Екстракція стевії без розчинників за допомогою ультразвуку

Традиційна екстракція солодких компонентів, таких як стевіоглікозиди зі Stevia rebaudiana, використовує токсичні розчинники. Для того, щоб отримати здоровий, високоякісний харчовий продукт, необхідний метод екстракції без розчинників. Метод ультразвукової екстракції дозволяє уникнути використання розчинників, досягаючи дуже високих виходів екстракції за короткий час обробки. Таким чином, ультразвукова екстракція стевії відрізняється винятковою ефективністю та екологічністю.

Корисні екстракти з ультразвуковою екстракцією

Вважається, що підсолоджувачі стевії є корисним для здоров'я продуктом, виготовленим з листя трави Stevia rebaudiana Bertoni і використовуються як підсолоджувач з нульовою калорійністю. Солодкість обумовлена дитерпеновими глікозидами, які приблизно в 300 разів солодші за сахарозу.
Вміст глікозидів у stevia rebaudiana Bertoni складається зі стевіозиду (5–10%), ребаудіозиду А (2–4%), ребаудіозиду С (1–2%), дулькозиду А (0,5–1%), ребаудіозиду В, ребаудіозиду D та ребаудіозиду Е. На відміну від інших глікозидів, ребаудіана А характеризується своєю негіркотою. Таким чином, ребаудіана А є найбільш цілеспрямованою сполукою з листя стевії. Ультразвукова екстракція сприяє екстракції стевіозидів і ребаудіозидів високої чистоти. Ультразвукова екстракція стевіолглікозидів легко виносяться у воді і дають високі виходи при дуже високій швидкості екстракції. Відносно низька температура екстракції, від 60 °C до 80 °C є м'яким, щоб запобігти розкладанню екстрактів.

Оскільки стевія схвалена в якості підсолоджувача, попит на натуральний цукор, безкалорійний замінник значно зріс. Щоб забезпечити затребувану продукцію зі стевії, необхідно розширити потужності комерційного виробництва. УЗД є перевіреним методом для Інтенсифікація екстракції.

Переваги ультразвукової екстракції:

• не містить розчинників, наприклад, у воді
• вищі врожаї,
• високі показники екстракції
• Економія часу
• економія коштів
• Сейф
• екологічно чистий
• Пакетна або вбудована обробка

Ультразвукова екстракція стевії: результати досліджень

Carbonell-Capella et al. (2016) порівняли різні методи екстракції для екстракції стевіозидів і ребаудіозидів. Найвище відновлення стевіозиду було отримано при ультразвуковій екстракції за допомогою UP400S (див. малюнок ліворуч) з використанням води як розчинника, що в 3,5 рази вище в порівнянні з традиційним дифузійним методом і в 1,5 рази вище, ніж у наземних зразках стевії. У цьому дослідженні листя стевії (6 г) були підвішені у воді (180 г) при 208C при співвідношенні тверда речовина до рідини 1:30 (w/w). Ультразвукова екстракція проводилася за допомогою ультразвуковий процесор UP400S (Hielscher GmbH, Німеччина), що працюють на частоті 400 Вт і 24 кГц. Для експериментів дослідницька група Carbonell-Capella встановила амплітуду на рівні 100%, з режимом безперервного ультразвуку. Для сполучення ультразвукових хвиль у зразок був змонтований титановий сонотрод H22 діаметром 22 мм і довжиною 100 мм. Зонд був занурений у суміш, що містить 6 г листя стевії, зваженого в 180 г води або етанолу/води (50%), у скляній колбі з вузьким горлом (місткість 1000 мл). Зразки занурювали в охолоджуючу ванну, щоб уникнути нагрівання, викликаного ультразвуком, і температура завжди підтримувалася нижче 50ºC). Загальна питома споживана енергія (Вт_{Специфікація}, у кДж/кг) було розраховано шляхом множення потужності генератора (400 Дж/с) (Потужність) на загальну тривалість обробки (сек), поділену на масу продукту (кг). Енергія ультразвуку становила 178 кДж/кг (для t_НАС = 80 сек.)
(пор. Carbonell-Capella та ін., 2016)
Sic-Zlabur et al., (2015) досліджували екстракцію стевіолглікозидів разом з іншими функціональними інгредієнтами з листя стевії та дійшли висновку, що ультразвукова екстракція є екологічно чистою технологією, яка може бути використана для екстракції функціональних сполук з листя стевії зі значно коротшим часом обробки та меншим споживанням енергії порівняно зі звичайною екстракцією.

Liu et al. (2010) досліджували ультразвукову екстракцію загальної кількості вуглеводів зі Stevia rebaudiana Bertoni. Для того, щоб максимізувати вихід загальної кількості вуглеводів зі стевії Bertoni, в якості зразків була використана стевія з типу LUYU-131. Методологія поверхні відповіді (RSM) була використана для оптимізації стану екстракції за допомогою ультразвуку. Результати показали, що оптимальними умовами екстракції є температура екстракції 68°C, звукова потужність 60 Вт і час екстракції 32 хв. Використовуючи екстракцію за допомогою ультразвуку, Вихід екстрактів підвищений в 1,5 рази при нижча температура екстракції, (68 ° C) і час екстракції (32 хв.) значно скорочений в порівнянні з класичною екстракцією. Аналіз компонентів сирих екстрактів показав, що відносна кількість ребаудіозиду А в екстрактах, що приймаються за допомогою ультразвуку, збільшується в порівнянні з екстрактами, отриманими класичним способом, а екстракти, отримані за допомогою ультразвуку, мали краща якість.
Alupului та Lavric (2008) у своєму дослідженні підтверджують чудову ефективність ультразвукової екстракції стевії, заявляючи, що екстракція стевіозидів Stevia rebaudiana, індукована ультразвуком, призводить до підвищення продуктивності порівняно зі звичайним замочуванням у двісті разів, а також до меншого часу лікування. (пор. Алупулуй А., Лаврик В., 2008)

Ультразвукова постобробка стевіозидів

УЗД - надійний метод для змішування, Накладання і Гомогенізація, тому ультразвук часто використовується під час створення рецептури та приготування кінцевого продукту. Коли екстракт стевії потрібно розчинити в рідині, ультразвук є швидким і ефективним методом приготування однорідної суміші – незалежно від в'язкості. Ультразвукові Розчинення Дозволяє готувати високонасичені і навіть перенасичені розчини.

Ультразвукові екстракційні системи

Асортимент продукції Hielscher охопить вас – Незалежно від того, чи хочете ви видобувати менші та середні обсяги для аналізу та досліджень або видобувати у великих комерційних виробничих масштабах. Наш асортимент ультразвукових апаратів включає в себе Апарати ультразвукової лабораторії, Настільні системи для R&D і пілотні установки, а також промисловий ультразвуковий високої потужності системи з до 16 000 Вт за одну одиницю, яку можна легко згрупувати та контейнеризувати. Наш широкий вибір ультразвукових Аксесуари Такі як сонотроде, проточні комірки, реактори та прискорювачі дозволяють оптимально конфігурувати систему, що ідеально підходить для потреб нашого клієнта.

Інвестиція

Всі ультразвукові апарати Hielscher створені для 24/7 експлуатації, що означає, що наше обладнання дозволяє швидко повернути інвестиції (Рентабельність інвестицій). Alupului et al. (2009) в ході своїх досліджень виявили, що факт економічного обґрунтування застосування ультразвуку високої інтенсивності як відносно Недорогі Не варто нехтувати методом. Крім того Ультразвукова екстракція є переконливим прийомом завдяки своєму Просте використання і значні Ефективність.