Vysoce efektivní extrakce vody pomocí výkonového ultrazvuku
Extrakce vody botanických sloučenin (např. extrakce studenou nebo horkou vodou, extrakce tlakové vody a podkritická extrakce vody) může být účinně zlepšena ultrazvukem. Ultrazvukem asistovaná extrakce vody poskytuje nejen vyšší výtěžnost a zkracuje dobu zpracování, ale také vede k nižší spotřebě energie, mírnějším podmínkám extrakce a vysoce kvalitním extraktům ve srovnání s konvenčními extrakčními technikami. Ultrazvuková extrakce vody se úspěšně používá pro extrakci mnoha sloučenin rostlinného původu, včetně alkaloidů, flavonoidů, glykosidů, fenolických sloučenin a polysacharidů.
Ultrazvuková extrakce bioaktivních sloučenin vodou
Voda je nejpolárnějším rozpouštědlem, což z ní dělá skvělé rozpouštědlo pro polární sloučeniny. Vzhledem k tomu, že je netoxická a šetrná k životnímu prostředí, voda by byla ideálním rozpouštědlem pro jakýkoli botanický extrakt. Méně polární a nepolární složky se však ve vodě rozpouštějí špatně nebo vůbec. Navíc bez jakékoli podpory přenosu hmoty by byl proces extrakce ve vodě neuvěřitelně pomalý a tím pádem neekonomický. Ultrazvuk s vysokou intenzitou a nízkou frekvencí je velmi účinná extrakční technika, která zajišťuje intenzivní míchání a přenos hmoty. Proto je dobře známo, že ultrazvuková extrakce poskytuje významné výhody oproti konvenčním metodám extrakce. Mezi tyto výhody patří vyšší výtěžnost, rychlé zpracování, rychlé obraty šarží a také kontinuální inline extrakce, použití zelených rozpouštědel, mírné podmínky extrakce, které zachovávají extrakční sloučeniny, bezpečnost v provozu a snadná škálovatelnost na velké výkony pro komerční výrobu. (srov. Zabot et al., 2021)
Extrakce horké vody vylepšená ultrazvukem
Parametry, které určují extrakci rostlin během extrakce vody, jsou teplota, čas, tlak a povrch rostlinného materiálu. Extrakt z horké vody lze připravit během relativně krátké doby kvůli vysoké teplotě vody.
Řešení: Výtěžnost a rychlost extrakce lze výrazně zvýšit, když se použije ultrazvukové míchání. Horká voda sama o sobě má jen omezenou schopnost rozbít buněčné struktury a vysoké teploty často poškozují nebo ničí tepelně labilní sloučeniny, takže kvalita extraktu trpí. Když je ultrazvuková extrakce kombinována s extrakcí horké vody, může být teplota drasticky snížena (např. ze 100 °C na 50 °C), což zabraňuje tepelné degradaci extrahovaných botanických složek, zvyšuje celkový výnos a šetří energii. Ultrazvuková kavitace je principem jevu ultrazvukové extrakce. Ultrazvuková (nebo akustická) kavitace jsou čistě mechanické síly, které rozbíjejí buněčné stěny, uvolňují cílové sloučeniny a zlepšují přenos hmoty mezi vnitřkem článku a vodou (rozpouštědlem). Ultrazvuková extrakce vody tedy poskytuje vynikající výsledky extrakce.
extrakce studené vody vylepšená ultrazvukem
Extrakce studenou vodou (infuze studené vody) je výrazně neefektivnější, protože se zabrání použití horké vody. Studená voda nebo voda pokojové teploty neextrahuje botanické sloučeniny příliš dobře, protože studená voda se do rostlinného materiálu vsakuje opravdu pomalu a přenos hmoty je téměř zanedbatelný. Výhoda extrakce studené vody spočívá v tom, že se zabrání jakémukoli nárůstu teploty, čímž se zabrání tepelné degradaci sloučenin citlivých na teplo. Velmi špatná dynamika těžby však znemožňuje konvenční extrakci studenou vodou pro komerční výrobu. To je důvod, proč se infuze studené vody používá téměř výhradně v experimentální fázi kvůli její pomalosti a neúčinnosti.
Řešení: Se zavedením ultrazvuku do extrakce studené vody lze snadno překonat pomalost a neúčinnost namáčení studenou vodou. Ultrazvukem zesílené odsávání studené vody umožňuje udržovat nízké teploty extrakce a zároveň spojuje intenzivní smykové síly s médiem pevná látka-kapalina. V důsledku ultrazvukového extrakčního mechanismu se buněčné stěny otevírají a botanické sloučeniny se rychle uvolňují do vody. Ultrazvuková extrakce a infuze studené vody mění namáčení za studena na vysoce účinný proces, který poskytuje vysoké výnosy a vysoce kvalitní extrakty v krátké době extrakce.
Extrakce tlakové vody v kombinaci s ultrazvukem
Ultrazvuková extrakce je charakterizována mikromícháním, které prostřednictvím vibrací podporuje větší difúzi rozpouštědla do částice a z vnitřku částice na povrch, což zintenzivňuje přenos hmoty. Kromě toho ultrazvuku snižuje velikost částic buněčného materiálu, což vede ke zlepšení účinků ultrazvukem asistované extrakce tlakové kapaliny. Menší částice o velikosti přibližně 0,68 mm vykazují vyšší výtěžky než větší částice (přibližně 1,05 mm), protože vyšší plocha povrchu umožňuje výrazně vyšší přenos hmoty a tím lepší výtěžnost extrakce. (srov. Zabot et al., 2021)
- Vynikající výnos
- Vysokorychlostní odsávání
- Vysoce kvalitní extrakty
- Mírný, netepelný postup
- Zelená rozpouštědla
- Rentabilní
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké investiční a provozní náklady
- Provoz 24 hodin denně, 7 dní v týdnu v náročném režimu
- Ekologická, ekologická metoda
Účinná extrakce tlakové studené vody pomocí výkonového ultrazvuku
Pod vysokým tlakem je usnadněno pronikání studené vody do rostlinných tkání a ve vodě rozpustné fytochemikálie jsou rozpuštěny, aniž by došlo k tepelnému rozkladu. Metoda vysokotlaké extrakce studenou vodou může být spojena s ultrazvukem pro lepší izolaci polárních a nepolárních botanických složek. Voda jako netoxické, levné a ekologické rozpouštědlo je atraktivní alternativou k organickým rozpouštědlům, zejména pokud jde o výrobu potravin rostlinného původu, terapeutik a doplňků stravy.
Pro ultrazvukem zesílenou tlakovou extrakci studené vody je do extrakční nádrže nebo průtokové cely integrována ultrazvuková sonda (sonotroda). Nádrž nebo průtočná cela jsou obvykle natlakovány tlaky mezi 5 a 100 barg v závislosti na cílových extrakčních sloučeninách. Hielscher Ultrasonics dodává dokonce přizpůsobené průmyslové ultrazvukové reaktory a průtokové buňky, které mohou být pod tlakem až 300 barg, což umožňuje nastavit optimální tlak vašeho extrakčního procesu.
Superkritická extrakce vody vylepšená sonikací
Ultrazvukem vylepšená podkritická extrakce vody je další synergickou technikou, kde výkonový ultrazvuk zlepšuje přenos hmoty mezi pevnou látkou a kapalinou. Podkritický odběr vod (SWE) – Známé také jako extrakce tlakové horké vody nebo extrakce přehřáté vody – je méně často používaná technika pro extrakci botanických sloučenin s nižší polaritou. Při subkritické extrakci vod se jako rozpouštědlo používá voda v superkritickém stavu.
Co je to podkritická voda a proč je podkritická voda dobrým rozpouštědlem pro extrakci méně polárních rostlinných sloučenin? "Voda má mnoho termodynamických vlastností, které jsou výrazně ovlivněny teplotou a tlakem. V závislosti na podmínkách lze upravit jeho fyzikální stav (pevné, kapalné nebo plynné), tepelné chování, hustotu nebo viskozitu. Zvýšením teploty a tlaku nad bod známý jako kritický bod (definovaný na 221 barů a 374 °C) může voda dosáhnout nadkritického stavu. Při podkritických podmínkách, které odpovídají teplotám mezi 100 °C a kritickou teplotou (374 °C) a tlakem mezi 1 barem a kritickým tlakem (221 bar), aby se zabránilo odpařování, se polarita vody snižuje; Díky tomu je voda lepším rozpouštědlem pro extrakci různých organických bioaktivních sloučenin." (Li a Chemat, 2019)
Když je ultrazvuk kombinován se subkritickou extrakcí vody, účinnost extrakce lze zlepšit zvýšením výtěžnosti extraktu a zkrácením doby extrakce. Pro dosažení optimálních výsledků by měl tlak v uzavřeném tlakovém vsázkovém reaktoru nebo reaktoru s průtočnou buňkou dosáhnout alespoň dvojnásobku tlaku par vody. (Tabulku tlaku par ve vodě najdete na konci této stránky.)
Huang et al. (2010) zkoumali extrakční účinky nízkofrekvenčního, vysoce výkonného ultrazvuku v kombinaci se subkritickou extrakcí vody. Ultrazvuková sonda je proto připojena do kotle podkritického zařízení pro extrakci vody, aby se extrahoval těkavý olej z Lithospermum erythrorhizon. Výsledky ukázaly, že ultrazvukem asistovaný efekt zesílení 20 kHz byl lepší než efekt 36 kHz a zvyšoval se s výstupním výkonem (od 0 do 250 W). Podkritický výtěžek extrakce vody se zvýšil z 1,87 % na 2,39 % pomocí ultrazvukové oscilace (250 W, 20 kHz) při teplotě 160 °C a tlaku 5 MPa během 25minutové extrakce. Ultrazvuku by mohl zlepšit nejen výtěžnost extrakce, ale také rychlost extrakce, čímž by se ušetřil čas.
Ultrazvukem asistovaná podkritická extrakce vody může být provozována při nižších tlacích (např. 5 barg) než konvenční podkritická extrakce vody (např. 10 MPa), což šetří náklady na energii a činí extrakční postup bezpečnějším.
Výhody ultrazvukové botanické extrakce
Jak vědecký výzkum, tak průmyslová implementace ukazují, že ultrazvukem asistovaná extrakce je spolehlivá a snadno ovladatelná technika, která nevyžaduje žádné technické zázemí ani intenzivní školení. Velmi vysoká účinnost těžby, vysoké výnosy, nízké provozní náklady a také nízké investiční náklady (zejména ve srovnání s jinými technikami, jako je CO2 extraktory) a nízké náklady na energii jsou hlavními výhodami ultrazvukových extraktorů typu sondy.
Dalšími výhodami, které mění technologii ultrazvukové extrakce na preferovanou metodu, jsou vysoce kvalitní extrakty díky nízkým teplotám extrakce, spolehlivé výsledky (opakovatelnost / reprodukovatelnost), zcela lineární škálovatelnost na jakoukoli úroveň výroby a také nízká údržba.
"Dalšími výhodami spojenými s použitím extrakce typu ultrazvukové sondy jsou snadná manipulace s extraktem, rychlé provedení, žádné zbytky, vysoký výnos, ekologický, zvýšená kvalita a prevence degradace extraktu."
(srov. Chemat a Khan, 2011)
Vysoce výkonné ultrazvukové analyzátory pro extrakci vody
Hielscher Ultrazvukové extraktory jsou dobře zavedené v oblasti botanické extrakce, bez ohledu na to, jaké rozpouštědlo se používá. Výrobci extraktů – jak menší, exkluzivní výrobci extraktů na specializovaných místech, tak i velcí masoví výrobci – najít v širokém portfoliu zařízení Hielscher ideální ultrazvukové extrakční zařízení pro jejich výrobní požadavky. Dávková i kontinuální nastavení inline procesů jsou snadno dostupná a lze je expedovat z regálu. Ultrazvuková extrakce, vhodná pro práci s jakýmkoli rozpouštědlem, může být flexibilně aplikována pro jakoukoli extrakci rostlinného materiálu. Použití vody jako rozpouštědel umožňuje vyrábět organicky certifikované extrakty bez použití velmi drahého "organického" etanolu. (Rostlinný materiál musí být samozřejmě pěstován organicky, aby bylo možné vyrobit organický vodní extrakt).
Vysoce účinná extrakce s Hielscher Ultrasonics
Hielscher Ultrazvukové extraktory účinně narušují rostlinné buňky, zvyšují povrchovou plochu rostlinného materiálu pro pronikání rozpouštědla a přenos hmoty pro uvolňování fytochemikálií (sekundárních metabolitů). Navrženo s ohledem na uživatelskou přívětivost, Hielscher extraktory jsou rychle instalovány a mohou být bezpečně a intuitivně ovládány.
Splňujeme nejvyšší standardy kvality – Navržený & Vyrobeno v Německu
Sofistikovaný hardware a inteligentní software Hielscher ultrasonikators jsou navrženy tak, aby zaručovaly spolehlivé výsledky ultrazvukové extrakce z vaší botanické suroviny s reprodukovatelnými výsledky a uživatelsky přívětivým a bezpečným provozem. Robustnost, spolehlivost, provoz 24/7 při plném zatížení a jednoduchá obsluha z pohledu pracovníka jsou dalšími faktory kvality, díky nimž jsou Hielscher ultrasonicators příznivé.
Hielscher Ultrazvukové extraktory se používají po celém světě ve vysoce kvalitní fytochemické extrakci. Ultrazvukové extraktory Hielscher, které prokazatelně poskytují vysoce kvalitní botanické sloučeniny, používají nejen menší řemeslníci speciálních a butikových extraktů, ale většinou při průmyslové výrobě široce komerčně dostupných extraktů, doplňků výživy a terapeutik. Díky robustnímu hardwaru a inteligentnímu softwaru lze ultrazvukové procesory Hielscher snadno ovládat a monitorovat.
Automatické protokolování dat
Aby byly splněny výrobní normy potravin, doplňků výživy a terapeutických produktů, musí být výrobní procesy podrobně sledovány a zaznamenávány. Hielscher Ultrazvuková digitální ultrazvuková zařízení jsou vybavena automatickým protokolováním dat. Díky této chytré funkci se všechny důležité parametry procesu, jako je ultrazvuková energie (celková a čistá energie), teplota, tlak a čas, automaticky ukládají na vestavěnou SD kartu, jakmile je zařízení zapnuto. Monitorování procesů a záznam dat jsou důležité pro průběžnou standardizaci procesů a kvalitu výrobků. Přístupem k automaticky zaznamenaným procesním datům můžete revidovat předchozí běhy sonikace a vyhodnotit výsledek.
Další uživatelsky přívětivou funkcí je dálkové ovládání našich digitálních ultrazvukových systémů pomocí prohlížeče. Prostřednictvím dálkového ovládání prohlížeče můžete spouštět, zastavovat, nastavovat a sledovat ultrazvukový procesor na dálku odkudkoli.
Chcete se dozvědět více o výhodách ultrazvukové extrakce vody z rostlinných materiálů? Kontaktujte nás nyní a prodiskutujte svůj proces výroby botanického extraktu! Náš zkušený personál se s vámi rád podělí o více informací o ultrazvukové extrakci, našich ultrazvukových systémech a cenách!
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
---|---|---|
1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Technické informace o ultrazvukové extrakci vody
Při extrakci léčivých sloučenin z rostlin se běžně používají konvenční extrakční metody, jako je macerace, infuze, perkolace, odvar, refluxní extrakce, parní destilace, sublimace a lisování. Nevýhodou těchto metod je časově náročný proces, špatná čistota a nízká účinnost.
Parametry procesu ovlivňující ultrazvukovou extrakci
Ultrazvukem asistovaná extrakce je známá svými jedinečnými vlastnostmi a výhodami, díky nimž je sonikace vynikající extrakční technikou ve srovnání s konvenčními metodami extrakce botanických sloučenin. Hlavní výhoda ultrazvukem asistované extrakce spočívá v přesné přizpůsobivosti faktorů ultrazvukového zpracování (jako je amplituda, čas, teplota, tlak), což umožňuje optimálně vyladit ultrazvukový proces na cílovou sloučeninu. Každý rostlinný materiál má ideální extrakční parametry, při kterých je dosaženo nejlepšího výnosu, kvality a rychlosti extrakce. Proces ultrazvukové extrakce umožňuje dokonale přizpůsobit tyto optimální podmínky extrakce.
Ultrazvuková amplituda
Amplituda je vibrační posun ultrazvukové sondy (sonotrody). Čím vyšší je amplituda, tím intenzivnější jsou vibrace a kavitace v sonikované kapalině. Hielscher Ultrasonics je spezialized ve vysoce výkonných ultrazvukových sondách typu, které mohou dodávat přesně nastavitelné amplitudy. Přizpůsobené sondy, které mohou dodávat až 200 μm v nepřetržitém provozu 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, jsou snadno dostupné z regálu. Pro ještě vyšší amplitudy lze snadno vyrobit i ultrazvukové sonotrody na míru.
Amplituda je jedna – ne-li nejvíce, – důležitý parametr pro efektivní extrakci rostlin. Vysoké amplitudy vytvářejí potřebné síly k rozbití buněčných stěn a k uvolnění intracelulárního materiálu. Tímto způsobem se vysoce výkonná ultrazvuku stává tak účinnou při botanické extrakci.
Čas / Doba trvání ultrazvukového ošetření
Ultrazvukem asistovaná extrakce je obvykle mnohem kratší než tradiční metody, protože sonikace uvolňuje rostlinné sloučeniny při výrazně vyšších rychlostech extrakce. Ultrazvuku umožňuje kratší extrakční postupy, které chrání extrahované sloučeniny před nadměrným zpracováním. Kratší zpracování díky ultrazvuku znamená vyšší průchodnost a vyšší kvalitu extraktu.
Pulzní ultrazvukové ošetření
Ultrazvuková pulzace je léčebný režim, kde je ultrazvuková léčba přerušena definovanými cykly pauzy (např. 50% pracovní cyklus: 30 sekund zapnuto, 30 sekund vypnuto; 100% pracovní cyklus: nepřetržitá sonikace bez pauz) Pracovní cyklus ultrazvuku (také známý jako pulzní režim nebo ultrazvukové pulzační cykly) se vztahuje k procentu času, během kterého je ultrazvuk spojen s médiem (doba trvání pulzu) během jedné pulzní periody. Například režim cyklu s 50 % by byl 30 sekund zapnutý a 30 sekund vypnutý. Během cyklu pauzy pracovního cyklu se sonikovaná kapalina na definovanou dobu (např. 30 sekund) vrací zpět do nerušeného stavu, což je dobré pro odvod tepla, aby se udržela cílová teplota zpracování. Pracovní cyklus sonikace je méně důležitý pracovní cyklus pro účinnost extrakce, ale používá se k udržení určité teploty procesu.
Hydrostatický tlak
Tlak je dalším velmi důležitým parametrem pro ultrazvukové procesy. Použití hydrostatického tlaku na sonikované médium ovlivňuje intenzitu kavitace. Za podmínek zvýšeného tlaku se intenzita ultrazvukové (akustické) kavitace zvyšuje. Hielscher Ultrasonics nabízí různé typy ultrazvukových dávkových reaktorů a průtokových buněk, které mohou být pod tlakem pro zesílené výsledky sonikace.
Teplota extrakce
Jako každé mechanické ošetření, ultrazvuku způsobuje zvýšení teploty, což je v souladu s 2. zákonem termodynamiky. Nicméně, ultrazvuku je technika netepelné léčby, protože léčba s ultrazvukovou pomocí je založena na čistě mechanických silách (nazývaných také sonomechanické síly). Teplota extrakce během ultrazvukové extrakce může být účinně řízena a udržována v určitém zvoleném teplotním rozsahu. Všechny digitální ultrazvukové procesory Hielscher jsou vybaveny zásuvným teplotním senzorem a inteligentním softwarem, kde lze pro proces nastavit určitý teplotní rozsah. Kdykoli je tento teplotní rozsah překročen, ultrasonicator se pozastaví, dokud nebude teplota opět ve vybraném rozsahu, a poté automaticky pokračuje v postupu sonikace. Tato inteligentní funkce Hielscher ultrasonikators umožňuje přesně kontrolovatelný proces sonikace a ideální výsledky.
Vzhledem k tomu, že teplota extrakce se může lišit v jakýchkoli botanických sloučeninách a rostlinách, je teplota důležitým faktorem, který by neměl být při optimalizaci ultrazvukového procesu opomíjen. Například bylo zjištěno, že 80 °C je ideální pro dosažení maximálního výtěžku flavonoidů ze Sophora flavescens, zatímco nejlepších výsledků bylo dosaženo při 50 °C při extrakci arabinoxylanu z pšeničných otrub.
Pro ultrazvukovou extrakci použijte jakékoli rozpouštědlo
Různé botanické sloučeniny mají různé polarity, které ovlivňují jejich rozpustnost v různých rozpouštědlech. Například saponiny a polysacharidy jsou polárnější, a proto vykazují dobrou rozpustnost ve vodě, protože voda je vysoce polární. Fenolické sloučeniny, jako jsou antokyany a kyselina chlorogenová, jsou na druhé straně poměrně nepolární, a proto se lépe rozpouštějí méně polární rozpouštědlo, jako je ethanol. Volba rozpouštědla by tedy měla být provedena v souladu s rozpustností cílových sloučenin, aby bylo dosaženo vysoké účinnosti extrakce. Například voda je dobrým rozpouštědlem pro extrakci polárních sloučenin, jako je psilocybin, z hub, stejně jako oligosacharidů, glykosidů a flavanoidů; Zatímco směs ethanolu a vody s koncentrací ethanolu 60 % (V/V) je vhodná pro ultrazvukem asistovanou extrakci např. sloučenin apigeninu, baicalinu a luteolinu.
Přečtěte si více o rozpouštědlech, polaritě rozpouštědel a nejvhodnějších rozpouštědlech pro ultrazvukovou extrakci!
Voda jako extrakční rozpouštědlo
Voda je nejpolárnějším rozpouštědlem a je vhodná pro extrakci široké škály polárních sloučenin. Mezi jeho hlavní výhody patří schopnost rozpouštět širokou škálu látek. Navíc je levný, netoxický, bezpečný a nehořlavý. Mezi jeho nevýhody patří silná selektivita pro polární sloučeniny kvůli jeho vysoké polaritě. Vzhledem k vysokému bodu varu 100 °C vyžaduje koncentrace extraktu (např. destilací nebo rotorovým odpařováním) velké množství energie. Kromě toho je voda náchylná k růstu bakterií a plísní.
Ultrazvuková frekvence
Ultrazvuková frekvence kolem 20 kHz byla stanovena jako nejvýkonnější a nejúčinnější pro botanickou extrakci. Ovlivňuje účinnost ultrazvukem asistované extrakce při extrakci léčivých sloučenin z rostlin. Obecně platí, že nízká ultrazvuková frekvence (tj. přibližně 20 kHz) generuje intenzivnější kavitaci (sonomechanické účinky), což má za následek vyšší účinnost extrakčního postupu.
Rostlinný materiál
Rostlinné materiály se mohou značně lišit ve struktuře a tuhosti svých buněk. V závislosti na složení buněčné stěny, která může obsahovat celulózu, hemicelulózy, lignin, pektické polysacharidy, bílkoviny, fenolické a necelulózové sloučeniny a vodu, mohou být buněčné stěny buď pevné, nebo měkké. Různé typy rostlin a jejich části obsahují různé typy a množství těchto složek buněčné stěny. To je důvod, proč každý typ zařízení vyžaduje specifické parametry zpracování pro optimální výsledky extrakce.
Vzhledem k tomu, že intenzita může být přesně vyladěna, Hielscher ultrazvukové extraktory mohou být spolehlivě rozbít měkké a tvrdé buněčné stěny. Měkké buněčné stěny mohou vyžadovat méně intenzivní ultrazvuku, zatímco robustní buněčné struktury těží z intenzivnější léčby.
Surovina pro botanickou extrakci může být čerstvě sklizená (mokrá) nebo sušená. Ultrazvuková extrakce je vhodná jak pro čerstvé/mokré, tak pro sušené rostliny. Velikost částic rostlinných pevných látek je dalším důležitým faktorem: Velká plocha povrchu (tj. Malá velikost částic) je prospěšná, protože poskytuje velkou kontaktní plochu pro ultrazvukové kavitační smykové síly, což vede k vyšší účinnosti. Proto se rostlinný materiál maceruje nebo mele na malé kousky (cca 3-5 mm).
Proč je ultrazvuková extrakce nejlepší metodou?
Efektivita
- Vyšší výnosy
- Rychlý proces extrakce – během několika minut
- Vysoce kvalitní extrakty – mírná, netepelná extrakce
- Zelená rozpouštědla (voda, etanol, glycerin, rostlinné oleje, NADES atd.)
Jednoduchost
- Plug-and-play – nastavení a provoz během několika minut
- Vysoká průchodnost – pro velkosériovou výrobu extraktů
- Dávkový nebo kontinuální inline provoz
- Jednoduchá instalace a uvedení do provozu
- Přenosné / pohyblivé – přenosné jednotky nebo postavené na kolech
- Linear scale up – přidejte další ultrazvukový systém paralelně pro zvýšení kapacity
- Vzdálený dohled a ovládání – přes PC, chytrý telefon nebo tablet
- Není vyžadován dohled nad procesem – nastavení a spuštění
- Vysoký výkon – navrženo pro nepřetržitou výrobu 24 hodin denně, 7 dní v týdnu
- Robustnost a nenáročná údržba
- vysoce kvalitní – navrženo a vyrobeno v Německu
- Rychlé nakládání a vyprazdňování mezi šaržemi
- Snadno se čistí
Bezpečnost
- Jednoduchý a bezpečný provoz
- Extrakce bez rozpouštědel nebo na bázi rozpouštědel (voda, etanol, rostlinné oleje, glycerin atd.)
- Žádné vysoké tlaky a teploty
- K dispozici jsou systémy odolné proti výbuchu s certifikací ATEX
- Snadné ovládání (také pomocí dálkového ovladače)
Literatura / Reference
- Ping-ping Huang, Ri-fu Yang, Tai-qiu Qiu, Wei Zhang & Chun-mei Li (2010): Ultrasound-Enhanced Subcritical Water Extraction of Volatile Oil from Lithospermum erythrorhizon. Separation Science and Technology, 45:10, 1433-1439.
- Zabot, G. L., Viganó, J., & Silva, E. K. (2021): Low-Frequency Ultrasound Coupled with High-Pressure Technologies: Impact of Hybridized Techniques on the Recovery of Phytochemical Compounds. Molecules, 26(17), 2021. 5117.
- Li, Ying; Chemat, Farid (2019): Plant Based “Green Chemistry 2.0”: Moving from Evolutionary to Revolutionary. Springer Science 2019.
- 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.
- 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.
- 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.
- řasy
- antokyany
- artemisinin
- Astragalus
- Baggibuti
- Hořký meloun
- marihuana
- Chilli papričky
- skořice
- Kůra citrusových plodů
- kakao
- káva
- Cucurmin
- okřehek
- Bezinka
- česnek
- zázvor
- zelený čaj
- chmel
- Kratom
- léčivé byliny
- Silymarin z ostropestřce mariánského
- Mnišské ovoce
- houby
- Olivové listy
- Granátové jablko
- Quercetin
- Quillaja
- šafrán
- Stevia
- tabák
- vanilka
a mnoho dalších!
Tabulka: Tlak par ve vodě
teplota ve °C |
Tlak par v mmHg (Torr) |
Tlak par v hektopascalu hPa |
-80 | 0,00041 | 0,00055 |
-75 | 0,000915 | 0,00122 |
-70 | 0,00196 | 0,00261 |
-65 | 0,00405 | 0,0054 |
-60 | 0,008101 | 0,0108 |
-55 | 0,0157 | 0,02093 |
-50 | 0,02952 | 0,03936 |
-45 | 0,05402 | 0,07202 |
-40 | 0,09631 | 0,1284 |
-39,5 | 0,1019 | 0,1359 |
-39 | 0,1078 | 0,1437 |
-38,5 | 0,114 | 0,1520 |
-38 | 0,1206 | 0,1607 |
-37,5 | 0,1274 | 0,1699 |
-37 | 0,1347 | 0,1796 |
-36,5 | 0,1423 | 0,1897 |
-36 | 0,1503 | 0,2004 |
-35,5 | 0,1587 | 0,2116 |
-35 | 0,1676 | 0,2235 |
-34,5 | 0,1769 | 0,2359 |
-34 | 0,1867 | 0,2490 |
-33,5 | 0,197 | 0,2627 |
-33 | 0,2078 | 0,2771 |
-32,5 | 0,2192 | 0,2923 |
-32 | 0,2311 | 0,3082 |
-31,5 | 0,2437 | 0,3249 |
-31 | 0,2568 | 0,3424 |
-30,5 | 0,2706 | 0,3608 |
-30 | 0,2851 | 0,3801 |
-29,5 | 0,3003 | 0,4004 |
-29 | 0,3162 | 0,4216 |
-28,5 | 0,333 | 0,4439 |
-28 | 0,3505 | 0,4673 |
-27,5 | 0,3688 | 0,4918 |
-27 | 0,3881 | 0,5174 |
-26,5 | 0,4083 | 0,5443 |
-26 | 0,4294 | 0,5725 |
-25,5 | 0,4515 | 0,6020 |
-25 | 0,4747 | 0,6329 |
-24,5 | 0,4989 | 0,6652 |
-24 | 0,5243 | 0,6991 |
-23,5 | 0,5509 | 0,7345 |
-23 | 0,5787 | 0,7716 |
-22,5 | 0,6078 | 0,8104 |
-22 | 0,6383 | 0,851 |
-21,5 | 0,6701 | 0,8934 |
-21 | 0,7034 | 0,9377 |
-20,5 | 0,7381 | 0,9841 |
-20 | 0,77451 | 1,0326 |
-19,5 | 0,81251 | 1,0833 |
-19 | 0,85222 | 1,1362 |
-18,5 | 0,89368 | 1,1915 |
-18 | 0,93698 | 1,2492 |
-17,5 | 0,98222 | 1,3095 |
-17 | 1,0295 | 1,3725 |
-16,5 | 1,0787 | 1,4382 |
-16 | 1,1302 | 1,5068 |
-15,5 | 1,1839 | 1,5783 |
-15 | 1,2399 | 1,653 |
-14,5 | 1,2983 | 1,7309 |
-14 | 1,3593 | 1,8122 |
-13,5 | 1,4228 | 1,8969 |
-13 | 1,489 | 1,9852 |
-12,5 | 1,5581 | 2,0773 |
-12 | 1,6300 | 2,1732 |
-11,5 | 1,705 | 2,2732 |
-11 | 1,7832 | 2,3774 |
-10,5 | 1,8646 | 2,4859 |
-10 | 1,9494 | 2,5990 |
-9,5 | 2,0377 | 2,7168 |
-9 | 2,1297 | 2,8394 |
-8,5 | 2,2254 | 2,9670 |
-8 | 2,325 | 3,0998 |
-7,5 | 2,4287 | 3,2380 |
-7 | 2,5366 | 3,3819 |
-6,5 | 2,6489 | 3,5316 |
-6 | 2,7657 | 3,6873 |
-5,5 | 2,8872 | 3,8492 |
-5 | 3,0134 | 4,0176 |
-4,5 | 3,1448 | 4,1927 |
-4 | 3,2813 | 4,3747 |
-3,5 | 3,4232 | 4,5639 |
-3 | 3,5707 | 4,7606 |
-2,5 | 3,724 | 4,9649 |
-2 | 3,8832 | 5,1772 |
-1,5 | 4,0486 | 5,3977 |
-1 | 4,2204 | 5,6267 |
-0,5 | 4,3987 | 5,8645 |
0 | 4,5840 | 6,1115 |
0,01 | 4,58780 | 6,11657 |
1 | 4,9286 | 6,5709 |
2 | 5,2954 | 7,0599 |
3 | 5,6861 | 7,5808 |
4 | 6,1021 | 8,1355 |
5 | 6,5449 | 8,7258 |
6 | 7,0158 | 9,3536 |
7 | 7,5164 | 10,021 |
8 | 8,0482 | 10,730 |
9 | 8,6130 | 11,483 |
10 | 9,2123 | 12,282 |
11 | 9,8483 | 13,130 |
12 | 10,522 | 14,028 |
13 | 11,237 | 14,981 |
14 | 11,993 | 15,990 |
15 | 12,795 | 17,058 |
16 | 13,642 | 18,188 |
17 | 14,539 | 19,384 |
18 | 15,487 | 20,647 |
19 | 16,489 | 21,983 |
20 | 17,546 | 23,393 |
21 | 18,663 | 24,882 |
22 | 19,841 | 26,453 |
23 | 21,085 | 28,111 |
24 | 22,395 | 29,858 |
25 | 23,776 | 31,699 |
26 | 25,231 | 33,639 |
27 | 26,763 | 35,681 |
28 | 28,376 | 37,831 |
29 | 30,071 | 40,092 |
30 | 31,855 | 42,470 |
31 | 33,730 | 44,969 |
32 | 35,700 | 47,596 |
33 | 37,769 | 50,354 |
34 | 39,942 | 53,251 |
35 | 42,221 | 56,290 |
36 | 44,613 | 59,479 |
37 | 47,121 | 62,823 |
38 | 49,750 | 66,328 |
39 | 52,506 | 70,002 |
40 | 55,391 | 73,849 |
41 | 58,413 | 77,878 |
42 | 61,577 | 82,096 |
43 | 64,886 | 86,508 |
44 | 68,349 | 91,124 |
45 | 71,968 | 95,950 |
46 | 75,749 | 100,99 |
47 | 79,709 | 106,27 |
48 | 83,834 | 111,77 |
49 | 88,147 | 117,52 |
50 | 92,648 | 123,52 |
51 | 97,343 | 129,78 |
52 | 102,24 | 136,31 |
53 | 107,35 | 143,12 |
54 | 112,67 | 150,22 |
55 | 118,23 | 157,62 |
56 | 124,01 | 165,33 |
57 | 130,03 | 173,36 |
58 | 136,29 | 181,71 |
59 | 142,82 | 190,41 |
60 | 149,61 | 199,46 |
61 | 156,67 | 208,88 |
62 | 164,02 | 218,67 |
63 | 171,65 | 228,85 |
64 | 179,59 | 239,43 |
65 | 187,83 | 250,42 |
66 | 196,39 | 261,83 |
67 | 205,28 | 273,68 |
68 | 214,51 | 285,99 |
69 | 224,09 | 298,76 |
70 | 234,03 | 312,01 |
71 | 244,33 | 325,75 |
72 | 255,02 | 340,00 |
73 | 266,11 | 354,78 |
74 | 277,59 | 370,09 |
75 | 289,49 | 385,95 |
76 | 301,82 | 402,39 |
77 | 314,58 | 419,41 |
78 | 327,80 | 437,03 |
79 | 341,48 | 455,27 |
80 | 355,63 | 474,14 |
81 | 370,28 | 493,67 |
82 | 385,43 | 513,87 |
83 | 401,10 | 534,76 |
84 | 417,30 | 556,35 |
85 | 434,04 | 578,67 |
86 | 451,33 | 601,73 |
87 | 469,21 | 625,56 |
88 | 487,67 | 650,17 |
89 | 506,73 | 675,58 |
90 | 526,41 | 701,82 |
91 | 546,72 | 728,90 |
92 | 567,68 | 756,84 |
93 | 589,31 | 785,68 |
94 | 611,61 | 815,41 |
95 | 634,61 | 846,08 |
96 | 658,34 | 877,71 |
97 | 682,78 | 910,30 |
98 | 707,98 | 943,90 |
99 | 733,95 | 978,52 |
100 | 760,00 | 1013,3 |
101 | 787,57 | 1050,0 |
102 | 815,86 | 1087,7 |
103 | 845,12 | 1126,7 |
104 | 875,06 | 1166,7 |
105 | 906,07 | 1208,0 |
106 | 937,92 | 1250,5 |
107 | 970,60 | 1294,0 |
108 | 1004,42 | 1339,12 |
109 | 1038,92 | 1385,11 |
110 | 1074,56 | 1432,63 |
111 | 1111,20 | 1481,48 |
112 | 1148,74 | 1531,53 |
113 | 1187,42 | 1583,10 |
114 | 1227,25 | 1636,20 |
115 | 1267,98 | 1690,50 |
120 | 1489,14 | 1985,36 |
125 | 1740,93 | 2321,05 |
130 | 2026,10 | 2701,24 |
135 | 2347,26 | 3129,42 |
140 | 2710,92 | 3614,26 |
145 | 3116,76 | 4155,34 |
150 | 3570,48 | 4760,25 |
175 | 6694,08 | 8924,71 |
200 | 11659,16 | 15544,27 |
225 | 19123,12 | 25495,40 |
250 | 29817,84 | 39753,85 |
275 | 44580,84 | 59436,23 |
300 | 64432,8 | 85903,3 |
325 | 90447,6 | 120587 |
350 | 124001,6 | 165321,9 |
360 | 139893,2 | 186508,9 |
365 | 148519,2 | 198009,3 |
366 | 150320,4 | 200410,7 |
367 | 152129,2 | 202822,3 |
368 | 153960,8 | 205264,2 |
369 | 155815,2 | 207736,5 |
370 | 157692,4 | 210239,2 |
371 | 159584,8 | 212762,2 |
372 | 161507,6 | 215325,8 |
373 | 163468,4 | 217939,9 |
373,946 | 165452,0 | 220584,5 |