Ultrazvuku typu sondy může zlepšit konvenční extrakci hexanu tím, že zintenzivní proces a výrazně zefektivní. Ultrazvuková extrakce zlepšuje přenos hmoty a narušuje buňky, aby uvolňovaly cílené bioaktivní látky do rozpouštědla, což vede k vyšším výnosům extrakce ve srovnání s konvenčními metodami samotnými. Ultrazvukem asistovaná extrakce je vysoce účinná při zvyšování výtěžnosti extrakce olejem, včetně řepkového oleje a lněného oleje, což má za následek vysoce kvalitní složení mastných kyselin a vyšší obsah bioaktivních složek.

Extrakce hexanu vylepšená výkonovým ultrazvukem

Ultrazvuková extrakce je metoda zesilující proces, která může výrazně zlepšit procesy extrakce pevných látek a rozpouštědel.

Omezení konvenční extrakce hexanu

Extrakce hexanu je běžná technika používaná k extrakci organických sloučenin, zejména nepolárních látek, z různých zdrojů, jako jsou rostliny, semena nebo půda. Hexan je uhlovodíkové rozpouštědlo, které je vysoce účinné při rozpouštění a extrakci lipidů, olejů a dalších nepolárních sloučenin. Hexan je široce používán pro extrakci oleje kvůli své rozpustné schopnosti pro nepolární sloučeniny (např. oleje), snadné následné separaci oleje a úzkému bodu varu (63–69 °C).
Účinnost procesů extrakce hexanu se však může značně lišit v závislosti na surovině a extrakci: výtěžek extrakce a doba extrakce jsou do značné míry korelovány. To znamená, že pro vysoký výtěžek extraktu je nutný delší retenční čas biomasy v rozpouštědle hexanu. Dalším limitujícím faktorem je často nedostatečný průnik hexanu do matrice biomasy. Tuhé buněčné struktury jsou většinou smáčeny hexanem na povrchu, zatímco vnitřek buňky se dostane do kontaktu s hexanem jen částečně. Tato nedostatečná penetrace má za následek neúplný proces extrakce, protože cílové látky, jako jsou lipidy (tj. mastné kyseliny, tuky, oleje), zůstávají uvnitř buněčné matrice.

Řešení: ultrazvukem zesílená extrakce hexanu

Sonikace sondy, známá také jako ultrazvuková sonikace sondy, je metoda, která využívá ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou k vytvoření akustických kavitačních bublin v kapalném médiu. Tyto bubliny se rychle zhroutí, vytvářejí intenzivní lokalizovaná energetická pole a vytvářejí mikroturbulence a vysoké smykové síly uvnitř rozpouštědla.
Vzhledem k těmto ultrazvukem generovaným energeticky hustým podmínkám může sonikace sondy zesílit a zlepšit proces extrakce hexanu několika způsoby:

• Vylepšený přenos hmoty: Sonikace zvyšuje přenos hmoty mezi pevným vzorkem a rozpouštědlem. Mikroturbulence a rychlý kolaps kavitačních bublin vytvářejí silné smykové síly a lokalizované změny tlaku. To narušuje mezní vrstvu kolem pevného vzorku, což podporuje uvolňování cílových sloučenin do rozpouštědla, čímž se zlepšuje účinnost extrakce.
• Zrychlená extrakce: Sonikace urychluje kinetiku extrakce zvýšením kontaktní plochy mezi rozpouštědlem a pevným vzorkem. Kavitační bubliny poskytují míchání a vytvářejí homogenizovanou směs, která zajišťuje, že rozpouštědlo přichází do těsného kontaktu s celým povrchem pevného materiálu, což vede k rychlejším rychlostem extrakce.
• Narušení buněčných struktur: Při rostlinných extrakcích může sonikace narušit buněčné struktury, jako jsou buněčné stěny a membrány, což usnadňuje uvolňování intracelulárních složek. To umožňuje účinnější extrakci lipidů a dalších cílových sloučenin, které mohou být uzavřeny v buňkách.
• Zkrácená doba extrakce: Kombinací zvýšeného přenosu hmoty a zrychlené kinetiky extrakce může sonikace sondového typu významně snížit dobu extrakce potřebnou k dosažení požadovaného výtěžku. To může být zvláště výhodné při zpracování velkých objemů vzorků nebo při práci s časově citlivými aplikacemi.

Vzhledem k těmto zlepšeným procesním faktorům může ultrazvuku typu sondy výrazně zvýšit extrakci hexanu. Ultrazvuková extrakce hexanu může být optimalizována na základě specifických extrahovaných sloučenin a objemů. Intenzita ultrazvuku (amplituda), trvání, teplota, tlak a nastavení extrakce lze nastavit na optimální výtěžnost extraktu ve zkrácené době extrakce.

• řasy olej
• Rostlinné oleje (sójové, lněné a řepkové, slunečnicové, rýžové otruby atd.)
• Éterické oleje
• Karyofylenu
• Vanilkový oleoresin z vanilkových lusků
• Lutein z vaječného žloutku
• Astaxanthin – řasy
• Odtučnění hmyzu

Ultrazvukem zesílená Soxhletova extrakce pomocí hexanu jako rozpouštědla

Ultrazvukem zesílená extrakce Soxhlet je proces, který kombinuje tradiční extrakci Soxhlet s ultrazvukovými vlnami ke zlepšení účinnosti extrakčního procesu. Soxhlet extractio je postup běžně používaný v laboratořích a pro výrobu menších objemů extraktů, jako jsou esenciální oleje nebo některé bioaktivní sloučeniny.
Hexan je běžně používané rozpouštědlo pro tento proces, protože je účinný při extrakci lipidů z různých zdrojů, včetně semenných olejů, řasového oleje a bioaktivních sloučenin na bázi lipidů. Ultrazvuku narušuje buněčné struktury a podporuje extrakci pevné kapaliny zvýšeným přenosem hmoty a uvolňováním sloučenin do rozpouštědla. Vzhledem k tomu, že rozpouštědlo, jako je hexan, může lépe proniknout do pevného materiálu a účinně rozpouštět oleje (lipidy, mastné kyseliny). V důsledku toho se proces extrakce urychluje, což zkracuje čas potřebný k extrakci požadovaných sloučenin. Navíc použití ultrazvuku může snížit množství potřebného rozpouštědla, což z něj činí ekologičtější variantu.

Ultrazvuková extrakce umožňuje použití mírnějších, netoxických rozpouštědel

Ultrazvuku nejen zlepšuje extrakci hexanu, ale také umožňuje používat mírnější, netoxická rozpouštědla, jako je ethanol, vodný ethanol, voda nebo přírodní hluboká eutektická rozpouštědla (DES, NADES). Vysoce účinné narušení buněk a přenos hmoty poskytované ultrazvukovými extraktory typu sondy poskytuje vynikající výsledky pomocí mírnějších rozpouštědel. Ultrazvuková extrakce v kombinaci s mírnějšími, netoxickými, ekologičtějšími rozpouštědly umožňuje vysoce kvalitní potravinářské extrakty, úspory nákladů a proces zelené extrakce.

Vysoce výkonné ultrasonicators pro lepší extrakci hexanu

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a dodává vysoce výkonné ultrazvukové extraktory, které lze snadno integrovat do stávajících zařízení pro extrakci hexanu nebo extraktorů Soxhlet. Kromě dodávek, instalace, údržby Hielscher konzultuje a vede své zákazníky během testů proveditelnosti, optimalizace procesů a návrhu zařízení až po konečnou instalaci a uvedení do provozu procesu extrakce.
Hlavní výhody Hielscher ultrasonicators jsou plné řízení procesu, lineární škálovatelnost, a schopnost všech průmyslových ultrazvukových procesorů dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až do 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Vysoké amplitudy jsou obzvláště důležité, pokud jde o extrakci tvrdších buněčných struktur, jako jsou semena a jádra.
Náš technický personál a naše plně vybavená procesní laboratoř vám pomohou se znalostmi a vedením!

Návrh, výroba a poradenství – Kvalita Vyrobeno v Německu

Hielscher ultrasonicators jsou dobře známé pro jejich nejvyšší kvalitu a designové standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrasonicators do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonicators.

Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators představovat state-of-the-art technologie a uživatelská přívětivost. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou CE kompatibilní a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: