Công nghệ siêu âm Hielscher

Siêu âm Vanilla khai thác – Phương pháp không nhiệt

  • Chiết xuất vani là một giải pháp hương vị extractes từ vỏ vani trong một giải pháp của ethanol và nước.
  • Để sản xuất chất lượng cao vanillin như hương thơm, hương vị và thành phần hương thơm, một kỹ thuật khai thác hiệu quả, nhưng nhẹ là cần thiết để ngăn chặn sự phân hủy.
  • Khai thác bằng siêu âm là một phương pháp khai thác cơ học nhẹ, cung cấp năng suất cao của vanillin trong một thời gian khai thác rất ngắn.

Ultrasonics hiệu suất cao để chiết xuất vanillin chất lượng cao

Là gia vị đắt nhất thứ hai sau khi Saffron, sản xuất Vanilla đòi hỏi một phương pháp khai thác hiệu quả, ngăn ngừa sự xuống cấp của các loại dầu thiết yếu có giá trị. Khai thác bằng siêu âm là nổi tiếng và được thành lập như là một phương pháp nhẹ, không nhiệt, nhưng hiệu quả cao để giải phóng các hợp chất hoạt tính sinh học từ vật liệu thực vật. Khai thác bằng siêu âm được dựa trên hiện tượng cavitation âm thanh, đó là một điều trị hoàn toàn cơ học. Điều này làm cho sonication phương pháp ưa thích cho sự cô lập của các hợp chất hoạt tính sinh học nhạy cảm như các hợp chất hương vị và các loại tinh dầu, ví dụ như vanillin, polyphenol, hoặc chất chống oxy hóa từ thực vật.

Ưu điểm của việc khai thác vani siêu âm

  • Năng suất cao cấp
  • Khai thác tốc độ cao – trong vòng vài phút
  • Chất chiết xuất chất lượng cao – Nhẹ, không nhiệt
  • Dung môi xanh (ví dụ: nước/ethanol)
  • Hiệu quả
  • Vận hành dễ dàng và an toàn
  • Chi phí đầu tư và hoạt động thấp
  • 24/7 hoạt động dưới nhiệm vụ hạng nặng
  • Màu xanh lá cây, phương pháp thân thiện với sinh thái

Siêu âm Vanilla khai thác – ở chế độ luồng hàng loạt hoặc liên tục

UP400St kích động 8L khai thác thiết lậpLô: Quá trình khai thác siêu âm có thể được vận hành như các quy trình thực thi đơn giản hoặc điều trị nội tuyến, nơi trung bình liên tục được cho ăn qua lò phản ứng dòng chảy siêu âm.
Batch xử lý là một thủ tục dễ dàng, nơi khai thác được thực hiện rất nhiều bởi rất nhiều. Hielscher Ultrasonics cung cấp bộ vi xử lý siêu âm cho các lô nhỏ đến lớn, tức là 1L đến 120L.
Đối với các lô xử lý từ 5 đến 10L, chúng tôi đề nghị UP400St (400W, pic. left) với sonotrode S24d22L2D.
Đối với các lô xử lý xấp xỉ 120L, chúng tôi đề nghị UIP2000hdT (2kW, pic. Right cột ở đầu trang) với sonotrode RS4d40L4.

2kW Batch sonication thiết lập để khai thác chiết xuất thảo dược

120L siêu âm Batch khai thác của Botanicals với UIP2000hdT và AGITATOR

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Flow-through: Đối với khối lượng lớn hơn và khai thác thương mại có quy mô đầy đủ, một dòng chất lỏng liên tục được cho ăn thông qua một lò phản ứng siêu âm, nơi dung môi/bùn thực vật được sonicated mạnh mẽ.
Đối với một khối lượng khoảng 8L/min., chúng tôi khuyên bạn nên UIP4000hdT (4kW, pic. right) với sonotrode RS4d40L3 và dòng chảy gỉ-tế bào FC130L4-3g0

Nghiên cứu trường hợp của siêu âm Vanilla khai thác

Jadhav et al. (2009) so sánh chiết xuất ultrasonically hỗ trợ (UAE) và khai thác Soxhlet. Nghiên cứu đã xác nhận rằng chiết xuất siêu âm tăng cường việc phát hành vanillin đáng kể khi so sánh với khai thác Soxhlet. Điều trị Soxhlet yêu cầu nhiệt độ hoạt động của 95 ° c, dung môi: tỷ lệ solute của 66.67 ml/g và thời gian khai thác 8hrs kết quả là phát hành khoảng 180ppm vanillin. Khai thác hỗ trợ siêu âm (UAE) chỉ cần 1 giờ để giải phóng khoảng 140ppm vanillin sử dụng cùng dung môi: tỷ lệ solute ở nhiệt độ phòng.
Rasoamandrary et al. (2013) so sánh hiệu quả của chiết xuất vanillin bằng cách sử dụng một ultrasonicator loại đầu dò 100W (ví dụ như UP100H), Bồn tắm siêu âm và bồn tắm nước nóng. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng ultrasonicator loại đầu dò là một công cụ khai thác mạnh mẽ do siêu âm cường độ cao của nó. Do đó, ultrasonicator loại đầu dò vượt trội hơn các phương pháp khai thác thay thế bằng cách cho sản lượng tương tự/hoặc cao hơn của vanillin chiết xuất trong một thời gian khai thác ngắn hơn đáng kể và ít dung môi (tức là ethanol) tiêu thụ.
Sự so sánh của ba phương pháp khai thác – đầu dò siêu âm, Bồn tắm siêu âm, khai thác nước nóng – cho thấy rằng khai thác vanillin là hiệu quả nhất cho đầu dò-sonication sử dụng 40% ethanol (v/v) ở nhiệt độ môi trường xung quanh 30 ° c và một thời gian khai thác của 1hr. Việc khai thác Bồn tắm nước đòi hỏi một 50% ethanol (v/v) nồng độ ở 56 ° c cho 15hrs.

Bộ xử lý siêu âm mạnh mẽ UIP4000hdT 4kW để chiết xuất

UIP4000hdT – 4kW siêu âm vắt để điều trị liên tục nội tuyến.

Thiết bị siêu âm để khai thác hiệu suất cao

Hielscher Ultrasonics chuyên sản xuất bộ vi xử lý siêu âm hiệu suất cao để sản xuất chất chiết cao từ thực vật.
Sản phẩm rộng của Hielscher danh mục đầu tư từ nhỏ, mạnh mẽ phòng thí nghiệm ultrasonicators đến hệ thống băng ghế dự bị mạnh mẽ và đầy đủ công nghiệp, trong đó cung cấp siêu âm cường độ cao cho việc khai thác hiệu quả và cô lập các chất hoạt tính sinh học (ví dụ như Quercetin, Caffeine, Curcumin, tecpen vv). Tất cả các thiết bị siêu âm từ 200W đến 16, 000W có hiển thị màu cho điều khiển kỹ thuật số, một thẻ SD tích hợp để ghi dữ liệu tự động, điều khiển từ xa của trình duyệt và nhiều tính năng thân thiện với người dùng hơn. Các tế bào sonotrodes và dòng chảy (các bộ phận, được liên lạc với các phương tiện) có thể được hấp và rất dễ dàng để làm sạch. Tất cả các ultrasonicators của chúng tôi được xây dựng cho 24/7 hoạt động, yêu cầu bảo trì thấp và dễ dàng và an toàn để hoạt động.
Colored touch display of the new hdT series of Hielscher's industrial ultrasonicatorsMàn hình màu kỹ thuật số cho phép kiểm soát ultrasonicator thân thiện với người dùng. Hệ thống của chúng tôi có khả năng cung cấp từ thấp đến biên độ rất cao. Đối với việc khai thác các polyphenol và các hợp chất hoạt tính sinh học khác như vanillin, chúng tôi cung cấp sonotrodes siêu âm đặc biệt (còn được gọi là đầu dò siêu âm hoặc sừng) được tối ưu hóa cho sự cô lập hợp lý các chất hoạt động chất lượng cao. Mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép 24/7 hoạt động ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi.
Việc kiểm soát chính xác các thông số quá trình siêu âm đảm bảo khả năng tái tạo và chuẩn hóa quy trình.
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
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
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, nếu bạn muốn yêu cầu thêm thông tin về đồng nhất bằng siêu âm. Chúng tôi sẽ vui lòng cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn.










Hielscher Ultrasonics sản xuất ultrasonicators hiệu suất cao cho các ứng dụng sonochemical.

Bộ vi xử lý siêu âm công suất cao từ phòng thí nghiệm đến thí điểm và quy mô công nghiệp.

Văn học / Tài liệu tham khảo

  • Jadhav D. et al. (2009): khai thác vanillin từ cụm vani: một nghiên cứu so sánh của chiết soxhlet thông thường và siêu âm hỗ trợ khai thác. Tạp chí kỹ thuật thực phẩm 93, 2009:421 – 426.
  • Rasoamandrary N. et al. (2013): cải thiện khai thác của vanillin 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde từ đậu vani chữa khỏi bằng cách sử dụng siêu âm hỗ trợ khai thác: một so sánh của siêu âm hỗ trợ và tắm nước nóng khai thác.


Sự kiện đáng biết

Nguyên tắc làm việc của siêu âm khai thác

Việc áp dụng sóng siêu âm cường độ cao đến một môi trường lỏng kết quả trong cavitation. Hiện tượng cavitation dẫn tại địa phương để nhiệt độ khắc nghiệt, áp lực, sưởi ấm/làm mát tỷ lệ, chênh lệch áp suất và lực cắt cao trong môi trường. Khi bong bóng cavitation implode trên bề mặt của chất rắn (chẳng hạn như các hạt, tế bào thực vật, mô vv), vi phản lực và va chạm interparticlular tạo ra các hiệu ứng như lột bề mặt, xói mòn và phân tích hạt. Ngoài ra, nổ bong bóng cavitation trong phương tiện truyền thông lỏng tạo ra sự hỗn loạn vĩ mô và vi trộn.

Bong bóng cavitation có thể được phân biệt trong bong bóng ổn định và thoáng qua. (Click vào để phóng to!)

Hình 1: tạo ra các bong bóng cavitation ổn định và thoáng qua.
(a) thuyên, (b) thoáng qua cavitation, (c) cavitation ổn định, (d) áp lực
[chuyển thể từ Santos et al. 2009]

Siêu âm chiếu xạ của vật liệu thực vật mảnh ma trận của tế bào thực vật và tăng cường hydrat hóa của cùng một. Chemat et al (2015) kết luận rằng khai thác siêu âm của các hợp chất hoạt tính sinh học từ Botanicals là kết quả của các cơ chế độc lập hoặc kết hợp khác nhau bao gồm phân mảnh, xói mòn, capillarity, detexturation, và sonoporation. Những hiệu ứng này phá vỡ thành tế bào, cải thiện chuyển khối lượng bằng dung môi vào tế bào và hút Phyto-hợp chất nạp dung môi ra, và đảm bảo chuyển động chất lỏng bằng vi trộn.

Phá vỡ siêu âm được sử dụng để nhổ từ các nguồn Phyto (ví dụ như thực vật, tảo, nấm)

Khai thác siêu âm từ các tế bào thực vật: phần ngang vi mô (TS) cho thấy cơ chế hoạt động trong quá trình khai thác siêu âm từ các tế bào (phóng đại 2000x) [tài nguyên: Vilkhu et al. 2011]

Khai thác siêu âm đạt một sự cô lập rất nhanh chóng của các hợp chất-hoạt động tốt hơn các phương pháp khai thác thông thường trong thời gian quy trình ngắn hơn, năng suất cao hơn, và ở nhiệt độ thấp hơn. Như là một điều trị cơ học nhẹ, siêu âm hỗ trợ khai thác tránh sự suy thoái nhiệt của các thành phần hoạt tính sinh học và trội so với các kỹ thuật khác như khai thác dung môi thông thường, sự tràn ngập thủy vănHoặc Chiết soxhlet khai thác, được biết là hủy các phân tử nhạy cảm với nhiệt. Do những lợi thế, khai thác siêu âm là kỹ thuật ưa thích cho việc phát hành các hợp chất hoạt tính sinh học nhạy cảm với nhiệt độ từ thực vật.

Vanillin

Vanilla là một hương vị có giá trị, có thể được chiết xuất từ Hoa Lan thuộc chi Vanilla, chủ yếu từ các loài Mexico, vani lá phẳng (V. planifolia). Các hợp chất có hương vị độc đáo của phong lan vani được tìm thấy trong quả của nó, mà kết quả từ sự thụ phấn của Hoa. Những vỏ hạt giống có khoảng 1/3 x 6 inch, với màu nâu đỏ đến đen khi chín. Bên trong của các cụm là một chất lỏng nhờn đầy đủ các hạt nhỏ. Cả hai vỏ và các hạt giống được sử dụng để sản xuất vanillin.
Mặc dù vanillin là hợp chất hương vị chính trong nhà máy vani, chiết xuất vani tinh khiết có chứa vài trăm hợp chất bổ sung hương thơm, góp phần vào phức tạp của nó, hương vị sâu.
Vani bản chất xảy ra trong hai hình thức, cụ thể là thực sự vanillin tinh túy từ các seedpod vani và công nghiệp tổng hợp vanillin. Real seedpod Extract là một hỗn hợp phức tạp của vài trăm hợp chất khác nhau. Hợp chất hóa học vanillin – 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde – là đóng góp lớn cho hương vị đặc trưng và hương thơm của vani thực và là thành phần hương vị chính của đậu vani chữa khỏi. Bên cạnh vanillin, có thể các hợp chất hóa học như acetaldehyde, acetic acid, furfural, hexanoic acid, 4-hydroxybenzaldehyde, eugenol, methyl cinnamate, và isobutyric acid góp phần vào hương thơm phức tạp của Vanilla.

Giống vani

Vani Bourbon hoặc vani Bourbon-Madagascar được sản xuất từ các loài thực vật V. planifolia, mọc trên các đảo Ấn Độ Dương như Madagascar, Comoros và Réunion, trước đây có tên là Île Bourbon. Thuật ngữ “Vani Bourbon” Mô tả cũng là hương thơm vani đặc trưng có nguồn gốc từ V. planifolia.
Vani Mexico, chiết xuất từ nguồn gốc V. planifolia, được tạo ra với số lượng thấp hơn nhiều. Vani Mexico được biết đến và tiếp thị như vani từ đất nguồn gốc của nó, kể từ khi thực vật V. planifolia là bản địa của Mesoamerica.
Vani Tahitian đến từ Polynésie thuộc Pháp, được sản xuất từ cây V. tahitiensis. Phân tích di truyền cho thấy loài này có thể là giống cây trồng từ lai của V. planifolia và V. odorata.
Vani Tây Ấn Độ được làm từ V. pompona, được trồng ở vùng Caribe và trung và Nam Mỹ.