استخراج کپسایسین از فلفل تند با استفاده از دستگاه اولتراسونیک هموژنایزر صنعتی

کپسایسین اصلی ترین طعم دهنده و ترکیب ادویه ای در فلفل تند است که به نام چیلی نیز شناخته می شود. برای تولید کپسایسین با کیفیت بالا به عنوان طعم معطر و ماده دارویی، یک تکنیک استخراج کارآمد و در عین حال ملایم برای جلوگیری از تخریب مورد نیاز است. استخراج التراسونیک (عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی)) یک روش استخراج مکانیکی ملایم است که مقادیر زیادی از کپسایسین را در زمان بسیار کوتاهی استخراج می کند.

اولتراسونیک با کارایی بالا (دستگاه هموژنایزر صنعتی) برای عصاره گیری کپسایسین با کیفیت بالا

استخراج التراسونیک (عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی)) کپسایسینوئیدها از فلفل تند (مانند Capsicum frutescens) بازده عصاره گیری را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد. امواج التراسونیک با قدرت بالا باعث سوراخ شدن و از هم گسیختگی دیواره های سلولی و همچنین تورم و هیدراتاسیون با فشار دادن حلال به داخل سلول های گیاهی می شود. این منجر به افزایش انتقال جرم مواد درون سلولی (از جمله کپسایسینوئیدها) از سلول های گیاهی به حلال می شود.

عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی) به عنوان یک تکنیک پردازش کاملاً مکانیکی و غیر حرارتی، از تخریب حرارتی ترکیبات حساس به حرارت جلوگیری می کند. کاویتاسیون اولتراسونیک فرآیند استخراج را تشدید می کند و در نتیجه بازده بالایی با کیفیت عالی عصاره حاصل می شود. هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی تجهیزات عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی) نسبتا کم است و امکان بازگشت سرمایه سریع را فراهم می کند.

مزایای استخراج التراسونیک (عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی)) کپسایسین

• بازدهی بالای استخراج

• سرعت بالا - در عرض چند دقیقه

• عصاره با کیفیت بالا - ملایم و غیر حرارتی

• حلال های مناسب محیط زیست (مانند آب/اتانول)

• مقرون به صرفه

• عملیات آسان و ایمن

• هزینه های سرمایه گذاری و عملیاتی کم

• کارکرد 24/7

• روش سازگار با محیط زیست

استخراج کپسایسینوئید با استفاده از اولتراسونیک - در حالت جریان پیوسته یا بچ (درون ظرف)

بچ: فرآیندهای عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی) را می توان به عنوان فرآیندهایی بر روی یک بچ از مواد یا به عنوان عملیات درون خطی پیوسته عمل کرد، جایی که محیط تابش امواج فراصوت به طور مداوم از طریق یک راکتور جریان اولتراسونیک تغذیه می شود. پردازش در بچ یک روش آسان است که در آن استخراج به مقدار زیادی انجام می شود. شرکت دانش بنیان فناوری ایرانیان پژوهش نصیر (فاپن) پردازنده های اولتراسونیک را برای بچ های کوچک تا بزرگ از 1 تا 120 لیتر ارائه می دهد.

برای بچ های 5 تا 10 لیتری مدل 400UPS پیشنهاد می گردد، برای بچ های تا 50 لیتر مدل 1200UPS و برای بچ های بزرگتر مدل 4000UIPS پیشنهاد می گردد. برای مشاوره می توانید با کارشناسان ما مشورت نمایید.

عملیات پیوسته: برای حجم‌های بزرگ‌تر و استخراج تجاری کپسایسین در مقیاس کامل، یک جریان مایع پیوسته حاوی تکه‌های فلفل تند از طریق یک راکتور اولتراسونیک تغذیه می‌شود، جایی که دوغاب حلال/گیاه به شدت فراصوت می‌شود.

مطالعه موردی استخراج کپسایسین با استفاده از اولتراسونیک

اولگوین روخاس و همکاران (2019) جداسازی کپسایسینوئید بالاتر از 96٪ را با استفاده از سه گونۀ فلفل Capsicum chinense Jacq گزارش کردند. (فلفل های Bode، Habanero و Habanero Roxo) آنها از یک دستگاه اولتراسونیک 200 وات، 24 کیلوهرتز با نمونه غوطه ور در حمام آب با دمای کنترل شده استفاده کردند. 0.25 گرم از نمونه فلفل به مدت 10 دقیقه با 25 میلی لیتر متانول در تماس قرار گرفت و سپس به حمام آب در دمای 50 درجه سانتیگراد، دامنه خروجی 200 وات و چرخه کاری 0.5 ثانیه منتقل شد. سپس عصاره ها از طریق فیلتر سرنگ نایلونی فیلتر شده و از طریق کرومواتوگرافی آنالیز شدند. در تجزیه و تحلیل، هر پنج کپسایسینوئید اصلی (n-DHC، C، DHC، h-C، و h-DHC) پیدا شد. استخراج اولتراسونیک عصاره ای با طیف کامل با مشخصات طعمی وسیع می دهد.

اسگانزرلا و همکاران (2014) دریافتند که عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی) یک روش عالی برای استخراج کمی و قابل تکرار کپسایسینوئیدها از فلفل چیلی با استفاده از متانول به عنوان حلال است. به دلیل سادگی و کارایی آن، عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی) می‌تواند برای آنالیز کپسایسینوئیدها در فلفل چیلی استفاده شود.

تجهیزات استخراج التراسونیک (عصاره گیری التراسونیک (با دستگاه هموژنایزر صنعتی))

شرکت فاپن در ساخت پردازشگرهای اولتراسونیک با کارایی بالا برای تولید عصاره های با کیفیت بالا از مواد گیاهی تخصص دارد. مجموعه محصولات گسترده فاپن از دستگاه‌های اولتراسونیک‌کننده کوچک و قدرتمند آزمایشگاهی گرفته تا سیستم‌های رومیزی قوی و کاملاً صنعتی، که امواج فراصوت با توان بالا را برای استخراج و جداسازی مؤثر مواد زیست فعال (مانند کورستین، کافئین، کورکومین، ترپن‌ها و غیره) ارائه می‌کنند. سونوترودها و فلوسل ها (قسمتی که با ماده در تماس هستند) می توانند اتوکلاو شوند و به راحتی تمیز می شوند. همه دستگاه‌های اولتراسونیک ما برای عملکرد 24 ساعته ساخته شده‌اند، نیاز به تعمیر و نگهداری کم دارند و کار با آنها آسان و ایمن است.

یک صفحه نمایش رنگی دیجیتال امکان کنترل کاربرپسند دستگاه اولتراسونیک را فراهم می کند. سیستم های ما قادر به ارائه دامنه های کم تا بسیار زیاد هستند. برای استخراج پلی‌فنول‌ها و سایر مواد گیاهی فعال زیستی مانند کپسایسینوئیدها، ما سونوترودهای اولتراسونیک ویژه ای (همچنین به عنوان پروب‌ها یا هورن های اولتراسونیک شناخته می‌شوند) ارائه می‌کنیم که برای جداسازی حساس مواد فعال با کیفیت بالا بهینه شده‌اند. کنترل دقیق پارامترهای فرآیند اولتراسونیک تکرارپذیری و استانداردسازی فرآیند را تضمین می کند.

خوب است بدانید

کپسایسینوئیدها

فلفل ها در سراسر جهان محبوب هستند و اغلب به عنوان افزودنی های غذایی برای ایجاد طعم تند استفاده می شوند. کپسایسینوئیدها ترکیبات طعم دهنده در فلفل قرمز قرمز هستند که عمدتاً از کپسایسین (trans-8 متیل-N-وانیلیل-6-nonenamide) و دی هیدروکاپسایسین (8 متیل-N-vanillylnonanamide)، نوردی هیدروکاپسایسین، هوموکاپسایسین و همودی هیدروکاپسیک تشکیل شده اند. کپسایسین و دی هیدروکاپسایسین فراوان ترین کپسایسینوئیدها هستند که مسئول حدود 90 درصد تندی هستند. در مجموع، بیش از 20 کپسایسینوئید در گونه های مختلف فلفل شناخته شده است.

کپسایسینوئیدها برجسته ترین نوع فیتوکمیکال موجود در فلفل هستند. آنها آلکالوئیدهای غیرفرار هستند که از نظر شیمیایی آمیدهای اسیدی اسیدهای چرب شاخه دار C9-C11 و وانیل آمین هستند. کپسایسینوئیدها که مسئول طعم تند فلفل چیلی هستند، یک ماده ادویه محبوب هستند. علاوه بر استفاده به عنوان ماده غذایی، کپسایسینوئیدها به دلیل خواص دارویی خود، که شامل عملکرد آنها به عنوان محافظ شیمیایی در برابر جهش زایی یا تومور زایی، به عنوان ضد میکروب، به عنوان آنتی اکسیدان، به دلیل اثر ضد سرطانی، اثرات ضد درد و اثر آنها بر روی نورون مسئول انتقال درد و التهابات عصبی شناخته شده است. یکی دیگر از کاربردهای رایج کپسایسینوئیدها در مسکن های موضعی ضد درد، پمادهای ضد آرتریت و ضد التهاب و به عنوان یک مهارکننده طبیعی میکروارگانیسم های بیماری زا است.

در صنایع غذایی، کپسایسینوئیدها به دلیل خاصیت ضد میکروبی که دارند گاهی به عنوان نگهدارنده طبیعی اضافه می شوند.

فلفل های Capsicum annuum L.، Capsicum frutescens L.، Capsicum baccatum L.، Capsicum pubescens Ruiz & Pav. و Capsicum chinense در سراسر جهان کشت می شوند و از این رو به خوبی شناخته شده اند.

تابش فراصوت توسط مبدل فراصوت که معمولاً پروب، حمام یا راکتور های فراصوتی به ماده منتقل می شود و دو فرایند سودمند را در پی دارد :

جریان اکوستیکی

موج صوتی هنگامی که از مایعی عبور می کند به خاطر اصطکاک ناشی از ویسکوزیته حرکت خود را به مرور از دست می دهد. حرکت به مایع انتقال می یابد و در نتیجه، شکل گیری حرکت مایع در جهت انتشار موج است. این جریان شاری را القاء می کند که اغلب به جریان آکوستیکی معروف است (شکل ‏1‑5). برای مثال، سرعت جریان از چند سانتی متر تا بیش از چند متر در هر ثانیه بدست می آید. در حضور ذرات کوچک، اصطکاک بین شاره و ذرات می تواند تا مقادیر بالاتر جریان های میکرو برود. به خاطر این پدیده، فراصوت یک وسیله غیر تهاجمی برای افزایش جرم و انتقال حرارت است. به هر حال بازده انرژی فراصوت برای مخلوط کردن از همزنهای مکانیکی به نسبت کمتر است، از این رو در فرایندهای دیگر، مانند تولید حفره های صوتی صرف شده و نهایتاً بخش قابل توجهی از انرژی صوتی (99 درصد) به گرما تبدیل میشود.

حباب سازی صوتی

اغلب، مایعات حاوی حباب های گاز هستند که در برابر انحلال توسط چسبیدن به ناخالصی یا سطح، مقاوم هستند. تحت تاثیر فشار ترقیق از موج صوتی، حباب می تواند از گاز محلول در مایعات و همچنین بخار جزئی از مایع بوجود بیاید. متناسب با اندازه این حباب ها، فرکانس و دامنه فشار فراصوت، تغییرات فشار موج صوتی حبا ب ها را در حرکت شعاعی قرار می دهد. در طول فاز ترقیق، فشار منفی موج صوتی، منجر به افزایش حباب تا شعاع بیشینه­ای می شود که گاهاً حباب را مشاهده پذیر می نماید. مرحله فشرده سازی بعدی منجر به انقباظ حباب می شود. برای شرایط خاص، کاواک (حفره) در یک حرکت غیر خطی قرار می گیرد و فروریختگی حفره¹ در بازه زمانی کوتاه با مرحله بزرگ شدنش مقایسه می شود (شکل ‏1‑6)، از اینرو دینامیک فروریختگی در مقایسه با جرم و انتقال حرارت آن بسیار سریع است. حباب ها ایجاد فشار بالا می کنند و دما در شرایط بی در رو، در محتوی حباب افزایش می یابد. دمای چندین هزار درجه، فشار صدها بار، و نرخ گرمایش و سرمایش بواسطه این شرایط در نقطه داغ² بدست می آید. فروریختگی با نوسان های تکرار شدنی همراه است، توجه کنید که بعد از بالا آمدن، تا فاز رقیق شدن بعدی، یک موج صوتی دوباره و یک حباب سازی دوباره رخ می دهد.

فشار صوتی و منحنی زمان برحسب شعاع برای یک حباب، تا رسیدن به نقطه داغ. در سمت راست بعضی مقادیر برای این فرایند برای شرایط نقطه داغ نمایش داده شده است.

فاپن از تست آزمایشگاهی تا صنعتی سازی محصول همراه شماست

قیمت دستگاه هموژنایزر التراسونیک صنعتی

قیمت دستگاه هموژنایزر ایرانی بسته به نوع دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی، دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی و دستگاه هموژنایزر صنعتی متفاوت است. معمولاً توان دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی 3 تا 5 برابر دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی است ولی قیمت آن در حدود2 تا 2.5 برابر قیمت هموژنایزر آزمایشگاهی می باشد. همچنین توان یک دستگاه هموژنایزر صنعتی در حدود 3 تا 5 برابر دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی و 10 تا 14 برابر دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی است ولی قیمت هموژنایزر صنعتی در حدود 2 تا 3 برابر دستگاه هموژنایزر نیمه صنعتی می باشد. ولی به هر حال قیمت هموژنایزر قیمت بسیار مقرون به صرفه ای است چون دستگاه التراسونیک (اولتراسونیک) با درآمدزایی بسیار بالا قیمت دستگاه التراسونیک (اولترا سونیک) را جبران می کند.

جهت کسب اطلاع از قیمت دستگاه هموژنایزر آزمایشگاهی و قیمت دستگاه هموژنایزر صنعتی با شرکت فناوری ایرانیان پژوهش نصیر (فاپن) تماس بگیرید. همکاران ما ضمن مشاوره دقیق در خصوص خرید دستگاه هموژنایزر مورد نیاز صنعت شما، خرید دستگاه التراسونیک مقرون به صرفه را به شما پیشنهاد می دهند. زیرا خرید دستگاه هموژنایزر با توجه به طیف وسیع هموژنایزر ایرانی ساخت شرکت فاپن و قیمت دستگاه التراسونیک ایرانی که بسیار پایین تراز نمونه های اروپایی و حتی چینی می باشد نیاز به امکان سنجی، تست آزمایشگاهی، تست نیمه صنعتی یا پایلوت و تست صنعتی دارد تا بهترین نتیجه در خرید دستگاه هموژنایزر را داشته باشد.

برای مشاهده دستگاه های نصب و راه اندازی شده در صنایع غذایی لینک های زیر را ببینید:

نصب و راه اندازی سامانه عصاره گیری التراسونیک

https://www.aparat.com/v/agRAm

سامانه عصاره گیری التراسونیک

https://www.aparat.com/v/mcqux

تولید سس بالزامیک با التراسونیک

https://www.aparat.com/v/uxoVe

تولید نانوامولسیون با دستگاه التراسونیک هموژنایزر نیمه صنعتی

https://www.aparat.com/v/EMQDZ

1 collapse

2 Hot spot