Екстракция на хексан с подобрена ефективност чрез ултразвук

Ултразвукът тип сонда може да подобри конвенционалната екстракция на хексан, като засили процеса и го направи значително по-ефективен. Ултразвуковата екстракция подобрява преноса на маса и нарушава клетките да освобождават целеви биоактивни вещества в разтворителя, което води до по-високи добиви в сравнение с конвенционалните методи. Ултразвуковата екстракция е много ефективна за увеличаване на добива на масло, включително рапично масло и ленено масло, което води до висококачествен състав на мастни киселини и по-високо съдържание на биоактивни компоненти.

Екстракция на хексан, подобрена чрез мощен ултразвук

Ултразвуковата екстракция е метод за усилване на процеса, който може значително да подобри процесите на екстракция с твърдо-течно вещество и разтворител.

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 способността си за разтваряне на неполярни съединения (напр. масла), лесното последващо отделяне на маслото и тясната точка на кипене (63–69°C).
Въпреки това, ефективността на процесите на екстракция с хексан може да варира значително в зависимост от суровината и екстракцията: добивът на екстракция и времето за екстракция 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 са предимно навлажнени с хексан на повърхността, докато вътрешността на клетката само частично влиза 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 засилена екстракция на хексан

Ултразвуковата ултразвукова сонда, известна още като ултразвукова сонда, е метод, който използва ултразвукови вълни с висок интензитет за създаване на акустични кавитационни мехурчета в течна среда. Тези мехурчета се срутват бързо, генерирайки интензивни локализирани енергийни полета и създавайки микротурбуленции и сили на срязване в разтворителя.
Поради тези ултразвуково генерирани енергийно плътни условия, ултразвукът от сонден тип може да засили и подобри процеса на извличане на хексан по няколко начина:

• Подобрен пренос на маса: Соникацията подобрява преноса на маса между твърдата проба и разтворителя. Микротурбуленцията и бързият колапс на кавитационните мехурчета създават силни сили на срязване и локални 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: Сонирането ускорява кинетиката на екстракцията 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.
• Нарушаване на клетъчните структури: При растителните екстракции 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 масовообмен и кинетиката на ускорената екстракция, ултразвукът тип сонда може значително да намали времето за извличане, необходимо за получаване на желания добив. Това може да бъде особено полезно при обработка на големи обеми проби или работа с чувствителни към времето приложения.

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

• масло от водорасли
• Растителни масла (соево, ленено, рапично, слънчогледово, оризови трици и др.)
• етерични масла
• кариофилен
• Ванилов олеорезин от шушулки Vanilla
• Лутеин от яйчен жълтък
• Астаксантин от водорасли
• Обезмасляване на насекоми

Ултразвуково засилена екстракция на Сокслет с помощта на хексан като разтворител

Ултразвуково засилената екстракция на Сокслет е процес, който комбинира 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. Ултразвукът разрушава клетъчните структури и насърчава екстракцията твърдо-течна чрез повишен пренос на маса и освобождаване на съединения в разтворителя. Тъй като разтворителят като хексан може да проникне по-добре в твърдия материал и да разтвори ефективно маслата (липиди, мастни киселини). 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.
 

Ултразвуковата екстракция позволява използването на по-меки, нетоксични разтворители

Ултразвукът не само подобрява екстракцията на хексан, но също така позволява използването на по-меки, нетоксични разтворители като етанол, воден етанол, вода или естествени дълбоки евтектични разтворители (DES, NADES). Високоефективното разрушаване на клетките и масовия трансфер, осигурено от ултразвуковите екстрактори тип сонда, дава отлични резултати при използване на по-меки разтворители. По този начин ултразвуковата екстракция в комбинация с по-меки, нетоксични, по-екологични разтворители позволява висококачествени хранителни екстракти, спестяване на разходи и процес на зелена екстракция.

Високоефективни ултразвукови апарати за подобрена екстракция на хексан

Hielscher Ultrasonics проектира, произвежда и доставя високоефективни ултразвукови екстрактори, които могат лесно да бъдат интегрирани в съществуващи съоръжения за екстракция на хексан или екстрактори Soxhlet. Освен доставката, монтажа, поддръжката, Hielscher консултира и насочва своите клиенти по време на предпроектните тестове, оптимизацията на процесите и проектирането на инсталацията до окончателния монтаж и пускането в експлоатация на процеса на извличане.
Основните предимства на ултразвуковите процесори Hielscher са пълният контрол на процеса, линейната мащабируемост и способността на всички индустриални ултразвукови процесори да осигуряват много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7. 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

Ултразвуковите апарати Hielscher са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Тежките условия и взискателните условия се справят лесно с ултразвуковите апарати на Hielscher.

Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови уреди, отличаващи се с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher са съвместими с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови уреди: