun olduğunda siyah renk kahverengimsi kırmızı ile. Bu kapsüllerin içinde küçük tohumlarla dolu yağlı bir sıvı var. Hem bakla hem de tohumlar vanilin üretimi için kullanılır.
Vanilin vanilya bitkinin birincil lezzet bileşiği olmasına rağmen, saf vanilya özü kompleks, derin lezzet katkıda birkaç yüz ek lezzet bileşikleri içerir.
Vanilya özü iki formda ortaya çıkar, yani Vanilla seedpod ve endüstriyel sentezlenmiş Vanilin gerçek Vanilin özü. Gerçek seedpod özü birkaç yüz farklı bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır. Kimyasal bileşik Vanilin – 4-hidroksi-3-metoksibenzaldehit – karakteristik lezzet ve gerçek vanilya aroması için büyük katkı ve tedavi vanilya fasulye ana lezzet bileşenidir. Vanilin yanı sıra, asetaldehit gibi diğer kimyasal bileşikler olabilir, asetik asit, furfural, hexanoik asit, 4-hidroksibenzaldehit, eugenol, metil cinnamate, ve İzobutirik asit vanilya 'nın kompleks aroma katkıda.
Vanilya çeşitler
Bourbon vanilya veya Bourbon-Madagaskar vanilya, Madagaskar, Komoros ve Réunion gibi Hint Okyanusu adalarında büyüyen V. Planifolia fabrikalarından üretilir ve eski adıyla Île Bourbon olarak adlandırılır. Terim “Bourbon vanilya” Ayrıca V. Planifolia 'dan elde edilen ayırt edici vanilya aromasını da açıklıyor.
Meksika vanilya, yerli V. Planifolia çıkarılan, çok daha düşük miktarlarda üretilir. V. Planifolia bitki Mesoamerica yerli olduğundan Meksika vanilya bilinen ve kökeni toprakından vanilya olarak pazarlanan.
Tahiti vanilyalı, V. tahitiensis fabrikasından üretilen Fransız Polinezyası 'ndan gelmektedir. Genetik analiz bu tür muhtemelen V. Planifolia ve V. odorata bir melez bir kültivar gösterir.
Batı Hint vanilya Karayip ve orta ve Güney Amerika 'da yetiştirilen V. pompona, yapılır.