Ултразвук тип сонда може да подобри конвенционалната екстракция на хексан чрез засилване на процеса и да го направи значително по-ефективен. Ултразвуковата екстракция подобрява масовия трансфер и разрушава клетките, за да освободи целеви биоактивни вещества в разтворителя, което води до по-високи добиви на екстракция в сравнение само с конвенционалните методи. Екстракцията с помощта на ултразвук е много ефективна за увеличаване на добива на екстракция на масло, включително рапично масло и ленено масло, което води до висококачествен състав на мастни киселини и по-високо съдържание на биоактивни компоненти.

Хексан екстракция подобрена чрез мощност ултразвук

Ултразвукова екстракция е процес засилване метод, който може да подобри твърдо-течни и разтворител екстракция процеси значително.

Ограничения на конвенционалната екстракция на хексан

Екстракцията на хексан е често срещана техника, използвана за извличане на органични съединения, особено неполярни вещества, от различни източници като растения, семена или почва. Хексанът е въглеводороден разтворител, който е високоефективен при разтваряне и извличане на липиди, масла и други неполярни съединения. Хексанът се използва широко за извличане на масло поради разтворимата си способност за неполярни съединения (например масла), лесно последващо отделяне на маслото и тясна точка на кипене (63-69 ° C).
Въпреки това, ефективността на процесите на екстракция на хексан може да варира значително в зависимост от суровината и добива: добивът на екстракция и времето за извличане са до голяма степен свързани. Това означава, че за висок добив на екстракт е необходимо по-дълго време на задържане на биомасата в хексановия разтворител. Друг ограничаващ фактор често е недостатъчното проникване на хексан в матрицата на биомасата. Твърдите клетъчни структури се намокрят предимно с хексан на повърхността, докато вътрешността на клетката влиза само частично в контакт с хексан. Такова недостатъчно проникване води до непълен процес на екстракция, тъй като целевите вещества като липиди (т.е. мастни киселини, мазнини, масла) остават във вътрешността на клетъчната матрица.

Решението: Ултразвуково интензифицирана екстракция с хексан

Сонда тип ултразвук, известен също като ултразвукова сонда ултразвук, е метод, който използва ултразвукови вълни с висока интензивност за създаване на акустични кавитация мехурчета в течна среда. Тези мехурчета се сриват бързо, генерирайки интензивни локализирани енергийни полета и създавайки микротурбуленции и високи сили на срязване в разтворителя.
Благодарение на тези ултразвуково генерирани енергийно плътни условия, сонда тип ултразвук може да засили и подобри процеса на екстракция на хексан по няколко начина:

• Подобрен масов трансфер: Sonication подобрява масовия трансфер между твърдата проба и разтворителя. Микротурбуленцията и бързият колапс на кавитационните мехурчета създават силни сили на срязване и локализирани промени в налягането. Това нарушава граничния слой около твърдата проба, насърчавайки освобождаването на целевите съединения в разтворителя, като по този начин подобрява ефективността на екстракцията.
• Ускорена екстракция: Sonication ускорява кинетиката на екстракция чрез увеличаване на контактната площ между разтворителя и твърдата проба. Кавитационните мехурчета осигуряват разбъркване и създават хомогенизирана смес, като гарантират, че разтворителят влиза в близък контакт с цялата повърхност на твърдия материал, което води до по-бързи скорости на екстракция.
• Разрушаване на клетъчните структури: При екстракции на растителна основа ултразвукът може да наруши клетъчните структури, като клетъчни стени и мембрани, улеснявайки освобождаването на вътреклетъчни компоненти. Това позволява по-ефективно извличане на липиди и други целеви съединения, които могат да бъдат затворени в клетките.
• Намалено време за екстракция: Чрез комбиниране на увеличения масов трансфер и ускорена кинетика на екстракция, сондата тип ултразвук може значително да намали времето за екстракция, необходимо за получаване на желания добив. Това може да бъде особено полезно при обработка на големи обеми проби или работа с приложения, чувствителни към времето.

Благодарение на тези подобрени фактори на процеса, сонда тип ултразвук може да подобри хексан екстракция значително. Ултразвуковата екстракция на хексан може да бъде оптимизирана въз основа на специфичните съединения и обеми, които се извличат. Интензивността на ултразвука (амплитуда), продължителността, температурата, налягането и настройката на екстракцията могат да бъдат регулирани до оптимални добиви на екстракт в рамките на съкратен период на екстракция.

• водорасли масло
• Растителни масла (соя, лен, рапица, слънчоглед, оризови трици и др.)
• етерични масла
• Кариофилен
• Ванилов олеорезин от шушулки ванилия
• Лутеин от яйчен жълтък
• Астаксантин от Алгае
• Обезмасляване на насекоми

Ултразвуково-интензифицирана екстракция на Сокслет с помощта на хексан като разтворител

Ултразвуково-интензифицирана екстракция на Сокслет е процес, който съчетава традиционната екстракция на Сокслет с ултразвукови вълни, за да подобри ефективността на процеса на екстракция. Soxhlet extractio е процедура, която обикновено се използва в лаборатории и за производство на по-малки обеми екстракти, като етерични масла или някои биоактивни съединения.
Хексанът е често използван разтворител за този процес, тъй като е ефективен при извличане на липиди от различни източници, включително масла от семена, масло от водорасли, както и биоактивни съединения на липидна основа. Ultrasonication нарушава клетъчните структури и насърчава твърдо-течна екстракция чрез увеличаване на масовия трансфер и освобождаване на съединения в разтворителя. Тъй като разтворителят като хексан може да проникне по-добре в твърдия материал и да разтвори маслата (липиди, мастни киселини) ефективно. Следователно, процесът на екстракция се ускорява, намалявайки времето, необходимо за извличане на желаните съединения. Освен това, използването на ултразвук може да намали необходимото количество разтворител, което го прави по-екологичен вариант.

Ултразвукова екстракция позволява използването на по-леки, нетоксични разтворители

Ultrasonication не само подобрява хексан екстракция, тя също така позволява да се използват по-меки, нетоксични разтворители като етанол, воден етанол, вода или естествени дълбоки евтектични разтворители (DES, NADES). Високоефективното разрушаване на клетките и масовият трансфер, осигурени от ултразвукови екстрактори тип сонда, дава отлични резултати, използвайки по-меки разтворители. По този начин, ултразвукова екстракция в комбинация с по-меки, нетоксични, екологично чисти разтворители дава възможност за висококачествени хранителни клас екстракти, спестяване на разходи и зелен процес на екстракция.

Високопроизводителни ultrasonicators за подобрена екстракция на хексан

Hielscher Ultrasonics проектира, произвежда и доставя високопроизводителни ултразвукови екстрактори, които могат лесно да бъдат интегрирани в съществуващите съоръжения за екстракция на хексан или екстрактори на Сокслет. Освен доставка, монтаж, поддръжка, Hielscher консултира и насочва своите клиенти по време на тестове за осъществимост, оптимизация на процесите и проектиране на инсталации до крайния монтаж и въвеждане в експлоатация на процеса на извличане.
Основните предимства на Hielscher ultrasonicators са пълният контрол на процеса, линейната мащабируемост и способността на всички промишлени ултразвукови процесори да доставят много високи амплитуди. Амплитуди до 200μm могат лесно да се изпълняват непрекъснато в 24/7 операция. Високите амплитуди са особено важни, когато става въпрос за извличане на по-твърди клетъчни структури като семена и ядки.
Нашият технически персонал и нашата напълно оборудвана технологична лаборатория ще ви помогнат със знания и насоки!

Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия

Hielscher ultrasonicators са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват гладкото интегриране на нашите ultrasonicators в промишлени съоръжения. Груби условия и взискателни среди се обработват лесно от Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и постави специален акцент върху високопроизводителни ultrasonicators с участието на най-съвременните технологии и удобство за потребителя. Разбира се, Hielscher ultrasonicators са CE съвместими и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators: