Strategie pro vyšší výnosy v botanické extrakci
Pro výrobu vysoce kvalitních extraktů z botanických rostlin s vysokou účinností, tj. Ultrazvuková extrakce je technika zintenzivnění procesu, která umožňuje použití široké škály surovin a produkuje vysoké výnosy vynikajících extraktů rychlým a nákladově efektivním způsobem.
Prémiové botanické extrakty s výkonem ultrazvuku
Když je extrahována specifická bioaktivní sloučenina nebo bioaktivní frakce z botanické látky, ovlivňují extrakční proces různé faktory. Kromě extrakční technologie (např. ultrazvuková extrakce), polarita rozpouštědla, suroviny a její před ošetření, poměr pevné / kapalné (tj. poměr rostlinné hmoty / rozpouštědla), doba extrakce a teplota jsou důležitými procesními faktory, které je třeba pečlivě zvážit. Ultrazvukem asistovaná extrakce (SAE) umožňuje ideální podmínky zpracování, které se vyznačují mírností a vysokou účinností současně. Volný výběr jemných rozpouštědel nebo extrakce studenou vodou, nízké teploty a krátké doby zpracování mění ultrazvukovou extrakci na vynikající extrakční techniku, která zabraňuje tepelné nebo chemické degradaci bioaktivních molekul. Kromě toho mohou SAE uvolnit celé dostupné množství bioaktivních molekul z rostlinné suroviny. To je důvod, proč ultrazvuku je nejpoužívanější extrakční technologie pro výrobu extraktů s vysokou účinností.
Botanická extrakce s UP400St (400W, 24kHz)
Co dělá ultrazvukovou extrakci vynikající?
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, stejně jako lokálně se vyskytujícími vysokými teplotními a tlakovými rozdíly. Tyto vysoce intenzivní kavitační síly způsobují takzvanou sonoporaci, což je generování nových a zvětšení stávajících pórů v buněčné membráně, stejně jako narušení struktur rostlinných buněk. Ultrazvukem zesílený tok rozpouštědla dovnitř a ven z buněčného vnitřku přispívá k rychlému a úplnému uvolnění botanických látek. Použitím výhradně mechanických sil SAE nemění botanické molekuly chemickými látkami nebo intenzivním tepelným zpracováním a zabraňuje tak chemickým nebo tepelně vyvolaným změnám bioaktivních látek nalezených v botanických látkách. Výsledkem je, že ultrazvuková extrakce produkuje vysoce kvalitní, plnospektrální extrakty, které nabízejí plné účinky kombinovaných botanických látek, známých jako takzvaný doprovodný efekt.
Ultrazvukové extrakce: mírná neteplotní, ale vysoce účinná technika pro vysoké výnosy extraktů prémiové kvality.
Srovnání ultrazvukové extrakce s jinými technikami
Ultrazvuková extrakce je široce používaná technika k uvolňování a izolaci bioaktivních sloučenin, jako jsou antioxidanty, polyfenoly, polysacharidy, bílkoviny, lipidy, kanabinoidy a další fytochemikály z rostlinných materiálů. Použití ultrazvuku je upřednostňovanou metodou díky četným výhodám, jako jsou vysoké / úplné výtěžky extrakce, rychlé, neteplotní zpracování, kompatibilita s téměř všemi rozpouštědly (např. voda, ethanol, methanol, isopropanol, rostlinné oleje, glycerin atd.), jednoduchý a bezpečný provoz, nízká údržba mezi mnoha dalšími.
Níže uvedená tabulka porovnává ultrazvukovou extrakci s jinými konvenčními extrakčními metodami, které zdůstihují výhody SAE.
Ultrazvukové extraktory od Hielscher vynikají účinností, spolehlivostí a uživatelskou přívětivostí
| Ultrazvuková extrakce | Macerace | CO2 těžba | Soxhletova | Perkolace | |
|---|---|---|---|---|---|
| Solventní | kompatibilní s téměř jakýmkoli rozpouštědlem | voda, vodná a nevodná rozpouštědla | CO2 | voda, vodná a nevodná rozpouštědla | organických rozpouštědel |
| Teplota | netětiční extrakce, přesná regulace teploty |
okolní | pod teplem | Teplotě příležitostně se aplikuje teplo |
nad kritickou teplota 31°C |
| tlak | jak, atmosférické nebo možnost zvýšeného tlaku |
atmosférický | atmosférický | atmosférický | velmi vysoké tlaky (nad kritickým tlakem 74 bar) |
| Doba zpracování | rychlý | velmi pomalý | Pomalé | velmi pomalý | Střední |
| Množství rozpouštědla | Nízké vysoké pevné zatížení rostlinného materiálu v rozpouštědle, zejména pokud je průtoková buňka nastavení se používá |
Velké | Střední | Velké | velké množství nadkritický CO2 |
| Polarita přírodního extraktu | v závislosti na rozpouštědle; extrahovat nepolární a polární sloučeniny, dvoustupňová extrakce se doporučuje použít dvě rozpouštědla |
v závislosti na rozpouštědle | v závislosti na rozpouštědle | v závislosti na rozpouštědle | v závislosti na tlaku (při vyšších tlacích polarnější) |
| Flexibilita / škálovatelnost | pro dávkovou a innovou extrakci, lineární škálovatelnost |
pouze extrakce šarže, omezená škálovatelnost |
pouze extrakce šarže, omezená škálovatelnost |
pouze extrakce šarže, omezená škálovatelnost |
pouze extrakce šarže, omezená lineární škálovatelnost, velmi drahé |
Proč je ultrazvuková extrakce tak účinná?
Extrakční zesilující mechanismus výkonového ultrazvuku je přičítán především fenoménu akustické kavitace. Ultrazvuková kavitace způsobuje kolize mezi částicemi botanické biomasy, což má za následek meziodpartiální frakcionaci a snížení velikosti částic. Když se kavitační bubliny zhroutí na povrchu rostlinných pevných látek, eroze a sonoporace dále zvětšují povrch částic. Tím intenzivnější přenos hmoty 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 výkonu ultrazvuku jsou zodpovědné za významné zesílení procesu dosažené při ultrazvuku je aplikován pro botanickou extrakci.
- vysoké výnosy
- extrakty prémiové kvality
- vysoce efektivní a rychlý proces
- nízké provozní náklady
- reprodukovatelné výsledky
- lineární škálovatelnost
- Jednoduchý & bezpečný provoz
- robustnost
Získejte technické informace o ultrazvukových extraktorech Hielscher a jejich výhodách!
Hielscher Ultrazvuk 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 jsou ultrasonicators Hielscher snadno a spolehlivě ovládatelné. 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
účinnost
- vyšší výnosy
- Rychlý proces extrakce – během několika minut
- Vysoce kvalitní výtažky – mírné, netepelné extrakce
- Zelená rozpouštědla (voda, ethanol, glycerin, rostlinné oleje atd.)
Jednoduchost
- Zástrčka 'n’ play – Nastavení a trénink během několika hodin
- Vysoká propustnost – pro výrobu výluhu velkého rozsahu
- Dávková nebo spojitý vložený provoz
- Jednoduché nastavení – podporuje více napětí a pouze připojení čtyř hadic
- posuvný
- 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 načtení a uvolnění mezi dávkami
- snadno se čistí
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)
Rozpouštědla pro extrakci ultrazvukem
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 studené vody: Ačkoli voda je technicky rozpouštědlo, takzvané univerzální rozpouštědlo, extrakce na vodní bázi je obecně považována za extrakci bez rozpouštědel. Ultrazvuková extrakce bez rozpouštědel nevyžaduje žádné cizí látky. Kejda vody a rostlinného materiálu je sonikována tak, aby zlomila buněčné stěny rostliny tak, aby se bioaktivní molekuly uvolnily do vody (rozpouštědlo). Sonikace je čistě mechanická metoda, která chemicky nemění surovinu a extrakt. Proto je ultrazvuková extrakce upřednostňovanou technikou pro výrobu vysoce kvalitních botanických extraktů.
Sondy typu ultrasonicator UIP1000hdT s míchadly pro výrobu botanických extraktů, jako jsou kanabinoidy (např. CBD, THC, CBG)
Níže uvedená tabulka vám dává indikaci přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrazvukových extraktorů (dávkové a průtokové zpracování):
| 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!
Průmyslová instalace ultrazvukového extraktoru UIP4000hdT pro výrobu botanických extraktů.
Hielscher Ultrazvuk 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 na průmyslové velikosti.