Taʼm beruvchi ingredientlarni ultratovush yordamida ishlab chiqarish

Taʼm beruvchi moddalarni ultratovush yordamida ekstraksiya qilish – unumdorlikni oshirish bilan birga ishlov berish vaqtini sezilarli darajada qisqartiradigan yuqori samarali va barqaror jarayon. Xavfsiz, ekologik toza erituvchilardan foydalanadigan ultratovush texnologiyasi energiya samaradorligi oshirilgan ekologik toza ekstraksiya usulini taklif etadi va shu sababli anʼanaviy ekstraksiya usullariga ekologik jihatdan maqbul muqobil hisoblanadi.

Oʻsimlik ekstraktlari – ultratovush bilan ishlov berish orqali takomillashtirilgan

Ultratovushli ekstraksiya oziq-ovqat va ichimliklar, farmatsevtika hamda kosmetika sanoati uchun yuqori sifatli ekstraktlar ishlab chiqarishda tijoriy qoʻllanadigan usuldir.
«Ultratovushdan foydalanib, endi toʻliq ekstraksiyani yuqori takrorlanuvchanlik bilan bir necha daqiqada yakunlash mumkin. Bunda erituvchi sarfi kamayadi, amallarni bajarish va ekstraktga keyingi ishlov berish soddalashadi, yakuniy mahsulotning tozaligi oshadi, oqova suvlarni keyinchalik tozalashga ehtiyoj yoʻqoladi va Soxhlet ekstraksiyasi, matseratsiya yoki Clevenger distillatsiyasi kabi anʼanaviy ekstraksiya usullari uchun odatda zarur boʻladigan qazilma yoqilgʻidan olinadigan energiyaning faqat kichik bir qismi sarflanadi. Oziq-ovqat tarkibiy qismlarining bir necha sinfi, jumladan, xushboʻy moddalar, pigmentlar, antioksidantlar va boshqa organik hamda mineral birikmalar turli matritsalardan (asosan hayvon toʻqimalari, mikrosuvoʻtlar, xamirturushlar, oziq-ovqat va oʻsimlik materiallaridan) samarali ekstraksiya qilinib, tahlil etilgan va ular asosida formulatsiyalar tayyorlangan.» [Chemat et al. 2017]

Ultratovushli ekstraksiya o‘simlik xomashyosidan alohida ajratilgan moddalarni olish uchun qo‘llanadi. Videoda UP200Ht yordamida chili qalampiri parchalaridan ta’m beruvchi birikmalarni samarali ekstraksiya qilish ko‘rsatilgan.

Bozor yetakchisi sifatida Hielscher Ultrasonics ultratovushli ekstraksiya jarayonlari, jumladan, taʼm beruvchi va xushboʻy moddalar ishlab chiqarish uchun ziravorlar, oʻtlar, gullar, mevalar va sabzavotlarni ekstraksiya qilish boʻyicha keng bilimlar bazasini yaratgan. Hielscher Ultrasonics turli oʻsimlik materiallarini ekstraksiya qilish boʻyicha chuqur bilimga ega, jumladan: qahva, zaʼfaron, uzum (vino), eman, choy barglari, lavanda, yalpiz, steviya, achchiq qalampir, vanil, kakao, boldus barglari, shuningdek, boshqa koʻplab materiallar.
Ultratovushli ekstraksiya jarayonlarini suv, spirt, etanolning suvli eritmasi, glitserin, moylar, izopropanol, geksan, benzol va boshqalar kabi deyarli har qanday erituvchi bilan amalga oshirish mumkin.
Oziq-ovqat va ichimliklar, farmatsevtika, kosmetika hamda parfyumeriya sanoatida ingredient sifatida ishlatiladigan taʼm beruvchi moddalar, xushboʻy moddalar va faol komponentlarni ishlab chiqarishda suv va spirt kabi xavf tugʻdirmaydigan, ekologik toza erituvchilardan foydalanish katta afzallikdir.

Ultratovushli ekstraksiya shakllari:

Ultratovush bilan ishlov berish
Issiqlik va ultratovush bilan ishlov berish
Bosim va ultratovush bilan ishlov berish
Issiqlik, bosim va ultratovush bilan ishlov berish
Ultratovushli Soxhlet ekstraksiyasi (Sono-Soxhet)
Ultratovushli superkritik ekstraksiya

Ultratovushli usul koʻpchilik anʼanaviy ekstraksiya jarayonlariga, masalan, matseratsiyaga nisbatan jarayon davomiyligi, yuqoriroq unumdorlik, energiyani koʻproq tejash, tozalik, xavfsizlik va mahsulot sifati jihatidan yaxshiroq ekstraksiya natijalarini beradi. Ayniqsa, oziq-ovqat, ichimliklar, farmatsevtika va kosmetika qoʻshimchalarini ishlab chiqarishda ekologik toza ultratovushli ekstraksiya usuli mahsulot xavfsizligi jihatidan katta afzallikdir.

Shaffof taʼm beruvchi emulsiyalar

Emulsiyalar oziq-ovqat va ichimliklarga taʼm, ozuqaviy qiymat va barqarorlik jihatidan funksional xususiyatlar berish uchun keng qoʻllanadigan qoʻshimchalardir. Ayniqsa, ichimlik formulatsiyalarini tayyorlashda tiniqlik muhim omildir, chunki yakuniy mahsulot nafaqat sifat va oziqlanish standartlariga, balki optik standartlarga ham javob berishi kerak. Tiniq ichimliklar va oziq-ovqatlar uchun bu emulsiya qoʻshimchasi yakuniy sifat boʻyicha belgilangan maqsadga erishishga xalaqit bermasligi kerakligini anglatadi. Shu jihatdan tiniq emulsiyaga ishlov berish osonroq. Nanoemulsiyalar oʻz oʻlchami tufayli shaffof va yarim shaffof boʻladi (hech boʻlmaganda oddiy koʻz bilan qaralganda). Yuqori kinetik barqarorligi, past qovushqoqligi, yuqori shaffofligi hamda choʻkish, qaymoqlanish, koalestsensiya va flokulyatsiyaga yuqori chidamliligi tufayli ular ingredient sifatida keng qoʻllanadi.
Tomchi / zarracha oʻlchami qanchalik katta boʻlsa, yakuniy mahsulotning xiraligi shunchalik ortadi. Tiniq ichimliklar formulatsiyalarini tayyorlashda nanotomchili tiniq emulsiyadan foydalanish eng yaxshi natijalarni beradi. Ultratovushli emulsiyalash nanooʻlchamdagi tomchilarga ega W/O, O/W, teskari emulsiyalar, shuningdek, W/O/W qoʻsh yoki koʻp karra emulsiyalarni (miniemulsiyalar, nanoemulsiyalar, oʻta mayda emulsiyalar yoki submikron emulsiyalar deb ataladi) ishlab chiqarish imkonini beradi. Tomchi oʻlchamini ultratovushli jarayon parametrlari orqali sozlash va boshqarish mumkin. Optimal va takrorlanuvchan jarayon natijalari uchun Hielscher ultratovush qurilmalarini aniq boshqarish mumkin.

MultiPhaseCavitator bilan Hielscher ultratovushli emulsiyalashni yanada yaxshilash uchun oqim hujayrasiga oʻrnatiladigan noyob qoʻshimcha qismni ishlab chiqdi.
MultiPhaseCavitator haqida batafsil oʻqish uchun shu yerni bosing!
Ultratovushli emulsiyalash haqida batafsil oʻqish uchun shu yerni bosing!

Taʼm beruvchi moddalarni ultratovush yordamida kapsulalash

Farmatsevtika va oziq-ovqat mahsulotlarida liposomalardan foydalanish tobora ortib bormoqda. Liposomalar faol molekulalar, masalan, ozuqaviy moddalar va dorilar uchun tashuvchi sifatida ishlatilishi mumkin. Ultratovush bilan ishlov berishda liposomalarni lipid/suv suspenziyasini emulsiyalash yoki koʻp qatlamli vezikulalarga (MLVs) ultratovush bilan ishlov berish orqali hosil qilish mumkin. Ultratovushli emulsiyalash jarayonida lipid qoʻsh qatlamlari kichikroq boʻlaklarga parchalanadi va bu boʻlaklar oʻz-oʻzidan fosfolipidlardan tashkil topgan kichik bir qatlamli vezikulalarni (SUVs) hosil qiladi. Ultratovush bilan ishlov berish jarayonida faol ingredientlarni liposomalar ichiga kapsulalash mumkin.
Liposomalarni ultratovush yordamida ishlab chiqarish haqida batafsil bilish uchun shu yerni bosing!

Ultratovushli ekstraksiya tizimlari

Quyidagi jadval eng ommabop ultratovushli ekstraksiya tizimlarimizning taxminiy ishlov berish quvvati haqida tasavvur beradi:

Partiya hajmi	Hajmiy oqim tezligi	Tavsiya etiladigan qurilmalar
10–2000mL	20–400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1–20L	0,2–4L/min	UIP2000hdT
10–100L	2–10L/min	UIP4000
n.a.	10–100L/min	UIP16000
n.a.	yuqoriroq	quyidagi qurilmalardan tuzilgan klaster: UIP16000

Ultratovushli superkritik ekstraksiya

Superkritik suyuqlik va superkritik CO2 bilan ekstraksiya qilish taʼm beruvchi va xushboʻy moddalar ishlab chiqarishda eng muhim ekstraksiya usullaridan biridir.
Superkritik karbonat angidrid zichligi sozlanadigan selektiv erituvchidir. Uning selektivligi va eritish qobiliyati bosim hamda harorat taʼsirida oʻzgartirilishi mumkin boʻlgan zichlikka bogʻliq.
Superkritik ekstraksiyani ultratovush bilan ishlov berish bilan birlashtirish orqali spirt yoki suv kabi oziq-ovqat uchun yaroqli erituvchilardan foydalanish va shu bilan birga yuqori ekstraksiya tezligi hamda yuqori unumdorlikka erishish mumkin boʻladi.
Ultratovushli ekstraksiya tizimlarimiz va ularning qoʻllanilishi haqida koʻproq maʼlumot olish uchun quyidagi shakldan foydalaning!

Quyidagi videoda yangi terilgan lansetsimon zubturum barglarini suvda ultratovush yordamida ekstraksiya qilish va anʼanaviy matseratsiya qilish taqqoslanishini tomosha qiling. Ultratovush bilan ishlov berish nafaqat bir necha soniyada kuchli taʼsirga ega zubturum ekstraktini hosil qiladi, balki ekstrakt rangi ham sifatdagi farqni koʻrsatadi. Ultratovush yordamida olingan ekstrakt toʻq yashil rangga ega boʻlsa, 20 kun davomida matseratsiya qilingan ekstrakt jigarrang tusga ega boʻlib, bu biofaol birikmalarning oksidlanib parchalanishidan dalolat beradi.

Ushbu qisqa videoda Hielscher UP200Ht zondli ultratovush qurilmasi yordamida sovuq suvda ultratovushli ekstraksiyani 20 kunlik an’anaviy matseratsiya bilan taqqoslaymiz. An’anaviy matseratsiyada yangi uzilgan lansetsimon zubturum barglaridan biologik faol birikmalarni ajratib olish uchun haftalar kerak bo‘lsa, zond yordamidagi ultratovushli ekstraksiya ularni atigi bir necha soniyada ajratib chiqaradi. An’anaviy matseratsiya orqali olingan ekstraktni ultratovushli ekstrakt bilan taqqoslaganda, ultratovush bilan ishlov berilgan ekstrakt to‘q yashil rangda, matseratsiya orqali olingan ekstrakt esa jigarrang tusda ekani yaqqol ko‘rinadi; bu biologik faol birikmalarning oksidlanib parchalanishidan darak beradi. Lansetsimon zubturumning ultratovushli ekstrakti to‘q yashil rangda bo‘lishi barcha turdagi birikmalarni qamrab oluvchi ekstrakt olishda ultratovush texnologiyasining yuqori samaradorligini ko‘rsatadi. O‘simlik xomashyosining ultratovushli ekstraksiyasi tezroq kechadi, kuchliroq ekstrakt beradi va samaraliroq bo‘ladi. UP200Ht yordamidagi yuqori samarali ultratovushli ekstraksiya lansetsimon zubturum tarkibidagi barcha turdagi birikmalarni qamrab oluvchi ekstrakt beradi.

Tegishli mavzular

Adabiyotlar / Manbalar

Dent, M.; Dragović-Uzelac, V; Elez Garofulić, I.; Bosiljkov, T.; Ježek, D.; Brnčić, M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound-assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from Sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q., 29 (3), 2015. 475–484.
Djenni, Z.; Pingret, D.; Mason, T.J.; Chemat, F. (2013): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Anal. Methods 6, 2013. 1229-1233.
Petigny, L.; Périno-Issartier, S.; Wajsman, J.; Chemat, F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 5750-5764.
Sicaire, Anne-Gaëlle; Vian, Maryline Abert; Fine, Frédéric; Carré, Patrick; Tostain, Sylvain; Chemat, Farid (2016): Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry (2016), Vol. 31. 319-329.
Šic Žlabur, J.; Voća, S.; Dobričević, N.; Brnčić, M.; Dujmić, F.; Rimac Brnčić, S. (2015): Optimization of ultrasound assisted extraction of functional ingredients from Stevia rebaudiana Bertoni leaves. Int. Agrophys. 29, 2015. 231-237.

Ultratovushli ekstraksiya haqida batafsil

Ultratovushli ekstraksiya turli oʻsimlik xomashyolaridan ekstraktlar ishlab chiqarishning keng tanilgan va ishonchli usulidir. Yuqori quvvatli ultratovush erituvchini hujayra tuzilmasiga kiritib, undan qayta chiqarish orqali xomashyo va erituvchi oʻrtasidagi massa almashinuvini oshiradi; bu sekundiga taxminan 20 000 marta (20kHz chastotada) sodir boʻladi. Ultratovush bilan ishlov berish juda yumshoq, shu bilan birga juda samarali usul ekanligi isbotlangan – u qisqaroq ishlov berish vaqtida yuqoriroq unumdorlik va yuqoriroq sifatli ekstraktlar olish imkonini beradi!
Quyidagi materiallardan ultratovush bilan ishlov berish orqali allaqachon juda muvaffaqiyatli ekstraksiya qilingan:
Ziravorlar: zaʼfaron, achchiq qalampir (masalan, kapsaitsin), zanjabil, dolchin, vanillin / vanil, rozmarin kislotasi, mavrak, rozmarin, mayoran, rayhon va boshqalar.
Oʻtlar: qalampir yalpiz, choylar (masalan, qora, koʻk, Pai Mu Tan, yasmin, rooibos, honeybush), boshoqli yalpiz, steviya, kannabis va boshqalar.
Gullar: lavanda, pachuli, ilang-ilang, atirgul va boshqalar.
Mevalar va sabzavotlar: vino, uzum / uzum urugʻlari, qahva, kakao, zaytun, apelsin / apelsin poʻsti, pomidor, guarana urugʻlari, moyli urugʻlar (bodom, soya donlari, papayya urugʻlari, zigʻir urugʻlari, kungaboqar, raps urugʻlari), anor poʻsti, ismaloq, tut, ildizlar va boshqalar.
Mikroorganizmlar: dengiz suvoʻtlari, spirulina, mikrosuvoʻtlar (Nannochloropsis spp mikrosuvoʻtlari, Nannochloropsis oculata mikrosuvoʻtlari, Dunaliella salina mikrosuvoʻtlari), Synechococcus sp. sianobakteriyalari, Xanthophyllomyces dendrorhous xamirturushi, Trichosporon oleaginosisus xamirturushi, moy toʻplovchi zamburugʻ, Cordyceps sinensis zamburugʻi

Ultratovush bilan ishlov berish orqali olinadigan maqsadli ekstraktlar efir moylari, vitaminlar, lipidlar, oqsillar hamda fenol birikmalari, antioksidantlar, polisaxaridlar, oleorezinlar, efirlar, essensiyalar, oqsil gidrolizatlari, aminokislotalar, saponinlar, flavonoidlar, alkaloidlar (masalan, morfin, kodein, tebain), pigmentlar / boʻyovchi moddalar (karotinoidlar, xlorofill, fikotsianin), antotsianlar, limonen, alantolakton, izoalantolakton va boshqa faol moddalar kabi fitokomplekslardir.

Ekologik toza ekstraksiya haqida

Ekologik toza ekstraksiya atrof-muhitga zarar yetkazmaydigan, barqaror usullarga qaratilgan. Shu sababli jarayonning energiya sarfini kamaytirish, muqobil erituvchilar va qayta tiklanadigan tabiiy xomashyodan foydalanish ekologik toza ekstraksiyaning asosiy omillaridir. Maqsad xavfsiz va yuqori sifatli ekstrakt olishni taʼminlashdir. Xavfsiz, yuqori sifatli mahsulot olish uchun muqobil, qayta ishlanadigan va xavfsizroq erituvchilardan foydalanish muhim. Jarayon va yakuniy mahsulotlarning umumiy zaharliligini kamaytirish orqali isteʼmolchilar sogʻliq uchun foydaliroq, xavfsizroq mahsulotdan manfaat koʻradi, ishlab chiqaruvchilar esa oʻz xodimlari uchun xavfsizroq ishlov berish muhitini yaratadi.