Ультразвукове виробництво ароматичних інгредієнтів

Ультразвукова екстракція ароматів – це високоефективний та сталий процес, який збільшує вихід, водночас суттєво скорочуючи час обробки. Використовуючи безпечні, «зелені» розчинники, ультразвукова технологія пропонує екологічний метод екстракції з підвищеною енергоефективністю, що робить її екологічно безпечною альтернативою традиційним технікам екстракції.

Ботанічні екстракти – покращені за допомогою ультразвукової обробки

Ультразвукова екстракція – це комерціалізована техніка для виробництва високоякісних екстрактів для харчової, напоєвої, фармацевтичної та косметичної промисловості.
«Завдяки ультразвуку повні екстракції тепер можна завершити за лічені хвилини з високою відтворюваністю, зменшуючи споживання розчинника, спрощуючи маніпулювання та підготовку, забезпечуючи вищу чистоту кінцевого продукту, усуваючи необхідність постобробки стічних вод і споживаючи лише частку викопної енергії, зазвичай необхідної для конвенційних методів екстракції, таких як екстракція Сокслета, мацерація або дистилляція Клеветтера. Кілька класів харчових компонентів, таких як аромати, пігменти, антиоксиданти та інші органічні та мінеральні сполуки, були ефективно екстраговані, проаналізовані та сформульовані з різноманітних матриць (переважно тваринні тканини, мікроводорості, дріжджі, харчові та рослинні матеріали)». [Chemat et al. 2017]

Ультразвукову екстракцію використовують для отримання ізолятів із рослинної сировини. У відео показано ефективну екстракцію смакоароматичних сполук із пластівців чилі за допомогою UP200Ht.

Як лідер ринку, Hielscher Ultrasonics створила широку базу знань про процеси ультразвукової екстракції, включаючи екстракцію спецій, трав, квітів, фруктів та овочів для виробництва ароматів та парфумерних композицій. Hielscher Ultrasonics набула глибоких знань щодо екстракції різних рослинних матеріалів, таких як кава, шафран, виноград (вино), дуб, чайне листя, лаванда, м’ята, стевія, перець чилі, ваніль, какао, листя болдусу, та багато інших.
Процеси ультразвукової екстракції можна проводити майже з будь-якими розчинниками, такими як вода, спирт, водний етанол, гліцерин, олії, ізопропанол, гексан, бензол тощо.
Для виробництва ароматів, парфумерних композицій та активних компонентів, які використовуватимуться як інгредієнти в харчовій, напоєвій, фармацевтичній, косметичній та парфумерній промисловості, використання нешкідливих, «зелених» розчинників, таких як вода та спирт, є великою перевагою.

Форми ультразвукової екстракції:

• Ультразвукова обробка
• Термо-ультразвукова обробка
• Мано-ультразвукова обробка
• Термо-мано-ультразвукова обробка
• Ультразвуковий Сокслет (Sono-Soxhet)
• Ультразвукова надкритична екстракція

Ультразвуковий метод забезпечує кращу екстракцію порівняно з більшістю конвенційних процесів екстракції, наприклад, мацерацією, з точки зору тривалості процесу, вищого виходу, більшої економії енергії, чистоти, безпеки та якості продукту. Особливо щодо виробництва харчових, напоєвих, фармацевтичних та косметичних добавок, «зелена» ультразвукова техніка екстракції є великою перевагою з точки зору безпеки продукту.

Прозорі ароматичні емульсії

Емульсії є поширеною добавкою для функціоналізації харчових продуктів і напоїв щодо смаку, харчової цінності та стабільності. Особливо для формування напоїв прозорість є важливим фактором, оскільки кінцевий продукт повинен відповідати не лише стандартам якості та харчування, а й оптичним. Для прозорих напоїв і харчових продуктів це означає, що емульсійна добавка не повинна заважати досягненню цільової кінцевої якості. При цьому прозору емульсію легше обробляти. Через свій розмір наноемульсії є прозорими та напівпрозорими (принаймні для неозброєного ока). Через їхню високу кінетичну стабільність, низьку в’язкість, високу прозорість і високу стабільність проти осадження, кремування, коалесценції та флокуляції вони широко використовуються як інгредієнти.
Чим більший розмір крапель / частинок, тим більше непрозорості додається до кінцевого продукту. Для формування прозорих напоїв використання прозорої емульсії з нанокраплями дає найкращі результати. Ультразвукова емульсифікація дозволяє виробляти W/O, O/W, інверсні емульсії, а також подвійні або множинні емульсії W/O/W з краплями в нанодіапазоні (так звані мініемульсії, наноемульсії, наддрібні емульсії або субмікронні емульсії). Розмір крапель можна налаштовувати та контролювати за допомогою параметрів ультразвукового процесу. Ультразвукові обробники Hielscher точно контролюються для оптимальних і відтворюваних результатів процесу.

Компанія Hielscher розробила унікальний вставний елемент проточної комірки MultiPhaseCavitator для подальшого покращення ультразвукової емульсифікації.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про MultiPhaseCavitator!
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукову емульсифікацію!

Інкапсуляція ароматизаторів за допомогою ультразвуку

Використання ліпосом у фармацевтичних і харчових продуктах постійно зростає. Ліпосоми можна використовувати як носії для активних молекул, наприклад, нутрієнтів і ліків. За допомогою ультразвукової обробки ліпосоми можна утворювати шляхом емульсифікації суспензії ліпід/вода або шляхом ультразвукової обробки багатошарових везикул (MLV). У процесі ультразвукової емульсифікації ліпідні бішари розбиваються на менші фрагменти, так що ці шматки самостійно формують малі одношарові везикули (SUV), що складаються з фосфоліпідів. Під час процесу ультразвукової обробки активні інгредієнти можна інкапсулювати в ліпосоми.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про ультразвукове виробництво ліпосом!

Ультразвукові системи екстракції

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну пропускну здатність наших найпопулярніших ультразвукових систем екстракції:

Ультразвукова надкритична екстракція

Надкритична флюїдна та надкритична CO2 екстракція є однією з найважливіших технік екстракції, коли мова йде про виробництво ароматизаторів і парфумерних композицій.
Надкритичний діоксид вуглецю є селективним розчинником з регульованою густиною. Його селективність і розчинна здатність залежать від змінної густини, на яку можна впливати тиском і температурою.
Поєднуючи надкритичну екстракцію з ультразвуковою обробкою, стає можливим використовувати розчинники харчового класу, такі як спирт або вода, і при цьому досягати високих швидкостей екстракції та високих виходів.
Скористайтеся формою нижче, щоб отримати більше інформації про наші ультразвукові системи екстракції та їх застосування!

Перегляньте у відео нижче порівняння ультразвукової екстракції та звичайної мацерації свіжого листя живокосту у воді. Ультразвукова обробка не лише виробляє потужний екстракт живокосту за секунди, але й колір екстракту вказує на різницю в якості. Тоді як ультразвуковий екстракт має глибокий зелений колір, екстракт, витриманий протягом 20 днів шляхом мацерації, має коричневий колір, що свідчить про окисну деградацію біоактивних сполук.

У цьому короткому відео ми порівнюємо ультразвукову екстракцію холодною водою за допомогою зондового ультразвукового апарата Hielscher UP200Ht із традиційною мацерацією протягом 20 днів. Тоді як звичайна мацерація потребує тижнів для екстракції біоактивних сполук зі свіжого листя подорожника ланцетолистого, ультразвукова зондова екстракція вивільняє їх за лічені секунди. Порівняння екстракту, отриманого традиційною мацерацією, з ультразвуковим екстрактом показує, що екстракт після ультразвукової обробки має насичений зелений колір, тоді як мацерований екстракт має коричнюватий відтінок, що свідчить про можливе окисне руйнування біоактивних сполук. Насичений зелений колір ультразвукового екстракту подорожника підкреслює вищу ефективність ультразвукової технології в отриманні екстракту повного спектра. Ультразвукова екстракція рослинної сировини відбувається швидше, забезпечує вищу активність екстракту та є ефективнішою. Високоефективна ультразвукова екстракція за допомогою UP200Ht дає змогу отримати екстракт подорожника ланцетолистого повного спектра.

 

---

---