Ultrazvučna sonda može poboljšati konvencionalnu ekstrakciju heksana intenziviranjem procesa i čineći ga znatno efikasnijim. Ultrazvučna ekstrakcija poboljšava prenos mase i remeti ćelije kako bi se oslobodile ciljane bioaktivne supstance u rastvarač, što rezultira većim prinosima ekstrakcije u poređenju sa konvencionalnim metodama. Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija je veoma efikasna u povećanju prinosa ekstrakcije ulja, uključujući ulje uljane repice i ulje lanenog semena, što rezultira visokokvalitetnim sastavom masnih kiselina i većim sadržajem bioaktivnih komponenti.

Ekstrakcija heksana poboljšana ultrazvukom snage

Ultrazvučna ekstrakcija je metoda intenziviranja procesa koja može značajno poboljšati procese ekstrakcije čvrste tečnosti i rastvarača.

Konvencionalna ekstrakcija heksana

Ekstrakcija heksanom je uobičajena tehnika koja se koristi za izdvajanje organskih jedinjenja, posebno nepolarnih supstanci, iz različitih izvora kao što su biljke, seme ili tlo. Heksan je rastvarač ugljovodonika koji je visoko efikasan u rastvaranju i vađenju lipida, ulja i drugih nepolarnih jedinjenja. Heksan se široko koristi za ekstrakciju ulja zbog svoje rastvorljivosti za nepolarne spojeve (npr. ulja), lahko naknadno odvajanje ulja i usku tačku ključanja (63-69°C).
međutim , efikasnost procesa ekstrakcije heksana moze jako varirati u zavisnosti od sirovine i ekstrakcije : prinos ekstrakcije i vrijeme ekstrakcije su u velikoj mjeri povezani . To znači da je za visok prinos ekstrakta potrebno duže vrijeme zadržavanja biomase u heksanskim rastvaračima. Drugi ograničavajući faktor je često nedovoljna penetracija heksana u matricu biomase. Krute ćelijske strukture su uglavnom mokre sa heksanom na površini, dok unutrašnjost ćelije samo djelomično dolazi u kontakt sa heksanom. Takva nedovoljna penetracija rezultira nepotpunim procesom ekstrakcije jer ciljane supstance kao što su lipidi (tj. masne kiseline, masti, ulja) ostaju u unutrašnjosti ćelijske matrice.

Otopina: ultrazvučno pojačana ekstrakcija heksana

Sonikacija tipa sonde, poznata i kao ultrazvučna sondična sonda, metoda je koja koristi ultrazvučne talase visokog intenziteta za stvaranje akustičnih mjehurića kavitacije u tečnom mediju. Ovi mehurići se brzo urušavaju, generišući intenzivna lokalizovana energetska polja i stvarajući mikroturbulencije i visoke sile smicanja unutar rastvarača.
Zbog ovih ultrazvučno generisanih energetski gustih uslova, sondična sonda može intenzivirati i poboljšati proces ekstrakcije heksana na nekoliko načina:

• Poboljšani prijenos mase: Sonikacija poboljšava prenos mase između čvrstog uzorka i rastvarača. Mikroturbulencija i brzi kolaps kavitacionih mehurića stvaraju snažne sile smicanja i lokalizovane promene pritiska. Ovo remeti granični sloj oko čvrstog uzorka, promovišući oslobađanje ciljnih jedinjenja u rastvarač, čime se poboljšava efikasnost ekstrakcije.
• Ubrzano izvlačenje: Sonikacija ubrzava kinetiku ekstrakcije povećanjem kontaktnog područja između rastvarača i čvrstog uzorka. Mehurići kavitacije pružaju uznemirenost i stvaraju homogenizovanu smešu, osiguravajući da rastvarač dođe u bliski kontakt sa celom površinom čvrstog materijala, što dovodi do brže stope ekstrakcije.
• Poremećaji ćelijskih struktura: U ekstrakcijama na biljnoj bazi, sonifikacija može poremetiti ćelijske strukture, kao što su ćelijski zidovi i membrane, olakšavajući oslobađanje unutarćelijskih komponenti. To omogućava efikasniju ekstrakciju lipida i drugih ciljnih jedinjenja koja mogu biti zatvorena unutar ćelija.
• Smanjeno vreme ekstrakcije: Kombiniranjem povećanog prijenosa mase i ubrzane kinetike ekstrakcije, sondična sonda može značajno smanjiti vrijeme ekstrakcije potrebno za postizanje željenog prinosa. Ovo može biti posebno korisno prilikom obrade velikih količina uzoraka ili rada sa vremenski osetljivim aplikacijama.

Zbog ovih poboljšanih faktora procesa, ultrazvučna sonda može značajno poboljšati ekstrakciju heksana. Ultrazvučna ekstrakcija heksana može se optimizirati na temelju specifičnih spojeva i volumena koji se ekstrahiraju. Intenzitet ultrazvuka (amplituda), trajanje, temperatura, pritisak i podešavanje ekstrakcije mogu se podesiti na optimalne prinose ekstrakcije u skraćenom periodu ekstrakcije.

• alge ulje
• Biljna ulja (soja, lan, uljana repica, suncokret, rižine mekinje itd.)
• Esencijalna ulja
• Caryophyllene
• Vanilla oleoresin od vanilije
• Lutein od žumanca
• Astaxtanki iz algi
• Detoksikacija insekata

Ultrazvučno pojačana ekstrakcija soksala pomoću heksana kao rastvarača

Ultrazvučno pojačana Soxhlet ekstrakcija je proces koji kombinuje tradicionalnu Soxhlet ekstrakciju sa ultrazvučnim talasima kako bi se poboljšala efikasnost procesa ekstrakcije. Soxhlet ekstraktio je postupak koji se obično koristi u laboratorijama i za proizvodnju manjih volumena ekstrakta, kao što su eterična ulja ili određena bioaktivna jedinjenja.
Heksan je često korišćen rastvarač za ovaj proces, jer je efikasan u ekstrakciji lipida iz različitih izvora, uključujući semenska ulja, ulje algi, kao i bioaktivna jedinjenja na bazi lipida. Ultrazvučnost remeti ćelijske strukture i potiče ekstrakciju čvrsto-tečnim putem povećanog prijenosa mase i oslobađanja spojeva u rastvarač. Budući da rastvarač kao što je heksan može bolje prodrijeti u čvrsti materijal i efikasno rastvoriti ulja (lipide, masne kiseline). Shodno tome, proces ekstrakcije se ubrzava, smanjujući vreme potrebno za ekstrakciju željenih jedinjenja. Pored toga, upotreba ultrazvuka može smanjiti količinu potrebnog rastvarača, što ga čini ekološki prihvatljivijom opcijom.

Ultrazvučna ekstrakcija omogućava upotrebu blažih, netoksičnih rastvarača.

Ultrazvučna terapija ne samo da poboljšava ekstrakciju heksana, već omogućava i upotrebu blažih, netoksičnih rastvarača kao što su etanol, vodeni etanol, voda ili prirodni duboki eutektički rastvarači (DES, NADES). Visoko efikasan ćelijski poremećaj i prenos mase koje pružaju ultrazvučni ekstraktori sonde daju odlične rezultate koristeći blaže rastvarače. Ultrazvučna ekstrakcija u kombinaciji sa blažim, netoksičnim, ekološki prihvatljivijim rastvaračima omogućava visokokvalitetne ekstrakte hrane, uštedu troškova i proces zelene ekstrakcije.

Ultrazvučni sistemi visokih performansi za poboljšanu ekstrakciju heksana

Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i isporučuje ultrazvučne ekstraktore visokih performansi, koji se lako mogu integrisati u postojeće postrojenja za ekstrakciju heksana ili Soxhlet ekstraktore. Pored snabdevanja, instalacije, servisa održavanja, Hielscher konsultuje i usmerava svoje kupce tokom testova izvodljivosti, optimizacije procesa i projektovanja postrojenja do konačne instalacije i puštanja u rad procesa ekstrakcije.
Glavne prednosti Hielscher ultrazvučnika su potpuna kontrola procesa, linearna skalabilnost i sposobnost svih industrijskih ultrazvučnih procesora da isporuče vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano pokretati u 24/7 radu. Visoke amplitude su posebno važne, kada je u pitanju ekstrakcija tvrđih ćelijskih struktura kao što su sjemenke i jezgra.
Naše tehničko osoblje i naša potpuno opremljena procesna laboratorija pomoći će vam sa znanjem i vođenjem!

Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvalitet proizveden u Nemačkoj

Hielscher ultrazvučni sistemi su poznati po svojim najvišim standardima kvaliteta i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnika u industrijske objekte. Teškim uslovima i zahtevnim okruženjima lako upravljaju Hielscher ultrazvučnici.

Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučnike visokih performansi sa najsavremenijom tehnologijom i jednostavnošću upotrebe. Naravno, Hielscher ultrazvučnici su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahteve UL, CSA i RoHs.

Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators: