Ultrasonik vanil ekstraktsiyasi – Termal bo'lmagan usul
- Vanil ekstrakti - etanol va suv eritmasida vanil po'stlog'idan olinadigan lazzat eritmasi.
- Xushbo'y, lazzat va xushbo'y komponent sifatida yuqori sifatli vanillin ishlab chiqarish uchun parchalanishning oldini olish uchun samarali, ammo yumshoq ekstraksiya usuli talab qilinadi.
- Ultrasonik ekstraksiya engil mexanik ekstraksiya usuli bo'lib, juda qisqa vaqt ichida vanillinning yuqori hosildorligini beradi.
Yuqori sifatli vanillin ekstraktlari uchun yuqori samarali ultratovush
Za'farondan keyin ikkinchi eng qimmat ziravor sifatida vanil ishlab chiqarish samarali ekstraksiya usulini talab qiladi, bu esa qimmatli efir moylarining degradatsiyasini oldini oladi. Ultrasonik ekstraktsiya yaxshi ma'lum va o'simlik materialidan bioaktiv birikmalarni chiqarishning engil, issiqliksiz, ammo yuqori samarali usuli sifatida tasdiqlangan. Ultrasonik ekstraktsiya akustik kavitatsiya fenomeniga asoslanadi, bu sof mexanik ishlov berishdir. Bu sonikatsiyani xushbo'y birikmalar va efir moylari, masalan, vanilin, polifenollar yoki botanikadan antioksidantlar kabi sezgir bioaktiv birikmalarni izolyatsiya qilishning afzal usuliga aylantiradi.
Ultrasonik vanil ekstraktsiyasining afzalliklari
- Yuqori hosil
- Yuqori tezlikda qazib olish – daqiqalar ichida
- Yuqori sifatli ekstraktlar – Yumshoq, issiqliksiz
- Yashil erituvchilar (masalan, suv/etanol)
- Tejamkor
- Oson va xavfsiz ishlash
- Kam investitsion va operatsion xarajatlar
- Og'ir yuk ostida 24/7 ishlash
- Yashil, ekologik toza usul
Ultrasonik vanil ekstraktsiyasi – Ommaviy yoki Uzluksiz oqim rejimida
To'plam: Ultrasonik ekstraksiya jarayonlari oddiy partiya jarayonlari yoki inline davolash sifatida ishlatilishi mumkin, bu erda muhit ultratovushli oqim orqali reaktor orqali doimiy ravishda oziqlanadi.
Partiyani qayta ishlash oson protsedura bo'lib, unda ekstraktsiya lot bo'yicha amalga oshiriladi. Hielscher Ultrasonics kichik va katta partiyalar uchun, ya'ni 1L dan 120L gacha bo'lgan ultratovushli protsessorlarni taklif qiladi.
5 dan 10 litrgacha bo'lgan partiyalarni qayta ishlash uchun biz tavsiya qilamiz UP400St (400W, video quyida) sonotrode S24d22L2D bilan.
Taxminan partiyalarni qayta ishlash uchun. 120L, tavsiya qilamiz UIP2000hdT (2kVt, yuqoridagi rasm. o'ng ustun) sonotrode RS4d40L4 bilan.
Sonicator UIP2000hdT 120 l partiyada botanika ekstrakti uchun
Ultrasonik UP400St bilan botanikaning ultratovushli ekstraktsiyasi
Taxminan hajm uchun. 8L/min., tavsiya qilamiz UIP4000hdT (4kVt, o'ngdagi rasm) sonotrode RS4d40L3 va bosim o'tkazuvchi FC130L4-3G0 oqim xujayrasi bilan
Ultrasonik vanil ekstraktsiyasining misoli
Jadhav va boshqalar. (2009) ultratovush yordamida ekstraksiya (BAA) va Soxlet ekstraktsiyasini solishtirdi. Tadqiqot shuni tasdiqladiki, ultratovushli ekstraktsiya Soxlet ekstraktsiyasi bilan solishtirganda vanillinning chiqarilishini sezilarli darajada kuchaytiradi. Soxhlet bilan ishlov berish uchun 95°C ish harorati, erituvchi: erigan moddalar nisbati 66,67 ml/g va ekstraksiya vaqti taxminan 8 soatni talab qildi. 180 ppm vanillin. Ultratovush yordamida ekstraksiya (BAA) taxminan chiqarish uchun atigi 1 soat kerak bo'ldi. Xona haroratida bir xil erituvchi: erigan moddalar nisbati yordamida 140ppm vanillin.
Rasoamandrary va boshqalar. (2013) 100 Vt zond tipidagi ultrasonikator yordamida vanillin ekstraktsiyasining samaradorligini solishtirdi (masalan, UP100H), ultratovushli hammom va issiq suvli hammom. Tadqiqotchilar zond tipidagi ultrasonikator yuqori intensivlikdagi ultratovushliligi tufayli kuchli ekstraksiya vositasi degan xulosaga kelishdi. Shuning uchun, prob tipidagi ultratovush apparati ekstraksiya qilishning o'xshash/yoki yuqori mahsuldorligini sezilarli darajada qisqaroq ekstraktsiya vaqtida va kamroq erituvchi (ya'ni etanol) iste'molini berib, muqobil ekstraksiya usullaridan ustun keldi.
Uchta ekstraksiya usulini taqqoslash – ultratovushli prob, ultratovushli hammom, issiq suvli hammom ekstraktsiyasi – vanillin ekstraktsiyasi 30 ° C atrof-muhit haroratida va 1 soatlik ekstraksiya vaqtida 40% etanol (v/v) yordamida zond-sonikatsiya uchun eng samarali ekanligini ko'rsatdi. Suv hammomida ekstraktsiya 15 soat davomida 56 ° C da 50% etanol (v/v) konsentratsiyasini talab qildi.
UIP4000hdT – Uzluksiz inline davolash uchun 4 kVt ultratovushli ekstraktor.
Yuqori mahsuldorlikni olish uchun ultratovushli uskunalar
Hielscher Ultrasonics botanikadan yuqori sifatli ekstraktlarni ishlab chiqarish uchun yuqori samarali ultratovushli protsessorlarni ishlab chiqarishga ixtisoslashgan.
Hielscherning keng mahsulot portfeli kichik, kuchli laboratoriya ultrasonikatorlaridan tortib, bioaktiv moddalarni (masalan,) samarali ekstraksiya qilish va izolyatsiya qilish uchun yuqori intensivlikdagi ultratovushni ta'minlovchi mustahkam dastgohli va to'liq sanoat tizimlarigacha o'zgarib turadi. quercetin, kofein, kurkumin, terpenlar va boshqalar). Barcha ultratovush qurilmalari 200 Vt uchun 16000 Vt raqamli boshqaruv uchun rangli displey, ma’lumotlarni avtomatik yozib olish uchun o‘rnatilgan SD-karta, brauzerni masofadan boshqarish va boshqa ko‘plab foydalanuvchilar uchun qulay funksiyalarga ega. Sonotrodlar va oqim hujayralari (muhit bilan aloqada bo'lgan qismlar) avtoklavlangan bo'lishi mumkin va ularni tozalash oson. Bizning barcha ultrasonikatorlarimiz 24/7 ishlash uchun qurilgan, kam texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi va ulardan foydalanish oson va xavfsizdir.
Raqamli rangli displey ultrasonikatorni foydalanuvchilarga qulay boshqarish imkonini beradi. Bizning tizimlarimiz pastdan juda yuqori amplitudagacha etkazib berishga qodir. Polifenollar va vanillin kabi boshqa bioaktiv birikmalarni olish uchun biz yuqori sifatli faol moddalarni oqilona izolyatsiya qilish uchun optimallashtirilgan maxsus ultratovushli sonotrodlarni (shuningdek, ultratovushli zondlar yoki shoxlar deb ham ataladi) taklif qilamiz. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va qiyin sharoitlarda 24/7 ishlash imkonini beradi.
Ultrasonik jarayon parametrlarini aniq nazorat qilish qayta ishlab chiqarish va jarayonni standartlashtirishni ta'minlaydi.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Laboratoriyadan tortib to tajriba va sanoat miqyosida yuqori quvvatli ultratovushli protsessorlar.
Adabiyot/Adabiyotlar
- Velez Suaza, Katalina (2016): Tabiiy vanil ekstraktini tavsiflash uchun yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasiga asoslangan analitik yondashuvni optimallashtirish. Dissertatsiya, Universitaria Lasallista, 2016 yil.
- Jadhav D. va boshqalar. (2009): Vanil po'stlog'idan vanillin olish: an'anaviy sokslet va ultratovush yordamida ekstraktsiyani taqqoslash. Oziq-ovqat muhandisligi jurnali 93, 2009: 421-426.
- Rasoamandrary N. va boshqalar. (2013): Vanilin 4-gidroksi-3-metoksibenzaldegidni ultratovush yordamida ekstraksiyadan foydalangan holda quritilgan vanil loviyasidan yaxshilangan ekstraksiya: ultratovush yordamida va issiq suvli hammom ekstraktsiyasini taqqoslash.
- K. Shikha Oja, Ramon Aznar, Kolm O'Donnell, Brijesh K. Tivari (2020): O'simlik, hayvon va dengiz manbalaridan biologik faol molekulalarni olish uchun ultratovush texnologiyasi. Analitik kimyodagi TrAC tendentsiyalari, 122-jild, 2020-yil.
Bilishga arziydigan faktlar
Ultrasonik ekstraktsiyaning ishlash printsipi
Kuchli ultratovush to'lqinlarining suyuq muhitga qo'llanilishi kavitatsiyaga olib keladi. Kavitatsiya hodisasi mahalliy darajada haddan tashqari harorat, bosim, isitish/sovutish tezligi, bosim farqlari va muhitdagi yuqori kesish kuchlariga olib keladi. Qattiq jismlar yuzasida (masalan, zarrachalar, o'simlik hujayralari, to'qimalar va boshqalar) kavitatsiya pufakchalari paydo bo'lganda, mikro-jetlar va zarralararo to'qnashuvlar sirt po'stlog'i, eroziya va zarrachalarning parchalanishi kabi ta'sirlarni keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, suyuq muhitda kavitatsiya pufakchalarining portlashi makro-turbulentlik va mikro-aralashishni keltirib chiqaradi.
1-rasm: Barqaror va vaqtinchalik kavitatsiya pufakchalarini yaratish.
(a) siljish, (b) vaqtinchalik kavitatsiya, (c) barqaror kavitatsiya, (d) bosim
[Santos va boshqalardan moslashtirilgan. 2009]
O'simlik moddasining ultratovush nurlanishi o'simlik hujayralarining matritsasini parchalaydi va ularning hidratsiyasini kuchaytiradi. Chemat va boshqalar (2015) botanikadan bioaktiv birikmalarning ultratovushli ekstraktsiyasi parchalanish, eroziya, kapillyarlik, deteksturatsiya va sonoporatsiyani o'z ichiga olgan turli mustaqil yoki birlashtirilgan mexanizmlarning natijasidir degan xulosaga kelishdi. Ushbu ta'sirlar hujayra devorini buzadi, erituvchini hujayra ichiga surish va fito-birikma yuklangan erituvchini so'rib olish orqali massa o'tkazuvchanligini yaxshilaydi va mikro-aralashtirish orqali suyuqlik harakatini ta'minlaydi.
O'simlik hujayralaridan ultratovushli ekstraktsiya: mikroskopik ko'ndalang bo'lim (TS) hujayralardan ultratovush olish paytida ta'sir mexanizmini ko'rsatadi (kattalashtirish 2000x) [resurs: Vilkhu va boshq. 2011]
Ultrasonik ekstraksiya birikmalarning juda tez izolyatsiyasiga erishadi - an'anaviy ekstraksiya usullaridan qisqaroq jarayon vaqtida, yuqori rentabellikda va past haroratlarda ustunlik qiladi. Yengil mexanik ishlov berish sifatida ultratovush yordamida ekstraksiya bioaktiv komponentlarning termal degradatsiyasini oldini oladi va an'anaviy erituvchi ekstraktsiyasi kabi boshqa usullar bilan solishtirganda ustunlik qiladi. gidrodistillash, yoki Soxhlet issiqlikka sezgir molekulalarni yo'q qilish uchun ma'lum bo'lgan ekstraktsiya. Ushbu afzalliklarga ko'ra, ultratovushli ekstraktsiya botanikadan haroratga sezgir bioaktiv birikmalarni chiqarishning afzal usuli hisoblanadi.
vanillin
Vanilla qimmatbaho lazzat bo'lib, uni Vanilla jinsi orkidesidan, birinchi navbatda, meksikalik turlardan, yassi bargli vanildan (V. planifolia) olish mumkin. Vanil orkide o'ziga xos xushbo'y birikmalari uning mevasida topiladi, bu gulning changlanishidan kelib chiqadi. Bu urug 'po'choqlari taxminan 1/3 x 6 dyuym bo'lib, pishganida jigarrang qizildan qora ranggacha bo'ladi. Bu ko'zalarning ichida mayda urug'lar bilan to'la yog'li suyuqlik mavjud. Vanilin ishlab chiqarish uchun po'choq ham, urug' ham ishlatiladi.
Vanillin vanil o'simlikidagi asosiy lazzat birikmasi bo'lsa-da, sof vanil ekstrakti bir necha yuzlab qo'shimcha lazzat birikmalarini o'z ichiga oladi, bu uning murakkab, chuqur lazzatiga hissa qo'shadi.
Vanil mohiyati ikki shaklda bo'ladi, ya'ni vanil urug'idan olingan haqiqiy vanillin mohiyati va sanoatda sintezlangan vanillin. Haqiqiy seedpod ekstrakti bir necha yuz xil birikmalarning murakkab aralashmasidir. Kimyoviy birikma vanillin – 4-gidroksi-3-metoksibenzaldegid – haqiqiy vanilning o'ziga xos ta'mi va xushbo'yligi uchun asosiy hissa qo'shadi va quritilgan vanil loviyalarining asosiy lazzat komponenti hisoblanadi. Vanillindan tashqari, atsetaldegid, sirka kislotasi, furfural, geksanoik kislota, 4-gidroksibenzaldegid, evgenol, metilsinnamat va izobutirik kislota kabi boshqa kimyoviy birikmalar vanilning murakkab aromasiga hissa qo'shishi mumkin.
Vanil navlari
Burbon vanili yoki Burbon-Madagaskar vanili Hind okeanining Madagaskar, Komor orollari va Reunion kabi orollarida o'sadigan V. planifolia o'simliklaridan ishlab chiqariladi, ular ilgari Île Burbon deb nomlangan. Atama “Burbon vanili” V. planifolia dan olingan o'ziga xos vanil aromasini ham tasvirlaydi.
Mahalliy V. planifoliadan olinadigan meksika vanili ancha kam miqdorda ishlab chiqariladi. V. planifolia o'simlikining vatani Mesoamerika bo'lgani uchun Meksika vanili o'zining vanilini o'z mamlakatidan tanilgan va sotilgan.
Taiti vanili V. tahitiensis zavodidan ishlab chiqarilgan Frantsiya Polineziyasidan keladi. Genetik tahlil shuni ko'rsatadiki, bu tur V. planifolia va V. odorata gibrididan olingan nav bo'lishi mumkin.
Gʻarbiy hind vanili Karib dengizi va Markaziy va Janubiy Amerikada yetishtiriladigan V. pomponadan tayyorlanadi.