Ultrasonication Outcompetes Other Extraction Methods by Speed
Brz postupak ultrazvučne ekstrakcije i time rezultira ušteda vremena u proizvodnji ekstrakta jedna su od mnogih prednosti ultrazvučnog vađenja bioaktivnih spoja iz biljaka. Ultrazvučna ekstrakcija je naučno upoređena sa alternativnim tehnikama ekstrakcije kao što su superkritično vađenje CO2, maceration, toplotno refluks, Soxhlet, ili mikrotalasni rezultati ekstrakcije i istraživanja dokazuju značajnu prednost ultrasonikacije u vezi brzine ekstrakcije i prinosa.
Ultrasonication as Rapid Extraction Procedure
Ultrazvučno vađenje bioaktivnih spojeva je dobro poznato po visokim prinosima, visokokvalitetnim ekstraktima, kratkom vremenu ekstrakcije, niskoj potrošnji energije i mogućnosti rada sa vrlo blagim otapilima. Svi ovi faktori doprinose izvanrednoj ukupnoj efikasnosti ultrazvučnog ekstrakcije bioaktivnih sastojaka iz biljnih materijala.
U nastavku možete pronaći izbor naučno-istraživačkih izvještaja, u kojima ultrazvučno izvlačenje (također ultrazvukom potpomognuto izvlačenje / UAE) su upoređene sa drugim tehnikama ekstrakcije kao što su maceration, Soxhlet, toplotno refluks, superkritično CO2i mikrovalnu ekstrakciju.
ultrasonicator UP400St za brzo vađenje botaničkih u batch modu
| Aplikacija za ekstrakciju | Ultrazvučno vrijeme ekstrakcije | Alternativno vrijeme načina ekstrakcije | Dodatne informacije | Izvor |
|---|---|---|---|---|
| Ekstrakcija antokyanina iz bobica myrtle | 5 min | 15 min Mikrotalasna |
Ultrasonicator UP200S | Gonzalez et al., 2019 |
| Boldo ostavi vađenje | 5-30 min | 15-90 min Majeracija |
ultrasonicator UIP1000hdT "Možemo vidjeti da je od 5 do 30 min sonikacije prinos ekvivalentan prinosu konvencionalne maceration na 15 do 90 min: UAE zahtijeva trećinu vremena da se izvuče rastvorljivi materijal lišće u konvencionalnoj maceraciji." |
Petigny et al., 2013 |
| Ekstrakcija totalnih fenola i flavonoida iz kadulje | 11 min | 30 min konvencionalna ekstrakcija sa vodenim šejkerom za kupanje na 60ºC |
Ultrazvučni ekstraktori UP100H, UP400S |
Dent et al., 2015 |
| Ekstrakcija polifenola maslinovog lista | 21 min | 60min konvencionalno vađenje toplotno-refluksa |
ultrasonicator UP400S | Dobrinčić et al., 2020 |
| Ekstrakcija bioaktivnih fenolika iz lišće malve sylvestris | 49 min 48°C na 110W |
5 h vađenje uzrujanog kreveta pri 150 o/s |
Ultrasonicator UP200S HPLC analiza je otkrila da se koncentracija bioaktivnih fenola značajno povećala (p≺0,05) pod optimalnim UAE Uslovima. |
Bimakr et al., 2017 |
| Ekstrakcija lipida iz Zimske dinje (Benincasa hispida) Seed | ∼36 min | Superkritično vađenje ugljičnog dioksida u kombinaciji sa tehnikom ljuljačke pritiska (SCE-PST) (∼50 min), superkritično CO2 (∼97 min), i konvencionalna Soxhlet ekstrakcija (∼360 min) | usporedba superkritičnog ugljičnog dioksida (sCO2), ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka (UAE), superkritička ekstrakcija ugljičnog dioksida u kombinaciji sa tehnikom ljuljačke pritiska (SCE-PST) i Soxhlet ekstrakcija pokazuje da je UAE najučinkovitija i brza tehnika ekstrakcije. | Bimakr et al. (2015) |
usporedba superkritičnog ugljičnog dioksida (sCO2), ekstrakcija uz pomoć ultrazvuka (UAE), superkritička ekstrakcija ugljičnog dioksida u kombinaciji sa tehnikom ljuljačke pritiska (SCE-PST) i Soxhlet ekstrakcija pokazuje da UAE je najučinkovitija i brza tehnika ekstrakcije.
- Velika efikasnost ekstrakcije
- Superiorni prinosi izvlačenja
- brz proces
- Niske temperature
- Pogodan za izdvajanje termolabilnih spoja
- Kompatibilan sa bilo kojom Otopom
- Niska potrošnja energije
- Tehnika zelenog izvlačenja
- Jednostavno i siguran rad
- Niske investicije i operativne troškove
- 24/7 operacija pod teškim dužnostima
High-Performance Ultrasonic Extractors for Express Isolation of Compounds
Hielscherova vrhunska ultrazvučna oprema omogućava brzo vađenje visokokvalitetnih bio-molekula iz biljaka. Potpuna kontrola parametara procesa kao što su amplituda, temperatura, pritisak i ulaz energije omogućavaju najucinkovitije i najblaže uslove ekstrakcije koji proizvode neoštećene, visoko bioaktivne ekstrakte. Optimiziranje ultrazvučnih parametara ekstrakcije kao što su veličina čestica sirovine, tip otapa, omjer čvrstog i otapajućeg, te vrijeme ekstrakcije može biti optimizirano za najviše efikasnosti i najbolje ukupne rezultate. Budući da je ultrazvučna ekstrakcija metoda netermalnog ekstrakcije, može se izbjeći toplinska degradacija bioaktivnih sastojaka što rezultira vrhunskom kvalitetom ekstrakta.
Ukupno gledano, prednosti kao što su visoki prinos, kratko vrijeme ekstrakcije, niska temperatura ekstrakcije, i smanjeni zahtjevi za rastvaračima čine sonication preferiranom metodom ekstrakcije.
Ultrazvuka nadmašuje mikrovalnu u ekstrakciji antokyanina iz bobica myrtle. Sonication je tri puta brži od ekstrakcije mikrovalne.
Usporedba ultrazvučnih vs konvencionalnih sa vodenim šejkerom pokazuje značajno smanjeno vrijeme ekstrakcije za totalne fenole i flavonoide iz kadulje kada se koristi ekstrakcija ultrazvuka. Ultrazvučna ekstrakcija zahtijeva samo jednu trećinu vremena izvlačenja sa vodenim šejkerom za kupanje.
Ultrasonic Extraction: Established in Lab and Industry
Ultrazvučna ekstrakcija se široko primjenjuje za vađenje bilo koje vrste bioaktivnih spojeva iz botanika, gljivica, algi, bakterija i ćelija sisača. Ultrazvučna ekstrakcija je uspostavljena kao jednostavna, troškovno efikasna i vrlo efikasna koja izdvaja druge tradicionalne tehnike ekstrakcije višim prinosima ekstrakcije i kraćim trajanjem obrade.
Sa labosom, klupama i potpuno industrijskim ultrazvučnim sistemima koji su lako dostupni, ultrazvučna ekstrakcija je danas dobro uspostavljena i pouzdana tehnologija. Hielscher ultrazvučni ekstraktori su instalirani širom svijeta u industrijskim objektima za preradu hrane- i farmaceutskih bioaktivnih spoja.
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:
| Batch Volumen | protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200ml / min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| N / A. | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | veći | klaster UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.
Književnost/reference
- Bimakr, Mandana; Ganjloo, Ali; Zarringhalami, Soheila; Ansarian, Elham (2017): Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology 26(6); 2017.
- 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.
- Bimakr, Mandana; Abdul Rahman, Russly; Ganjloo, Ali; Taip, Farah; Mohd Adzahan, Noranizan; Sarker, Md Zaidul (2016): Characterization of Valuable Compounds from Winter Melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) Seeds Using Supercritical Carbon Dioxide Extraction Combined with Pressure Swing Technique. Food and Bioprocess Technology 9, 2016. 396-406.
- Bimakr, Mandana, Russly Abdul Rahman, Farah Saleena Taip, Noranizan Mohd Adzahan, Md. Zaidul Islam Sarker, Ali Ganjloo (2012): Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Crude Oil from Winter Melon (Benincasa hispida) Seed Using Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antioxidant Activity, Total Phenolic Content and Fatty Acid Composition. Molecules 17, No. 10, 2012 11748-11762.
- González de Peredo; Ana V., Vázquez-Espinosa, Mercedes; Espada-Bellido, Estrella; Ferreiro-González, Marta; Amores-Arrocha, Antonio; Palma, Miguel; Barbero, Gerardo; Jiménez-Cantizano, Ana (2019): Alternative Ultrasound-Assisted Method for the Extraction of the Bioactive Compounds Present in Myrtle (Myrtus communis L.). Molecules. 2019 Mar 2;24(5):882.
- Dent, Maja; Verica, Dragović-Uzelac; Garofulić, Ivona; Bosiljkov, Tomislav; Ježek, Damir; Brncic, Mladen (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chemical and Biochemical Engineering Quarterly 29 (3), 2015.
- Dobrinčić, Ana; Maja Repajić, Ivona E. Garofulić, Lucija Tuđen, Verica Dragović-Uzelac; Branka Levaj (2020): Comparison of Different Extraction Methods for the Recovery of Olive Leaves Polyphenols. Processes 8, no. 9, 2020.
Činjenice vredi znati
Radni princip ultrazvučnog vađenja
Ultrazvučna ekstrakcija je široko korištena metoda za izoliranje i odvajanje bioaktivnih komponenti od biljnih materijala. Pošto je sonikacija kompatibilna sa bilo kakvom vrsti otapa, ultrazvučni postupak ekstrakcije može biti optimalno dizajniran u pogledu bioaktivnih spoja (dakle, ciljanih spoja), njihove polarnosti, rastvorljivosti, osjetljivosti na toplinu i drugih faktora. Prilagođavajući proces sonikacije posebno određenom spoju ili raznim spojovima, najislanije podešavanje može biti odabrano kako bi se dobio ekstrakt izvanredno visokog kvaliteta.
Ultrazvučni valovi zajedno u tekućinu ili mulj stvaraju intenzivne vibracije i akustičnu kavitaciju. Akustična aka ultrazvučna kavitacija određuje se lokalno javljajućim ekstremno visokim pritiscima, smicajućim silama i tekućim mlaznicama. Ove sile razbijaju ćelijske zidove, remete ćelije povrća i intenzivira prijenos mase između ćelijske unutrašnjosti i otapal. Time se bioaktivni sastojci efikasno ispuštaju u okolno otapavanje, odakle se ciljne molekule mogu lako izolirati i pročistiti (npr. rotorom-isparavanjem, parom-destilacijom, ili HPLC).
Ultrazvučna ekstrakcija iz biljnih ćelija: mikroskopski ponorni dio (TS) pokazuje mehanizam djelovanja tokom ultrazvučnog ekstrakcije iz ćelija (uvećanje 2000x)
[izvor: Vilkhu et al. 2011]
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.