Hielscher Ultrasonics
Vi vil med glæde diskutere din proces.
Ring til os: +49 3328 437-420
Send os en mail: info@hielscher.com

Opløsningsmidler til ultralydsekstraktion fra planter

  • Ultralydsekstraktion har mange fordele såsom høje udbytter, hurtige ekstraktionshastigheder, miljøvenlighed og lavt energiforbrug.
  • En af de stærkeste fordele er brugen af vand som ekstraktionsmedium. Imidlertid kan sonikering bruges med manifoldopløsningsmiddelsystemer til at levere overlegne resultater for det målrettede ekstrakt.
  • Det optimale opløsningsmiddel til ultralydsekstraktion af vegetabilske bioaktive stoffer vælges med hensyn til råmaterialet.

ultralyd ekstraktion

Ultralyd er velkendt for at forstyrre cellestrukturer og forbedre masseoverførsel og dermed øge ekstraktionsevnen af bioforbindelser (f.eks. phenoler, carotenoider).
Da de mekaniske virkninger af sonikering forbedrer ekstraktionsprocessen på grund af forbedret masseoverførsel meget, er brugen af organiske opløsningsmidler ofte overflødig. Dette betyder, at vand til ultralydsekstraktion ofte er et tilstrækkeligt ekstraktionsmedium, som har mange fordele, såsom at være billigt, ikke-farligt, let tilgængeligt og miljøvenligt.
For specifikke bioaktive forbindelser kan de bedste resultater dog opnås ved ultralydsekstraktion i kombination med et flygtigt opløsningsmiddel.
For at vælge det rigtige opløsningsmiddel skal råmaterialet (f.eks. frisk eller tørret, macereret/formalet eller pulveriseret plantemateriale) og målstofferne (f.eks. lipofile, hydrofile) tages i betragtning.
 

I denne video demonstrerer vi dig fordelene ved at udvinde potente bioaktive forbindelser fra urteblade i glycerin ved hjælp af en sonde-type soniker. Udfordringen ved hånden er den høje viskositet af vegetabilsk glycerin, ca. 1400cP ved stuetemperatur, hvilket kan være en viskositet, som mange sonikere ikke kan håndtere. Imidlertid håndterer den 400watt kraftfulde sonde-type sonde-type sonicator UP400St ubesværet dette tyktflydende opløsningsmiddel, hvilket sikrer grundig blanding og effektiv ekstraktion selv med ren vegetabilsk glycerin.
Vegetabilsk glycerin er et ideelt ekstraktionsopløsningsmiddel på grund af dets ikke-giftige, ikke-irriterende egenskaber og dets evne til at bevare stabiliteten og styrken af følsomme bioaktive forbindelser. Både rene glycerin- og glycerin-vandblandinger er nyttige opløsningsmidler til fremstilling af ekstrakter til kosttilskud og nutraceuticals, smagsekstrakter, fødevaretilsætningsstoffer og kosmetik.

Ultralyd botanisk ekstraktion ved hjælp af glycerin som opløsningsmiddel - UP400St

Video Miniature

 

Ultralyd bænk top soniker UIP2000hdT til botanisk ekstraktion fra blade og blomster. Denne soniker fungerer ved en frekvens på 20kHz og leverer 2000 watt til den mest effektive ekstraktion af bioaktive forbindelser.

UIP2000hdT soniker til botanisk ekstraktion i store partier eller inline-drift

Anmodning om oplysninger







Følgende tabel viser flere opløsningsmidler, som er veletablerede ekstraktionsopløsningsmidler og anvendes til ultralydsekstraktion fra plantemateriale.

ethanol Et af de mest almindelige opløsningsmidler til botanisk ekstraktion. Som et polært opløsningsmiddel opløser ethanol polære forbindelser såsom alkaloider og flavonoider.
Vand Det universelle opløsningsmiddel, der ofte bruges til at udvinde hydrofile forbindelser som polysaccharider, proteiner og nogle glykosider.
vandig ethanol En blanding af ethanol og vand, dette opløsningsmiddel kan ekstrahere en bred vifte af polære og moderat polære forbindelser, hvilket giver en balance mellem ethanols opløsningsmiddelkraft og vandets evne til at udvinde hydrofile forbindelser. Vandig ethanol kan fremstilles i forskellige forhold og justere opløsningskapaciteten til målforbindelser.
Glycerin Et meget polært opløsningsmiddel, der er nyttigt til udvinding af polære forbindelser og kan være et sikrere alternativ til andre polære opløsningsmidler, der ofte bruges i tinkturer og ekstrakter beregnet til internt forbrug. Læs mere om ekstraktion af fytokemikalier i glycerin ved hjælp af sonikering!
methanol Et meget polært opløsningsmiddel, der er effektivt til at udvinde en lang række planteforbindelser, herunder phenoler, flavonoider og nogle alkaloider.
Hexan Et upolært opløsningsmiddel, der primært anvendes til at udvinde ikke-polære forbindelser såsom lipider, voks og æteriske olier.
acetone Acetone er et polært aprotisk opløsningsmiddel og er effektivt til at udvinde en lang række botaniske forbindelser, især dem, der er mindre polære end dem, der ekstraheres af vand eller methanol.
Isopropanol Et polært opløsningsmiddel, der ligner ethanol, almindeligvis bruges til at udvinde æteriske olier, harpikser og nogle alkaloider.
Kloroform Et ikke-polært opløsningsmiddel, der er effektivt til at udvinde alkaloider, terpenoider og nogle glycosider. Det er mindre almindeligt anvendt på grund af dets toksicitet.
ethylacetat Et moderat polært opløsningsmiddel, der anvendes til at ekstrahere en række forbindelser, herunder flavonoider, alkaloider og phenoler.
toluen Et upolært opløsningsmiddel, der bruges til at udvinde ikke-polære forbindelser såsom æteriske olier, terpener og voks.
Butanol Et moderat polært opløsningsmiddel, der er effektivt til at ekstrahere forbindelser med medium polaritet, herunder nogle glycosider og saponiner.
Petroleum Ether Et upolært opløsningsmiddel, der primært anvendes til at udvinde fedtstoffer, olier og andre ikke-polære forbindelser fra plantematerialer.

 

I denne præsentation introducerer vi dig til fremstilling af botaniske ekstrakter. Vi forklarer udfordringerne ved at producere botaniske ekstrakter af høj kvalitet, og hvordan en soniker kan hjælpe dig med at overvinde disse udfordringer. Denne præsentation viser dig, hvordan ultralydsekstraktion fungerer. Du lærer, hvilke fordele du kan forvente ved hjælp af en soniker til ekstraktion, og hvordan du kan implementere en ultralydsekstraktor i din ekstraktproduktion.

Ultralyd botanisk ekstraktion - Sådan bruges sonikere til at udvinde botaniske forbindelser

Video Miniature

 

Ultralydsekstraktion virker ved at forstyrre cellestrukturer og fremme masseoverførsel. Dette arbejdsprincip for ultralyd bruges af Hielscher Ultrasonics-udstyr til meget effektiv ekstraktion af bioaktive forbindelser fra planter.

Kraftige ultralydsbølger forstyrrer cellematrixen af biologiske strukturer og frigiver de bioaktive forbindelser. Masseoverførsel mellem plantematerialet og opløsningsmidlet intensiveres. På grund af disse mekanismer er ultralydsekstraktion yderst effektiv til botanisk ekstraktion.

UP400ST ultralydshomogenisator til urteekstraktion. UP400St håndterer suverænt opløsningsmidler med højere viskositeter såsom 100% glycerin.

UP400ST ultralyd homogenisator Til urteekstraktion giver mulighed for at bruge opløsningsmidlet efter eget valg.

Ultralydapparater til ekstraktion

Industriel soniker til botanisk ekstraktion i stor skalaFra laboratorie- og bord-top ultralydsenheder op til fuldindustrielle ultralydsekstraktionssystemer – Hielscher Ultrasonics er din mangeårige erfarne partner, når det kommer til kraftfulde og pålidelige ultralydsenheder til vellykkede ekstraktionsprocesser.
Vores ultralydssystemer bruges i vid udstrækning i biokemiske laboratorier og farmaceutiske produktionsanlæg. Ultralydssonotroderne og reaktorerne er autoklaverbare og opfylder standarderne for farmaceutisk produktion.

Hielscher industrielle sonikere kan levere meget høje amplituder for at forstyrre cellematricer og frigive målrettede stoffer. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7 drift. Kraften og robustheden af Hielscher ultralydapparater sikrer høje udbytter, hurtige ekstraktionshastigheder og mere komplet ekstraktion – udmærker sig ved konventionelle udvindingsprocesser.
Vores ultralydsprocessorer kan kombineres med konventionelle ekstraktionsmetoder som f.eks Ekstraktion af Soxhlet eller superkritisk CO2-udvinding. Eftermontering i eksisterende produktionslinjer kan nemt udføres.

Kontakt os! / Spørg os!

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil med glæde tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav.














Litteratur / Referencer

I dette korte videoklip demonstrerer vi dig den hurtige ultralydsinfusion af spiritus med lilla blomster. Ultralydsinfusion og ekstraktion bruges til at overføre de vidunderlige smagsbuketter af blomster og blomster til spiritus, cocktails og ikke-alkoholholdige drikkevarer. Se, hvordan UP200Ht sonicator frigiver aroma og smag af lilla i gin.

Lilla-infunderet gin til udsøgte smagsoplevelser ved hjælp af sonde-type Sonicator UP200Ht

Video Miniature

Fakta, der er værd at vide

Ultralydsekstraktion ved kavitation

Intense ultralydsbølger genererer Akustisk kavitation i væsker. Kavitationsforskydningskræfterne bryder cellevæggen og membranerne, så det intracellulære materiale frigives. Ultralydsekstraktion opnår større penetration af opløsningsmidlet i et vegetabilsk væv og forbedrer masseoverførslen. Derved intensiverer ultralydsekstraktion ekstraktionsprocessen betydeligt, hvilket resulterer i højere udbytter, hurtigere ekstraktionshastigheder og en mere komplet ekstraktion.

Opløsningsmiddelsystemer

Til udvinding af bioaktive forbindelser fra vegetabilsk materiale er forskellige opløsningsmiddelsystemer tilgængelige. Til ekstraktion af hydrofile forbindelser vælges hovedsagelig polære opløsningsmidler såsom methanol, ethanol eller ethylacetat, mens opløsningsmiddelsystemer som dichlormethan eller dichlormethan/methanol (v/v 1:1) foretrækkes til ekstraktion af lipofile forbindelser (f.eks. lipider). Hexan bruges ofte som opløsningsmiddel til klorofylekstraktion.

Hvad er bioaktive forbindelser?

Bioaktive forbindelser eller fytokemikalier defineres som stoffer, der har indvirkning på levende organismer, væv eller celler. Biologisk aktive stoffer omfatter antibiotika, enzymer og vitaminer. Bioaktive stoffer som carotenoider og polyfenoler kan udvindes f.eks. fra frugt, blade og grøntsager, mens phytosteroler findes i vegetabilske olier.
Planteafledte bioaktive forbindelser omfatter flavonoider, koffein, carotenoider, cholin, dithiolthioner, phytosteroler, polysaccharider, fytoøstrogener, glucosinolater, polyfenoler og anthocyaniner. Mange bioaktive stoffer er værdsat for at fungere som antioxidanter og betragtes derfor som sundhedsgavnlige.

Hvordan vælger jeg det bedste ekstraktionsmiddel?

Retningslinjerne nedenfor hjælper dig med at vælge et passende opløsningsmiddel til ultralyd botanisk ekstraktion. Da sonikering er kompatibel med ethvert standardopløsningsmiddel, kan du vælge det opløsningsmiddel, der er mest ideelt til dit planteråmateriale, de målrettede fytokemikalier og omkostningseffektivitet.

  • Selektivitet: Vælg et opløsningsmiddel, der specifikt opløser de ønskede forbindelser, mens du efterlader uønskede komponenter. Brug f.eks. ethanol til polære forbindelser som alkaloider og flavonoider.
  • Opløselighed: Baseret på princippet “som opløses som,” Vælg et opløsningsmiddel med en polaritet, der svarer til det opløste stof. Polære opløsningsmidler (f.eks. vand, ethanol) opløser polære forbindelser, mens ikke-polære opløsningsmidler (f.eks. hexan) opløser upolære forbindelser som lipider og olier.
  • Koste: Overvej opløsningsmidlets omkostningseffektivitet. Nogle opløsningsmidler kan være dyrere, men giver højere udbytter eller bedre selektivitet, hvilket afbalancerer de samlede ekstraktionsomkostninger.
  • Sikkerhed: Sørg for, at opløsningsmidlet er sikkert at bruge og håndtere. Faktorerne omfatter toksicitet, antændelighed og miljøpåvirkning. For eksempel er vand og ethanol sikrere valg sammenlignet med chloroform eller toluen.

Valg af polaritet og opløsningsmiddel
I henhold til loven om lighed og blandbarhed vil opløsningsmidler med en polaritetsværdi tæt på polariteten af det opløste stof sandsynligvis fungere bedre. Her er nogle eksempler:

  • Polare opløsningsmidler: Vand, Ethanol, Methanol – Anvendes til udvinding af polære forbindelser såsom alkaloider, flavonoider, glycosider og proteiner.
  • Moderat polære opløsningsmidler: Acetone, ethylacetat, isopropanol – Velegnet til udvinding af en lang række forbindelser, herunder phenoler og nogle alkaloider.
  • Ikke-polære opløsningsmidler: Hexan, toluen, petroleumsether – Ideel til udvinding af ikke-polære forbindelser såsom lipider, voks, terpener og æteriske olier.

Eksempler på brug af opløsningsmidler

  • Ethanol: Et af de mest almindelige opløsningsmidler til botanisk ekstraktion. Som et polært opløsningsmiddel opløser ethanol polære forbindelser såsom alkaloider og flavonoider.
  • Vand: Det universelle opløsningsmiddel, der ofte bruges til at udvinde hydrofile forbindelser som polysaccharider, proteiner og nogle glykosider.
  • Methanol: Et meget polært opløsningsmiddel, der er effektivt til at udvinde en lang række planteforbindelser, herunder phenoler, flavonoider og nogle alkaloider.
  • Hexan: Et upolært opløsningsmiddel, der primært anvendes til at udvinde ikke-polære forbindelser såsom lipider, voks og æteriske olier.
  • Acetone: Acetone er et polært aprotisk opløsningsmiddel og er effektivt til at udvinde en lang række botaniske forbindelser, især dem, der er mindre polære end dem, der ekstraheres af vand eller methanol.
  • Isopropanol: Et polært opløsningsmiddel, der ligner ethanol, almindeligvis bruges til at udvinde æteriske olier, harpikser og nogle alkaloider.
  • Kloroform: Et ikke-polært opløsningsmiddel, der er effektivt til at udvinde alkaloider, terpenoider og nogle glycosider. Det er mindre almindeligt anvendt på grund af dets toksicitet.
  • Ethylacetat: Et moderat polært opløsningsmiddel, der anvendes til at ekstrahere en række forbindelser, herunder flavonoider, alkaloider og phenoler.
  • Toluen: Et upolært opløsningsmiddel, der bruges til at udvinde ikke-polære forbindelser såsom æteriske olier, terpener og voks.
  • Butanol: Et moderat polært opløsningsmiddel, der er effektivt til at ekstrahere forbindelser med medium polaritet, herunder nogle glycosider og saponiner.
  • Petroleum Ether: Et upolært opløsningsmiddel, der primært anvendes til at udvinde fedtstoffer, olier og andre ikke-polære forbindelser fra plantematerialer.

Følgende opløsningsmidler blev testet i forskningsundersøgelser, der undersøgte ultralydsekstraktion af specifikke plantematerialer og fytokemikalier.

opløsningsmiddel Plante Slags væv
Eddikesyre / urinstof / cetyltrim-ethylammoniumbromid ris Klid
vandig ethanol destillationskorn korn
Vandig isopropanol sojabønner, raps Frø
ethanol Saccharina japonica
Istidssyre sorghum
Fenol Tomat / kartoffel / aloe vera / sojabønne pollen / knold / blad / frø
Phenol/ammoniumacetat Byg / banan rod / blad
Phenol/ammoniumacetat avocado / tomat / appelsin / banan / pære / drue / æble / jordbær Frugter
Phenol/methanol-ammoniumacetat nåletræ / banan / æble / kartoffel frø / frugter
Natriumdodecylsulfat/acetone nåletræ / kartoffel frø / knold
Natriumdodecylsulfat/TCA/acetone æble / banan væv
TCA bønner Anther
TCA/acetone Citrus / sojabønne / aloe vera Blade
TCA/acetone sojabønne / nåletræ Frø
TCA/acetone tomat Pollen korn
TCA/acetone/phenol oliven / bambus / drue / citron Blade
TCA/acetone/phenol æble / appelsin / tomat Frugter
Thiourea/urinstof Sojabønner frø
Thiourea/urinstof æble / banan Væv
Tris-HCL buffer tomat Pollen korn

Hvad er organiske opløsningsmidler?

Et organisk opløsningsmiddel er en type flygtig organisk forbindelse (VOC). VOC'er er organiske kemikalier, der fordamper ved stuetemperatur.
Organiske forbindelser, der anvendes som opløsningsmidler, omfatter:

  • aromatiske forbindelser, f.eks. benzen og toluen
  • alkoholer, f.eks. methanol
  • estere og ethere
  • ketoner, f.eks. acetone
  • Aminer
  • Nitrerede og halogenerede kulbrinter

Mange organiske opløsningsmidler er klassificeret som giftige eller kræftfremkaldende. I tilfælde af forkert håndtering kan de være farlige for mennesker og kan forurene luft, vand og jord. På grund af den kraftfulde mekanisme for ultralydsekstraktion kan brugen af organiske opløsningsmidler undgås ved at erstatte dem med mildere, ikke-giftige opløsningsmidler.

Vi vil med glæde diskutere din proces.

Let's get in contact.