توسيع نطاق عمليات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية
لزيادة القدرات الإنتاجية، يجب توسيع نطاق عمليات الاستخلاص لتشمل أحجامًا أكبر / معدلات معالجة أعلى. ويُعد الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية طريقة عالية الفعالية لعزل المركبات النباتية من المواد النباتية. إضافةً إلى ذلك، يمكن توسيع نطاق تطبيقات المعالجة بالموجات فوق الصوتية خطيًا لتشمل أحجامًا أكبر. ومع إمكانية معالجة المواد النباتية على دفعات وكذلك في وضع التدفق المستمر، يوفر الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية التجهيز المثالي لأي منتج للمستخلصات – من النطاق الصغير إلى النطاق الكبير جدًا. اقرأ المزيد عن التوسيع البسيط والفعال لنطاق الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية!
توسيع نطاق الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية
تُشكّل معظم طرق الاستخلاص (مثل استخلاص سوكسليت، والاستخلاص باستخدام CO2 فوق الحرج، والنقع) عنق زجاجة عند التخطيط لزيادة إنتاج المستخلصات النباتية. ويمنع استخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تحوّل زيادة الإنتاج إلى نقطة ضعف في النشاط التجاري. تعرّف فيما يلي على كيفية توسيع نطاق الاستخلاص بمساعدة الموجات فوق الصوتية خطيًا ليشمل أي حجم إنتاج.
العلاقة بين توسيع النطاق ومعلمات العملية: تتطلب تقنيات الاستخلاص التقليدية أبحاثًا مكلفة وكثيفة العمالة وتستغرق وقتًا طويلًا لتنفيذ نظام استخلاص أكبر لزيادة الإنتاج، لأن العديد من عوامل المعالجة تتغير ولا يمكن تكييفها خطيًا مع معدل معالجة أعلى. وهذا يعني ضرورة تحديد العديد من معلمات العملية من جديد، وغالبًا لا يمكن تحقيق جودة المستخلصات المتحصلة في تجهيزات الاستخلاص الأصغر عند الإنتاج على نطاق أكبر.
تتمثل ميزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في قابليته للتوسع الخطي بالكامل. وتتيح هذه القابلية للتوسع الخطي الحفاظ على جميع معلمات العملية المهمة، مثل السعة ودرجة الحرارة والضغط والتعرض للموجات فوق الصوتية (الزمن) ونسبة المذيب إلى المادة الصلبة. ويتطلب توسيع نطاق عملية الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لتشمل أحجامًا أكبر مساحة سطح أكبر للسونوترود. وهذا يعني إمكانية توسيع النطاق باستخدام جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية أكثر قدرة مع سونوترود أكبر (مسبار / بوق بالموجات فوق الصوتية)، أو بتركيب عدة أجهزة استخلاص بالموجات فوق الصوتية على التوازي.
اقرأ المزيد عن أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher للمختبر والإنتاج!
يُستخدم الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في وضع الدفعات غالبًا للإنتاج الصغير إلى المتوسط. وتُظهر الصورة جهاز الاستخلاص الصناعي بالموجات فوق الصوتية UIP1000hdT، الذي يمكن تشغيله في وضع الدفعات ووضع التدفق المستمر (ضمن خط الإنتاج).
يمكن توسيع نطاق عمليات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية خطيًا لتشمل أي قدرة إنتاجية. ويمكن تشغيل أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية في وضع الدفعات وضمن خط الإنتاج.
أمثلة على سيناريوهات توسيع النطاق باستخدام الموجات فوق الصوتية
على سبيل المثال، في تجهيز يعمل بالتدفق المستمر، يمكنك توسيع نطاق استخلاصك النباتي بتركيب 3x أجهزة استخلاص بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT بقدرة 2kW لكل منها على التوازي (مما يتطلب 3 سونوترودات و3 خلايا تدفق). وهذا يوفر لك قدرة معالجة بالموجات فوق الصوتية تبلغ 6kW.
وبدلًا من ذلك، يمكنك تركيب جهاز معالجة واحد بالموجات فوق الصوتية UIP6000hdT بقدرة 6kW، مجهز بمسبار كبير واحد ومفاعل خلية تدفق أكبر.
تشمل مزايا تجهيز عدة أجهزة استخلاص بالموجات فوق الصوتية على التوازي توفير بدائل احتياطية ومرونة أكبر في الاستخدام (مثل الاستخلاص المتزامن من مواد خام مختلفة، إذ يمكن لكل جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية معالجة مادة نباتية مختلفة). ويُعد هذا النموذج لتوسيع النطاق ملائمًا أيضًا عندما يكون لديك بالفعل نوع واحد من أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية؛ فإضافة جهاز واحد أو عدة أجهزة من الطراز نفسه أمر ميسر ويمكن أن يقلل تكاليف استثمارك.
ويُعد الاستثمار في جهاز استخلاص واحد أكبر بالموجات فوق الصوتية مناسبًا بصورة خاصة عند إنتاج كميات كبيرة من المستخلص نفسه دفعة واحدة. كما يكون جهاز معالجة واحد أكبر بالموجات فوق الصوتية أنسب عند تركيبه في منشأة محدودة المساحة.
كيفية توسيع نطاق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية
لتحقيق عملية استخلاص فعالة واقتصادية، يجب تحسين معلمات العملية. ويتحقق التحسين عند ضبط العملية على أعلى معدل معالجة بأقل مدخلات طاقة مع الحصول على جودة المستخلص المستهدفة. وفي العملية المحسّنة بالموجات فوق الصوتية، تُخفض الطاقة وزمن المعالجة وتكاليف العمالة إلى أدنى مستوى يظل معه تحقيق أعلى مردود وجودة للمنتج النهائي ممكنًا.
يُجرى تحسين العملية بالموجات فوق الصوتية باختبار توليفات مختلفة من المعلمات وتضييق الخيارات حتى الوصول إلى المعلمات المثلى لمادتك الخام. وعادةً ما تُستخدم القيم التجريبية العامة نقطة انطلاق تساعد على الوصول سريعًا إلى الإعداد المثالي الخاص بكل حالة. ويمكن إجراء اختبارات تحسين العملية بالموجات فوق الصوتية على أحجام صغيرة، مما يساعد على تقليل الجهد وتوفير المواد والحصول على النتائج المطلوبة بسرعة نسبية.
تمتلك Hielscher Ultrasonics مركزًا تقنيًا ومختبرًا مجهزين تجهيزًا جيدًا. وتضم منشأتنا المجموعة الكاملة من أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المختبرية والصناعية للمعالجة على دفعات وضمن خط الإنتاج، وكذلك أجهزة تحليل متطورة لإجراء تقييم شامل للنتائج. ويسعد موظفونا ذوو الخبرة الطويلة والتدريب الجيد (الحاصلون على شهادات جامعية) مساعدتك في تحسين العملية – بإجراء تجارب بالموجات فوق الصوتية نيابةً عنك و/أو تقديم المشورة بشأن أنسب تجهيزات العمليات بالموجات فوق الصوتية.
توسيع النطاق باستخدام أجهزة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية من Hielscher: سريع وموثوق وفعال
تغلّب على عنق زجاجة الاستخلاص بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية!
سواء أردت زيادة قدرتك الإنتاجية في وضع الدفعات أو وضع التدفق المستمر (ضمن خط الإنتاج)، فإن Hielscher Ultrasonics توفر جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية والملحقات المثالية لقدرات إنتاجية أكبر. ونساعدك أيضًا على تحويل الاستخلاص على دفعات إلى عملية ضمن خط الإنتاج.
تواصل معنا الآن! يسعدنا مناقشة احتياجاتك الإنتاجية وتزويدك بالمواصفات الفنية والإرشادات المتعمقة لتوسيع نطاق الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية، والمقترحات ذات الصلة!
للحصول على إرشاد أولي تقريبي، يوضح الجدول أدناه القدرة التقريبية للمعالجة بأجهزتنا للمعالجة بالموجات فوق الصوتية:
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 1 إلى 500mL | 10 إلى 200mL/min | UP100H |
| 10 إلى 2000mL | 20 إلى 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 إلى 20L | 0.2 إلى 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 إلى 100L | 2 إلى 10L/min | UIP4000hdT |
| 0.3 إلى 60L | 0.6 إلى 12L/min | >UIP6000hdT |
| n.a. | 10 إلى 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | أكبر | مجموعة من أجهزة UIP16000 |
تواصل معنا! / اسألنا!
من الأجهزة ذات المسبار جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UIP1000hdT مع جهاز تقليب لإنتاج المستخلصات النباتية مثل القنّبيات (مثل CBD وTHC وCBG)
UIP4000hdT – جهاز استخلاص قوي بالموجات فوق الصوتية بقدرة 4000 واط لإنتاج المستخلصات النباتية على نطاق صناعي.
المؤلفات / المراجع
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
