Strategier til højere udbytter ved ekstraktion af plantemateriale

For at producere ekstrakter af førsteklasses kvalitet fra plantemateriale med høj effektivitet, dvs. høje udbytter af ekstrakter af førsteklasses kvalitet inden for en kort ekstraktionstid, kræves en højtydende ekstraktionsteknik. Ultralydsekstraktion er en procesintensiverende teknik, som gør det muligt at anvende en bred vifte af råmaterialer og giver høje udbytter af ekstrakter af overlegen kvalitet på en hurtig og omkostningseffektiv måde.

Planteekstrakter af førsteklasses kvalitet med højintensiv ultralyd

Når en bestemt bioaktiv forbindelse eller en bioaktiv fraktion ekstraheres fra en plante, påvirker forskellige faktorer ekstraktionsprocessen. Ud over ekstraktionsteknologien (f.eks. ultralydsekstraktion) er opløsningsmidlets polaritet, råmaterialet og dets forbehandling, forholdet mellem faststof og væske (dvs. forholdet mellem plantemateriale og opløsningsmiddel), ekstraktionstiden og temperaturen vigtige procesfaktorer, som skal overvejes nøje. Ultralydsassisteret ekstraktion (UAE) muliggør ideelle procesbetingelser, som er kendetegnet ved både skånsomhed og høj effektivitet. Frit valg af skånsomme opløsningsmidler eller koldtvandsekstraktion, lave temperaturer og korte behandlingstider gør ultralydsekstraktion til den overlegne ekstraktionsteknik, som forhindrer termisk eller kemisk nedbrydning af de bioaktive molekyler. Desuden kan UAE frigive hele den tilgængelige mængde bioaktive molekyler fra planteråmaterialet. Derfor er sonikering den mest anvendte ekstraktionsteknologi til fremstilling af ekstrakter med høj styrke.

Hvad gør ultralydsekstraktion overlegen?

Ultralydsassisteret ekstraktion (UAE) er en yderst effektiv ekstraktionsteknik, som udelukkende bygger på mekaniske kræfter. Ultralydskavitation eller akustisk kavitation er kendetegnet ved intense forskydningskræfter samt lokalt forekommende store temperatur- og trykforskelle. Disse meget intense kavitationskræfter forårsager såkaldt sonoporation, som omfatter dannelse af nye porer og udvidelse af eksisterende porer i cellemembranen samt nedbrydning af plantecellernes strukturer. Den ultralydsintensiverede strømning af opløsningsmiddel ind i og ud af cellens indre bidrager til hurtig og fuldstændig frigivelse af plantestofferne. Da UAE udelukkende anvender mekaniske kræfter, ændrer metoden ikke plantemolekylerne gennem kemikalier eller intensiv varmebehandling og forhindrer dermed kemiske eller varmeinducerede ændringer af de bioaktive stoffer, der findes i planter. Som resultat giver ultralydsekstraktion fuldspektrumekstrakter af høj kvalitet, som giver den fulde effekt af de kombinerede plantestoffer, kendt som den såkaldte entourageeffekt.
Ultralydsekstraktion: en skånsom, ikke-termisk, men yderst effektiv teknik til høje udbytter af ekstrakter af førsteklasses kvalitet.

Sammenligning af ultralydsekstraktion med andre teknikker

Ultralydsekstraktion er en udbredt teknik til at frigive og isolere bioaktive forbindelser såsom antioxidanter, polyfenoler, polysakkarider, proteiner, lipider, cannabinoider og andre fytokemikalier fra plantematerialer.
Sonikering er den foretrukne metode på grund af talrige fordele såsom høje / fuldstændige ekstraktionsudbytter, hurtig, ikke-termisk behandling, kompatibilitet med næsten alle opløsningsmidler (f.eks. vand, ethanol, methanol, isopropanol, vegetabilske olier, glycerin osv.), enkel og sikker betjening, lavt vedligeholdelsesbehov og mange andre fordele.
Tabellen nedenfor sammenligner ultralydsekstraktion med andre konventionelle ekstraktionsmetoder og fremhæver fordelene ved UAE.

Hvorfor er ultralydsekstraktion så effektiv?

Den ekstraktionsintensiverende mekanisme ved højintensiv ultralyd tilskrives hovedsageligt fænomenet akustisk kavitation. Ultralydskavitation forårsager kollisioner mellem partikler i plantebiomassen, hvilket fører til fragmentering ved partikelkollisioner og reduktion af partikelstørrelsen. Når kavitationsbobler kollapser på overfladen af de faste plantedele, øger erosion og sonoporation partiklernes overflade yderligere. Den derved intensiverede masseoverførsel fremmer frigivelsen af molekyler såsom proteiner, lipider, sukkerarter, vitaminer, antioxidanter, fytokemikalier og kostfibre. Ultralydsgenererede forskydningskræfter forbedrer henholdsvis opløsningsmidlets indtrængning i plantematerialets cellematrix og cellemembranernes permeabilitet. Disse mekanismer ved højintensiv ultralyd er ansvarlige for den betydelige procesintensivering, der opnås, når sonikering anvendes til ekstraktion af plantemateriale.

Få tekniske oplysninger om Hielschers ultralydsekstraktorer og deres fordele!

Hielscher Ultrasonics udvikler, fremstiller og distribuerer højtydende ultralydsekstraktorer til batchbehandling og kontinuerlig behandling i enhver produktionsskala. Ud over de højeste tekniske standarder, enestående robusthed og drift 24/7/365 med høj effektivitet er Hielschers ultralydsapparater nemme og pålidelige at betjene. Høj effektivitet, intelligent software, en intuitiv menu, automatisk datalogning og fjernstyring via browser er blot nogle af de funktioner, der adskiller Hielschers ekstraktorer fra andet ekstraktionsudstyr.

Fordele ved Hielschers ultralydsekstraktorer

Effektivitet

• Højere udbytter
• Hurtig ekstraktionsproces – inden for få minutter
• Ekstrakter af høj kvalitet – skånsom, ikke-termisk ekstraktion
• Grønne opløsningsmidler (vand, ethanol, glycerin, vegetabilske olier osv.)

Enkelhed

• Tilslut og brug – opsætning og oplæring inden for få timer
• Høj behandlingskapacitet – til produktion af ekstrakter i stor skala
• Batchvis eller kontinuerlig inlinedrift
• Enkel opsætning – understøtter flere spændinger og kræver kun tilslutning af fire slanger
• Flytbar
• Lineær opskalering – tilføj endnu et ultralydssystem parallelt for at øge kapaciteten
• Fjernovervågning og fjernstyring – via pc, smartphone eller tablet
• Ingen procesovervågning nødvendig – sæt op og start
• Høj ydeevne – designet til kontinuerlig produktion 24/7
• Robusthed og lavt vedligeholdelsesbehov
• Høj kvalitet – designet og bygget i Tyskland
• Hurtig påfyldning og tømning mellem batches
• Nem at rengøre

Sikkerhed

• Enkel og sikker at anvende
• Ekstraktion uden opløsningsmiddel eller med opløsningsmiddel (vand, ethanol, vegetabilske olier, glycerin osv.)
• Ingen høje tryk og temperaturer
• ATEX-certificerede eksplosionssikre systemer fås
• Nem at styre (også via fjernstyring)

Opløsningsmidler til ultralydsekstraktion
Vælg det ideelle opløsningsmiddel til din ekstraktionsproces: vand, vand-alkoholblanding, isopropylalkohol, hexan, ethanol, methanol, butan, vegetabilske olier, glycerin,
ikke-giftige opløsningsmidler samt alle andre standardopløsningsmidler er kompatible med ultralydsekstraktion.
Ultralydsbaseret koldtvandsekstraktion: Selvom vand teknisk set er et opløsningsmiddel, det såkaldte universelle opløsningsmiddel, betragtes vandbaseret ekstraktion generelt som ekstraktion uden opløsningsmiddel. Ultralydsbaseret ekstraktion uden opløsningsmiddel kræver ingen fremmede stoffer. Suspensionen af vand og plantemateriale sonikeres for at bryde plantens cellevægge, så de bioaktive molekyler frigives til vandet (opløsningsmidlet). Sonikering er en rent mekanisk metode, som ikke ændrer råmaterialet og ekstraktet kemisk. Derfor er ultralydsekstraktion den foretrukne teknik til fremstilling af planteekstrakter af høj kvalitet.

Ultralydsapparat med sonde UIP1000hdT med omrører til fremstilling af planteekstrakter såsom cannabinoider (f.eks. CBD, THC, CBG)

 
Tabellen nedenfor giver dig et indtryk af vores ultralydsekstraktorers omtrentlige behandlingskapacitet (batchbehandling og gennemstrømningsbehandling):