Povećanje razmjera ultrazvučnih procesa ekstrakcije
Da bi se povećali proizvodni kapaciteti, procesi ekstrakcije moraju se prilagoditi većim volumenima / većem protoku uzoraka. Ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija vrlo je djelotvorna metoda za izolaciju biljnih spojeva iz biljnog materijala. Osim toga, primjene ultrazvučne obrade (sonikacije) mogu se linearno povećati na veće volumene. Zahvaljujući mogućnosti obrade biljnog materijala u šaržama, kao i u protočnom načinu rada, ultrazvučna ekstrakcija nudi idealnu postavku za svakog proizvođača ekstrakata – od malih do vrlo velikih razmjera. Pročitajte više o jednostavnom i efikasnom povećanju razmjera ultrazvučno potpomognute ekstrakcije!
Povećanje razmjera ultrazvučno potpomognute ekstrakcije
Većina metoda ekstrakcije (npr. Soxhletova ekstrakcija, superkritična CO2 ekstrakcija, maceracija) predstavlja usko grlo kada se planira povećanje proizvodnje biljnih ekstrakata. Primjenom ultrazvučne ekstrakcije sprječava se da povećanje proizvodnje postane Ahilova peta poslovanja. U nastavku saznajte kako se ultrazvučno potpomognuta ekstrakcija može linearno prilagoditi bilo kojem proizvodnom volumenu.
Odnos između povećanja razmjera i procesnih parametara: Konvencionalne tehnike ekstrakcije zahtijevaju skupa istraživanja koja iziskuju mnogo rada i vremena kako bi se uvelo veće ekstrakcijsko postrojenje za povećanje proizvodnje, jer se mnogi procesni faktori mijenjaju i ne mogu se linearno prenijeti na veći procesni kapacitet. To znači da se brojni procesni parametri moraju iznova utvrditi, a kvalitet ekstrakata dobijen u manjim ekstrakcijskim postavkama često se ne može postići u većoj proizvodnji.
Prednost ultrazvučne ekstrakcije jest njena potpuno linearna skalabilnost. Ta linearna skalabilnost omogućava održavanje svih važnih procesnih parametara, kao što su amplituda, temperatura, pritisak, izloženost ultrazvuku (vrijeme) i omjer otapala i čvrste tvari. Povećanje razmjera procesa ultrazvučne ekstrakcije na veće volumene zahtijeva veću površinu sonotrode. To znači da se povećanje razmjera može postići upotrebom snažnijeg ultrazvučnog uređaja s većom sonotrodom (ultrazvučna sonda / rog) ili paralelnom ugradnjom nekoliko ultrazvučnih ekstraktora.
Saznajte više o Hielscher sonikatorima za laboratorij i proizvodnju!
Ultrazvučna ekstrakcija u šaržnom načinu rada najčešće se koristi za malu do srednju proizvodnju. Na slici je prikazan industrijski ultrazvučni ekstraktor UIP1000hdT, koji može raditi u šaržnom i protočnom (inline) načinu rada.
Procesi ultrazvučne ekstrakcije mogu se linearno povećati na bilo koji proizvodni kapacitet. Ultrazvučni ekstraktori mogu raditi u šaržnom i inline načinu rada.
Primjeri scenarija povećanja razmjera ultrazvučnih procesa
Na primjer, u kontinuiranoj protočnoj postavci možete povećati razmjer svoje biljne ekstrakcije paralelnom ugradnjom 3 ultrazvučna ekstraktora UIP2000hdT od po 2 kW (potrebne su 3 sonotrode i 3 protočne ćelije). To vam daje ultrazvučnu procesnu snagu od 6 kW.
Alternativno, možete ugraditi jedan ultrazvučni uređaj UIP6000hdT od 6 kW, koji je opremljen jednom velikom sondom i većim reaktorom s protočnom ćelijom.
Prednosti paralelne postavke nekoliko ultrazvučnih ekstraktora jesu redundancija i fleksibilnija upotreba (npr. istovremena ekstrakcija iz različitih sirovina, jer svaki ultrazvučni uređaj može obrađivati drugi biljni materijal). Ovaj model povećanja razmjera također je praktičan kada već imate jedan tip ultrazvučnog uređaja; dodavanje jednog ili više uređaja istog modela je jednostavno i može smanjiti vaše investicijske troškove.
Ulaganje u jedan veći ultrazvučni ekstraktor posebno je pogodno kada se istovremeno proizvode veće količine istog ekstrakta. Jedan veći ultrazvučni uređaj također je prikladniji kada se ugrađuje u pogon s ograničenim prostorom.
Kako pristupiti povećanju razmjera ultrazvučne ekstrakcije
Za efikasan i ekonomičan proces ekstrakcije procesni parametri moraju se optimizirati. Optimizacija je postignuta kada je proces podešen na najveći protok uz najmanji unos energije, uz postizanje ciljanog kvaliteta ekstrakta. U optimiziranom ultrazvučnom procesu energija, vrijeme obrade i troškovi rada svedeni su na minimum do tačke u kojoj se još uvijek postižu najveći prinos i kvalitet konačnog proizvoda.
Optimizacija ultrazvučnog procesa provodi se testiranjem različitih konfiguracija parametara i sužavanjem na optimalne parametre za vašu sirovinu. Opće empirijske vrijednosti obično se koriste kao polazna tačka koja pomaže da se brzo dođe do individualne idealne postavke. Testovi optimizacije ultrazvučnog procesa mogu se provoditi na malim volumenima, što pomaže da se smanje napori, uštedi materijal i relativno brzo dobiju željeni rezultati.
Hielscher Ultrasonics ima dobro opremljen tehnički centar i laboratorij. Naše postrojenje ima ne samo cijeli raspon laboratorijskih i industrijskih ultrazvučnih uređaja za šaržnu i inline sonikaciju, nego i sofisticirane analitičke uređaje za sveobuhvatnu procjenu rezultata. Naše dugogodišnje iskusno, dobro obučeno osoblje (s univerzitetskim diplomama) rado će vam pomoći pri optimizaciji procesa – provođenjem ultrazvučnih ispitivanja za vas i/ili savjetovanjem o najprikladnijim postavkama ultrazvučnog procesa.
Povećanje razmjera pomoću Hielscher ultrazvučnih ekstraktora: brzo, pouzdano i efikasno
Prevladajte usko grlo ekstrakcije ultrazvučnom obradom!
Bez obzira želite li povećati svoj proizvodni kapacitet u šaržnom ili kontinuiranom protočnom (inline) načinu rada, Hielscher Ultrasonics ima idealan ultrazvučni uređaj i dodatnu opremu za veće proizvodne kapacitete. Također vam pomažemo da svoju šaržnu ekstrakciju prebacite na inline proces.
Kontaktirajte nas odmah! Rado ćemo s vama razmotriti vaše proizvodne potrebe i dati vam tehničke specifikacije, detaljne smjernice za povećanje razmjera ultrazvučne ekstrakcije i odgovarajuće ponude!
Kao prvi okvirni vodič, tabela u nastavku daje vam naznaku približnog procesnog kapaciteta naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 0,3 do 60L | 0,6 do 12L/min | >UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | klaster uređaja UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Ultrazvučni uređaj sondnog tipa UIP1000hdT s mješalicom za proizvodnju biljnih ekstrakata kao što su kanabinoidi (npr. CBD, THC, CBG)
UIP4000hdT – ultrazvučni ekstraktor snage 4000 vati za proizvodnju biljnih ekstrakata u industrijskim razmjerima.
Literatura / reference
- 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.
Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore od laboratorijskih do industrijskih veličina.