Vysoce účinná extrakce vody pomocí power-ultrazvuku

Vodní extrakce botanických sloučenin (např. Extrakce studené nebo horké vody, extrakce tlakové vody a subkritická extrakce vody) může být účinně zlepšena ultrazvukem. Extrakce vody s ultrazvukem poskytuje nejen vyšší výnosy 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 k extrakci mnoha sloučenin rostlinného původu, včetně alkaloidů, flavonoidů, glykosidů, fenolických sloučenin a polysacharidů.

Ultrazvuková extrakce vody bioaktivních sloučenin

Ultrazvukové extraktory, jako je UP400St (400W, 24kHz), zintenzivňují konvenční botanickou extrakci na bázi vody.Voda je nejvíce polární rozpouštědlo, což z ní činí skvělé rozpouštědlo pro polární sloučeniny. Vzhledem k netoxické a ekologické povaze by voda byla ideálním rozpouštědlem pro jakýkoli botanický extrakt. Méně polární a nepolární složky se však ve vodě špatně nebo se vůbec nerozpouštějí. Navíc bez jakékoli podpory hromadného přenosu by byl proces extrakce ve vodě neuvěřitelně pomalý, a tudíž neekonomický. Vysoce intenzivní, nízkofrekvenční ultrazvuk je velmi účinná extrakční technika, která poskytuje 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 rychlé obraty šarží, stejně jako kontinuální inline extrakce, použití zelených rozpouštědel, mírné extrakční podmínky, které zachovávají extrakční sloučeniny, bezpečnost v provozu a snadná škálovatelnost na velké výkony pro komerční výrobu. (srov. Zabot et al., 2021)

Žádost o informace





Průmyslový ultrazvukový extrakční systém s výkonem 16 kW pro kontinuální inline výrobu vysoce kvalitních botanických extraktů z použití vody jako extrakčního rozpouštědla.

MultiSonoReactor s výkonem 4x 4kW pro velkoplošnou (hromadnou) výrobu botanických extraktů s použitím vody jako extrakčního rozpouštědla. MultiSonoReaktor může být také natlakován a zahříván pro synergické extrakční účinky.

Extrakce horké vody vylepšená ultrazvukem

Parametry, které určují extrakci rostlinných látek 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 mohou být výrazně zvýšeny při použití ultrazvukového 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, teplota může být drasticky snížena (např. Ze 100 ° C na 50 ° C), což zabraňuje tepelné degradaci extrahovaných botanických složek, zvyšuje celkový výtěžek a šetří energii. Ultrazvuková kavitace je principem ultrazvukového extrakčního jevu. Ultrazvuková (nebo akustická) kavitace jsou čistě mechanické síly, které rozbíjejí buněčné stěny, uvolňují cílové sloučeniny a zlepšují přenos hmoty mezi vnitřkem buňky a vodou (rozpouštědlem). Ultrazvuková extrakce vody tedy poskytuje vynikající výsledky extrakce.

Extrakce studené vody vylepšená ultrazvukem

Extrakce studené vody (infuze studené vody) je výrazně neúčinnější, protože se vyhýbá použití horké vody. Studená voda nebo voda při pokojové teplotě extrahuje botanické sloučeniny příliš dobře, protože studená voda se do rostlinného materiálu nasává opravdu pomalu a přenos hmoty je téměř zanedbatelný. Výhoda extrakce studené vody spočívá v zabránění jakémukoli zvýšení teploty, čímž se zabrání tepelné degradaci sloučenin citlivých na teplo. Velmi špatná dynamika extrakce však činí konvenční odběr studené vody neproveditelným pro komerční výrobu. To je důvod, proč se infuze studené vody používá téměř výhradně v experimentální fázi kvůli pomalosti a neúčinnosti.
Řešení: Se zavedením ultrazvuku do extrakce studené vody lze snadno překonat pomalost a neúčinnost namáčení studené vody. Ultrazvukem zesílená extrakce studené vody umožňuje udržovat teploty extrakce za studena a zároveň spojovat intenzivní smykové síly do pevného kapalného média. V důsledku ultrazvukového extrakčního mechanismu se otevřou buněčné stěny a botanické sloučeniny se rychle uvolňují do vody. Ultrazvuková extrakce studené vody a infuze změní studené namáčení na vysoce účinný proces, který poskytuje vysoké výnosy, vysoce kvalitní extrakty v krátké době extrakce.

Ultrazvuku je rychlá a mírná extrakční metoda pro výrobu vysoce kvalitního houbového extraktu pomocí vody jako rozpouštědla. Ve videu se ultrazvukový extraktor UP400St používá k extrakci léčivých hub.

Extrakce hřibů ve studené vodě pomocí UP400St s 22mm sondou

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, čímž zesiluje přenos hmoty. Navíc ultrazvuku snižuje velikost částic buněčného materiálu, což vede ke zlepšení účinků ultrazvukem asistované extrakce kapaliny pod tlakem. Menší částice o velikosti cca 0,68 mm vykazují vyšší výtěžnost než větší částice (cca 1,05 mm), protože vyšší plocha povrchu umožňuje výrazně zvýšený přenos hmoty a tím i lepší výtěžnost extrakce. (srov. Zabot et al., 2021)

Ultrazvukový extraktor typu průmyslové sondy pro botanickou izolaci na bázi vody.

Ultrazvukem zesílená extrakce vody rostlinného materiálu ve vodě: ultrasonicator UIP1000hdT ve velké kádince obsahující rostlinnou suspenzi. Zde se voda používá jako rozpouštědlo, ale ultrazvuková extrakce je kompatibilní s jakýmkoli druhem rozpouštědla.

Výhody ultrazvukové extrakce

  • Vynikající výnos
  • Vysokorychlostní extrakce
  • Vysoce kvalitní výtažky
  • Mírný, netepelný postup
  • zelené rozpouštědla
  • nákladově efektivní
  • Snadný a bezpečný provoz
  • Nízké investiční a provozní náklady
  • 24/7 operace pod těžkým clem
  • Zelená, ekologicky šetrný způsob

Žádost o informace





Účinná tlaková extrakce studené vody s power-ultrazvukem

Průmyslové ultrazvukové zařízení pro fytochemickou extrakci pomocí vody jako rozpouštědla: Ultrazvuková sonda s tlakově řízeným průtokovým buněčným reaktorem pro výrobu inline extraktu.Při vysokém tlaku je usnadněno pronikání studené vody do rostlinných tkání a ve vodě rozpustné fytochemikálie se rozpouštějí, aniž by došlo k tepelnému rozkladu. Vysokotlaká metoda extrakce studené vody může být spojena s ultrazvukem pro lepší izolaci polárních a nepolárních botanických složek. Voda jako netoxické, levné a ekologické rozpouštědlo je atraktivní alternativou k organickému rozpouštědlu, zejména pokud jde o výrobu rostlinných potravin, terapeutik a doplňků stravy.
Pro ultrazvukem zesílenou extrakci studené vody pod tlakem je ultrazvuková sonda (sonotroda) integrována do extrakční nádrže nebo průtokové buňky. Nádrž nebo průtoková buňka jsou obvykle pod tlakem mezi 5 a 100 barg v závislosti na cílových extrakčních sloučeninách. Hielscher Ultrasonics dodává i přizpůsobené průmyslové ultrazvukové reaktory a průtokovou buňku, která může natlakovat až 300 barg, což umožňuje nastavit optimální tlak vašeho extrakčního procesu.

Superkritická extrakce vody vylepšená sonikací

Ultrazvukem vylepšená subkritická extrakce vody je další synergickou technikou, kde ultrazvuk zlepšuje přenos hmoty mezi pevnou látkou a kapalinou. Subkritická extrakce vody (SWE) – označuje se také jako extrakce horkou vodou pod tlakem nebo extrakce přehřáté vody – je méně běžně používaná technika pro extrakci botanických sloučenin s nižší polaritou. Při subkritické extrakci vody se jako rozpouštědlo používá voda v nadkritickém stavu.
Co je podkritická voda a proč je podkritická voda dobrým rozpouštědlem pro extrakci méně polárních rostlinných sloučenin? "Voda má mnoho termodynamických vlastností, které jsou značně ovlivněny teplotou a tlakem. V závislosti na podmínkách lze měnit jeho fyzikální stav (pevná látka, kapalina nebo plyn), tepelné chování, hustotu nebo viskozitu. Zvýšením teploty a tlaku nad bod známý jako kritický bod (definovaný při 221 barech a 374 °C) může voda dosáhnout superkritického stavu. Za podkritických podmínek, odpovídajících teplotám mezi 100 °C a kritickou teplotou (374 °C) a tlaku mezi 1 bar 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 s podkritickou extrakcí vody, účinnost extrakce může být zlepšena zvýšením výtěžnosti extraktu a zkrácením doby extrakce. Pro dosažení optimálních výsledků by měl tlak v uzavřeném dávkovém reaktoru s tlakem nebo reaktoru s průtokovými buňkami dosáhnout nejméně dvojnásobku úrovně tlaku par vody. (Tabulku tlaku par vody naleznete 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 spojena s konvicí subkritického zařízení pro extrakci vody, aby extrahovala těkavý olej z Lithospermum erytrorhizon. Výsledky ukázaly, že ultrazvukem asistovaný efekt zesílení 20 KHz byl lepší než efekt 36 KHz a zvyšoval se s výstupním výkonem (z 0 na 250 W). Výtěžek subkritické 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 25minutového extrakčního postupu. Ultrazvuku by mohla zlepšit nejen výtěžek extrakce, ale také rychlost extrakce, čímž by se ušetřil čas.
Ultrazvukem asistovaná subkritická extrakce vody může být spuštěna při nižších tlacích (např. 5 barg) než konvenční subkritická extrakce vody (např. 10 MPa), což šetří náklady na energii a činí postup extrakce bezpečnější.

Vysoce výkonný ultrazvukový extraktor pro fytochemickou izolaci v dávkovém režimu.

Ultrazvuková extrakce fytochemikálií z rostlin může být spuštěna v dávkovém a nepřetržitém provozu. Obrázek ukazuje 1000 wattů výkonný ultrasonicator UIP1000hdT během dávkové extrakce rostlinných látek.

Žádost o informace





Výhody ultrazvukové botanické extrakce

Vědecký výzkum i průmyslová implementace ukazují, že extrakce s ultrazvukem je spolehlivá a snadno ovladatelná technika, která nevyžaduje žádné technické zázemí ani intenzivní školení. Velmi vysoká účinnost extrakce, vysoké výnosy, nízké provozní náklady a 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 přeměňují ultrazvukovou extrakční technologii na preferovanou metodu, jsou vysoce kvalitní extrakty díky nízkým extrakčním teplotám, spolehlivým výsledkům (opakovatelnost / reprodukovatelnost), zcela lineární škálovatelnosti na jakoukoli úroveň výroby a nízké údržbě.
"Další výhody spojené s použitím extrakce ultrazvukového typu sondy jsou snadná manipulace s extraktem, rychlé provedení, žádné zbytky, vysoký výtěžek, šetrné k životnímu prostředí, zvýšená kvalita a prevence degradace extraktu."
(srov. Chemat a Khan, 2011)

Ultrazvuková extrakce a čištění fytochemikálií z rostlin: Obrázek ukazuje ultrazvukový přístroj typu sondy UP400St, vakuový filtr Büchi a rotorový výparník pro extrakci kurkuminu.

Nastavení extrakce pro botanickou izolaci: ultrazvukový snímač typu SONDY UP400St, Büchi vakuový filtr a rotor-výparník pro extrakci fytochemikálií.

Vysoce výkonné ultrasonicators pro extrakci vody

Ultrazvukový extraktor typu sondy pro efektivní fytochemické a botanické uvolňování z rostlin.Hielscher Ultrasonics extraktory jsou dobře zavedené v oblasti botanické extrakce, bez ohledu na to, jaké rozpouštědlo se používá. Producenti extraktů – jak menší, exkluzivní specializovaní výrobci extraktů, tak i velcí hromadní výrobci – najít v Širokém portfoliu zařízení Hielscher ideální ultrazvukové extrakční zařízení pro jejich výrobní požadavky. Dávková i kontinuální nastavení vložených procesů jsou snadno dostupná a mohou být odeslána z regálu. Vhodné pro práci s jakýmkoli rozpouštědlem, ultrazvuková extrakce může být flexibilně aplikována na extrakci jakéhokoli rostlinného materiálu. Použití vody jako rozpouštědel umožňuje vyrábět extrakty s ekologickou certifikací bez použití vysoce drahého "organického" ethanolu. (Samozřejmě, rostlinný materiál musí být ekologicky pěstován, aby se vytvořil 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 (sekundární metabolity). Navržen s ohledem na uživatelskou přívětivost, extraktory Hielscher jsou rychle instalovány a mohou být bezpečné a intuitivně ovládané.

Splnění nejvyšších standardů kvality – Navržený & Vyrobeno v Německu

Sofistikovaný hardware a inteligentní software Hielscher ultrasonicators jsou navrženy tak, aby zaručily 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. Je prokázáno, že poskytují vysoce kvalitní botanické sloučeniny, ultrazvukové extraktory Hielscher jsou používány nejen menšími řemeslníky speciálních a butikových extraktů, ale většinou v průmyslové výrobě široce komerčně dostupných extraktů, výživových doplňků a terapeutik. Díky svému robustnímu hardwaru a inteligentnímu softwaru lze ultrazvukové procesory Hielscher snadno ovládat a sledovat.

Automatické protokolování dat

Hielscher ultrasonicators mohou být dálkově ovládány pomocí ovládání prohlížeče. Parametry sonikace lze sledovat a přesně přizpůsobit požadavkům procesu.Aby byly splněny výrobní standardy potravin, doplňků výživy a léčebných produktů, musí být výrobní procesy podrobně sledovány a zaznamenávány. Hielscher Ultrasonics digitální ultrazvukové přístroje mají automatické protokolování dat. Díky této inteligentní funkci jsou všechny důležité parametry procesu, jako je ultrazvuková energie (celková a čistá energie), teplota, tlak a čas, automaticky ukládány na vestavěnou kartu SD, 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 prohlížeče našich digitálních ultrazvukových systémů. Prostřednictvím dálkového ovládání prohlížeče můžete spustit, zastavit, upravit a monitorovat ultrazvukový procesor vzdáleně odkudkoli.
Chcete se dozvědět více o výhodách ultrazvukové extrakce vody z rostlinných materiálů? Kontaktujte nás nyní a prodiskutujte svůj proces výroby botanického extraktu! Naši zkušení zaměstnanci se rádi podělí o více informací o ultrazvukové extrakci, našich ultrazvukových systémech a cenách!

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

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte prosím níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových procesorech, aplikacích a ceně. Rádi s vámi probereme váš proces a nabídneme vám ultrazvukový systém splňující vaše požadavky!









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Ultrazvukové homogenizátory s vysokým smykem se používají v laboratorních, stolních, pilotních a průmyslových zpracováních.

Hielscher Ultrazvuk vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakce v laboratoři, pilotním a průmyslovém měřítku.

Technické informace o ultrazvukové extrakci vody

Konvenční extrakční metody, jako je macerace, infuze, perkolace, odvar, refluxní extrakce, parní destilace, sublimace a lisování, se běžně používají při extrakci léčivých sloučenin z rostlin. Nevýhody těchto metod zahrnují časově náročný proces, špatnou čistotu a nízkou účinnost.

Procesní parametry ovlivňující ultrazvukovou extrakci

Ultrazvukem asistovaná extrakce je známá svými jedinečnými vlastnostmi a výhodami, díky nimž je sonikace vynikající extrakční technikou ve srovnání s konvenčními extrakčními metodami botanických sloučenin. Hlavní výhodou extrakce s ultrazvukem spočívá v přesné adaptabilitě ultrazvukových faktorů 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.

amplitudy ultrazvukové

Amplituda je vibrační posun ultrazvukové sondy (sonotrody). Čím vyšší je amplituda, tím intenzivnější jsou vibrace a kavitace v sonikované kapalině. Hielscher Ultrasonics je spezializován ve vysoce výkonných ultrazvukových sondách, které mohou dodávat přesně nastavitelné amplitudy. Přizpůsobené sondy, které mohou dodávat až 200 μm v nepřetržitém provozu 24/7, jsou snadno dostupné z regálu. Pro ještě vyšší amplitudy lze snadno vyrobit i přizpůsobené ultrazvukové sonotrody.
Amplituda je jedna – ne-li nejvíce – důležitý parametr pro efektivní extrakci zařízení. Vysoké amplitudy vytvářejí potřebné síly k rozbití buněčných stěn a uvolnění intracelulárního materiálu. Tím se vysoce výkonná ultrazvuku stává tak účinnou v botanické extrakci.

Čas / trvání ultrazvukové léčby

Ultrazvukem asistovaná extrakce je obvykle mnohem kratší než tradiční metody, protože sonikace uvolňuje botanické sloučeniny při výrazně vyšších rychlostech extrakce. Ultrazvuku umožňuje kratší extrakční postupy, které zachovávají extrahované sloučeniny proti nadměrnému zpracování. Kratší zpracování díky ultrazvuku znamená vyšší průchodnost a vyšší kvalitu extraktu.

Pulzní ultrazvuková léčba

Ultrazvuková pulzace je léčebný režim, kde je ultrazvuková léčba přerušena definovanými pauzovými cykly (např. 50% pracovní cyklus: 30 sec. ON, 30 sec. OFF; 100% pracovní cyle: nepřetržitá sonikace bez pauz) Pracovní cyklus ultrazvuku (také známý jako pulzní režim nebo ultrazvukové pulzační cykly) se týká procenta času, během kterého je ultrazvuk spojen s médiem (doba trvání pulsu) během jedné pulzní periody. Například 50% režim cyklu by byl 30 sec. ON, 30 sec. OFF. Během pauzového cyklu pracovního cyklu přichází sonikovaná kapalina po definovanou dobu (např. 30 s) zpět do nerušeného stavu, což je dobré pro odvod tepla za účelem udržení cílové teploty zpracování. Pracovní cyklus sonikace je méně důležitý pracovní cyklus pro účinnost extrakce, ale používá se k udržení určité procesní teploty.

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 zvyšuje intenzita ultrazvukové (akustické) kavitace. Hielscher Ultrasonics nabízí různé typy ultrazvukových dávkových reaktorů a průtokových buněk, které mohou být natlakovány pro intenzivnější výsledky sonikace.

Teplota extrakce

Ultrazvukový extraktor UP400ST s teplotním čidlem.Jako každá mechanická léčba, ultrazvuku způsobuje zvýšení teploty, což je v souladu s 2. zákonem termodynamiky. Nicméně, ultrazvuku je non-tepelná technika ošetření, protože ultrazvuk-asistované léčby jsou založeny na čistě mechanických silách (také volal 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 tento proces nastavit určitý teplotní rozsah. Kdykoli je tento teplotní rozsah překročen, ultrasonicator se pozastaví, dokud není teplota ve zvoleném rozsahu znovu a pokračuje automaticky v postupu sonikace. Tato inteligentní funkce Hielscher ultrasonicators umožňuje přesně kontrolovatelný proces sonikace a ideální výsledky.
Vzhledem k tomu, že teplota extrakce se může lišit od všech botanických sloučenin a rostlin, teplota je důležitým faktorem, který by neměl být zanedbáván při optimalizaci ultrazvukového procesu. Například bylo zjištěno, že 80 °C je ideální pro dosažení maximálního výnosu flavonoidů ze Sophora flavescens, zatímco nejlepších výsledků bylo dosaženo při 50 °C pro extrakci arabinoxylanu z pšeničných otrub.

Použijte jakékoli rozpouštědlo pro ultrazvukovou extrakci

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 rozpouštějí proto lépe méně polární rozpouštědlo, jako je ethanol. Volba rozpouštědla by proto měla být provedena v souladu s rozpustností cílových sloučenin, aby se dosáhlo vysoké účinnosti extrakce. Například voda je dobrým rozpouštědlem pro extrakci polárních sloučenin, jako je psilocybin z hub, stejně jako oligosacharidy, glykosidy a flavanoidy; zatímco směs ethanolu a vody s koncentrací ethanolu 60% (V / V) je vhodná pro ultrazvukem asistovanou extrakci např. Apigeninu, baicalinu a luteolinu.
Přečtěte si více o rozpouštědlech, polaritě rozpouštědel a nejvhodnějších rozpouštědlech pro ultrazvukovou extrakci!

Voda jako extrakční rozpouštědlo

Voda je nejvíce polární rozpouštědlo 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 díky své vysoké polaritě. Vzhledem k vysokému bodu varu 100 °C vyžaduje koncentrace extraktu (např. destilací nebo odpařováním rotorem) velké množství energie. Kromě toho je voda náchylná k růstu bakterií a plísní.

Ultrazvuková frekvence

Ultrazvuková frekvence kolem 20kHz byla stanovena jako nejsilnější a nejúčinnější pro botanickou extrakci. ovlivňuje účinnost extrakce s ultrazvukem při extrakci léčivých sloučenin z rostlin. Obecně platí, že nízká ultrazvuková frekvence (tj. Při cca. 20kHz) vytváří intenzivnější kavitaci (sonomechanické účinky), což vede k vyšší účinnosti 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, proteiny, fenolické a necelulózové sloučeniny a vodu, mohou být buněčné stěny buď robustní nebo měkké. Různé typy rostlin a části obsahují různé typy a množství těchto složek buněčných stěn. 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 zlomit měkké a tvrdé buněčné stěny. Měkké buněčné stěny mohou potřebovat 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: Vysoká povrchová plocha (tj. Malá velikost částic) je prospěšná, protože poskytuje velkou kontaktní plochu pro ultrazvukové kavitační smykové síly, což vede k vyšší účinnosti. Proto je rostlinný materiál macerován nebo rozemlet na malé kousky (cca 3-5mm).

Proč je metoda ultrazvukové extrakce nejvýhodnější?

účinnost

  • vyšší výnosy
  • Rychlý proces extrakce – během několika minut
  • Vysoce kvalitní výtažky – mírné, netepelné extrakce
  • Zelená rozpouštědla (voda, ethanol, glycerin, rostlinné oleje, NADES atd.)

Jednoduchost

  • Plug-and-Play – nastavení a provoz během několika minut
  • Vysoká propustnost – pro výrobu výluhu velkého rozsahu
  • Dávková nebo spojitý vložený provoz
  • Jednoduchá instalace a spuštění
  • Přenosné/pohyblivé – přenosné jednotky nebo vestavěné na kolech
  • Lineární měřítko – souběžně přidat další Ultrazvukový systém ke zvýšení kapacity
  • Dálkové sledování a ovládání – prostřednictvím PC, inteligentního telefonu nebo tabletu
  • Není vyžadován dohled nad procesem – nastavení a běh
  • Vysoce výkonné – navržené pro kontinuální 24/7 výroby
  • Robustnost a nízká údržba
  • vysoká kvalita – navrženo a postaveno v Německu
  • Rychlé zatížení a vypouštění mezi šarmy
  • Snadné čištění

bezpečnost

  • Jednoduché a bezpečné spuštění
  • Extrakce na bázi rozpouštědel nebo rozpouštědla (voda, ethanol, rostlinné oleje, glycerin atd.)
  • Žádné vysoké tlaky a teploty
  • Systémy s certifikovaným výbuchem, které jsou k dispozici
  • Snadná kontrola (také prostřednictvím dálkového ovládání)


Literatura / Reference

Tabulka: Tlak par vody

Teplota
ve °C
Tlak par
v mmHg (Torr)
Tlak par
v hektopascal 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 37,769
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

Vysoce výkonný ultrazvuk! Hielscherův sortiment pokrývá celé spektrum od kompaktního laboratorního ultrasonicatoru přes bench-top jednotky až po plně průmyslové ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od Laboratoř na průmyslové velikosti.