Sonde-type ultralydbehandling kan forbedre konventionel hexanekstraktion ved at intensivere processen og gøre den betydeligt mere effektiv. Ultralydsekstraktion forbedrer masseoverførsel og forstyrrer celler for at frigive målrettede bioaktive stoffer i opløsningsmidlet, hvilket resulterer i højere ekstraktionsudbytter sammenlignet med konventionelle metoder alene. Ultralydassisteret ekstraktion er yderst effektiv til at øge udbyttet af olieudvinding, herunder rapsolie og hørfrøolie, hvilket resulterer i en fedtsyresammensætning af høj kvalitet og højere indhold af bioaktive komponenter.

Hexanekstraktion forbedret ved effekt ultralyd

Ultralydsekstraktion er en procesintensiverende metode, der kan forbedre fast-væske og opløsningsmiddelekstraktionsprocesser betydeligt.

Begrænsninger ved konventionel hexanekstraktion

Hexanekstraktion er en almindelig teknik, der anvendes til at ekstrahere organiske forbindelser, især ikke-polære stoffer, fra forskellige kilder såsom planter, frø eller jord. Hexan er et carbonhydridopløsningsmiddel, der er yderst effektivt til at opløse og ekstrahere lipider, olier og andre ikke-polære forbindelser. Hexan anvendes i vid udstrækning til olieudvinding på grund af dets opløselige evne til ikke-polære forbindelser (f.eks. olier), let efterfølgende olieseparation og et smalt kogepunkt (63-69 ° C).
Imidlertid kan effektiviteten af hexanekstraktionsprocesser variere stærkt afhængigt af råmateriale og ekstraktion: Ekstraktionsudbytte og ekstraktionstid er stort set korreleret. Dette betyder, at for et højt ekstraktudbytte kræves en længere retentionstid for biomassen i hexanopløsningsmidlet. En anden begrænsende faktor er ofte den utilstrækkelige indtrængning af hexan i biomassens matrix. Stive cellulære strukturer fugtes for det meste med hexan på overfladen, mens celleinteriøret kun kommer delvist i kontakt med hexan. En sådan utilstrækkelig penetration resulterer i en ufuldstændig ekstraktionsproces, da de målrettede stoffer såsom lipider (dvs. fedtsyrer, fedtstoffer, olier) forbliver i det indre af cellematrixen.

Løsningen: ultralyd intensiveret hexanekstraktion

Sonde-type sonikering, også kendt som ultralydsonde sonikering, er en metode, der udnytter ultralydbølger med høj intensitet til at skabe akustiske kavitationsbobler i et flydende medium. Disse bobler kollapser hurtigt, genererer intense lokaliserede energifelter og skaber mikroturbulenser og højforskydningskræfter i opløsningsmidlet.
På grund af disse ultralydgenererede energitætte forhold kan sonde-type sonikering intensivere og forbedre hexanekstraktionsprocessen på flere måder:

• Forbedret masseoverførsel: Sonikering forbedrer masseoverførsel mellem den faste prøve og opløsningsmidlet. Mikroturbulensen og den hurtige sammenbrud af kavitationsbobler skaber stærke forskydningskræfter og lokaliserede trykændringer. Dette forstyrrer grænselaget omkring den faste prøve, fremmer frigivelsen af målforbindelserne i opløsningsmidlet og forbedrer dermed ekstraktionseffektiviteten.
• Accelereret ekstraktion: Sonikering accelererer ekstraktionskinetikken ved at øge kontaktområdet mellem opløsningsmidlet og den faste prøve. Kavitationsboblerne giver omrøring og skaber en homogeniseret blanding, hvilket sikrer, at opløsningsmidlet kommer i tæt kontakt med hele overfladen af det faste materiale, hvilket fører til hurtigere ekstraktionshastigheder.
• Forstyrrelse af cellestrukturer: I plantebaserede ekstraktioner kan sonikering forstyrre de cellulære strukturer, såsom cellevægge og membraner, hvilket letter frigivelsen af intracellulære komponenter. Dette giver mulighed for mere effektiv ekstraktion af lipider og andre målforbindelser, der kan være indesluttet i cellerne.
• Nedsat ekstraktionstid: Ved at kombinere den øgede masseoverførsel og accelereret ekstraktionskinetik kan sonde-type sonikering betydeligt reducere den ekstraktionstid, der kræves for at opnå det ønskede udbytte. Dette kan især være fordelagtigt, når du behandler store mængder prøver eller arbejder med tidsfølsomme applikationer.

På grund af disse forbedrede procesfaktorer kan sonde-type ultralydbehandling forbedre hexanekstraktionen betydeligt. Ultralydhexanekstraktionen kan optimeres baseret på de specifikke forbindelser og volumener, der ekstraheres. Ultralydintensitet (amplitude), varighed, temperatur, tryk og ekstraktionsopsætningen kan justeres til optimale ekstraktudbytter inden for en forkortet ekstraktionsperiode.

• algerolie
• Vegetabilske olier (soja, hør, raps, solsikke, risklid osv.)
• Essentielle olier
• Caryophyllen
• Vaniljeoleoresin fra vaniljestænger
• Lutein fra æggeblomme
• Astaxanthin fra alger
• Affedtning af insekter

Ultralydintensiveret Soxhlet-ekstraktion ved hjælp af hexan som opløsningsmiddel

Ultralydintensiveret Soxhlet-ekstraktion er en proces, der kombinerer traditionel Soxhlet-ekstraktion med ultralydbølger for at forbedre effektiviteten af ekstraktionsprocessen. Soxhlet extractio er en procedure, der almindeligvis anvendes i laboratorier og til fremstilling af mindre ekstraktmængder, såsom æteriske olier eller visse bioaktive forbindelser.
Hexan er et almindeligt anvendt opløsningsmiddel til denne proces, da det er effektivt til ekstraktion af lipider fra forskellige kilder, herunder frøolier, algeolie samt lipidbaserede bioaktive forbindelser. Ultralydbehandling forstyrrer cellestrukturer og fremmer fast-væskeekstraktion ved øget masseoverførsel og frigivelse af forbindelser i opløsningsmidlet. Da opløsningsmidlet, såsom hexan, bedre kan trænge ind i det faste materiale og opløse olierne (lipider, fedtsyrer) effektivt. Følgelig accelereres ekstraktionsprocessen, hvilket reducerer den tid, der kræves for at ekstrahere de ønskede forbindelser. Derudover kan brugen af ultralyd reducere mængden af opløsningsmiddel, der kræves, hvilket gør det til en mere miljøvenlig mulighed.
 

Ultralydsekstraktion giver mulighed for anvendelse af mildere, ikke-giftige opløsningsmidler

Ultralydbehandling forbedrer ikke kun hexanekstraktion, det giver også mulighed for at anvende mildere, ikke-giftige opløsningsmidler såsom ethanol, vandig ethanol, vand eller naturlige dybe eutektiske opløsningsmidler (DES, NADES). Den meget effektive celleforstyrrelse og masseoverførsel, der leveres af ultralydsonde-type ekstraktorer, giver de fremragende resultater ved hjælp af mildere opløsningsmidler. Derved giver ultralydsekstraktion i kombination med mildere, ikke-giftige, miljøvenligere opløsningsmidler mulighed for højkvalitets fødevarekvalitetsekstrakter, omkostningsbesparelser og en grøn ekstraktionsproces.

Højtydende ultralydapparater til forbedret hexanekstraktion

Hielscher Ultrasonics designer, fremstiller og leverer højtydende ultralydsekstraktorer, som let kan integreres i eksisterende hexanekstraktionsfaciliteter eller Soxhlet-ekstraktorer. Udover levering, installation, vedligeholdelsesservice konsulterer og vejleder Hielscher sine kunder under gennemførlighedstest, procesoptimering og anlægsdesign til den endelige installation og idriftsættelse af ekstraktionsprocessen.
Store fordele ved Hielscher ultralydapparater er den fulde proceskontrol, lineær skalerbarhed og evnen hos alle industrielle ultralydsprocessorer til at levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan let køres kontinuerligt i 24/7 drift. Høje amplituder er især vigtige, når det kommer til udvinding af hårdere cellestrukturer såsom frø og kerner.
Vores tekniske personale og vores fuldt udstyrede proceslaboratorium hjælper dig med viden og vejledning!

Design, fremstilling og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland

Hielscher ultralydapparater er kendt for deres højeste kvalitet og design standarder. Robusthed og nem betjening muliggør en jævn integration af vores ultralydapparater i industrielle faciliteter. Hårde forhold og krævende miljøer håndteres let af Hielscher ultralydapparater.

Hielscher Ultrasonics er et ISO-certificeret firma og lægger særlig vægt på højtydende ultralydapparater med state-of-the-art teknologi og brugervenlighed. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: