Sản xuất siêu âm các thành phần hương vị
Khai thác hương vị siêu âm là một quá trình hiệu quả cao và bền vững làm tăng năng suất trong khi giảm đáng kể thời gian xử lý. Sử dụng dung môi xanh, an toàn, công nghệ siêu âm cung cấp phương pháp chiết xuất xanh với hiệu quả năng lượng nâng cao, làm cho nó trở thành một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho các kỹ thuật chiết xuất truyền thống.
Chiết xuất thực vật – Cải thiện bởi Sonication
Khai thác siêu âm là kỹ thuật thương mại hóa để sản xuất chiết xuất chất lượng cao cho thực phẩm & công nghiệp đồ uống, dược phẩm và mỹ phẩm.
“Sử dụng siêu âm, chiết xuất đầy đủ hiện có thể được hoàn thành trong vài phút với khả năng tái tạo cao, giảm tiêu thụ dung môi, đơn giản hóa thao tác và làm việc, cho độ tinh khiết cao hơn của sản phẩm cuối cùng, loại bỏ xử lý sau xử lý nước thải và chỉ tiêu thụ một phần năng lượng hóa thạch thường cần thiết cho phương pháp chiết xuất thông thường như chiết xuất Soxhlet, maceration hoặc chưng cất Clevenger. Một số loại thành phần thực phẩm như hương liệu, sắc tố, chất chống oxy hóa và các hợp chất hữu cơ và khoáng chất khác đã được chiết xuất, phân tích và xây dựng hiệu quả từ nhiều ma trận khác nhau (chủ yếu là mô động vật, vi tảo, nấm men, thực phẩm và nguyên liệu thực vật).” [Chemat et al. 2017]
Là nhà lãnh đạo thị trường, Hielscher Ultrasonics đã thiết lập một cơ sở dữ liệu rộng lớn về quá trình khai thác siêu âm bao gồm việc khai thác các loại gia vị, thảo mộc, hoa, trái cây, rau quả để sản xuất hương vị và nước hoa. Hielscher Ultrasonics đã đạt được kiến thức sâu sắc về việc khai thác các nguyên liệu thực vật khác nhau như Cà phê, nghệ tây, nho (rượu vang)sồi lá trà, hoa oải hương, bạc hà, Stevia, ớt, vani, ca cao, Lá Boldus, và nhiều người khác.
Quá trình khai thác siêu âm có thể được thực hiện với hầu hết các dung môi như nước, rượu, ethanol nước, glycerine, dầu, isopropanol, hexane, benzen, vv
Để sản xuất hương vị, nước hoa và các thành phần hoạt tính, sẽ được sử dụng làm thành phần trong thực phẩm & Các ngành công nghiệp đồ uống, dược phẩm, mỹ phẩm và nước hoa, việc sử dụng các dung môi xanh, không độc hại như nước và rượu là một lợi thế lớn.
Lắp đặt công nghiệp máy vắt siêu âm UIP4000hdT để sản xuất chiết xuất thực vật.
- Sonication
- Nhiệt Sonication
- Mano-Sonication
- Nhiệt Mano-Sonication
- Siêu âm Soxhlet (Sono-Soxhet)
- Khai thác siêu âm siêu tới hạn
Phương pháp siêu âm cho khai thác tốt hơn so với hầu hết các quá trình khai thác thông thường, ví dụ như maceration, về thời gian xử lý, năng suất cao hơn, tiết kiệm năng lượng hơn, sạch sẽ, an toàn và chất lượng sản phẩm. Đặc biệt là liên quan đến sản xuất thực phẩm, đồ uống và phụ gia dược phẩm và mỹ phẩm, kỹ thuật khai thác siêu âm xanh là một lợi thế cao liên quan đến an toàn sản phẩm.
Nhũ tương hương vị trong suốt
Nhũ tương là một chất phụ gia phổ biến để chức năng hóa thực phẩm và đồ uống liên quan đến hương vị, giá trị dinh dưỡng và sự ổn định. Đặc biệt đối với công thức đồ uống, độ trong là một yếu tố quan trọng vì sản phẩm cuối cùng phải đáp ứng không chỉ các tiêu chuẩn chất lượng và dinh dưỡng, mà cả tiêu chuẩn quang học. Đối với đồ uống và thực phẩm rõ ràng, điều này có nghĩa là phụ gia nhũ tương không được can thiệp vào mục tiêu chất lượng cuối cùng nhằm mục đích. Qua đó, một nhũ tương rõ ràng dễ xử lý hơn. Do kích thước của chúng, nhũ tương nano trong suốt và mờ (ít nhất là đối với mắt thường). Do tính ổn định động học cao, độ nhớt thấp, độ trong suốt cao và độ ổn định cao chống lại sự lắng đọng, kem, kết tụ và keo tụ, chúng được sử dụng rộng rãi làm nguyên liệu.
Kích thước giọt / hạt càng lớn, độ mờ càng được đóng góp cho sản phẩm cuối cùng. Đối với việc xây dựng đồ uống rõ ràng, việc sử dụng nhũ tương trong suốt với các giọt nano cho kết quả tốt nhất. Nhũ tương siêu âm cho phép sản xuất W / O, O / W, nhũ tương nghịch đảo, cũng như gấp đôi hoặc nhiều nhũ tương W / O / W với các giọt trong phạm vi nano (được gọi là miniemulsions, nanoemulsions, nhũ tương siêu mịn, hoặc nhũ tương submicron). Kích thước giọt có thể được điều chỉnh và kiểm soát bởi các thông số quá trình siêu âm. Hielscher sonicators có thể kiểm soát chính xác cho kết quả quá trình tối ưu và tái tạo.
Khai thác siêu âm từ các loại thảo mộc
Nhấn vào đây để đọc thêm về MultiPhaseCavitator!
Bấm vào đây để đọc thêm về nhũ tương siêu âm!
Đóng gói hương vị bằng siêu âm
Việc sử dụng liposome trong dược phẩm và các sản phẩm thực phẩm liên tục tăng. Liposome có thể được sử dụng làm chất mang cho các phân tử hoạt động, ví dụ như chất dinh dưỡng và thuốc. Bằng cách sonication, liposome có thể được hình thành bằng cách nhũ hóa huyền phù lipid / nước hoặc bằng cách sonication các túi multilamellar (MLVs). Bằng quá trình nhũ tương siêu âm, hai lớp lipid được chia thành các vết nứt nhỏ hơn, do đó những mảnh này tự tạo ra các túi unilamellar nhỏ (SUV) bao gồm phospholipid. Trong quá trình sonication, các thành phần hoạt động có thể được đóng gói vào liposome.
Bấm vào đây để tìm hiểu thêm về sản xuất siêu âm liposome!
Hệ thống khai thác siêu âm
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của các hệ thống khai thác siêu âm phổ biến nhất của chúng tôi:
- Dung môi xanh
- Năng suất cao hơn
- thời gian khai thác ngắn hơn
- An toàn
- Lợi tức đầu tư nhanh chóng
- Chi phí thấp
Khai thác siêu âm siêu tới hạn
Chất lỏng siêu tới hạn và chiết xuất CO2 siêu tới hạn là một trong những kỹ thuật chiết xuất quan trọng nhất khi sản xuất hương vị và nước hoa.
Carbon dioxide siêu tới hạn là một dung môi chọn lọc với mật độ có thể điều chỉnh. Tính chọn lọc và công suất dung môi của nó phụ thuộc vào mật độ thay đổi có thể bị ảnh hưởng bởi áp suất và nhiệt độ.
Bằng cách kết hợp chiết xuất siêu tới hạn với sonication, có thể sử dụng dung môi cấp thực phẩm như rượu hoặc nước nhưng vẫn đạt được tỷ lệ chiết xuất cao và năng suất cao.
Sử dụng mẫu dưới đây để có thêm thông tin về hệ thống khai thác siêu âm của chúng tôi và các ứng dụng của họ!
Xem trong video dưới đây một so sánh khai thác siêu âm vs maceration thông thường của lá ribwort tươi trong nước. Sonication không chỉ tạo ra một ribwort mạnh trong vòng vài giây, mà còn màu sắc của chiết xuất cho thấy sự khác biệt về chất lượng. Trong khi chiết xuất siêu âm có màu xanh đậm, chiết xuất macerated dài 20 ngày có màu nâu chỉ ra sự suy thoái oxy hóa của các hợp chất hoạt tính sinh học.
Màu xanh đậm của chiết xuất ribwort siêu âm làm nổi bật hiệu quả vượt trội của công nghệ siêu âm trong sản xuất chiết xuất toàn phổ. Khai thác thực vật siêu âm là nhanh hơn, mạnh hơn, và hiệu quả hơn. Việc khai thác siêu âm hiệu quả cao với UP200Ht tạo ra một chiết xuất ribwort toàn phổ.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- 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.
Thông tin thêm về khai thác siêu âm
Khai thác siêu âm là phương pháp nổi tiếng và đáng tin cậy để sản xuất chiết xuất từ các nguyên liệu thực vật khác nhau. Siêu âm công suất cao làm tăng chuyển khối lượng giữa nguyên liệu thô và dung môi bằng cách đẩy dung môi vào cấu trúc tế bào và xả nó ra với tốc độ xấp xỉ 20.000 lần mỗi giây (ở 20kHz). Sonication đã được chứng minh là một phương pháp rất nhẹ, nhưng rất hiệu quả – tạo ra năng suất cao hơn và chiết xuất chất lượng cao hơn trong thời gian xử lý ngắn hơn!
Các vật liệu sau đây đã được chiết xuất rất thành công bằng cách siêu âm:
Gia: nghệ tây, ớt (ví dụ: capsaicin), gừng, quế, vanillin / vani, axit rosmarinic, cây xô thơm, rosmary, majoram, húng quế, v.v.
Herbs: bạc hà, trà (ví dụ: đen, xanh lá cây, Pai Mu Tan, jasmin, rooibos, honeybush), spearmint, stevia, cần sa, v.v.
Hoa: hoa oải hương, hoắc hương, ylang-ylang, hoa hồng, v.v.
Trái cây và rau quả: rượu vang, hạt nho / nho, cà phê, ca cao, ô liu, vỏ cam / cam, cà chua, hạt guarana, hạt oleaginous (hạnh nhân, đậu nành, hạt đu đủ, hạt lanh, hướng dương, hạt cải dầu), vỏ pomgranate, rau bina, dâu tằm, rễ, v.v.
Vi sinh vật: rong biển, tảo xoắn, vi tảo (vi tảo Nannochloropsis spp, vi tảo Nannochloropsis oculata, vi tảo Dunaliella salina), Synechococcus sp. vi khuẩn lam, nấm men Xanthophyllophyllomyces dendrorhous, nấm Trichosporon oleaginosisus, nấm oleaginous, nấm Cordyceps sinensis
Chiết xuất mục tiêu, thu được bằng cách sonication, là tinh dầu, vitamin, lipid, protein và phytocomplexes như phenolics, chất chống oxy hóa, polysacarit, oleoresin, este, tinh chất, thủy phân protein, axit amin, saponin, flavonoid, ancaloit (ví dụ morphine, codein, thebaine), sắc tố / chất màu (carotinoids, diệp lục, phycocyanin), anthocyanin, limonene, alantolactone, isoalantolactone và các hoạt chất khác.
Giới thiệu về khai thác xanh
Khai thác xanh tập trung vào các phương pháp bền vững, thân thiện với môi trường. Do đó, giảm tiêu thụ năng lượng của quá trình, sử dụng dung môi thay thế và nguyên liệu thô tự nhiên tái tạo, là những yếu tố chính để khai thác xanh. Mục tiêu là để đảm bảo một chiết xuất an toàn và chất lượng cao. Để có được một sản phẩm chất lượng cao an toàn, điều quan trọng là sử dụng dung môi thay thế, có thể tái chế và an toàn hơn. Bằng cách giảm độc tính tổng thể của quy trình và sản phẩm cuối cùng, người tiêu dùng được hưởng lợi từ một sản phẩm lành mạnh hơn, an toàn hơn và các nhà sản xuất tạo ra một môi trường chế biến an toàn hơn cho nhân viên của họ.