Siêu âm khai thác caffeine

Sử dụng Ultrasonics là một phương pháp hiệu quả để chiết xuất caffeine và các hợp chất hoạt tính khác từ cà phê. Thiết bị siêu âm mạnh mẽ hỗ trợ quá trình khai thác trong khi tối đa hóa năng suất và rút ngắn thời gian xử lý.

Cải thiện khai thác caffeine với siêu âm điện

Hương vị của cà phê và tác dụng của caffeine là niềm đam mê được chia sẻ bởi hàng triệu người trên khắp thế giới trong nhiều thế kỷ. Khi những người hâm mộ cà phê và các nhà khoa học tìm cách tăng cường chiết xuất caffeine, các hợp chất hoạt tính sinh học và hương vị từ hạt cà phê, các kỹ thuật sáng tạo đã xuất hiện để cách mạng hóa quy trình. Một phương pháp như vậy, khai thác sức mạnh của siêu âm, đã nổi lên như một công cụ đầy hứa hẹn để cải thiện hiệu quả chiết xuất caffeine. Hielscher sonicators cho phép chiết xuất năng suất cao hơn của caffeine và mở khóa kích thước mới của hương vị và hương thơm trong đồ uống cà phê, phụ gia thực phẩm và chiết xuất.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Ultrasonicator UIP6000hdT cho việc khử caffein công nghiệp của hạt cà phê, trà và ca cao. Ultrasonication tạo điều kiện và tăng cường quá trình khử caffein nước Thụy Sĩ.

Ultrasonicator công nghiệp UIP6000hdT để chiết xuất caffeine liên tục từ hạt cà phê

 

Khai thác bằng siêu âm là phương pháp cấp trên để sản xuất cà phê pha lạnh từ mặt đất cà phê. Sonication phát hành các hợp chất hương vị và caffeine trong vòng vài giây.

Khai thác siêu âm caffeine và pha cà phê lạnh-Brew

Hình thu nhỏ video

 

Ưu điểm của chiết xuất hạt cà phê bằng cách sử dụng Sonication

Hiệu quả cao và chất lượng chiết xuất cà phê vượt trội chỉ là hai tiêu chí, làm cho việc sử dụng sonicators loại đầu dò Hielscher là phương pháp tốt nhất để chiết xuất caffeine và các hợp chất cà phê từ hạt cà phê. Dưới đây là những lợi ích quan trọng nhất của khai thác cà phê siêu âm được liệt kê:

  • Hiệu quả: Sonicators loại đầu dò tạo ra sóng siêu âm cường độ cao có thể xuyên qua vật liệu rắn một cách hiệu quả. Điều này giúp phá vỡ cấu trúc hạt cà phê và tạo điều kiện cho việc chiết xuất caffeine.
  • Điều khiển chính xác: Sonicators loại đầu dò cho phép kiểm soát chính xác năng lượng siêu âm và thời gian tiếp xúc. Kiểm soát này là điều cần thiết để tránh chiết xuất quá mức, có thể dẫn đến hương vị không mong muốn và vị đắng trong chiết xuất cà phê.
  • Tốc độ: Sonication là một quá trình nhanh chóng, và sonicators loại đầu dò có thể làm giảm đáng kể thời gian khai thác so với các phương pháp truyền thống, làm cho quá trình hiệu quả hơn.
  • Tính đồng nhất: Các sóng siêu âm có thể cung cấp khai thác đồng đều hơn trong suốt nguyên liệu hạt cà phê, đảm bảo rằng caffeine được chiết xuất đều.
  • Giảm sử dụng dung môi: Khai thác siêu âm thường đòi hỏi ít dung môi hơn so với các phương pháp truyền thống. Điều này có thể thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí.
  • Bảo quản các hợp chất hương vị: Sonication loại đầu dò có thể được tối ưu hóa để chiết xuất caffeine có chọn lọc trong khi để lại các hợp chất hương vị khác phần lớn còn nguyên vẹn. Điều này rất quan trọng để duy trì chất lượng và hương vị của chiết xuất cà phê.
  • Khả năng mở rộng: Với Hielscher Ultrasonica, quá trình khai thác siêu âm có thể được mở rộng tuyến tính cho các ứng dụng công nghiệp. Điều này có nghĩa là, tính khả thi và tối ưu hóa quy trình có thể ở quy mô phòng thí nghiệm và sau đó không có rủi ro và dễ dàng mở rộng quy mô theo thông lượng sản xuất.
Đầu dò siêu âm UP400St để chiết xuất hiệu quả caffeine từ hạt cà phê, trà và ca cao. Ultrasonication tăng cường và cải thiện quá trình khử caffein nước Thụy Sĩ.

Đầu dò siêu âm UP400ST để chiết xuất caffeine hiệu quả từ hạt cà phê, trà và ca cao.

 

Trong bài thuyết trình này, chúng tôi giới thiệu cho bạn về việc sản xuất chiết xuất thực vật. Chúng tôi giải thích những thách thức của việc sản xuất chiết xuất thực vật chất lượng cao và làm thế nào một sonicator có thể giúp bạn vượt qua những thách thức này. Bài thuyết trình này sẽ cho bạn thấy cách khai thác siêu âm hoạt động. Bạn sẽ tìm hiểu, những lợi ích bạn có thể mong đợi bằng cách sử dụng một sonicator để khai thác và làm thế nào bạn có thể thực hiện một máy vắt siêu âm vào sản xuất chiết xuất của bạn.

Khai thác thực vật siêu âm - Làm thế nào để sử dụng sonicators để chiết xuất các hợp chất thực vật

Hình thu nhỏ video

 

Siêu âm khai thác các hợp chất cà phê

Khai thác hỗ trợ siêu âm là một phương pháp phổ biến được sử dụng để cô lập các chất hoạt tính sinh học từ vật liệu thực vật [Dong et al. 2010]. Về hạt cà phê, các hợp chất phenolic caffeine và chống oxy hóa có thể là các hợp chất có giá trị nhất để khai thác do ứng dụng rộng rãi của họ trong ngành dược phẩm và công nghiệp thức ăn. Nhưng cũng flavonoid, axit chlorogenic và axit protocatechuic được chiết xuất được sử dụng làm chất phụ gia.
Sử dụng phương pháp khai thác truyền thống như khai thác chất lỏng-lỏng trong dung môi, nói chung hiệu quả chiết xuất tăng với nhiệt độ chiết xuất tăng. Điều này gây ra thiệt hại thường xuyên và mất chất lượng của chiết xuất như nhiệt độ ảnh hưởng đến sự ổn định của các hợp chất phenolic.
Việc chiết xuất chất rắn-lỏng hỗ trợ siêu âm đã được chứng minh là một phương pháp chiết xuất hiệu quả và tiết kiệm thời gian. Các lực siêu âm rất mạnh cung cấp năng lượng cần thiết cho việc khai thác, do đó ít hoặc thậm chí không cần dung môi. Nhiệt độ có thể được kiểm soát tốt vì lô sonicated hoặc lò phản ứng tế bào dòng chảy có thể được làm mát hiệu quả (hoặc làm nóng nếu cần thiết).
Do lực khai thác cường độ cao của siêu âm, cũng là mặt đất cà phê đã được dành (chất thải cà phê) vẫn còn là một nguyên liệu giàu có trong các hợp chất extractable. Như vật liệu chất thải cà phê là giá rẻ và có sẵn với số lượng lớn, nó là một nguyên liệu lý tưởng cho việc khai thác các hợp chất hoạt động còn lại. Mặc dù nội dung của caffeine và các thành phần khác trong chất thải cà phê thấp hơn trong bột cà phê chưa sử dụng, vẫn còn một số lượng lớn vẫn còn và có thể nhổ. Để phát hành các hợp chất này từ mặt đất cà phê, ảnh hưởng đầy đủ đến các thông số chế biến trở nên đặc biệt quan trọng. Siêu âm công suất cao có thể trích xuất một lượng cao hợp chất hoạt động trong một thời gian xử lý ngắn.

Máy vắt siêu âm được lắp đặt trên lò phản ứng để chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học từ trà và cà phê

Máy chiết xuất siêu âm UIP2000hdT để chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học từ hạt cà phê

Sonicators công suất cao để chiết xuất cà phê

Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.Để đảm bảo sự hiểu biết dễ dàng hơn về thủ tục chiết xuất siêu âm hỗ trợ, hiệu quả của siêu âm trong chất lỏng phải được giải thích.
Siêu âm – giới thiệu trong chất lỏng – gây ra những ảnh hưởng rất cực đoan cục bộ. Khi sonicating chất lỏng ở cường độ cao, sóng âm thanh truyền vào môi trường lỏng dẫn đến các chu kỳ áp suất cao (nén) và áp suất thấp (hiếm) xen kẽ, với tốc độ tùy thuộc vào tần số. Trong chu kỳ áp suất thấp, sóng siêu âm cường độ cao tạo ra bong bóng chân không nhỏ hoặc khoảng trống trong chất lỏng. Khi các bong bóng đạt đến một thể tích mà tại đó chúng không còn có thể hấp thụ năng lượng, chúng sụp đổ dữ dội trong một chu kỳ áp suất cao. Hiện tượng này được gọi là xâm thực âm thanh. Trong vụ nổ, nhiệt độ rất cao (khoảng 5.000K) và áp suất (khoảng 2.000atm) đạt được cục bộ. Sự nổ tung của bong bóng xâm thực cũng dẫn đến các tia chất lỏng có vận tốc lên tới 280m / s. [Suslick 1998] Bởi những lực cực đoan này sonolysis xảy ra, thành tế bào bị phá vỡ, và vật liệu nội bào được chiết xuất.
Việc khai thác ultrasonically hỗ trợ là một thay thế rẻ tiền, đơn giản và hiệu quả so với các kỹ thuật khai thác thông thường. Những ưu điểm chính của siêu âm trong chiết xuất chất lỏng rắn bao gồm sự tăng năng suất khai thác và động học nhanh hơn. Khai thác bằng siêu âm là một kỹ thuật thường được sử dụng để chiết xuất vật liệu thực vật sử dụng dung môi lỏng và được chứng minh cho một quá trình khai thác nhanh chóng và đầy đủ hơn so với các phương pháp truyền thống vì diện tích bề mặt giữa chất rắn và pha lỏng lớn hơn đáng kể do sự gián đoạn tế bào và phân tán hạt.
Bằng cách sử dụng sonication cũng có thể giảm nhiệt độ hoạt động, cho phép khai thác các thành phần nhạy cảm với nhiệt độ. So với các kỹ thuật chiết xuất mới khác như chiết xuất hỗ trợ vi sóng, thiết bị siêu âm rẻ hơn và hoạt động dễ dàng hơn. Hơn nữa, việc khai thác hỗ trợ siêu âm có thể được sử dụng với bất kỳ dung môi nào, chẳng hạn như chiết xuất Soxhlet, để chiết xuất nhiều loại hợp chất tự nhiên. [Wang và cộng sự 2006]
Một lợi thế đáng kể của Ultrasonics là ảnh hưởng đến các thông số xử lý quan trọng nhất: biên độ, thời gian Qua đó, quá trình khai thác có thể được tối ưu hóa để đảm bảo rằng cấu trúc của các chất chiết xuất không trở nên hư hỏng.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Khai thác caffeine được cải thiện bởi sonication

Caffeine có thể được tuyên bố chất kích thích phổ biến nhất tiêu thụ. Như Caffeine không chỉ tiêu thụ bằng cách uống cà phê pha, caffeine Extract được sử dụng trong ngành công nghiệp để điều trị các sản phẩm khác với caffeine như phụ gia. Qua đó nó trở thành có thể tạo ra cà phê mạnh hơn hoặc để xây dựng nước giải khát (ví dụ như Cola), đồ uống năng lượng hoặc các thực phẩm khác (ví dụ như sô cô la).
Nhưng caffeine không chỉ được sử dụng làm phụ gia trong sản xuất thực phẩm, nó còn là một hợp chất hoạt động quan trọng trong dược phẩm. Một ứng dụng phổ biến của chiết xuất caffeine là ví dụ như phụ gia trong thuốc đau đầu và đau nửa đầu hoặc trong thuốc giảm đau.
Để chiết xuất caffeine, alkaloid chính trong cà phê, ultrasonication là một phương pháp phù hợp. Wang và các đồng nghiệp của ông phát hiện ra rằng chỉ cần một thời gian khai thác ngắn để đạt đến trạng thái bão hòa, nếu siêu âm được sử dụng. Điều này có nghĩa là siêu âm là một kỹ thuật rất hiệu quả và tiết kiệm thời gian để đạt được caffeine. [Wang và cộng sự 2011]

Phân tử thơm và hợp chất hương vị

Caffeine có thể được chiết xuất bằng cách sử dụng sonicators. Khai thác caffeine siêu âm vượt trội bởi năng suất cao hơn và thời gian xử lý ngắn hơn.Các hợp chất cà phê dễ bay hơi là phần có giá trị nhất của hạt cà phê rang và những phần cà phê hương vị độc đáo và hương thơm của nó. Chất lượng cà phê hòa tan có thể được cải thiện đáng kể bằng cách bổ sung các loại dầu cà phê thơm-hấp thụ cho bột cà phê.
Một nghiên cứu so sánh, examinating việc chiết xuất các hợp chất phenolic từ dâu tây, cho thấy rằng khai thác siêu âm gây ra sự xuống cấp ít hơn của phenol và là một quá trình khai thác nhanh hơn nhiều so với các phương pháp khai thác khác bao gồm cả rắn-lỏng, subcritical nước và vi sóng hỗ trợ phương pháp. [Herrera et al. 2005]
Nghiên cứu của Wang và các đồng nghiệp cho thấy siêu âm tần số thấp, công suất cao hiệu quả hơn cho việc chiết xuất hương vị cà phê. Đặc biệt đối với 4-Tridecanone và 2-Methoxy-3-Methylpyrazine, họ thấy kỹ thuật khai thác siêu âm dễ dàng và hiệu quả hơn thu được năng suất khai thác rất cao. Hơn nữa, nó cho thấy rằng nhiệt độ phải được kiểm soát vì các thành phần hương vị cà phê rất dễ bay hơi ở nhiệt độ cao. Họ đã đạt được kết quả khai thác tốt trong phạm vi nhiệt độ giữa 35 ~ 65 ° C dưới chiếu xạ siêu âm thời gian tương đối ngắn. [Wang và cộng sự 2011]

 

Trong video clip này, chúng tôi chỉ cho bạn cách bạn có thể nhanh chóng chuẩn bị cà phê pha lạnh của mình bằng cách sử dụng một miếng cà phê và máy siêu âm loại đầu dò UP200Ht.

Cà phê pha lạnh với Sonicator (Hielscher UP200Ht Sonicator)

Hình thu nhỏ video

 

Khai thác trà được cải thiện bởi sonication

Kết quả đạt được bằng việc khai thác ultrasonically hỗ trợ cũng thích hợp cho việc khai thác các hợp chất trà (ví dụ như lá chè xanh). Một nghiên cứu của Xia et al. cho thấy một nội dung cao hơn đáng kể của polyphenol chè, axit amin và caffeine trong truyền trà ultrasonically điều trị hơn trong những người thu được bằng cách khai thác thông thường. Điều này dẫn đến kết quả được cải thiện trong một đánh giá cảm quan bật ra: chất lượng cảm giác của truyền trà với siêu âm hỗ trợ khai thác được tốt hơn so với truyền trà với khai thác thông thường. [Hạ et al. 2005]

Hielscher của ultrasonicators, ví dụ như UP200S (trong hình), rất thành công cho việc khai thác các vấn đề trong tế bào.

khai thác siêu âm từ thảo dược

Kết luận: Chiết xuất caffeine hiệu quả cao với siêu âm

Khai thác hỗ trợ siêu âm là một phương pháp hiệu quả, tiết kiệm thời gian và có thể kiểm soát để chiết xuất các hợp chất hoạt động từ cà phê. Các hợp chất thú vị và có giá trị nhất là caffeine, và các chất chống oxy hóa như phenolic diterpenes (cafestol, kahweol) và axit ascobic. Những ưu điểm chính của việc khai thác hỗ trợ siêu âm là chiết xuất chất lượng tuyệt vời với năng suất cao. Những lợi ích của khai thác siêu âm đạt được bằng cách tối ưu hóa và kiểm soát chính xác các thông số khai thác siêu âm.

Sonicators hiệu suất cao để chiết xuất caffeine

Khi nói đến chiết xuất caffeine ở bất kỳ quy mô chế biến nào, Hielscher Sonicators là đỉnh cao của sự đổi mới và hiệu quả. Cho dù bạn là một nhà sản xuất thủ công quy mô nhỏ hoặc một cơ sở sản xuất công nghiệp quy mô lớn, Hielscher sonicators cung cấp một giải pháp chính xác và mạnh mẽ để chiết xuất tinh chất tinh khiết của caffeine từ nguyên liệu nguồn của bạn.

  • Độ chính xác và nhất quán: Máy sonicators kiểu đầu dò Hielscher được thiết kế để cung cấp khả năng kiểm soát chính xác quá trình khai thác. Công nghệ tiên tiến của họ đảm bảo kết quả nhất quán hết đợt này đến đợt khác, cho phép bạn duy trì chất lượng và hiệu lực của chiết xuất caffeine.
  • Khả năng mở rộng: Hielscher cung cấp một loạt các sonicators phù hợp với quy mô xử lý khác nhau. Từ các mô hình để bàn nhỏ gọn để nghiên cứu và phát triển đến các hệ thống công nghiệp mạnh mẽ có khả năng xử lý khối lượng lớn, Hielscher cung cấp sự linh hoạt cần thiết để đáp ứng yêu cầu sản xuất của bạn.
  • Hiệu quả: Với Hielscher sonicators, bạn có thể giảm đáng kể thời gian khai thác so với các phương pháp truyền thống. Các sóng siêu âm được tạo ra bởi các máy này tạo ra lực xâm thực mạnh, nhanh chóng phá vỡ thành tế bào và giải phóng các phân tử caffeine, dẫn đến chu kỳ xử lý ngắn hơn.
  • Linh hoạt: Hielscher sonicators không chỉ giới hạn ở việc chiết xuất caffeine. Sonicators của chúng tôi có thể thích ứng với một loạt các ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Cho dù bạn đang chiết xuất caffeine từ hạt cà phê, lá trà hoặc các nguồn thực vật khác, Hielscher sonicators cung cấp tính linh hoạt để phù hợp với nhu cầu của bạn.

Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ hiện đại và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
0.5 đến 1.5mL N.A. VialTweeter
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình của bạn với bạn và cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Homogenizers siêu âm cao cắt được sử dụng trong phòng thí nghiệm, bench-top, thí điểm và chế biến công nghiệp.

Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.



Chiết xuất cà phê và cà phê

Cà phê-làm từ hạt cà phê rang – là một thức uống rất phổ biến được tiêu thụ trên toàn thế giới. Bên cạnh tác động tăng cường của nó nếu được tiêu thụ như một thức uống kích thích, các hợp chất của cà phê được quan tâm cho thực phẩm, dược phẩm (ví dụ như trong thuốc giảm đau) và ngành công nghiệp mỹ phẩm được sử dụng làm chất phụ gia có giá trị trong các sản phẩm khác nhau. Điều này đặc biệt áp dụng cho caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) và các chất chống oxy hóa, được biết đến với tác dụng tích cực của chúng đối với sức khỏe con người. Cà phê chứa, trong số những người khác, phenolic diterpenes như cafestol và kahweol, và axit ascorbic, được biết đến với hoạt động chống oxy hóa của chúng. Các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy các thành phần của cà phê có thể có tác dụng phòng ngừa một số bệnh mãn tính, bao gồm đái tháo đường loại 2, bệnh Alzheimer, bệnh Parkinson và các bệnh về gan như xơ gan và ung thư biểu mô tế bào gan.
Ultrasonics là một công cụ nổi tiếng và đã được chứng minh cho nhiều ứng dụng khác nhau trong các ngành công nghiệp khác nhau. Một trong những ứng dụng nổi bật và thành công nhất của siêu âm điện là chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học từ thực vật. Siêu âm cavitation phá vỡ các tế bào và gây ra do đó giải phóng các vấn đề nội bào. Do những hiệu ứng này, sonication cho năng suất khai thác cao hơn và đầy đủ hơn trong một thời gian xử lý rất ngắn. Là một kỹ thuật xử lý không nhiệt, các phân tử hoạt tính sinh học được ngăn chặn chống lại sự xuống cấp bởi nhiệt độ cao dẫn đến chiết xuất chất lượng cao.

Văn học / Tài liệu tham khảo


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.


Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.