Strategie pro vyšší výnosy v botanické extrakci
Aby bylo možné vyrábět extrakty prvotřídní kvality z rostlin s vysokou účinností, tj. s vysokými výnosy extraktů prvotřídní kvality v krátké době extrakce, je nutná vysoce výkonná extrakční technika. Ultrazvuková extrakce je technika zesilující proces, která umožňuje používat širokou škálu surovin a produkuje vysoké výnosy vynikajících extraktů rychlým a nákladově efektivním způsobem.
Prémiové rostlinné extrakty s výkonným ultrazvukem
Když se extrahuje specifická bioaktivní sloučenina nebo bioaktivní frakce z rostliny, ovlivňují proces extrakce různé faktory. Kromě extrakční technologie (např. ultrazvuková extrakce) jsou důležitými procesními faktory, které je třeba pečlivě zvážit, polarita rozpouštědla, surovina a její předúprava, poměr pevná látka / kapalina (tj. poměr rostlinné hmoty / rozpouštědla), doba extrakce a teplota. Ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE) umožňuje ideální podmínky zpracování, které se vyznačují jemností a vysokou účinností současně. Volný výběr mírných rozpouštědel nebo extrakce studenou vodou, nízké teploty a krátké doby zpracování promění ultrazvukovou extrakci na vynikající extrakční techniku, která zabraňuje tepelné nebo chemické degradaci bioaktivních molekul. Kromě toho mohou Spojené arabské emiráty uvolnit úplné dostupné množství bioaktivních molekul z rostlinné suroviny. To je důvod, proč ultrazvuku je nejrozšířenější extrakční technologií pro výrobu vysoce účinných extraktů.
Botanická extrakce pomocí UP400St (400W, 24kHz)
V čem je ultrazvuková extrakce lepší?
Ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE) je vysoce účinná extrakční technika, která je založena na čistých mechanických silách. Ultrazvuková nebo akustická kavitace je charakterizována intenzivními smykovými silami a také lokálně se vyskytujícími vysokými teplotními a tlakovými rozdíly. Tyto vysoce intenzivní kavitační síly způsobují takzvanou sonoporaci, což je tvorba nových a rozšiřování stávajících pórů v buněčné membráně, stejně jako narušení buněčných struktur rostlin. Ultrazvukem zesílený tok rozpouštědla dovnitř a ven z vnitřku buňky přispívá k rychlému a úplnému uvolnění rostlinných látek. SAE nemění botanické molekuly pomocí chemikálií nebo intenzivního tepelného zpracování a zabraňuje tak chemickým nebo tepelně vyvolaným změnám bioaktivních látek nacházejících se v botanických látkách. Výsledkem je, že ultrazvuková extrakce produkuje vysoce kvalitní extrakty s plným spektrem, které nabízejí plné účinky kombinovaných botanických látek, známé jako takzvaný doprovodný efekt.
Ultrazvuková extrakce: Mírná netepelná, ale vysoce účinná technika pro vysoké výnosy extraktů prvotřídní kvality.
Srovnání ultrazvukové extrakce s jinými technikami
Ultrazvuková extrakce je široce používaná technika k uvolňování a izolaci bioaktivních sloučenin, jako jsou antioxidanty, polyfenoly, polysacharidy, proteiny, lipidy, kanabinoidy a další fytochemikálie z rostlinných materiálů. Sonikace je preferovanou metodou kvůli četným výhodám, jako jsou vysoké / úplné výtěžky extrakce, rychlé, netepelné zpracování, kompatibilita s téměř jakýmikoli rozpouštědly (např. voda, ethanol, methanol, isopropanol, rostlinné oleje, glycerin atd.), jednoduchá a bezpečná obsluha, nízká údržba a mnoho dalších.
Níže uvedená tabulka porovnává ultrazvukovou extrakci s jinými konvenčními extrakčními metodami, které zdůrazňují výhody Spojených arabských emirátů.
Ultrazvukové extraktory od společnosti Hielscher vynikají účinností, spolehlivostí a uživatelskou přívětivostí
| Ultrazvuková extrakce | macerace | Emise CO2 Extrakce | Soxhlet | Perkolace | |
|---|---|---|---|---|---|
| rozpouštědlo | Kompatibilní s téměř jakýmkoli rozpouštědlem | voda, vodná a nevodná rozpouštědla | Emise CO2 | voda, vodná a nevodná rozpouštědla | organická rozpouštědla |
| teplota | netepelná extrakce, Přesná regulace teploty |
okolní | pod teplem | Teplotě Občas je aplikováno teplo |
nad kritickou úrovní teplota 31°C |
| tlak | jak atmosférické, tak možný zvýšený tlak |
atmosférický | atmosférický | atmosférický | velmi vysoké tlaky (nad kritickým tlakem 74 barů) |
| Doba zpracování | Rychlý | velmi pomalé | pomalý | velmi pomalé | Moderovat |
| Množství rozpouštědla | nízký vysoké pevné zatížení rostlinného materiálu v rozpouštědle, zejména když je průtoková cela používá se nastavení |
velký | Moderovat | velký | velké množství Superkritický CO2 |
| Polarita přírodního extraktu | závislý na rozpouštědle; extrahovat nepolární a polární sloučeniny, dvoustupňová extrakce Doporučuje se použít dvě rozpouštědla |
Závisí na rozpouštědle | Závisí na rozpouštědle | Závisí na rozpouštědle | v závislosti na tlaku (při vyšších tlacích polárnější) |
| Flexibilita / škálovatelnost | pro dávkovou a inline extrakci, Lineární škálovatelnost |
pouze dávková extrakce, Omezená škálovatelnost |
pouze dávková extrakce, Omezená škálovatelnost |
pouze dávková extrakce, Omezená škálovatelnost |
pouze dávková extrakce, omezená lineární škálovatelnost, velmi drahé |
Proč je ultrazvuková extrakce tak účinná?
Extrakční zesilovací mechanismus výkonového ultrazvuku je připisován především jevu akustické kavitace. Ultrazvuková kavitace způsobuje srážky mezi částicemi botanické biomasy, což má za následek mezidruhové frakcionování a zmenšení velikosti částic. Když se kavitační bubliny zhroutí na povrchu rostlinných pevných látek, eroze a sonoporace dále zvětšují povrch částic. Tím se zintenzivňuje přenos hmoty, který usnadňuje uvolňování molekul, jako jsou bílkoviny, lipidy, cukry, vitamíny, antioxidanty, fytochemikálie a vláknina. Ultrazvukem generované smykové síly zlepšují pronikání rozpouštědla do buněčné matrice botanické hmoty a zlepšují propustnost buněčných membrán. Tyto mechanismy energetického ultrazvuku jsou zodpovědné za významné zintenzivnění procesu dosažené při ultrazvuku je aplikována pro botanickou extrakci.
- Vysoké výnosy
- Extrakty prémiové kvality
- Vysoce efektivní, rychlý proces
- nízké provozní náklady
- Reprodukovatelné výsledky
- Lineární škálovatelnost
- jednoduchý & Bezpečný provoz
- Robustnost
Získejte technické informace o ultrazvukových extraktorech Hielscher a jejich výhodách!
Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonné ultrazvukové extraktory pro dávkové a kontinuální zpracování v jakémkoli výrobním měřítku. Kromě nejvyšších technických standardů a vynikající robustnosti a provozu 24/7/365 pro vysoce efektivní provoz, Hielscher ultrasonicators jsou snadno a spolehlivě ovladatelné. Vysoká účinnost, inteligentní software, intuitivní menu, automatické protokolování dat a dálkové ovládání prohlížeče jsou jen některé funkce, které odlišují extraktory Hielscher od jiných extrakčních zařízení.
Výhody ultrazvukových extraktorů Hielscher
Efektivita
- Vyšší výnosy
- Rychlý proces extrakce – během několika minut
- Vysoce kvalitní extrakty – mírná, netepelná extrakce
- Zelená rozpouštědla (voda, etanol, glycerin, rostlinné oleje atd.)
Jednoduchost
- Zapojte se a zapněte’ play – Nastavení a trénink během několika hodin
- Vysoká průchodnost – pro velkosériovou výrobu extraktů
- Dávkový nebo kontinuální inline provoz
- Jednoduché nastavení – Podporuje více napětí a pouze připojení čtyř hadic
- Posuvný
- 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 vykládání mezi dávkami
- 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)
Rozpouštědla pro ultrazvukovou extrakci
Vyberte si ideální rozpouštědlo pro váš extrakční proces: voda, směs vody a alkoholu, isopropylalkohol, hexan, ethanol, methanol, butan, rostlinné oleje, glycerin,
Netoxická rozpouštědla, stejně jako jakákoli jiná standardní rozpouštědla, jsou kompatibilní s ultrazvukovou extrakcí.
Ultrazvuková extrakce studenou vodou: Ačkoli je voda technicky rozpouštědlem, takzvaným univerzálním rozpouštědlem, extrakce na bázi vody je obecně považována za extrakci bez rozpouštědla. Ultrazvuková extrakce bez rozpouštědel nevyžaduje žádné cizí látky. Kaše z vody a rostlinného materiálu je sonikována, aby se rozbily buněčné stěny rostliny, takže bioaktivní molekuly se uvolňují do vody (rozpouštědlo). Sonikace je čistá mechanická metoda, která chemicky nemění surovinu a extrakt. Proto je ultrazvuková extrakce preferovanou technikou pro výrobu vysoce kvalitních botanických extraktů.
ultrazvukový přístroj typu sondy UIP1000hdT s míchadlem pro výrobu botanických extraktů, jako jsou kanabinoidy (např. CBD, THC, CBG)
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližnou kapacitu zpracování našich ultrazvukových extraktorů (dávkové a průtokové zpracování):
| 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!
Průmyslová instalace ultrazvukového extraktoru UIP4000hdT pro výrobu rostlinných extraktů.
Hielscher Ultrasonics vyrábí a dodává vysoce výkonné ultrazvukové extraktory pro laboratorní, pilotní a průmyslové měřítko.
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.
- 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.
- 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.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.